پروتکل IPv6 چیست و چه تفاوتی با IPv4 دارد؟ پروتکل اینترنت (IP) یکی از مهم ترین پروتکل های ارتباطی در مجموعه پروتکل های اینترنت (IPS) است که برای مسیریابی و آدرس دهی بسته ها برای دستگاه های شبکه مانند سیستم ها، لپ تاپ ها و سوئیچ های فیبر در یک شبکه واحد یا یک سری از شبکه های به هم پیوسته استفاده می شود. در حال حاضر دو نسخه پروتکل اینترنت IPv4 و IPv6 وجود دارد. اما این به چه معناست؟ وقتی در حال کار یا بازی هستیم، کدام یک سریعتر است؟ در ادامه در رابطه با این موضوع بیشتر صحبت خواهیم کرد.
IPv4 چیست؟
IPv4 چهارمین نسخه IP است که قوانینی را برای عملکرد شبکه های کامپیوتری بر اساس اصل تبادل بسته ایجاد می کند. می تواند دستگاه های متصل به شبکه را از طریق یک سیستم آدرس دهی به طور منحصر به فرد شناسایی کند. هر زمان که دستگاهی به اینترنت دسترسی پیدا می کند (خواه سوئیچ، سیستم شخصی یا دستگاه های دیگر)، یک آدرس IP عددی منحصر به فرد مانند 192.149.252.76 مطابق شکل زیر به آن اختصاص داده می شود. IPv4 از یک طرح آدرس 32 بیتی استفاده می کند که امکان ذخیره 2 به توان 32 آدرس (4.19 میلیارد آدرس) را فراهم می کند. افزایش روزافزون کاربران نهایی متصل به اینترنت منجر به فرسودگی آدرس های IPv4 می شود. همچنین به همین دلیل است که سیستم آدرس دهی اینترنتی جدید، IPv6، برای رفع نیاز به آدرس های اینترنتی بیشتر به کار گرفته شده است.
ویژگی های IPv4
ویژگی های IPv4 به شرح زیر است:
- پروتکل بدون اتصال
- اجازه ایجاد یک لایه ارتباط مجازی ساده بر روی دستگاه های متنوع را می دهد
- به حافظه کمتر و سهولت به خاطر سپردن آدرس ها نیاز دارد
- پروتکل قبلاً توسط میلیون ها دستگاه پشتیبانی شده است
- کتابخانه های ویدئویی و کنفرانس ها را ارائه می دهد
پروتکل IPv6 چیست؟
IPv6 (پروتکل اینترنت نسخه 6) در سال 1999 با توجه به اینکه تقاضا برای آدرس های IP بیشتر از عرضه بود، به کار گرفته شد. این پروتکل اجازه می دهد تا ارتباطات و انتقال داده ها از طریق یک شبکه انجام شود.IPv6 یک آدرس آی پی 128 بیتی است که در مجموع از 2 به توان 128 آدرس اینترنتی پشتیبانی می کند. استفاده از IPv6 نه تنها مشکل منابع آدرس های شبکه محدود را حل می کند، بلکه موانع دسترسی چندین دستگاه به اینترنت را نیز برطرف می کند. یک آدرس IPv6 می تواند به این صورت نوشته شود: 3ffe:1900:fe21:4545:0000:0000:0000:0000.
ویژگی های پروتکل IPv6
در اینجا ویژگی های IPv6 آمده است:
- زیرساخت آدرس دهی و مسیریابی سلسله مراتبی
- پیکربندی Stateful و Stateless
- پشتیبانی از کیفیت خدمات (QoS)
- یک پروتکل ایده آل برای تعامل گره همسایه
تفاوت های اصلی بین پروتکل IPv6 و IPv4
IPv4 و IPv6 هر دو آدرس هایی هستند که برای شناسایی دستگاه های متصل به شبکه استفاده می شوند. آنها در اصل یکسان هستند اما در نحوه کار آنها متفاوت هستند. تفاوت آنها چیست؟ در ادامه به اصلی ترین تفاوت های این دو پروتکل اشاره خواهیم کرد:
| تفاوت | IPv4 | IPv6 |
| روش آدرس دهی | یک آدرس عددی و بیت های باینری آن با یک نقطه (.) از هم جدا می شوند. | یک آدرس الفبایی که بیت های باینری آن با یک دو نقطه (:) از هم جدا شده اند. همچنین حاوی هگزادسیمال است. |
| انواع آدرس | unicast، Broadcast و multicast | unicast، Broadcast و anycast |
| ماسک آدرس | برای شبکه تعیین شده از بخش هاست استفاده کنید. | استفاده نشده. |
| تعداد فیلدهای هدر | 12 | 8 |
| طول فیلدهای هدر | 20 | 40 |
| چک سام | دارای فیلدهای کنترلی | هیچ فیلد چک سامی وجود ندارد. |
| تعداد کلاس ها | کلاس A تا E | تعداد نامحدود آدرس IP. |
| پیکربندی | آدرس های IP و مسیرها باید اختصاص داده شوند. | بسته به عملکردهای مورد نیاز، پیکربندی اختیاری است. |
| VLSM | پشتیبانی می شود | پشتیبانی نمی شود |
| فرگمنتیشن | با ارسال و فوروارد مسیرها انجام می شود. | توسط فرستنده انجام شد. |
| پروتکل اطلاعات مسیریابی | توسط دیمون روت شده پشتیبانی می شود. | RIP از IPv6 پشتیبانی نمی کند. از مسیرهای ثابت استفاده می کند. |
| تنظیمات شبکه | به صورت دستی یا با DHCP. | پیکربندی خودکار |
| SNMP | SNMP پروتکلی است که برای مدیریت سیستم استفاده می شود. | SNMP از IPv6 پشتیبانی نمی کند. |
| تحرک و قابلیت همکاری | توپولوژی های شبکه نسبتاً محدود که به سمت آنها حرکت می کنند، تحرک و قابلیت های تعاملی را محدود می کنند. | IPv6 قابلیت‌های متقابل و تحرک را فراهم می‌کند که در دستگاه‌های شبکه تعبیه شده است. |
| رکوردهای DNS | رکوردهای اشاره گر (PTR)، دامین های DNS IN-ADDR.ARPA | رکوردهای اشاره گر (PTR)، دامین های DNS IP6.ARPA |
| رزولوشن
IP to MAC |
Broadcast ARP | Multicast Neighbor Solicitation |
| مپینگ یا نگاشت | از ARP (پروتکل رزولوشن آدرس) برای نگاشت به آدرس MAC استفاده می کند. | از NDP (پروتکل کشف همسایه) برای نگاشت به آدرس MAC استفاده می کند. |
| کیفیت خدمات (QoS) | QoS به شما امکان می دهد اولویت و پهنای باند بسته را برای برنامه های TCP/IP درخواست کنید. | در حال حاضر، QoS IBM i از IPv6 پشتیبانی نمی کند. |
مزایای پروتکل IPv6
شاید از خودتان سوال کنید که مزایای IPv6 چیست؟ در ادامه به این سوال پاسخ خواهیم داد:
عملکرد: وسعت آدرس شناسه
تفاوت اصلی بین IPv4 و IPv6 اندازه آدرس آدرس های IP است. IPv4 یک آدرس 32 بیتی است، در حالی که IPv6 یک آدرس هگزادسیمال 128 بیتی است. IPv6 فضای آدرس بزرگی را فراهم می کند و در مقایسه با IPv4 دارای یک هدر ساده است. IPv6 آدرس IP را از 32 بیت به 128 بیت افزایش می دهد تا از نیازهای آدرس بزرگتر پشتیبانی کند. تخمین زده می شود که 4×10^18 آدرس IPv6 در هر متر مربع در سطح زمین وجود دارد، به طوری که آدرس های IP در آینده قابل پیش بینی نخواهند بود. کدگذاری آدرس های IPv6 از سلسله مراتبی مشابه CIDR استفاده می کند که مسیریابی را ساده می کند.
فرمت هدر IP: پهنای باند هدر را کاهش می دهد
برخی از دامنه‌های اضافی در فرمت هدر IPv4 وجود خواهد داشت که یا حذف شده‌اند یا به عنوان هدرهای توسعه‌یافته در آدرس‌های IPv6 فهرست شده‌اند. اگرچه اندازه هدر IP آدرس IPv6 چهار برابر بزرگتر از آدرس IPv4 است، هدرهای IPv6 فقط 2 برابر اندازه IPv4 هستند. این امر سربار پردازش بسته و پهنای باند هدر را تا حد زیادی کاهش می دهد و باعث می شود سریعتر شود.
پشتیبانی از Options: بهبود عملکرد مسیریابی
آپشن های IPv4 در هدر قرار می گیرند در حالی که IPv6 در یک هدر جداگانه و توسعه یافته قرار می گیرند. هدر تا زمانی که یک روتر را مشخص نکنید پردازش نمی شود، که عملکرد مسیریابی را تا حد زیادی بهبود می بخشد. الزامات سختگیرانه برای طول گزینه توسط IPv6 کاهش یافته است (تا 40 بایت برای گزینه های IPv4) و هر زمان که به آن نیاز داشته باشید گزینه های جدیدی معرفی خواهند شد. بسیاری از ویژگی های جدید IPV6 توسط گزینه هایی مانند پشتیبانی از امنیت لایه IP (IPSEC)، موبایل IP و غیره ارائه می شود.
امنیت شبکه: ایمن تر و محرمانه تر
برای IPv4، امنیت پروتکل اینترنت (IPSec) اختیاری است یا به پرداخت هزینه نیاز دارد. در حالی که IPSec یک گزینه ضروری برای IPv6 است. علاوه بر این، تأیید هویت و سازگاری داده ها به IPv6 اضافه شده است که امنیت و محرمانه بودن شبکه شما را بسیار افزایش می دهد.
امنیت شبکه: سرعت بیشتر: عدم وجود NAT
وقتی صحبت از سرعت IPv4 در مقابل IPv6 می شود، تصور می شود IPv6 به دلیل عدم ترجمه آدرس شبکه (NAT) سریعتر است. دلیل آن این است که: اپراتورها نمی‌توانند آدرس‌های IPv4 منحصربه‌فردی را برای همه مشترکین ارائه کنند (زیرا به سادگی برای رفت و آمد کافی نیست). ارائه‌دهنده خدمات وب و ابری، Akamai، سرعت IPv6 را در مقابل IPv4 اندازه‌گیری کرد. آنها دریافتند، سایت‌ها چندین برابر سریعتر لود می شوند. این بدان معناست که برای برخی از افرادی که به دنبال سرعت بالا هستند، IPv6 در واقع انتخاب بهتری است.
انواع آدرس IPv6
IPv6 از سه نوع آدرس پشتیبانی می کند: unicast، multicast و anycast. آدرس IPv6 Unicast اجازه می دهد تا یک بسته به یک رابط تحویل داده شود. وقتی صحبت از آدرس IPv6 مالتیکست می شود، بسته به چندین رابط تحویل داده می شود. آدرس Anycast IPv6 یک بسته را به نزدیکترین رابط های چندگانه (از نظر فاصله مسیریابی) تحویل می دهد. در میان آنها، آدرس های IPv6 unicast و multicast از محدوده آدرس پشتیبانی می کنند که برنامه مناسب برای آدرس را مشخص می کند.
آدرس IPv6: عمومی در مقابل خصوصی
هر دو آدرس عمومی و خصوصی در IPv6 وجود دارند، اما در تعریف و کاربرد کاملاً متفاوت هستند.
آدرس IPv6 عمومی چیست؟
آدرس IPv6 عمومی یک آدرس IP است که برای هر کسی در اینترنت قابل دسترسی است. برای جلوگیری از برهم زدن نظم، آدرس IPv6 عمومی اغلب در سطح جهانی منحصر به فرد است. فقط می توان آن را به یک دستگاه منحصر به فرد مانند وب سرور، سرور ایمیل یا هر دستگاه سروری که مستقیماً از طریق اینترنت قابل دسترسی است اختصاص داد. بنابراین آدرس IPv6 عمومی معمولا توسط ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) ارائه می شود.
آدرس IPv6 خصوصی چیست؟
IPv6 خصوصی که بخش کوچکی از فضای آدرس عظیم IPv6 را اشغال می کند، برای نیازهای خاص و استفاده خصوصی در شبکه های IPv6 است. این آدرس‌های IPv6 خصوصی فقط محلی برای یک لینک یا سایت خاص هستند، بنابراین هرگز خارج از یک شبکه خاص هدایت نمی‌شوند. بر اساس دامنه آنها، آدرس های IPv6 خصوصی را می توان به آدرس های محلی سایت و لینک محلی تقسیم کرد. آدرس محلی سایت، محدوده کل یک سایت یا سازمان را دارد. از طرف دیگر، آدرس محلی پیوند، دامنه کوچک تری دارد و فقط به یک پیوند فیزیکی خاص اشاره دارد.
تفاوت بین آدرس IPv6 عمومی و خصوصی چیست؟
وقتی به آنها نگاه می کنیم متوجه می شویم که تفاوت اصلی بین آدرس های IPv6 عمومی و خصوصی در محدوده آنها نهفته است. به صورت خلاصه، آدرس IPv6 عمومی به یک حوزه جهانی نگاه می کند، در حالی که آدرس IPv6 خصوصی برای یک شبکه محلی است. به همین دلیل، آدرس های IPv6 عمومی و خصوصی نیز دارای تفاوت های زیر هستند:
| آدرس IPv6 عمومی | آدرس IPv6 خصوصی |
| به شبکه اینترنت متصل است | اتصال از طریق LAN |
| ثبت عمومی در مرکز اطلاعات شبکه | در مرکز اطلاعات شبکه ثبت نشده است |
| برای اتصال به شبکه به مودم نیاز دارد | برای اتصال شبکه به سوئیچ شبکه نیاز دارد |
| مناسب برای یک شبکه خانگی یا تجاری | توسط کلاینت تخصیص داده می شود و توسط سوئیچ کلاینت مانند سوئیچ اترنت گیگابیتی داده می شود |
