ما هو IPv6؟ لماذا نختار استخدامه؟
تم تقديم IPv6 ليحل محل IPv4، وغالبًا ما يشار إليه باسم "إنترنت الجيل التالي" نظرًا لقدراته المحسنة ونموه في السنوات الأخيرة. IPv6 أو Internet Protocol Version 6 هو ترقية لـ IPv4.
لماذا نحتاج إلى IPv6
تحديات IPv4
1. عدم وجود عناوين IP كافية
يستخدم الإصدار السابق IPv4 مخطط عنونة مكون من 32 بت ويدعم أكثر من 4.3 مليار جهاز. قد يبدو هذا عددًا ضخمًا، لكن من الواضح أنه ليس كافيًا. نظرًا للزيادة السريعة في استخدام الإنترنت وأجهزة الكمبيوتر الشخصية والهواتف الذكية وأجهزة إنترنت الأشياء (IoT)، سيكون هناك متطلب هائل لمزيد من عناوين IP.
2. تعمل تقنية NAT على تقليل أداء الشبكة.
في الوقت الحاضر، الحل المحدود للعناوين هو تقنية ترجمة عناوين الشبكة (NAT). وتتمثل تقنية ترجمة عناوين الشبكة في تحويل مضيفين متعددين للشبكة الداخلية إلى عنوان IP عام للاتصال بالإنترنت. ورغم أن هذا قد يحل مؤقتًا مشكلة معالجة النقص، إلا أنه سيجلب المزيد من المشاكل. وتضع ترجمة العناوين ضغطًا كبيرًا على المعدات، مما سيؤدي حتمًا إلى تقليل أداء الشبكة وزيادة التأخير وتقليل التجربة.
3. لا يمكن لـ NAT حل مشكلة نقص العناوين بشكل كامل.
نظرًا لأن NAT يدرك أن عنوان الشبكة العامة يحمل حركة مرور مستخدمين متعددين، يتم استخدام رقم المنفذ للتمييز بين اتصالات المستخدمين المختلفين، ولكن عنوان IP للشبكة العامة يحتوي على 65535 منفذًا فقط على الأكثر، وبالتالي فإن عدد الاتصالات التي يتم نقلها محدود. مع استمرار زيادة بيانات المستخدم، يجب استخدام المزيد من عناوين IP العامة.
في الوقت الحاضر، مع التطور السريع للإنترنت عبر الهاتف المحمول وزيادة تدفق البيانات، أصبح من الضروري تصنيف IPv6، ولهذا السبب أخذت العديد من شركات الإنترنت الكبيرة زمام المبادرة في التحول إلى IPv6.
4. عدم القدرة على التكيف مع تطور إنترنت الأشياء
كل شيء مترابط، وكل شيء يحتاج إلى عناوين IP. بطبيعة الحال، IPv4 لا يملك أي قوة. اليوم، تجاوز عدد الأجهزة المتصلة بالشبكة في العالم عدد سكان العالم. في السنوات القليلة المقبلة، سيتم توصيل مليارات الأجهزة مثل السيارات وأجهزة التلفزيون وأجهزة فك التشفير الرقمية وأجهزة قياس الكهرباء والكاميرات والرعاية الطبية والصحية وما إلى ذلك بالشبكة.
5. سيؤدي وجود آلية البث إلى فقدان أداء الشبكة.
يتم بث البروتوكولات الضرورية مثل ARP و DHCP في IPv4، مما سيستهلك أداء الشبكة.
كيف يحل IPv6 هذه المشاكل؟
1. كيف يحل IPv6 هذه المشاكل؟
يستخدم IPv6 عناوين مكونة من 128 بت ويدعم أكثر من 340 تريليون تريليون. من الناحية النظرية، عدد العناوين غير محدود تقريبًا، ويمكن لـ IPv6 تعيين عنوان واحد لكل حبة رمل على الأرض.
2. تحسين أداء الشبكة
لا يمكن لـ IPv6 تجنب فقدان الأداء الناجم عن NAT فحسب، بل يمكنه أيضًا تبسيط بنية الرأس وجعل إعادة توجيه البيانات أكثر كفاءة.
بالمقارنة مع رأس IPv4، فإن رأس IPv6 يزيل IHL والمعرفات والأعلام وإزاحة الشظايا ومجموع رأس الاختبار والخيارات وحقول الحشو، ويضيف فقط حقول تسمية التدفق، وبالتالي فإن معالجة رأس IPv6 مبسطة إلى حد كبير مقارنةً بـ IPv4، ويتم تحسين كفاءة المعالجة.
بالطبع، قد تسأل، هذه الحقول في رأس IPv6 مفيدة جميعها. ماذا لو لم تكن لديك هذه الحقول عندما تحتاج إليها؟ يطرح IPv6 مفهوم الرأس الممتد، والذي يمكنه توسيع حقل الرأس حسب الحاجة وتحقيق الوظائف المطلوبة. على سبيل المثال، إذا كنت بحاجة إلى تجزئة IP، فيمكنك إضافة رأس التمديد للتجزئة.
بالإضافة إلى ذلك، يلغي IPv6 آلية البث ويستبدل بث IPv4 بالبث المتعدد، مما قد يقلل من استهلاك أداء رسائل البث على الشبكة بأكملها. سيتم شرح المبدأ المحدد بالتفصيل لاحقًا.
3. التشغيل والصيانة المبسطة، والتوجيه التلقائي
يحتاج IPv4 إلى DHCP لتحقيق اكتساب العناوين التلقائي للطرفية. يتمتع IPv6 نفسه بالقدرة على تكوين العناوين تلقائيًا.
4. أكثر أمانًا
يدعم IPv6 بشكل أصلي رأس امتداد IPsec، والذي يمكنه ضمان أمان نقل البيانات من جميع الجوانب. لذلك، يمكننا أيضًا أن نجد أن OSPF وVRRP في IPv4 يجب أن يفكروا في كيفية ضمان أمانهم الخاص، وقد انضموا إلى آلية التحقق من الجوار، بينما لا يحتوي OSPFv3 وVRRP لـ IPv6 في إصدارات IPv6 على آلية تحقق من التصميم لأن IPv6 نفسه يمكنه تحقيق الأمان.