IPv6 چیست و چه تفاوتی با IPv4 دارد؟ + ساختار و انواع

IPv6 چیست؟ پاسخ این سوال را این‌گونه آغاز می‌کنیم: یک خانواده پرجمعیت را تصور کنید که ناچارند در آپارتمان نقلی یا به‌اصطلاح قوطی کبریتی زندگی کنند. در چنین شرایطی، مدام به دنبال خانه‌ای بزرگ‌تر هستند تا فضای کافی برای زندگی داشته باشند. IPV6 حکم همان خانه بزرگ و جادار را دارد؛ آدرس آی‌پی نسل جدید نسخه ۶ که هر کسی می‌تواند از فضای بزرگ آن استفاده کند.

در این مقاله از آموزش شبکه بلاگ پارس پک، به‌طور کامل به معرفی پروتکل IPV6 خواهیم پرداخت. اگر مشتاق هستید از محدودیت‌های نسخه IPV4 رها پیدا کنید یا با ورژن جدید آن آشنا شوید، خواندن این مقاله کمکتان خواهد کرد.

پروتکل IPv6 چیست؟

پروتکل IPV6 نسل جدید سیستم آدرس‌دهی IP با فضای آدرس‌دهی بزرگتر و قابلیت پشتیبانی از دستگاه‌های بیشتر نسبت به IPV4 است که چالش‌های کمبود آدرس در دنیای وب را رفع می‌کند. آدرس IP مجموعه‌ای از اعداد است که به دستگاه‌های مختلف در شبکه، مانند کامپیوترها، تلفن‌های هوشمند و وب‌سایت‌ها، هویت منحصر‌به‌فردی می‌دهد. این آدرس‌ها مانند کدپستی عمل می‌کنند و به دستگاه‌ها می‌گویند چگونه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

ویژگی	توضیحات
مخفف	IPv6
پایه و اساس	IPv4
توسعه‌دهنده	کارگروه مهندسی اینترنت (IETF)
تاریخ معرفی	دسامبر ۱۹۹۵ (۲۸ سال پیش)
لایه OSI	لایه شبکه
هدف	پروتکل شبکه‌ای
RFCها	۲۴۶۰، ۸۲۰۰

۸ مورد از مهم‌ترین ویژگی‌های IPv6

پس از بررسی مقدماتی در مقاله «IPV6 چیست؟»، به تشریح ویژگی‌های آن می‌پردازیم. با رشد روزافزون اینترنت و فراگیر شدن دستگاه‌های هوشمندی مانند موبایل، لپ‌تاپ، کامپیوتر و مودم‌ها، نسخه قدیمی آدرس IP یعنی IPv4 دیگر پاسخگوی نیازها نیست. تقسیم‌بندی قدیمی و سنتی و سوءاستفاده از شبکه زمینه‌ساز ظهور نسل جدیدی از آدرس‌های IP به نام IPV6 شد. در ادامه، با ۸ ویژگی کلیدی IPV6 آشنا خواهید شد:

۱. فضای آدرس‌دهی وسیع و بزرگ؛ اصلی‌ترین ویژگی 

فضای آدرس‌دهی نامحدود IPv6 نقطه قوت کلیدی آن در مقایسه با IPv4 است. این برتری با افزایش طول آدرس‌ها از ۳۲ بیت در IPv4 به ۱۲۸ بیت در IPv6 حاصل شده است. به زبان ساده، IPv6 ظرفیت آدرس‌دهی به تعداد بی‌شماری از دستگاه‌ها را دارد و محدودیت‌های آدرس‌دهی در گذشته را به طور کامل از بین برده است.

۲. سادگی و کارایی؛ اساسی‌ترین ویژگی IPV6

هدر بهینه‌سازی شده در IPv6، پردازش و مسیریابی اطلاعات را سریع‌تر و کارآمدتر می‌کند.؛ در نتیجه مودم با سرعت بیشتری اطلاعات را هدایت کرده و سرعت کلی اینترنت نیز بیشتر می‌شود. در دنیای امروز که وابستگی ما به اینترنت روزبه‌روز بیشتر می‌شود، چه چیزی مهم‌تر از تجربه یک اینترنت پرسرعت می‌تواند باشد؟

۳. اتصال امن و مستقیم؛ سومین ویژگی نسخه ۶ IP

با استفاده از IPv6 هر دستگاه صاحب یک آدرس IP منحصربه‌فرد می‌شود و بدون نیاز به فناوری‌هایی مانند NAT می‌تواند به‌طور مستقیم با سایر دستگاه‌ها در اینترنت ارتباط برقرار کند. این ویژگی علاوه‌بر افزایش کارایی، امنیت ارتباطات را نیز به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

۴. پیکربندی خودکار؛ به‌صرفه‌ترین ویژگی نسخه ۶

IPv6 راه‌اندازی شبکه‌ها را آسان‌تر و کم‌هزینه‌تر می‌کند. این پروتکل با پشتیبانی از پیکربندی خودکار، آدرس‌های لازم را بدون نیاز به سرورهای اختصاصی به دستگاه‌ها اختصاص می‌دهد. در نتیجه، زمان و هزینه‌های راه‌اندازی شبکه‌های جدید به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد.

۵. مسیریابی سریع‌تر؛ کاربردی‌ترین ویژگی IPV6

ساختار بهینه‌سازی هدر IPv6 مسیریابی پکیج‌های اطلاعاتی را سریع‌تر می‌کند. اطلاعات کلیدی برای مسیریابی در ابتدای هدرها قرار گرفتند و مودم‌ها باسرعت بیشتری مسیر مناسب برای ارسال بسته‌ها را انتخاب می‌کنند.

۶. امنیت بیشتر با IPSec؛ مهم‌ترین ویژگی IPV6

پروتکل امنیتی IPSec به‌طور پیش‌فرض در IPv6 راه‌اندازی شده است. این ویژگی، امنیت شبکه را به‌طور ویژه‌ای بیشتر و از نفوذ و دسترسی غیرمجاز به اطلاعات محافظت می‌کند.

۷. اولویت‌بندی هوشمند؛ کلیدی‌ترین ویژگی IPV6

IPv6 از مکانیزم‌های ویژه‌ای برای اولویت‌بندی ترافیک شبکه برخوردار است. این ویژگی به ارائه‌دهندگان خدمات اینترنت امکان می‌دهد تا برای سرویس‌های مهمی مانند تماس‌های ویدئویی و بازی‌های آنلاین، اولویت بالاتری در نظر بگیرند و کیفیت آن‌ها را بهبود بخشند.

۸. قابلیت توسعه و ارتقا؛ ویژگی انعطاف‌پذیر IPV6

پروتکل IPv6 به واسطه قابلیت توسعه آسان و امکان اضافه کردن هدرهای اضافی برای ارائه قابلیت‌های جدید، انعطاف‌پذیری بالایی را برای سازگاری با نیازهای آینده فراهم می‌کند.

 چالش‌ها و مزایای IPv6 چیست؟

اگرچه از نظر فنی و امنیتی آدرس‌های آی‌پی نسخه ۶ برتری قابل‌توجهی نسبت به نسخه ۴ دارند، اما به دلیل هزینه‌های بالای انتقال زیرساخت استفاده از نسخه ۴ همچنان رایج‌تر است.

 به‌عبارتی، مهاجرت کامل به IPv6 به زمان و سرمایه‌گذاری زیادی نیاز دارد؛ در نتیجه اغلب سازمان‌ها ترجیح می‌دهند عطای آن را به لقایش ببخشند. هرچند دیر یا زود شاهد درخشانی آینده IPv6 خواهیم بود. جدول زیر، مزایا و معایب آدرس ای پی ۶ را به طور کامل به شما نشان می‌دهد:

مزایا	معایب
آدرس‌دهی فراوان برای پاسخ به نیازهای روزافزون	عدم سازگاری با IPv4
سرعت بالاتر و قابلیت اطمینان بیشتر به دلیل پشتیبانی از آدرس‌های چندپخشی	مهاجرت پرهزینه و زمان‌بر
امنیت IPv6 قوی‌تر با پروتکل IPSecurity	عدم پشتیبانی کامل از تمام دستگاه‌ها
پشتیبانی از پیکربندی آدرس با و بدون سرور DHCP	نیاز به به‌روزرسانی زیرساخت شبکه
بهره‌وری و مدیریت بهتر اطلاعات	عدم پذیرش کامل از سوی برخی سرویس‌دهندگان

ساختار IPv6 چیست؟

یکی از تفاوت‌های کلیدی بین IPV6 و نسخه قبلی آن، ساختار آدرس‌دهی آن‌هاست. IPV6 از آدرس‌های ۱۲۸ بیتی استفاده می‌کند که فضای آدرس‌دهی بسیار بزرگتری را در مقایسه با آدرس‌های ۳۲ بیتی IPV4 ارائه می‌دهد. این آدرس ۱۲۸ بیتی به ۸ گروه ۱۶ بیتی تقسیم می‌شود و هر کدام ۴ رقم هگزادسیمال دارد که از محدوده 0000 تا FFFF متغیر است. هر گروه با «:» از هم جدا می‌شوند. به مثال زیر نگاه کنید:

2702:A0B3:8012:D0E5:0000:0000:0000:B25F

هر دستگاه متصل به شبکه صاحب یک آدرس IP نسخه ۶ منحصربه‌فرد می‌شود که فقط در محدوده زیرشبکه خود قابل شناسایی است. اما نگران نباشید، نیازی به نوشتن آدرس‌های طولانی IPV6 به شکل کامل نیست. راه‌های ساده‌تری برای نوشتن این آدرس‌ها وجود دارد، مانند:

۱. حذف بخش‌های تمام صفر

مثال: آدرس 2001:0db8:0000:0000:0000:7a6e:0680:9668 را می‌توان به‌صورت خلاصه 2001:db8::7a6e:680:9668 نوشت.

۲. جایگزینی گروه‌های متوالی صفر با دو نقطه (::)

مثال: آدرس 2001:0000:0000:1234:0000:0000:0000:5678 را می‌توان به‌صورت 2001::1234::5678 نوشت. به خاطر داشته باشید که این خلاصه نویسی فقط یک بار در هر آدرس قابل انجام است.

نحوه آدرس دهی IPv6 چگونه است؟

آدرس‌های IPv6 از دو بخش مجزا تشکیل شده‌اند:

۱. بخش شبکه (Network Component)

این بخش ۶۴ بیت طول دارد و برای مسیریابی بسته‌های اطلاعاتی استفاده می‌شود.

۲. بخش گره (Node Component)

این بخش نیز ۶۴ بیت طول دارد و برای شناسایی یک دستگاه خاص در شبکه استفاده می‌شود.آدرس‌های IPv6 شبیه به آدرس‌های یک شهر عمل می‌کنند. بخش شبکه مانند کد پستی است که مسیر رسیدن به مقصد را مشخص می‌کند. بخش گره نیز مانند شماره‌ پلاک است که یک دستگاه خاص را در یک منطقه‌ مشخص (زیر شبکه) شناسایی می‌کند. ساختار آدرس‌دهی IPv6 که در استاندارد RFC ۴۲۹۱ تعریف شده، امکان سه نوع ارتباط در شبکه را فراهم می‌کند:

تک‌پخشی یا ارتباط یک به یک (Unicast)

آدرس‌دهی تک بخشی مانند فرستادن یک نامه به یک شخص خاص در داخل یک آپارتمان‌ است. در این شیوه آدرس‌دهی اطلاعات فقط به یک دستگاه یا آدرس خاص ارسال می‌شود. مثل زمانی که یک وب‌سایت را باز می‌کنید.

 چندپخشی یا ارتباط یک به چند (Anycast)

آدرس‌دهی Anycast مشابه فرستادن نامه به صندوق پستی یک مجتمع مسکونی است؛ فرستنده نیازی به دانستن ساکن واحد خاص ندارد، نامه به نزدیک‌ترین واحد پستی قابل دسترس تحویل داده می‌شود.

هم‌پخشی یا ارتباط نزدیک‌ترین به فرستنده (Multicast)

روش آدرس‌دهی Multicast را می‌توان به ارسال یک نامه به تمام واحدهای یک آپارتمان تشبیه کرد. در این روش، اطلاعات به طور همزمان به تمام دستگاه‌های عضو یک گروه خاص ارسال می‌شود، بدون اینکه نیاز به ارسال جداگانه به هر دستگاه باشد. برای مثال در پخش ویدئو یا برنامه زنده از این روش استفاده می‌شود.

انواع IPv6

در ادامه مطلب «IPV6 چیست؟» سراغ بررسی انواع آن می‌رویم. آدرس‌های IPv6 مثل پلاک‌ خانه‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند:

۱. آدرس‌های یکتای جهانی (Global Unicast Addresses)

این نوع آدرس IPv6 مانند پلاک‌های اصلی خانه در کل اینترنت قابل مسیریابی هستند و با ۲۰۰۱: شروع می‌شوند. سازمان‌ها این آدرس‌ها را به شرکت‌های اینترنتی (ISP) می‌دهند تا آن‌ها را به کاربران خانگی اختصاص دهند.

۲. آدرس‌های یکتای محلی (Unique Local Addresses)

این نوع از آدرس‌ها برای استفاده در یک شبکه داخلی مانند LAN مورد استفاده قرار می‌گیرد. لوکال آدرس‌‌ در شبکه داخلی قابل مسیریابی است اما در اینترنت امکان مسیریابی ندارد و با fd00::/8 شروع می‌شود.

۳. آدرس‌های لینکی محلی (Link-local addresses)

این آدرس آی پی ورژن ۶ شبیه پلاک‌های موقت بوده و برای برقراری ارتباط اولیه در شبکه محلی استفاده می‌شود. مثل اتصال لپ‌تاپ به یک چاپگر. این آدرس‌ها با fe80 شروع می‌شوند و برای هر دستگاه یکتاست.

تفاوت IPv4 با IPv6 چیست؟

مقایسه IPv6 با IPv4 را در جدول زیر از طریق بررسی برخی از ویژگی‌های کلیدی آورده‌ایم. با بررسی این جدول می‌توانید تفاوت IPv4 با IPv6 را درک کنید.

ویژگی	IPv4	IPv6
نسخه	۴	۶
تعداد آدرس	محدود و مشخص	بسیار زیاد و نامحدود
فرمت آدرس	۳۲ بیتی	۱۲۸ بیتی
نمونه	۹۹.۴۸.۲۲۷.۲۲۷	xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx
پشتیبانی از NAT	بله	خیر
تنظیم خودکار	خیر	بله
تضاد آدرس داخلی	ممکن است	خیر
ارسال گروهی و همزمان به چند دستگاه	ضعیف	قوی
فرمت هدر	پیچیده	ساده‌تر
مسیریابی	پیچیده‌تر	ساده‌تر و کارآمدتر
کیفیت سرویس (QoS)	محدود	قابل اطمینان‌تر
امنیت و حریم خصوصی	نیاز به پیکربندی دستی	امنیت داخلی
مدیریت	نیازمند DHCP	ساده‌تر (بدون نیاز به DHCP)

چگونه IPV6 را فعال کنیم؟

در این بخش از مقاله «IPV6 چیست؟»، فعال‌سازی IPV6 در مودم را بررسی خواهیم کرد. برای فعال کردن IPV6 کافی‌است وارد رابط کاربری وب مودم شوید و به قسمت تنظیمات IPV6 بروید. معمولا آدرس IP پیش فرض مودم ۱۹۲.۱۶۸.۱.۱ یا ۱۹۲.۱۶۸.۰.۱۵ است. سپس نام کاربری و رمزعبورتان را وارد کنید. پس از ورود و فعال‌سازی ازطریق گزینه «Enable»، روی ذخیره کلیک کنید.

جمع‌بندی

IPv6 چیست؟ نسل جدید آدرس‌های IP مانند یک عمارت بزرگ با فضای نامحدود بوده و گویی برای هر نفر از اعضای خانه یک اتاق و فضای اختصاصی دارد. در این مطلب، همه چیز راجع به انواع، ساختار و ویژگی های IPV6 را بررسی کردیم. همچنین در آخر مقایسه کاملی با نسخه قدیمی‌اش یعنی IPV4 انجام دادیم. نظر شما چیست؟ آیا تا به حال از ورژن ۶ آی‌ پی آدرس‌ استفاده کردید؟ نظرتان را می‌توانید در انتهای همین مقاله بنویسید.

سوالات متداول 

۱. IPV6 چیست؟

پروتکل IPV6 آدرس‌دهی اینترنتی بوده که جایگزین نسخه فعلی و محدود IPV4 شده است.

۲. هزینه جابه‌جایی و تغییر IPV6 چیست؟

آدرس آی‌پی‌ نسخه ۶ به‌تنهایی هزینه چندانی ندارد. به‌عبارتی، بیشترین هزینه مربوط به نوع زیرساخت برای آماده کردن بستر IPV6 است.

۳. نحوه استفاده از IPv6 چیست؟

برای استفاده از IPv6 دو پیش‌نیاز را باید در نظر بگیرید:

• ارائه‌دهنده خدمات اینترنتی باید از خدمات IPV6 پشتیبانی کند. می‌توانید با تماس با ISP خود یا بررسی وب سایتشان از این موضوع مطمئن شوید.
• دستگاه‌های شما باید از IPv6 پشتیبانی کنند. برای بررسی این موضوع می‌توانید به تنظیمات شبکه دستگاه خود مراجعه کنید.