IPv6 vs IPv4: Fordeler, ulemper & hvordan det fungerer

by
Tweet
Share
Share
Pin
0 Shares

Introduksjon til IPv6

IPv6, eller Internettprotokoll versjon 6, er en nyere og mer avansert versjon av den velkjente IPv4. Den ble utviklet av IETF (Internet Engineering Task Force) for å løse problemet med mangel på IP-adresser som oppstod med den raske veksten av internett og IoT-enheter. En av de viktigste fordelene med IPv6 er det enorme antallet tilgjengelige IP-adresser. Denne artikkelen gir en oversikt over hva IPv6 er i nettverk, hvordan en IPv6-adresse ser ut, samt fordeler og ulemper med denne protokollen.

Hva er en IPv6-adresse i nettverk?

En IPv6-adresse er en 128-bits alfanumerisk identifikator som unikt identifiserer enheter på internett. Det anslås at IPv6 kan generere over 340 sekstillioner IP-adresser. Dette er fire ganger mer enn det IPv4 kan tilby. IPv6-adresser består av tall og bokstaver, som er delt inn i åtte grupper kalt heksetter. Hvert heksett består av 16 bits og er separert med kolon (:). Tallene som brukes varierer fra 0-9, og bokstavene fra A-F. Disse representerer binære tall fra 0000000000000000 til 1111111111111111. Et eksempel på en IPv6-adresse er AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D.

Struktur av en IPv6-adresse

En IPv6-adresse på 128 bits er delt inn i to hoveddeler:

  • Nettverksdelen: Dette er de øverste 64 bitene av adressen og brukes til rutingformål, for å dirigere trafikken i nettverket.

  • Nodedelen: De nederste 64 bitene utgjør nodedelen, som identifiserer selve enheten eller grensesnittet i nettverket.

Dette er de grunnleggende komponentene i en IPv6-adresse. Nå skal vi se på hvordan datamaskiner tolker IPv6-adresser.

Konvertering av IPv6-adresser til binærkode

Hvert tegn i en IPv6-adresse representerer 4 bits. Som tidligere nevnt, bruker IPv6 tallene 0-9 og bokstavene A-F. Disse bokstavene representerer tosifrede tall fra 10-15. For å konvertere en IPv6-adresse til binært språk, kan vi bruke et 4-bits heksett-diagram.

Heksett 4-bits diagram
8
4
2
1

Dette diagrammet inneholder tall som tilsvarer verdien av hver bit. La oss bruke IP-adressen AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D som eksempel for å konvertere til binært. Hver bit i heksettet er enten 1 eller 0. Den første heksettet er AC08. Vi vet at A er 10 og C er 12. Nå må vi finne hvilke tall i diagrammet som summerer seg til 10, 12, 0 og 8. Disse er henholdsvis 8+2, 8+4, 0 og 8. I den binære representasjonen, er tallene som inngår i summen representert med 1, mens de resterende er 0.

La oss konvertere det første heksettet fra IPv6-adressen.

Heksett
A
C
0
8
Heksettdiagram
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
Binær konvertering
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0

Det binære tallet for AC08 blir da 1010110000001000. Denne prosessen gjentas for hvert heksett.

Binær konvertering
Heksettdiagram
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

Den binære representasjonen av IPv6-adressen 1010110000001000:1110101100000000:0000000000000000:0000101011101101:0101001001100001:0001001110111100:0000000000010010:0011010100101101.

Typer IPv6-adresser

Det finnes tre hovedtyper av IPv6-adresser i nettverk:

  • Unicast-adresser: Disse identifiserer et enkelt nettverksgrensesnitt. De brukes til å sende data til en spesifikk mottaker.

  • Multicast-adresser: En multicast-adresse identifiserer en gruppe enheter som er interessert i å motta samme informasjon. Data sendes til gruppen, ikke til enkelt enheter.

  • Anycast-adresser: Disse adressene identifiserer en gruppe av noder, men data sendes bare til den nærmeste noden i gruppen.

Struktur av en IPv6-pakke

En IPv6-pakke er bygget opp av tre deler: en hovedoverskrift, en eller flere utvidelseshoder og en øvre lags Protocol Data Unit (PDU). PDUen for øvre lag inneholder protokollheaderen og selve datanyttelasten, som kan være en ICMPv6-pakke, TCP-pakke eller UDP-pakke.

Komponenter i IPv6-header

En IPv6-header består av følgende felt:

  • Versjon: Dette er et 4-bits felt som er satt til 6, og angir pakkeversjonen.

  • Trafikkklasse: Et 8-bits felt som brukes for å håndtere datapakker i nettverket. Består av DSCP (de første 6 bits) og ECN (de siste 2 bits).

  • Flyt-etikett: Et 20-bits felt som brukes for å merke datapakker som tilhører samme flyt (sekvens av pakker) mellom kilde og destinasjon.

  • Nyttelastlengde: Et 16-bits felt som angir lengden på nyttelasten, inkludert utvidelseshoder (maks 65,535 bytes).

  • Neste header: Et 8-bits felt som identifiserer typen av det første utvidelseshodet som følger, eller protokollen for øvre lags PDU.

  • Hoppgrense: Et 8-bits felt som angir hvor mange rutere en pakke kan passere før den forkastes for å unngå endeløse looper.

  • Kildeadresse: Et 128-bits felt som inneholder IP-adressen til avsenderen.

  • Destinasjonsadresse: Et 128-bits felt som inneholder IP-adressen til mottakeren.

  • Utvidelseshoder: Valgfrie tilleggshoder som gir funksjonalitet som hop-by-hop-opsjoner, ruting, fragmentering, destinasjonsalternativer, autentisering og sikkerhets nyttelast.

Kjennetegn ved IPv6

Nå som vi har sett hvordan en IPv6-adresse ser ut, la oss se på noen av kjennetegnene:

  • IPv6 har et betydelig større adresseområde sammenlignet med IPv4.
  • Det har et forenklet headerformat.
  • Den har autokonfigurasjonsfunksjoner som muliggjør nettverkkommunikasjon uten server.
  • IPv6 er mer sikkert enn IPv4, takket være integrasjonen av Internet Protocol Security (IPsec).
  • Ende-til-ende-tilkoblingen krever ikke oversettelsesteknologi, da hver enhet har sin unike adresse.
  • IPv6 sin strømlinjeformede header muliggjør raskere rutingbeslutninger.
  • Mobilitetsfunksjonen gjør at enheter kan opprettholde tilkoblingen mens de flytter seg mellom nettverk.
  • IPv6-headere er utvidbare, noe som muliggjør nye funksjoner i fremtiden.

Disse egenskapene viser at IPv6 er en fremtidsrettet protokoll. I det neste avsnittet skal vi se på fordeler og ulemper med IPv6.

Bilde av Gerd Altmann fra Pixabay

Fordeler og ulemper med IPv6

Som vi har diskutert, er IPv6 en protokoll med mange fordeler. La oss ta en titt på de viktigste fordelene:

  • Den gir forbedret internettilkobling.
  • Den er mer effektiv i overføring av store datamengder.
  • IPv6 har innebygd sikkerhetsstøtte gjennom IPsec.
  • Den muliggjør multiruting via multicast og anycast.
  • IPv6 støtter mobilitet.
  • Den har forbedrede funksjoner for nettverkskonfigurasjon.
  • Gir god dataflyt for multimedia.

Følgende er noen ulemper med IPv6:

  • Sikkerhetsutfordringer knyttet til header-manipulasjon, dual-stacking, trafikkovervåkning og mobilitet.

  • Konfigurasjon av DNS-servere kan være komplisert.

  • Overgangen fra IPv4 til IPv6 kan være svært kostbar.

  • Det er vanskelig å legge inn de lange IP-adressene manuelt.

Dette er de viktigste fordelene og ulempene med IPv6.

Fordeler med IPv6 over IPv4

Nå som du vet hva IPv6 er i nettverk, hvordan en IPv6-adresse ser ut, samt fordeler og ulemper, er det på sin plass å se nærmere på hvorfor IPv6 er bedre enn IPv4:

  • IPv6 gir mer effektiv internettruting.
  • Ende-til-ende-gjennomsiktighet i IPv6 sikrer bedre sikkerhet og høyere ytelse.
  • I IPv4 kreves en kontrollsum for å rette feil, mens IPv6 kobler datapakken direkte til transportlaget for feilkontroll, noe som sparer tid og gir raskere behandling.
  • IPv6 har bedre brannmurer og autentiseringsmoduser som sikrer høyere sikkerhet og konfidensialitet.
  • Dataflyten er raskere i IPv6 med bruk av multicast, mens IPv4 bruker broadcast.

IPv4 og IPv6 sammen

Både IPv4 og IPv6 har sine fordeler og ulemper. Det er også fordeler med å bruke dem samtidig. En dual-stack-tilnærming lar datamaskiner og rutere kjøre begge protokollene. Store nettverksleverandører støtter denne typen løsning. Tunneling og Network Address Translation (NAT) er andre metoder der bruk av begge IP-adresser har vist seg å være nyttig.

Hvem bruker IPv6?

Google rapporterer at global implementering av IPv6 er på 34%. I USA er tallet 46%. Internett-leverandører og operatørnettverk har ledet an i bruken av IPv6. Store selskaper som Google, Yahoo, Amazon, Telcom og Comcast har gått over til dual-stack-løsninger, mens Microsoft, CERNET og T-Mobile har implementert IPv6. Budsjett, kompleksitet og tidsplan er viktige faktorer å vurdere før en migrasjon.

***

Til tross for ulemper, viser overgangen mot IPv6 at det er en foretrukket protokoll over IPv4. Vi håper denne artikkelen har gitt deg en god innføring i hva IPv6 er i nettverk. Hvis du har spørsmål eller forslag, legg igjen en kommentar.