Apa yang salah dengan IPv4 dan mengapa kita berpindah ke IPv6

Selama 10 tahun yang lalu, ini adalah tahun yang IPv6 akan menjadi penyebaran luas. Ia belum berlaku. Oleh itu, terdapat sedikit pengetahuan yang meluas tentang apa IPv6, cara menggunakannya, atau mengapa ia tidak dapat dielakkan.

Apa yang salah dengan IPv4?

Kami telah menggunakan IPv4 Sejak RFC 791 diterbitkan pada tahun 1981. Pada masa itu, komputer adalah besar, mahal, dan jarang. IPv4 mempunyai peruntukan untuk 4 bilion IP alamat, yang kelihatan seperti jumlah besar berbanding bilangan komputer. Malangnya, alamat IP tidak digunakan olehnya. Terdapat jurang dalam alamat. Sebagai contoh, syarikat mungkin mempunyai ruang alamat 254 (2^8-2) alamat, dan hanya gunakan 25 daripadanya. Baki 229 dikhaskan untuk pengembangan masa depan. Alamat tersebut tidak boleh digunakan oleh orang lain, kerana jalan raya Rangkaian Laluan Laluan. Oleh itu, apa yang kelihatan seperti jumlah yang besar pada tahun 1981 sebenarnya adalah bilangan kecil pada tahun 2014.

Pasukan Petugas Kejuruteraan Internet (Ietf) mengiktiraf masalah ini pada awal 1990 -an dan menghasilkan dua penyelesaian: penghala domain internet tanpa kelas (Cidr) dan alamat IP peribadi. Sebelum ciptaan CIDR, anda boleh mendapatkan salah satu daripada tiga saiz rangkaian: 24 bit (16,777,214 alamat), 20 bit (1,048,574 alamat) dan 16 bit (65,534 alamat). Setelah CIDR dicipta, mungkin untuk memecah rangkaian ke subnetworks.

Jadi, sebagai contoh, jika anda memerlukan 5 IP alamat, ISP anda akan memberi anda rangkaian dengan saiz 3 bit yang akan memberi anda 6 ip alamat. Jadi yang membolehkan ISP anda menggunakan alamat dengan lebih cekap. Alamat IP peribadi membolehkan anda membuat rangkaian di mana setiap mesin di rangkaian dapat dengan mudah menyambung ke mesin lain di internet, tetapi di mana sangat sukar untuk mesin di internet untuk menyambung kembali ke mesin anda. Rangkaian anda adalah peribadi, tersembunyi. Rangkaian anda boleh menjadi sangat besar, 16,777,214 alamat, dan anda boleh subnet rangkaian peribadi anda ke rangkaian yang lebih kecil, supaya anda dapat menguruskan alamat anda dengan mudah.

Anda mungkin menggunakan alamat peribadi sekarang. Periksa alamat IP anda sendiri: Sekiranya berada dalam julat 10.0.0.0 - 10.255.255.255 atau 172.16.0.0 - 172.31.255.255 atau 192.168.0.0 - 192.168.255.255, Kemudian anda menggunakan alamat IP peribadi. Kedua -dua penyelesaian ini membantu menghalang bencana, tetapi mereka adalah langkah -langkah stopgap dan sekarang masa perhitungan adalah pada kami.

Masalah lain dengan IPv4 Adakah tajuk IPv4 adalah panjang berubah -ubah. Yang boleh diterima semasa penghalaan dilakukan oleh perisian. Tetapi sekarang router dibina dengan perkakasan, dan memproses tajuk panjang berubah dalam perkakasan adalah sukar. Router besar yang membolehkan paket pergi ke seluruh dunia menghadapi masalah dengan beban. Jelas, skim baru diperlukan dengan tajuk panjang tetap.

Masih masalah lain dengan IPv4 Adakah itu, apabila alamat diperuntukkan, Internet adalah ciptaan Amerika. Alamat IP untuk seluruh dunia berpecah -belah. Skim diperlukan untuk membolehkan alamat diagregatkan sedikit oleh geografi supaya jadual penghalaan dapat dibuat lebih kecil.

Satu lagi masalah dengan IPv4, dan ini mungkin mengejutkan, adalah sukar untuk mengkonfigurasi, dan sukar untuk berubah. Ini mungkin tidak jelas bagi anda, kerana penghala anda menjaga semua butiran ini untuk anda. Tetapi masalah untuk ISP anda mendorong mereka kacang.
Semua masalah ini mempertimbangkan pertimbangan versi Internet seterusnya.

Mengenai IPv6 dan ciri -cirinya

The Ietf melancarkan IP generasi akan datang pada bulan Disember 1995. Versi baru dipanggil IPv6 kerana nombor 5 telah diperuntukkan kepada sesuatu yang lain secara tidak sengaja. Beberapa ciri IPv6 termasuk.

1. Alamat 128 bit (3.402823669 × 10³⁸ Alamat)
2. Skim untuk mengagregatkan alamat secara logik
3. Tajuk panjang tetap
4. Protokol untuk mengkonfigurasi dan mengkonfigurasi semula rangkaian secara automatik.

Mari lihat ciri -ciri ini satu demi satu:

Alamat

Perkara pertama yang diperhatikan oleh semua orang IPv6 adalah bahawa bilangan alamat sangat besar. Mengapa begitu banyak? Jawapannya ialah pereka yang prihatin terhadap organisasi alamat yang tidak cekap, jadi terdapat banyak alamat yang ada yang dapat kita peruntukkan dengan tidak cekap untuk mencapai matlamat lain. Oleh itu, jika anda ingin membina rangkaian IPv6 anda sendiri, kemungkinan ISP anda akan memberi anda rangkaian 64 bit (1.844674407 × 10¹⁹ alamat) dan biarkan anda subnet ruang itu ke kandungan jantung anda.

Pengagregatan

Dengan begitu banyak alamat untuk digunakan, ruang alamat boleh diperuntukkan jarang untuk laluan laluan dengan cekap. Oleh itu, ISP anda mendapat ruang rangkaian 80 bit. Daripada 80 bit itu, 16 daripadanya adalah untuk subnetworks ISPS, dan 64 bit adalah untuk rangkaian pelanggan. Oleh itu, ISP boleh mempunyai 65,534 rangkaian.

Walau bagaimanapun, peruntukan alamat itu tidak dilemparkan dalam batu, dan jika ISP mahukan rangkaian yang lebih kecil, ia boleh melakukannya (walaupun mungkin ISP mungkin hanya meminta ruang lain sebanyak 80 bit). 48 bit atas dibahagikan lagi, jadi ISP yang "Tutup"Antara satu sama lain mempunyai julat alamat rangkaian yang sama, untuk membolehkan rangkaian diagregatkan dalam jadual penghalaan.

Tajuk panjang tetap

An IPv4 Header mempunyai panjang berubah. An IPv6 Header selalu mempunyai panjang tetap 40 bait. Dalam IPv4, pilihan tambahan menyebabkan tajuk meningkat. Di IPv6, jika maklumat tambahan diperlukan, maklumat tambahan disimpan dalam tajuk lanjutan, yang mengikuti header IPv6 dan umumnya tidak diproses oleh router, melainkan oleh perisian di destinasi.

Salah satu bidang di tajuk IPv6 adalah aliran. Aliran adalah 20 bit Nombor yang dicipta pseudo-rawak, dan memudahkan router ke paket laluan. Sekiranya paket mempunyai aliran, maka penghala boleh menggunakan nombor aliran itu sebagai indeks ke dalam meja, yang cepat, bukannya carian meja, yang perlahan. Ciri ini dibuat IPv6 Sangat mudah untuk dilalui.

Konfigurasi automatik

Dalam IPv6, Apabila mesin mula -mula bermula, ia memeriksa rangkaian tempatan untuk melihat sama ada mesin lain menggunakan alamatnya. Sekiranya alamat tidak digunakan, maka mesin seterusnya mencari penghala IPv6 di rangkaian tempatan. Sekiranya ia menemui penghala, maka ia meminta penghala untuk alamat IPv6 untuk digunakan. Sekarang, mesin ditetapkan dan bersedia untuk berkomunikasi di Internet - ia mempunyai alamat IP untuk dirinya sendiri dan ia mempunyai penghala lalai.

Sekiranya penghala itu turun, maka mesin di rangkaian akan mengesan masalah dan mengulangi proses mencari penghala IPv6, untuk mencari penghala sandaran. Itu sebenarnya sukar dilakukan di IPv4. Begitu juga, jika penghala ingin menukar skim alamat di rangkaiannya, ia boleh. Mesin akan menanyakan penghala dari semasa ke semasa dan menukar alamat mereka secara automatik. Penghala akan menyokong kedua -dua alamat lama dan baru sehingga semua mesin telah beralih ke konfigurasi baru.

Konfigurasi automatik IPv6 bukan penyelesaian lengkap. Terdapat beberapa perkara lain yang diperlukan oleh mesin untuk menggunakan Internet dengan berkesan: pelayan nama, pelayan masa, mungkin pelayan fail. Jadi ada DHCP6 yang melakukan perkara yang sama dengan DHCP, hanya kerana but mesin dalam keadaan yang boleh diperolehi, satu daemon DHCP dapat memberi perkhidmatan sebilangan besar rangkaian.

Ada satu masalah besar

Jadi jika IPv6 jauh lebih baik daripada IPv4, mengapa tidak ada pengangkatan yang lebih meluas (sehingga Mei 2014, Google menganggarkan bahawa trafik IPv6 adalah mengenai 4% dari jumlah lalu lintasnya)? Masalah asasnya adalah yang pertama, ayam atau telur? Seseorang yang menjalankan pelayan mahu pelayan dapat disediakan secara meluas, yang bermaksud ia mesti mempunyai IPv4 alamat.

Ia juga boleh mempunyai alamat IPv6, tetapi beberapa orang akan menggunakannya dan anda perlu menukar perisian anda sedikit untuk menampung IPv6. Selain itu, banyak router rangkaian rumah tidak menyokong IPv6. Banyak ISP tidak menyokong IPv6. Saya bertanya ISP saya mengenainya, dan saya diberitahu bahawa mereka akan memberikannya apabila pelanggan memintanya. Oleh itu, saya bertanya berapa banyak pelanggan yang memintanya. Satu, termasuk saya.

Sebagai kontras, semua sistem operasi utama, Windows, OS X, dan Linux menyokong IPv6 "di luar kotak"Dan selama bertahun -tahun. Sistem operasi bahkan mempunyai perisian yang akan membolehkan paket IPv6 "terowong"Dalam IPv4 ke titik di mana paket IPv6 dapat dikeluarkan dari paket IPv4 sekitarnya dan dihantar dalam perjalanan mereka.

Kesimpulan

IPv4 telah lama berkhidmat dengan kami dengan baik. IPv4 mempunyai beberapa batasan yang akan menimbulkan masalah yang tidak dapat diatasi dalam masa terdekat. IPv6 akan menyelesaikan masalah tersebut dengan mengubah strategi untuk memperuntukkan alamat, membuat penambahbaikan untuk memudahkan penghalaan paket, dan memudahkan untuk mengkonfigurasi mesin ketika pertama kali bergabung dengan rangkaian.

Walau bagaimanapun, penerimaan dan penggunaan IPv6 lambat, kerana perubahan sukar dan mahal. Berita baiknya ialah semua sistem operasi menyokong IPv6, jadi apabila anda sudah bersedia untuk membuat perubahan, komputer anda memerlukan sedikit usaha untuk menukar skim baru.