internet Protocol, 6. različica

Naslavljanje z uporabo 4. različice protokola IP (IPv4) je bilo zasnovano v letih 1980, ko so računalniško opremo in komunikacijsko infrastrukturo uporabljale predvsem akademske in izobraževalne ustanove ter vojska. Eksponentna rast števila naprav, povezanih v internet, je povzročila, da se po desetih letih pojavi vprašanje pomanjkanja naslovov IP.

Zdajšnji 32-bitni naslovni prostor omogoča štiri milijarde naslovov IP. To se nam lahko zdi veliko, vendar bodo telekomunikacijsko infrastrukturo uporabljali tako v industriji, npr. pri nadzoru in vodenju naprav, kot v svetu zabavne elektronike, kjer se bo npr. vse več radijskih in televizijskih programov prenašalo preko interneta, uporabljal se bo v domovih npr. za nadzor ogrevanja, hlajenja in drugo.

Kot smo spoznali je celotni naslovni prostor zgolj teoretično takšne velikosti. Mnogo naslovov "izgubimo" pri razdeljevanju omrežij in medomrežnih povezavah. Problem je bil delno rešen z uporabo zasebnih naslovov IP, NAT in drugih tehnologijah.

Širitev interneta na različna področja narekuje potrebo po zamenjavi sedanjega naslavljanja IPv4 v IPv6. Nov način naslavljanja že uporabljajo v razvojno-raziskovalnih ustanovah. Eno od eksperimentalnih omrežij z naslovi Ipv6 je 6bone. Zakaj ni IPv5? Razvit je bil protokol IPv5, vendar je predvideval 64-bitni naslovni prostor, ki se je še pred vpeljavo izkazal za premajhnega.

Naslavljanje

Struktura naslavljanja IPv6 je 128-bitna, kar sicer pomeni ogromno število naslovov, ki si jih je še težje zapomniti, kot sedanje 32-bitne naslove IPv4. Zaradi lažjega pomnjenja in večje preglednosti, se namesto desetiškega uporablja šestnajstiški zapis. Zapis omogoča odstranjevanje nepotrebnih ničel, pike zamenjuje z dvopičji. Poljuben naslov je predstavljen z osmimi sklopi štirih šestnajstiških števil:

ABFC:BEFE:0000:0000:0000:0075:00B4:F023

Zapis lahko poenostavimo. Vodilne ničel v sklopu lahko izpustimo. Prav tako lahko izpustimo same ničle v sklopu ali več zaporednih sklopov ničel in jih zamenjamo z dvopičjem (::), vendar le enkrat v določenem naslovu IPv6. Tako dobimo zgornji naslov IPv6 v naslednji obliki:

ABFC:BEFE::75:B4:F023.

Usmerjanje

Internetni protokol novega rodu nam ponuja večje zmogljivost naslavljanja, naprednejše usmerjanje in tudi prilagodljivost različnim omrežnim okoljem, tako stacionarnim kot mobilnim. Glava paketa IPv6 je zelo poenostavljena in skrajšana na polovico v primerjavi z glavo IPv4. S tem se je skrajšala obdelava paketov v vozlišču in hkrati prepustnost omrežja. Zahtevo po odstranitvi odvečnih polj je narekovala predvsem mobilna tehnologija, ki ima velike omejitve pri doseganju želene prepustnosti omrežja.

Glavi IPv6 se je velikost polj naslovnega prostora prejemnika in pošiljatelja sicer povečala z 2x32 bitov na 2x128 bitov, vendar je to tudi edina povečava števila bitov. Pri IPv6 se pošilja le informacija o dolžini tovora (payload length), medtem ko se pri IPv4 vodi tako dolžina glave kot tudi tovora. Namesto polja TTL (določevanje časa obstoja paketa na vozliščih) ima IPv6 odštevalnik - polje Hop Limit, ki omejuje število vozlišč na poti od prejemnika do pošiljatelja.

V paketu IPv6 ni več polja za preverjanje napak (angl. header checksum), saj se napake odpravljajo na višjih plasteh.

IPv6 omogoča novo vrsto naslavljanja, imenovano anycast. Omogoča še naslavljanja unicast in multicast.

IPv6 IN KVALITETA STORITEV

V "dobrih starih časih", ko se je internet uporabljal predvsem za elektronsko pošto in FTP, ni nihče kaj dosti razmišljal o prioriteti prenosa podatkov. Če elektronska pošte ne prispe v treh minuta, lahko prispe v treh minutah ali mogoče celo v eni uri. Nikogar pravzaprav ne skrbi o času za prenos sporočila. Nasprotno pa je pri prenosu videa na zahtevo ali drugih aplikacijah, ki se odvijajo v realnem času. Samo ena majhna zakasnitev lahko povzroči uničenje dela ali celo celotnega sporočila.

V prihodnosti bo mogoča razvrščanje prometa IP glede na zahtevan čas dostave. Datagrami z videom bodo na vrhu prioritetne lestvice, medtem, ko bo datagram z elektronsko pošto čakal na prosto linijo.

IPv6 je narejen za podporo diferenciranja storitev. To omogočata polji za razred prometa (angl. Traffic Class) in kontrolo pretoka (angl. Flow Label). Seveda novi polji v glavi datagrama nimata nobene funkcionalnosti dokler ne bodo izdelani novi usmerjevalniki, ki bodo prepoznali ti polji in bili sposobni usmerjati glede na nove parametre usmerjanja. Glede na razred oziroma prioriteto se v vozliščih paketi z višjo prioriteto (najvišja je prioriteta 15) obdelajo prej.

Razširitev

Med glavo in tovorom oziroma dejanskimi podatki so tako pri IPv4 kot pri IPv6 rezervirana polja za morebitne razširitve. Te razširitve so pri naslavljanju IPv4 omejene na 40 bitov, medtem, ko pri protokolu IPv6 ni omejitev. Večina razširitvenih lastnosti se ne nanaša na vozlišča, zato se tam ne obdelujejo, kar zagotavlja hitrejšo obdelava paketov v vozlišču. Razširitveni atributi so namenjeni hitrejšemu, zanesljivejšemu in varnejšemu prenosu paketov.

Združljivost

Ob prehodu iz ene v drugo obliko naslavljanja moramo zagotoviti, da bosta vsaj nekaj časa razpoznavni obe obliki naslavljanja. Pretvorba iz IPv4 v IPv6 temelji na ovijanju klasičnega 32-bitnega naslova.

Poglejmo primer:

naslov IPv4: 194.3.197.4

zapišemo v obliki naslova IPv6:

0000:0000:0000:0000:0000:0000:194.3.197.4 ali krajše ::194.3.197.4

Varnost

V "dobrih starih časih" so bili uporabniki interneta res samo dobri in o nevernostih se sploh ni razmišljalo. Razširitve protokola IP omogočajo avtentikacijo, vernost in nedotakljivost podatkov. Razširitve bodo omogočale enkripcijo podatkov celotnega datagrama, ki se mu doda kot ovojnica neenkriptirani datagram.