IPv6 چیست؟ تفاوت IPv6 با IPv4

IPv6 چیست یا پروتکل اینترنت نسخه 6 چیست؟ این سوالی است که بسیاری از کاربران دنیای اینترنت می پرسند و علاقمند هستند تفاوت IPv4 و IPv6 را بدانند و اینکه امروزه و با پیشرفت های عظیم تکنولوژی کدام یک سرعت بیشتری دارند؟ ما در این مقاله از بلاگ وب داده سعی کرده ایم به سوالات کاربران در این خصوص پاسخ دهیم و آنها را با ماهیت IPv6، مزایا و ویژگی‌های آن و نیز ساختار آدرس دهی IPv6 و صفر تا صد آی پی ورژن 6 آشنا کنیم پس این مقاله از وبلاگ وب داده را تا انتها مطالعه بفرمایید.

IPv6 چیست؟(پروتکل اینترنت نسخه 6)

Internet Protocol Version 6 یا IPv6، به معنای پروتکل اینترنت نسخه 6 می باشد، جدیدترین ورژن پروتکل اینترنت که به عنوان جانشینی برای IPv4 طراحی شده است و برای رشد و آینده اینترنت ضروری است.

عملکرد IPv6 مشابه IPv4 است زیرا هر دو، آدرس های IP منحصر به فردی که برای برقراری ارتباط دستگاه های درون شکبه اینترنت لازم است را فراهم می کنند، اما تفاوت مهم آنها این است که IPv6 از آدرس دهی 128 بیتی استفاده می کند و از امکانات امنیتی بهتری برای اتصال به شبکه، خصوصا شبکه های بزرگ برخوردار است. آی پی نسخه 6 طراحی شده تا از رشد بالای دستگاه های جدیدی که هر روزه به شبکه اینترنت اضافه می شوند پشتیبانی کند.

پس به طور خلاصه برای جواب این سوال که IPv6 چیست؟ می‌توان گفت؛ IPv6 یا همان آی پی ورژن 6 آخرین نسخه از پروتکل آی پی است، شناسه ای 128 بیتی که به دیوایس هایی که به شبکه اینترنت متصل هستند اختصاص می‌یابد.

💡 بیشتر بدانید: IP چیست؟
آدرس IP یا Internet Protocol Address، شناسه یا آدرسی منحصربفرد است که به دستگاه های موجود در شبکه جهانی اینترنت اختصاص داده می شود و دیوایس های متصل به اینترنت را در دنیای اینترنت شناسایی می کند. در حقیقت می توان گفت IP به دستگاه های شبکه هویت می بخشد تا از یکدیگر متمایز شوند.  پروتکل IP هسته اصلی اینترنت است و هر دیوایس شبکه که به اینترنت وصل می شود به IP نیاز دارد تا توسط سایر دیوایس ها یا دستگا های موجود در شبکه اینترنت شناسایی شود.

تاریخچه IPv6

امروزه دو نوع آدرس IP در حال استفاده است؛ IPv4 و IPv6 . آی پی نسخه4 اوایل دهه 80 میلادی طراحی شد و پس از آن هیچ تغییر عمده‌ای در آن ایجاد نشد و در آن زمان تنها به تعداد کمی از دانشگاه ها برای پروژه های تحقیقاتی اختصاص داده می‌شد. تعداد آدرس های IPv4 که در سال 1981 طراحی شد حدود 4.3 میلیارد ( 4/294/967/296 =32^2 ) آدرس است که در 4 اکتت (Octet) (برای مثال به صورت 192.168.0.1) نمایش داده می شود اما تعداد دیوایس هایی که در جهان از اینترنت استفاده می کنند بسیار بیشتر از این تعداد آدرس بوده است.

به همین دلیل IETF با توجه به توسعه شبکه اینترنت و افزایش تعداد دستگاه های متصل به آن و فاجعه بار بودن محدودیت تعداد آدرس های آی پی، IPv6 را طراحی کرد. IANA در اواخر دهه 1990 پروتکل IPv6 را به عنوان جایگزینی برای ipv4 معرفی کرد، در این نسخه از پروتکل IP  فضای آدرس دهی از 32 بیت که مربوط به IPv4 بوده به 128 بیت ارتقا داده شد که با فرمت 8 گروه از 4 عدد هگزادسیمال که با دونقطه از هم جدا شده اند ارائه شد.

در حال حاضر شاهد این هستیم که ارائه دهندگان خدمات اینترنت یا همان ISP ها هر دو پروتکل را ارائه می کنند. البته در ایران هنوز محدودیت هایی برای ارائه در برخی شرکت ها وجود دارد. شرکت وب داده در انواع سرور اختصاصی خارج، سرور مجازی خارج و سرورهای اختصاصی زیرساخت اصفهان خود، IPv6 را به صورت اختصاصی به مشتریان خود ارائه می کند.

ویژگی های آی پی ورژن 6

تا کنون می دانید که IPv6 برای جبران کاستی های نسخه قبلی خود یعنی IPv4، و همین طور حفظ قابلیت های آدرس دهی پروتکل اینترنت یا ip، تغییراتی ایجاد کرده است، و این امر باعث بوجود آمدن ویژگی هایی شده است که در زیر به این ویژگی های آی پی ورژن 6 اشاره کرده‌ایم:

1– فضای آدرس بزرگتر

 مهم ترین ویژگی و بزرگترین نقطه قوت IPv6 همین فضای آدرس نامحدود آن است. اصلی ترین دلیلی که متخصصان را بر آن داشت تا به دنبال راه حلی برای توسعه ip باشند معضل اتمام آدرس های IPv4 بود. IPv6 چهار برابر بیت های بیشتری برای آدرس دهی دستگاه های موجود در اینترنت استفاده می کند بنابراین این فضای آدرس دهی بسیار بزرگ که  IPv6 ارائه می کند می تواند تخصیص آدرس برای تقریبا همه چیز روی کره زمین را برآورده کند.

 2- هدر ساده 

در IPv6 هدر بسیار ساده تری جایگزین IPv4 شده که پردازش آن را ساده تر می کند. در ساختار جدید فیلدهای غیرضروری و اختیاری به سر صفحه‌های پسوندی منتقل می شوند که پس از هدر اصلی قرار می‌گیرند. بنابراین هدر IPv6 دو برابر بزرگتر از IPv4 است حتی اگر آدرس‌های IPv6 چهار برابر بزرگتر باشند.

3- اتصال  امن و End-to-end

این اتصال به این معناست که هر دستگاه یک آدرس آی پی منحصر به فرد دارد و این امکان را فراهم می کند که بدون نیاز به NAT یا سایر روش های ترجمه آدرس، از اینترنت عبور کرده و با دستگاه‌های دیگر ارتباط برقرار کند. همین ویژگی IPv6 به طور خاص باعث افزایش امنیت ارتباطات می‌شود.

4- Auto-configuration

Auto-configuration به معنای پیکربندی خودکار است که یکی از ویژگی های به صرفه آدرس آی پی نسخه 6 است. این ویژگی امکان آدرس دهی خودکار را برای دیوایسهایی که دارای IPv 6 هستند، فراهم می کند. از این طریق امکان مدیریت بهینه تر برای شبکه فراهم می شود و دیوایس های جدید بدون نیاز به سرور DHCP مستقیما به شبکه متصل می شوند ( و این امر توسط آدرس های ایجاد شده از طریق پیشوندهایی که روترهای محلی در طول تنظیمات آدرس اعلام می کنند، مدیریت می شود.)

5- مسیریابی سریعتر  Fast Forwarding

یکی از ویژگی های کاربردی IPv 6 مسیریابی سریعتر آن است. همانطور که در ویژگی شماره 2 ذکر کردیم، بهینه سازی ساختار هدر IPv6 منجر به مسیریابی سریع تر بسته های اطلاعاتی شده. این بسته های اطلاعات در ابتدای هدر قرار گرفته اند و روتر ها با سرعت بیشتر، مناسب ترین مسیر را برای ارسال بسته انتخاب می کنند.

6- امنیت از طریق IPSec

Internet Protocol Security که به اختصار IPSec گفته می شود، یک پروتکل امنیتی است که به صورت پیش فرض IETF (نهاد استاندارد سازی و توسعه پروتکل های اینترنت) تصمیم گرفت برای تامین امنیت IPv6 باید وجود داشته باشد. با این حال، در حال حاضر یکی از ویژگی اختیاری در IPv6 است که در لایه پردازش  برای ایمن سازی شبکه مورد استفاده قرار می گیرد. 

7- پشتیبانی از mobility یا جابجایی

این ویژگی IPv6 به دستگاه هایی مانند موبایل اجازه می دهد تا در زمان رومینگ یا در محدوده های جغرافیایی مختلف به همان آدرس ip متصل بمانند. 

8- توسعه پذیری

یکی از مهمترین ویژگی های IPv6 قابلیت توسعه پذیری و ارتقا از طریق اضافه کردن هدر است. برخلاف IPv4 که تنها 40 بیت را برای هدر مجاز می کند؛ IPv6 به همان اندازه بسته آی پی نسخه 6 است. این ویژگی آی پی نسخه 6 اجازه می دهد تا با نیازهای رو به رشد شبکه‌ها و فناوری‌های جدید سازگار شود و قابلیت‌های متنوعی را پشتیبانی کند.

9- عدم نیاز به NAT

یکی دیگر از ویژگی های مهم IPv6 این است که نیاز به ترجمه آدرس ندارد و هاست ها می توانند مستقیما در اینترنت به یکدیگر دسترسی داشته باشند. آی پی نسخه 6 به دلیل فضای آدرس وسیع تر و امنیت بیشتر و نیز طراحی شبکه ساده تر، انتقال دیتا را تسهیل کرده و به همین دلیل نیاز به راه حل هایی همچون NAT ندارد.

💡 بیشتر بدانید: NAT (Network Address Translation) در IPv4 کاربرد دارد و شیوه کار آن بطور خلاصه به این صورت است که یک آدرس آی پی Public را بین چندین دیوایس به اشتراک می گذارد. به عبارتی روترها یا سرورها از NAT برای ترجمه آدرس های آی پی Private و Local به آدرس آی پی Public و بالعکس استفاده می کنند تا مشکل کمبود آدرس های آی پی نسخه 4 را کاهش دهند.

10- پشتیبانی از Multicast

به این معنا است که در شبکه IPv6 انتقال همزمان دیتا به چندین دستگاه پشتیبانی می شود که این ویژگی برای مواردی همچون پخش زنده ویدیویی، کنفرانس های ویدیویی و به روزرسانی نرم افزارها به صورت گروهی کاربرد دارد و این مکانیزم ها در پروتکل آی پی نسخه 6 بسیار کارآمدتر و انعطاف پذیرتر هستند.

11- پشتیبانی از Anycast

ویژگی که پروتکل اینترنت نسخه 6 ارائه کرده است به حالت مسیریابی بسته مرتبط است، به این ترتیب که از طریق Routing Protocol شما را به نزدیکترین IP هدایت می کند و این ویژگی جایگزین Broadcast در آی پی نسخه 4 شده است.

12- Smooth Transition

برای توضیح این ویژگی با ترجمه فارسی انتقال مستقیم باید گفت که، آی پی نسخه 6 یک سیستم آدرس دهی گسترده ارائه می کند که در آن دیوایس ها می توانند برای برقراری ارتباط آدرس های منحصر به فرد دریافت کنند و به این ترتیب تبادل داده را تسهیل می کند پس روترها نیز به علت سبک تر بودن هدر، قادر هستند نسبت به بسته های دریافتی تصمیم گیری سریعتری داشته باشند و نتیجه این امر افزایش سرعت مسیریابی و انتقال مستقیم داده است.

مزایای IPv6

همانطور که قبلا نیز اشاره کردیم IPv6، جدیدترین نسخه پروتکل اینترنت است که به بهبود عملکرد و امنیت شبکه ها کمک می کند و استفاده از آن مزایایی متعددی دارد، در زیر به برخی از این مزایا اشاره کردیم:

• آدرس دهی گستره تر
• پیکربندی خودکار 
• عدم نیاز به NAT 
• بهبود امنیت 
•  پشتیبانی چند پخشی یا anycast 
• مسیریابی ساده و کارآمد
• احراز هویت داخلی و پشتیبانی از حریم خصوصی 
•  مدیریت آسان تر (عدم استفاده از DHCP)
• هدر ساده تر
•  سرعت بالاتر
• انعطاف پدیری بیشتر

معایب پروتکل آی پی نسخه 6

در این مقاله به مزایا و ویژگی های بسیاری از پروتکل اینترنت نسخه 6 یا همان IPv-6 اشاره کردیم اما همانطور که می دانید هر فناوری جدید در کنار مزایای بسیار، معایبی هر چند مختصر نیز دارد و IPv 6 نیز از این مورد مستثنی نیست. این پروتکل با چند محدودیت همراه است. به عنوان مثال IPv6 با IPv4 سازگاری ندارد به این معنا که اگر دستگاه مبدا از IPv6 استفاده می کند دستگاه مقصد نیز باید به IPv6 مجهز باشد در غیر اینصورت اگر مقصد از IPv4 استفاده کند امکان ارتباط بین آنها امکان پذیر نیست زیرا از دو پروتکل مختلف استفاده می کنند.

مورد بعد اینکه، علیرغم کیفیت و عملکرد  پایین تر IPv4 و نیز خالی شدن تقریبی فضای آدرس آن، همچنان نسبت به IPv6 محبوب تر است و همین امر منجر شده که مهاجرت کامل به پروتکل اینترنت نسخه 6 به دلیل ناسازگاری بین دو پروتکل و همینطور هزینه هایی که با انتقال به زیرساخت IPv 6 همراه است نیازمند زمان طولانی تری باشد. در زیر به چند مورد از این محدودیت ها می پردازیم:

1- سازگاری: از آنجایی که بسیاری از زیر ساخت ها و دستگاه های موجود در شبکه هنوز بر پایه IPv4 هستند پس انتقال به IPv6 عملا کار ساده ای نخواهد بود. این امر مستلزم همزیستی هر دو پروتکل در طول یک دوره انتقال است که امری پیچیده خواهد بود.

2- پیچیدگی : همانطور که در این مقاله نیز اشاره کردیم به دلیل مفاهیم و ویژگی های جدید که IPv 6 نسبت به IPv4 دارد، می توان نتیجه گرفت که پیاده سازی و پیکربندی IPv6 امری پیچیده خواهد بود که نیازمند هزینه و آموزش اضافی برای مدیران است.

3- هزینه پیاده سازی: مهاجرت از IPv4 به IPv 6 نیازمند سرمایه گذاری قایل توجه برای بروزرسانی تجهیزات و نرم افزارها است.

ساختار IPv6 و نحوه نمایش

حال که با تعریف IPv6 آشنا شدید به بررسی ساختار آی پی نسخه 6 می پردازیم. همانطور که قبلا نیز اشاره کردیم طول آدرس ipv6، 128بیت است و از فرمت هگزادسیمال برای آدرس دهی استفاده میکند. این آدرس 128 بیتی در هشت گروه 16 بیتی مرتب سازی شده و در آن هر گروه (سکشن) به صورت 4 رقم هگزا دسیمال که به وسیله دو نقطه (:) یا کولون از یکدیگر جدا می شوند نمایش داده می شود.

فرمت IPv6 بصورت هگزادسیمال است و نحوه نمایش آن به این صورت است که هر کاراکتر هگزادسیمال می تواند 4 بیت باشد و کاراکترهایی که می توان استفاده کرد اعداد 0 تا 9 و یا A تا F است که این حروف در سیستم هگزادسیمال معادل زیر هستند:

همانطور که در زیر نمایش داده شده هر X نشان دهنده یک رقم هگزادسیمال 4 بیتی است که در مجموع هر سکشن 16 بیت خواهد بود.

XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX
2041:0000:000F:AAAA:3121:1011:004B:131B

به هر سکشن که در میان ( : ) قرار می گیرد Hextet یا یک هگزا گفته می شود. تا کنون متوجه شده اید که ساختار IPv6 به صورت کلی با ساختار IPv4 متفاوت است.

💡 بیشتر بدانید: IPv4 چیست؟
پروتکل اینترنت نسخه 4 است که 32 بیتی بوه و فرمت آن به صورت 4 بخش 8 بیتی است که تمامی بخش ها به وسیله نقطه از یکدیگر جدا می شوند (به عنوان مثال 127.212.18.250) بخش هایی که بین نقطه قرار میگیرند Octet گفته می شود.

تعداد IPv6

گفتیم که IPv 6 ساختاری 128 بیتی دارد که هر Hextet آن 16 بیت است و در مقایسه با IPv4 بسیار قدرتمند تر است. برای این منظور جهت نمایش تعداد آی پی های نسخه 6 می توان از فرمول زیر استفاده کرد. همانطور که مشاهده می کنید عددی بسیار بزرگ است به نحوی که نیاز به تخصیص IP به هر چیزی را فراهم می کند.

2128 = 340.282.366.920.938.463.347.607.431.768.211.456

در مقایسه با IPv6 فرمول محاسبه تعداد آی پی های نسخه 4 به صورت زیر است:

  232 = 4.297.967.296

مخفف کردن آی پی نسخه 6

به این دلیل که آدرس های آی پی ورژن 6 بسیار طولانی هستند تصور کنید که شرایطی پیش آمده که نیاز است لیستی از IP ها را Ping بگیرید! قطعا کار آسانی نخواهد بود! پس راهکاری ارائه شد تا بتوان آدرس های IPv6 را کوتاه تر یا اصطلاحا مخفف کنیم پس برای ساده تر کردن آدرس های IPv6 سه تکنیک زیر را انجام دهید:

1- حذف تمام صفرهای ابتدایی از سمت چپ، به این صورت که اگر یک هگزا تمامی اعداد سمت چپ آن 0 باشد، برای خلاصه کردن آن تمامی صفرهای سمت چپ آن را حذف می کنیم. مانند مثال زیر:

2010:00DB:004B:000F:0020:1250:00D0:1400
خلاصه شده 👇
2010:DB:4B:F:20:1250:D0:1400

2- جایگزینی صفرهای متوالی با یک صفر به این ترتیب که اگر تمامی اعداد یک سکشن صفر باشند می توان آنها را با یک صفر جایگزین کرد. مانند مثال زیر:

2042:0000:000F:131B:2001:0000:A121:2001
خلاصه شده 👇
2042:0:000F:131B:2001:0:A121:2001

3- حذف تمامی صفر های متوالی و جایگزین کردن آنها با دو نقطه (::)، به این ترتیب که بخش های متوالی که تمامی اعداد آنها صفر هستند را حذف کرده و به جای آن از (::) یا دابل کولون استفاده کنیم. مانند مثال زیر:

2021:0000:0000:141B:0000:0000:0000:A76C
خلاصه شده 👇
2021::141B:0:0:0:A76C

📌نکته: در نظر داشته باشید تکنیک دابل کولون (::) را تنها یک بار در هر آدرس IPv6 می توان استفاده کرد. چنانچه چندین گروه صفر در یک آدرس وجود داشته باشد ترجیحا سمت چپ ترین گروه صفرها را جایگزین کنید.

حال با توجه به شرایطی که در بالا ذکر شد و این نکته که تکنیک های ساده سازی را فقط یک بار در هر آدرس می توانیم استفاه کنیم یک نمونه خلاصه سازی آدرس IPv-6 را انجام می دهیم:

2041:0000:000F:0000:0000:0000:004B:131B
خلاصه شده 👇
2041:0:F::4B:131B

اشتباهات رایج در خلاصه سازی IPv6

در بالا روش های خلاصه سازی آی پی نسخه 6 جهت سهولت آن را شرح دادیم اما معمولا دو اشتباه رایج در هنگام خلاصه سازی صفرها پیش می آید:

1- اولین اشتباه این است که در یک آدرس، بیش از یک بار از دو کولون “::” برای خلاصه کردن صفرهای متوالی استفاده کنید. تصور کنید آدرس IPv6 مانند 2001:db8::5e00::100b در اختیار شما قرار داده شده، در این صورت نمی توان IP درست را شناسایی کرد زیرا نمی توانید تشخیص دهید چه تعداد سکشن صفر در سمت راست وجود داشته است پس آدرس باید به صورت 2001:db8::5e00:0:0:100b نوشته شود.

2- اشتباه رایج دوم مربوط فشرده سازی صفرهای سمت راست است ( مانند :1: → :1000: ) که در این صورت شما یک آدرس IPv-6 کاملا اشتباه خواهید داشت.

انواع آدرس دهی در آی پی نسخه 6

همانطور که در ابتدای مقاله نیز گفتیم  IPv6 یا پروتکل اینترنت نسخه 6 یک شناسه آدرس 128 بیتی است که به صورت 8 گروه چهار رقمی هگزادسیمال نوشته می شود که به وسیله کولون (:) از یکدیگر جدا می‌شوند و در چندین نوع آدرس دهی یا فرمت ارائه می‌شود و عبارتند از:

Unicast .1

شیوه آدرس دهی Unicast همان ارتباط یک به یک است در این نوع آدرس دهی، دیتا فقط به یک آدرس خاص یا یک دستگاه ارسال می شود. به عبارتی پکت (packet) ارسالی به یک مقصد یونیکست، تنها به همان آدرس مشخص شده در مقصد تحویل داده می شود (به یک رابط پیکربندی شده با آدرس IPv6 تحویل داده می شود.) پس می توان گفت این نوع ارتباط یک به یک است. در زیر یک نمونه آدرس Unicast را مشاهده می کنید:

2001:DB8:0:0:8:800:200C:417A

این نوع آدرس دهی در پروتکل IPv6 شامل آدرس های زیر می شود:

• Global Unicast : شیوه آدرس دهی جهانی که طراحی شده است تا در تمامی شبکه ها استفاده شود. در واقع مانند آدرس های apublic در IPv4 هستند. این نوع آدرس IPv6 با 2 یا 3 آغاز می شود مانند: 2001.
• Link-Local : شیوه آدرس دهی که درون یک شبکه داخلی استفاده می شود و به نوعی آدرسی محلی است که در خارج از شبکه شناسایی نمی شود این آدرس ها با FE80 شروع می شوند.
• Site-Local : آدرس هایی که فقط در شبکه داخلی می توان از آنها استفاده کرد. هر سایتی از چندین لینک تشکیل می شود و آدرس های سایت لوکال، Node های درون شبکه داخلی را شناسایی کرده در نتیجه نمی توانند خارج آن سایت استفاده شوند. آدرس های Site-Local با FEC0 شروع می شوند.
• Special Unicast : این نوع آدرس معادل 127.0.0.1/8 در IPv4 است که در آی پی نسخه 6 بصورت 1:: نمایش داده می شود.

📌 نکته: آدرس های Link-Local معادل APIPA در آی پی ورژن 4 هستند به زبان ساده زمانی که برای یک کامپیوتر در شبکه ip استاتیک ست نمی شود، dhcp را سرچ کرده تا ip دریافت کند اما زمانی که نتواند از طریق dhcp هم ip بگیرد یک آی پی در رنج 16/ x.x.254.169 برای خود ست می کند که به این آدرس آی پی اصطلاحا APIPA گفته می شود. در IPv6 هم آدرس های Link-Local همین معنا را دارند.

2. Multicast

در این شیوه از آدرس دهی IPv6، دیتای ارسال شده همزمان به تمامی دیوایس هایی که در یک گروه خاص هستند تحویل داده می شود. به این ترتیب نیازی نیست که اطلاعات به صورت جداگانه به هر دیوایس ارسال شود. این نوع آدرس با پیشوندFF آغاز می شود. به زبان ساده تر بسته ای که به یک آدرس Multicast ارسال می شود به تمامی اینترفیس های شناسایی شده توسط آن آدرس تحویل داده می شود. در زیر یک نمونه آدرس Unicast را مشاهده می کنید:

FF01:0:0:0:0:0:0:101      

به زبان ساده تر می توان گفت Multicast شیوه ای از آدرس دهی است که در آن یک نسخه از آدرس به تمامی اعضای گروه ارسال می شود. یعنی دیتا از یک فرستنده به یک گروه مشخص از گیرنده ها ارسال می شود. در زیر یک نمونه آدرس Unicast را مشاهده می کنید:

3. Anycast

در این نوع آدرس دهی ipv6، آدرس به بیش از یک رابط (interface) اختصاص داده می شود. بسته ای که به آدرس  Anycast ارسال می شود با توجه به فاصله پروتکل مسیریابی به نزدیکترین رابط آن آدرس تحویل داده می شود. این آدرس ها روی روترها مشخص می‌شوند و همه روترهایی که درون یک شبکه هستند آدرس Anycast یکسان دارند، اگر یک بسته به آدرس Anycast ارسال شد در واقع به نزدیکترین روتری که Anycast روی آن تنظیم شده می‌رسد و دستگاه های دیگر را جستجو نمی کند.

شیوه کار  ipv6 anycast به این صورت است که به چندین دستگاه اجازه می دهد آدرس anycast یکسانی داشته باشند که این کار توسط تخصیص آدرس به گروهی از رابط ها که معمولا در گره‌های (node) مختلف هستند انجام می شود، سپس بسته ای که به آدرس anycast ارسال می شود به  نزدیکترین رابطی که آن آدرس را دارد هدایت می شود، در این راه این پروتکل های مسیریابی هستند که تعیین می کنند کدام رابط نزدیکتر است.

به عبارت دیگر، در شیوه آدرس‌دهی anycast در IPv6، یک آدرس IP به چندین دستگاه مقصد اختصاص می‌یابد ولی تنها یکی از آنها پاسخ می‌دهد. به عبارت دیگر، اطلاعات ارسال شده به یک آدرس anycast توسط نزدیک‌ترین دستگاه به فرستنده جواب داده می‌شود. این روش باعث کاهش ترافیک در شبکه‌ها می‌شود و به بهبود قابلیت دسترسی و کارایی شبکه کمک می‌کند. به عنوان مثال، در CDN‌ها (شبکه‌های توزیع محتوا) از آدرس دهی anycast برای انتقال محتوا به صورت سریع و بهینه استفاده می‌شود.

در تصویر زیر شبیه سازی ساده‌ای از مفهوم انواع آدرس دهی در IPv6 را مشاهده می‌کنید.

📌 نکته : IPv6 هیچگونه آدرس Broadcast ندارد یعنی از آن پشتیبانی نمی کند بلکه این کار را از طریق آدرس دهی Multicast پیاده سازی می کند.

Subnet در IPv6

تا این قسمت با ساختار آدرس دهی IPv6 و نحوه نمایش آن آشنایی پیدا کردید، حال به Subnetting در آی پی ورژن 6 می پردازیم. باید بدانید که دلیل استفاده از مفهوم سابنت در IPv4 کوچک بودن شبکه آن و استفاده موثر از فضای آدرس در این ورژن آی پی بوده اما در مورد آی پی نسخه 6 مفهومی به نام سابنت جای خود را به Prefix داده است.

💡 بیشتر بدانید: سابنت چیست؟
Subnet با ترجمه فارسی زیر شبکه به معنی یک شبکه درون شبکه ای دیگر است. هنگامی که شبکه خود را به دو یا چند شبکه کوچکتر تقسیم می کنید به این بخش های کوچکتر زیرشبکه یا Subnet گفته می شود. پس یک سابنت بخشی از یک شبکه بزرگتر است. برخلاف IPv4 که Subnet به منظور حفظ آدرس ها ساخته می شد در آی پی نسخه 6 مفهوم سابنت برای ایجاد شبکه منطقی که می تواند به بهبود مسیریابی و امنیت شبکه کمک کند استفاده می شود.

پس در آی پی نسخه 6 نیازی به سابنت ندارید زیرا از فضای آدرس دهی بسیار قابل توجهی برخوردار است. IPv6 از دو بخش تشکیل شده است:

• Network prefix : بخش ابتدایی سمت چپ آدرس به نام Network prefix یا پیشوند که 64 بیت است و برای شناسایی شبکه و سابنت های درون آن استفاد می‌شود.
• Interface ID : بخش دوم آدرس که ترجمه فارسی آن شناسه رابط است و 64 بیت سمت راست آدرس تشکیل می دهد و برای شناسایی اینترفیس شبکه میزبان استفاده می‌شود.

یک مثال: فرض کنید یک شبکه محلی با اندازه پیشوند 64 بیتی دارید مانند 2001:0db8:0:0::/64 . در این حالت 64 بیت ابتدای آدرس آی پی ورژن 6 برای شناسایی شبکه و 64 بیت بعدی برای شناسایی دستگاه ها در آن شبکه استفاه می شوند. پس ما این امکان را داریم که تعداد زیادی دیوایس را به شبکه متصل کنیم.

در جدول زیر تعداد آدرس های یک شبکه آی پی ورژن 6 و تعداد شبکه های آن را در یک پیشوند که RIPE مشخص کرده را نشان داده ایم:

Prefix	تعداد آدرس ها و شبکه های IPv-6	هدف
128/	یک آدرس	یک اینترفیس شبکه
64/	یک پیشوند تعداد آدرس ip منحصر به فرد: 18/446/744/073/709/551/616	اندازه پیشوندی که باید برای یک بینک که میزبان های IPv-6 به آن متصل می شوند استفاده شود.
56/	256 /64 پیشوند	اندازه پیشوند برای کاربر مسکونی (اجباری نیست)
48/	65k /64 پیشوند	اندازه پیشوند برای کاربر شرکتی (اجباری نیست)
32/	65k /48 پیشوند	حداقل IPv-6 که RIPE تخصیص می دهد
29/	8 /32 پیشوند	حداکثر IPv-6 که می توانید از RIPE دریافت کنید بدون نیاز به ارائه اطلاعات اضافی

حال به نحوه محاسبه سابنت در IPv6 می پردازیم، بهتر است با یک مثال مفهوم سابنت در IPv6 را شرح دهیم. آدرس آی پی 2001:0db8::/32 را در نظر داشته باشید، مقدار 32/ انتهای آدرس به تعداد بیت های این آدرس اشاره دارد که هر سکشن از این آدرس 16 بیت است و عدد 32 از این حاصل جمع ساده یعنی 16+16=32 بدست آمده است. حال برای اینکه بدانیم این آدرس اسلش 32 به چه تعداد سابنت 48/ قابل تقسیم است می بایست از یک فرمول ریاضی ساده استفاده کنیم.

بعنی 32 را از 48 کم کنیم که حاصل می شود 16 به این ترتیب ما 2 به توان 16 آدرس 48/ برای آدرس آی پی 2001:0db8::/32 خواهیم داشت. ( 48/ 62536 =2¹⁶)

از آنجایی که تعداد آدرس های ip-v6 بسیار زیاد است پس توصیه می کنم از ماشین حساب گوگل برای محاسبه تعداد آدرس های آی پی ورژن 6 در هر پیشوند استفاده کنید.( البته برای محاسبه سابنت در IPv4 هم می توان از آن استفاده کرد. )

چرا از IPv6 پشتیبانی می کنیم

با افزایش روز افزون تعداد دیوایس های شبکه و پیشرفت اینترنت اشیا، پذیرش استفاده از پروتکل اینترنت نسخه 6 یا Internet Protocol Version 6 به عنوان یک ضرورت برای حفظ و گسترش شبکه اینترنت امری ضروری است. از آنجایی که کشورها به ضرورت این امر پی برده اند پیش بینی می شود اجرای این پروتکل تا سال‌های آتی در جهان به میزان قابل توجهی خواهد رسید اما برای رسیدن به این هدف باید کشورها زیرساخت لازم و تضمین کانکشن قوی و امن در مقیاس بین المللی را فراهم نمایند.

در حال حاضر بسیاری از دیتاسنترها از هر دو آی پی نسخه 4 و آی پی نسخه 6 پشتیبانی می کنند اما در آینده ای نه چندان دور دیتاسنترها نیز منحصرا با آی پی نسخه 6 کار خواهند کرد. غول های فناوری همچون گوگل، مایکروسافت و متا این امر را پذیرفته اند چرا که به مزایای آن واقف هستند و جهت مقابله با چالش های کمبود IPv4 در آینده در خط مقدم پیاده سازی آن قرار دارند.

تفاوتipv6 با ipv4 چیست

همانگونه که در بالاتر نیز ذکر شد آدرس‌های آی پی به دستگاه‎‌ها و کامپیوترها اجازه می دهند تا از طریق اینترنت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند در حقیقت دو نوع آدرس آی پی وجود دارد که تفاوت های عمده‌ای با یکدیگر دارند. ipv-4 و ipv-6

تفاوت اصلی میان ipv4 و ipv 6 در افزایش تعداد آدرس ها است. ipv4 یک آدرس 32 بیتی و ipv6 آدرسی 128 بیتی است اما هنوز ipv4 در مقایسه با ipv 6 محبوبیت بیشتری دارد. در جدول زیر تفاوت های عمده میان ipv4 و ipv6 را ذکر کرده ایم:

ipv4	ipv6
طول آدرس 32 بیتی	طول آدرس 128 بیتی
پشتیبانی از DHCP و پیکربندی دستی	پشتیبانی از پیکرندی خودکار
مقدار فضای آدرس دهی قابل ایجاد 4.29 * 109	فضای آدرس دهی بسیار بزرگ معادل 1038 * 3.4
نمایش آدرس بصورت دسیمال (اعشاری)	نمایش آدرس بصورت هگزادسیمال
پشتیبانی از Subnet Mask	از Subnet Mask پشتیبانی نمی کند و جایگزین آن دارای prefix است
پیش فرض امنیتی ندارد	استفاده از IPSec بصورت پیش فرض
پشتیبانی از Broadcast	حذف Broadcast و استفاده از Multicast

روشهای بررسی ipv6 در دیوایسهای مختلف

برای بررسی اینکه آدرس ipv 6 وجود دارد یا خیر از روشهای زیر استفاده کنید:

• در مرورگر : در مرورگر خود به عنوان مثال google.com عبارت “What is my ip ” را تایپ و اینتر کنید به همین سادگی.
• در ویندوز : در صورتی که کاربر ویندوز هستید در محیط cmd عبارت ipconfig را تایپ و اینتر کنید.
• در لینوکس : در صورتی که کاربر لینوکس هستید ترمینال لینوکس را باز کرده و عبارت ip addr را تایپ کرده و اینتر کنید و در مرحله بعد در میان خطوط کد inet را پیدا کنید به این ترتیب ipv6 خود را مشاهده خواهید کرد.
• در مک : چنانچه کاربر مک هستید می توانید روی نماد Apple کلیک کرده و سپس روی System Preferences کلیک کنید. پس از آن Network را پیدا کرده و در انتها کانکشن شبکه خود را جستجو کنید و روی آن کلیک کنید تا ipv6 خود را مشاهده کنید.

📌 نکته: در نظر داشته باشید که در صورتی قادر به مشاهده ipv 6 خواهید بود که شرکت ارائه کننده اینترنت شما آن را پشتیبانی کند. به عنوان مثال اپراتور ایرانسل ipv6 را پشتیبانی می کند.

نحوه Ping آی پی نسخه 6

برای اینکه بررسی کنید که آیا IPv6 روی سیستم شما در دسترس است یا خیر می توانید در محیط ترمینال سیستم عامل خود دستور زیر را استفاده کنید.

ping ipv6
مثال:
ping 2001::2

در صورتی که قصد داشته باشید ping یک سایت را دریافت کنید می بایست دستور زیر را وارد کنید:

ping address -6
مثال:
ping google.com -6
👇 در سیستم عامل لینوکس
ping6 google.com 

استفاده از ipv6 در ایران

استفاده از پروتکل آی پی ورژن 6 در ایران گامی به سوی اینترنت آینده است. استفاده از این پروتکل در ایران به عنوان گامی مهم در جهت ارتقای زیرساخت های ارتباطی و همگام شدن با استانداردهای جهانی تلقی می شود که می تواند فرصت های جدیدی برای توسعه و نوآوری در حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات فراهم کند پس از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

با این حال فرایند مهاجرت از IPv4 به IPv 6 در ایران با چالش هایی همراه است زیرا به نیاز به بروزرسانی سخت افزار و نرم افزار وجود دارد و علاوه بر آن نیروی انسانی متخصص در زمینه ipv6 نیز از اهمیت زیادی برخوردار است.

با وجود این چالش ها اپراتورهای ارتباطی ایران در تلاش هستند تا زیرساخت های لازم برای پشتیبانی از ipv6 را فراهم کنند و به تدریج این پروتکل را در شبکه های خود گسترش دهند . ما سرورهای اختصاصی ایران وب داده که در دیتاسنتر اصفهان میزبانی می شوند را به همراه IPv 6 ارائه می کنیم.

با توجه به اهمیت IPv6 در آینده اینترنت، سرمایه‌گذاری در این حوزه می‌تواند به عنوان یک سرمایه‌گذاری بلندمدت و سودآور تلقی شود.

روش های مهاجرت به IPv6

مهاجرت از ipv4 به آی پی نسخه 6 فرایندی پیچیده و چند مرحله ای است که به عوامل مختلف بستگی دارد عواملی همچون اندازه شبکه، زیرساخت های موجود و اهداف سازمان. در زیر به برخی از این روش ها اشاره کرده ایم:

1- مهاجرت دوگانه یا Dual Stack

در این روش هر دیوایس همزمان از هر دو آدرس آی پی (Ipv-4 و IPv-6) استفاده می کند. و سازمان ها در این شیوه این امکان را دارند که بصورت تدریجی به IPv-6 مهاجرت کرده و در صورت بروز مشکل به Ipv-4 برگردند.

2- استفاده از Tunneling

در این شیوه پکت های IPv-6 در درون IPv-6 قرار داده میگیرند و از طریق شبکه های موجود ارسال می شوند. این روش پیاده سازی ساده تری دارد اما موجب کاهش عملکرد خواهد شد.

3- مهاجرت مرحله ای یا Phased Migration

در این روش مهاجرت به صورت مرحله ای و بخش به بخش انجام می شود به این ترتیب که ابتدا بخش های غیر بحرانی شبکه به IPv-6 مهاجرت کرده سپس بخش های دیگر به تدریج اضافه خواهند شد. در این شیوه ریسک کاهش می یابد اما زمان بر است.

4- مهاجرت همزمان یا Simultaneous Migration

روشی که در آن تمامی دیوایس‌ها و سرویس‌ها بطور همزمان به IPv-6 مهاجرت می کنند. این روش در کنار سرعت بالا، ریسک بالایی نیز دارد.

📌نکته: انتخاب بهترین روش برای مهاجرت به IPv-6 به شرایط سازمان شما بستگی دارد پس توصیه می کنیم در این زمینه از مشاوره متخصصان این امر استفاده نمایید.

نتیجه گیری

IPv6 به‌عنوان نسل جدید پروتکل آدرس‌دهی اینترنتی، تحولی عظیم در دنیای شبکه‌ها ایجاد کرده است. تعداد آدرس‌های نامحدود، امنیت بهبودیافته، کارایی بیشتر و قابلیت‌های پیشرفته، IPv6 را به انتخابی ایده‌آل برای شبکه‌های مدرن تبدیل کرده است. با این حال، فرایند مهاجرت از IPv4 به IPv6 به دلیل پیچیدگی‌ها و هزینه‌های آن، به زمان و تلاش قابل توجهی نیاز دارد. در نهایت، با گسترش روزافزون دستگاه‌های متصل به اینترنت و نیاز به آدرس‌های بیشتر، IPv6 به عنوان استاندارد آینده شبکه‌های اینترنتی جایگاه خود را تثبیت خواهد کرد و امکانات بی‌نظیری را برای ارائه خدمات متنوع و نوآورانه فراهم خواهد آورد.

سوالات متداول آشنایی با IPv6