Шта је ИПв6 адреса у умрежавању?

Преглед садржаја

Razumevanje IPv6: Budućnost Internet Protokola

IPv6, skraćenica od Internet Protokol verzija 6, predstavlja nadogradnju u odnosu na IPv4. Razvijen od strane IETF (Internet Engineering Task Force), IPv6 je nastao kao odgovor na iscrpljivanje IPv4 adresa, posebno usled rapidnog širenja IoT uređaja. Jedna od ključnih karakteristika IPv6 je znatno veći adresni prostor koji nudi. U ovom tekstu, istražićemo šta je IPv6 u mrežama, kako izgleda IPv6 adresa, kao i prednosti i mane ovog protokola.

Šta je IPv6 Adresa u Mrežama?

IPv6 adresa je 128-bitna alfanumerička oznaka koja jedinstveno identifikuje uređaje na internetu. Procenjuje se da IPv6 može da generiše preko 340 undeciliona IP adresa, što je značajno veći kapacitet u poređenju sa IPv4. IPv6 adrese se sastoje od brojeva i slova podeljenih u osam grupa, poznatih kao heksteti. Svaki hekstet predstavlja 16 bita i razdvojen je dvotačkom (:). Koriste se brojevi od 0 do 9 i slova od A do F, koji predstavljaju binarne brojeve od 0000 do 1111. Primer IPv6 adrese: AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D.

Struktura IPv6 Adrese

S obzirom na to da je IPv6 128-bitna adresa, ona je podeljena na dva dela:

Mrežni deo: Gornjih 64 bita adrese, koji se koristi za rutiranje.
Deo čvora: Donjih 64 bita adrese, koji identifikuje adresni deo interfejsa.

Ovo su osnove strukture IPv6 adrese. Sada ćemo pogledati kako računari interpretiraju IPv6 adrese.

Konverzija IPv6 Adresa u Binarni Kod

Svaki karakter u IPv6 adresi predstavlja 4 bita. Kao što smo ranije pomenuli, IPv6 adresa se sastoji od brojeva (0-9) i slova (A-F). Slova predstavljaju dvocifrene brojeve od 10 do 15. Za konverziju IPv6 adrese u binarni jezik koristi se hekstetni 4-bitni dijagram.

Hekstetni 4-bitni dijagram:
8
4
2
1

Ovaj dijagram sadrži brojeve koji predstavljaju vrednost svakog bita. Na primeru adrese AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D izvršićemo konverziju. Svaki bit u hekstetu je predstavljen kao 1 ili 0. Prvi hekstet je AC08. Znamo da je vrednost A 10, a C 12. Potrebno je da odredimo koji brojevi iz hekstetnog dijagrama daju zbir 10, 12, 0 i 8. Brojevi koji sabiranjem daju ove vrednosti su 8+2, 8+4, 0 i 8, respektivno. Svaki broj koji učestvuje u zbiru se predstavlja kao 1, a ostali kao 0.

Konvertujmo prvi hekstet koristeći navedenu adresu.

Hekstet
A
C
0
8
Hekstet Dijagram
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
Binarna Konverzija
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0

Dakle, binarna reprezentacija za AC08 je 1010110000001000. Sličan postupak se primenjuje na sve hekstete.

Binarna Konverzija
Hekstet Dijagram
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
EB00
1
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0AED
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
5261
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
13BC
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
0
0
0012
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
352D
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1

Dakle, binarna konverzija IPv6 adrese je 1010110000000000: 0000000000000000: 0000000000000000: 0000101011101101: 0101001001100001: 0001001110111100: 0000000000010010: 0011010100101101.

Tipovi IPv6 Adresa

Postoje tri glavna tipa IPv6 adresa:

Unicast adrese: Identifikuju jedan mrežni interfejs. Ove adrese se koriste za komunikaciju jedan-na-jedan.
Multicast adrese: Koriste se za slanje podataka na više uređaja koji su deo grupe.
Anycast adrese: Odnose se na grupu uređaja različitih čvorova, gde se podaci šalju najbližem uređaju u grupi.

Struktura IPv6 Paketa

IPv6 paket se sastoji iz tri dela: zaglavlja, jednog ili više ekstenzionih zaglavlja i PDU (Protocol Data Unit) gornjeg sloja. PDU gornjeg sloja uključuje zaglavlje protokola višeg nivoa i njegov korisni teret, kao što su ICMPv6, TCP ili UDP paketi.

Komponente IPv6 Zaglavlja

IPv6 zaglavlje sadrži sledeće komponente:

Verzija: 4-bitno polje, čija je vrednost postavljena na 6, identifikuje verziju protokola.
Klasa saobraćaja: 8-bitno polje koje upravlja rukovanjem paketa podataka preko posrednih uređaja, podeljeno na DSCP (prvih 6 bita) i ECN (poslednja 2 bita).
Oznaka toka: 20-bitno polje, definiše raspored paketa koji se razmenjuju između izvora i odredišta, i kako posredni ruteri treba da postupaju sa njima.
Dužina korisnog opterećenja: 16-bitno polje, može da nosi do 65.535 bajtova podataka, uključujući i ekstenziona zaglavlja.
Sledeće zaglavlje: 8-bitno polje koje identifikuje tip prvog ekstenzionog zaglavlja ili PDU gornjeg sloja.
Ograničenje skoka: 8-bitno polje koje se smanjuje za jedan svaki put kada paket prođe kroz ruter, sprečavajući beskonačnu cirkulaciju paketa. Kada vrednost padne na nulu, paket se odbacuje.
Adresa izvora: 128-bitno polje, identifikuje pošiljaoca paketa.
Adresa odredišta: 128-bitno polje, identifikuje primaoca paketa.
Ekstenziona zaglavlja: Sadrže opcije koje se ređe koriste, kao što su zaglavlje za opcije skok po skok, zaglavlje za rutiranje, fragmentaciju, opcije odredišta, autentifikaciju i inkapsulaciju sigurnosnog tereta.

Karakteristike IPv6

Sada kada znate kako izgleda IPv6 adresa, istaknimo glavne karakteristike IPv6:

Ima znatno veći adresni prostor.
Koristi pojednostavljen format zaglavlja.
Podržava auto-konfiguraciju, omogućavajući komunikaciju bez servera.
Nudi bolju sigurnost zahvaljujući implementaciji IPsec na mrežnom sloju.
Omogućava end-to-end povezivanje, sa svakim uređajem koji ima jedinstvenu adresu, eliminišući potrebu za NAT (Network Address Translation).
Pojednostavljeno zaglavlje omogućava brže rutiranje.
Podržava mobilnost, omogućavajući kontinuiranu povezanost sa mobilnim uređajima.
Zaglavlja su proširiva, omogućavajući implementaciju novih funkcionalnosti.

U daljem tekstu ćemo razmotriti prednosti i nedostatke IPv6.

Slika Gerda Altmana sa Pixabay-a

Prednosti i Nedostaci IPv6

Kao što je već objašnjeno, hajde da sagledamo prednosti IPv6:

Bolja internet konekcija.
Efikasnije prenosi veće količine podataka.
Ima ugrađenu podršku za sigurnost putem IPsec.
Omogućava napredno rutiranje preko multicast i anycast adresa.
Podržava mobilnost.
Pruža bolju mrežnu konfiguraciju.
Efikasniji protok podataka između multimedijalnih platformi.

Sledeći su nedostaci IPv6:

Sigurnosni problemi vezani za manipulaciju zaglavljem, dupliranje, saobraćaj i mobilnost.
Složen proces konfigurisanja DNS servera.
Prelazak sa IPv4 na IPv6 može biti skup.
Duge IPv6 adrese je teško unositi ručno.

Ovo su ključne prednosti i nedostaci IPv6.

Prednosti IPv6 u Odnosu na IPv4

Sada kada smo razmotrili osnove IPv6, pogledajmo njegove prednosti u poređenju sa IPv4:

Omogućava efikasnije rutiranje interneta uz pomoć ISP-a.
Pruža transparentnost od kraja do kraja, uz veću sigurnost i bolje performanse.
Za razliku od IPv4, gde se koristi kontrolni zbir za ispravljanje grešaka, IPv6 zaglavlje direktno povezuje paket podataka sa transportnim slojem, koji se bavi kontrolom grešaka. Ovo štedi vreme i omogućava bržu obradu paketa.
Iako oba protokola koriste IPsec, IPv6 nudi naprednije zaštitne zidove i režime autentifikacije za veću sigurnost.
Protok podataka je brži u IPv6, koristeći multicast, za razliku od IPv4 koji koristi broadcast.

Zajednička Upotreba IPv4 i IPv6

Obe verzije IP protokola imaju svoje prednosti i nedostatke, a postoji i mogućnost njihove zajedničke upotrebe. U ovom pristupu, računari i ruteri pokreću oba protokola, što je poznato kao Dual Stack. Tuneliranje i prevodjenje mrežnih adresa su drugi primeri gde se pokazala korisnost upotrebe obe IP adrese.

Ko Koristi IPv6?

Prema Google-u, globalna implementacija IPv6 je 34%, dok je u SAD 46%. Prvi korisnici IPv6 su bili internet provajderi i mrežni operateri. Velike kompanije poput Google, Yahoo, Amazon, Telcom i Comcast prešle su na Dual Stack, dok Microsoft, CERNET i T-Mobile koriste samo IPv6. Faktori poput budžeta, složenosti i vremena treba uzeti u obzir pre migracije.

***

Uprkos nedostacima, prelazak na IPv6 je neizbežan i dokazuje njegove prednosti nad IPv4. Nadamo se da je ovaj tekst pružio korisne informacije o tome šta je IPv6 u mrežama. Ukoliko imate dodatna pitanja ili sugestije, slobodno ih ostavite u komentaru ispod.