أساسيات IPv6: ما هو ولماذا يهم

لماذا يوجد IPv6#

نفدت عناوين IPv4. ليس «قد تنفد» أو «يمكن أن تنفد» - لقد نفدت فعلاً. خصصت IANA آخر الكتل للسجلات الإقليمية في 2011. بحلول 2015، استنفدت معظم المناطق مجمعاتها.

يوفر فضاء عناوين IPv4 ذو الـ 32 بت حوالي 4.3 مليار عنوان. بدا ذلك لا نهائياً في 1981. لكن الهواتف الذكية وأجهزة إنترنت الأشياء والخوادم وكل شيء آخر متصل بالإنترنت استهلك تلك العناوين أسرع مما توقع أي شخص. تعاملنا مع ذلك بـ NAT وNAT على مستوى المزود وحيل معقدة بشكل متزايد. تعمل هذه الحيل، لكنها تضيف زمن انتقال وتكسر الاتصال من طرف إلى طرف وتجعل إدارة الشبكة أصعب.

يستخدم IPv6 عناوين 128 بت. هذا يعني 340 أونديسيليون عنوان - ما يكفي لإعطاء كل متر مربع من سطح الأرض مليارات العناوين. لن ننفد منها.

تنسيق العنوان 128 بت#

يبدو عنوان IPv6 هكذا:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

ثماني مجموعات من أربعة أرقام سداسية عشرية، مفصولة بنقطتين رأسيتين. كل مجموعة تمثل 16 بت (4 أرقام سداسية عشرية × 4 بت لكل رقم = 16 بت). ثماني مجموعات × 16 بت = 128 بت إجمالاً.

يستخدم النظام السداسي عشري 0-9 و a-f. الحالة لا تهم - 2001:DB8::1 و 2001:db8::1 متطابقان.

قواعد الضغط#

كتابة جميع الأرقام السداسية العشرية الـ 32 مملة. لدى IPv6 قاعدتان للضغط لتقصير العناوين.

القاعدة 1: حذف الأصفار البادئة#

يمكنك إزالة الأصفار البادئة من أي مجموعة:

2001:0db8:0000:0042:0000:8a2e:0370:7334
     ↓
2001:db8:0:42:0:8a2e:370:7334

لا تزال كل مجموعة بحاجة إلى رقم واحد على الأقل. لا يمكنك ضغط 0000 إلى لا شيء - هذا ما تتعامل معه القاعدة 2.

القاعدة 2: استبدال الأصفار المتتالية بـ ::#

يمكن أن يصبح تسلسل واحد من مجموعات الأصفار المتتالية ::. يعمل هذا مرة واحدة فقط لكل عنوان. استخدامه مرتين سيكون غامضاً - لا يمكنك معرفة عدد مجموعات الأصفار التي يمثلها كل ::.

2001:db8:0:0:0:0:0:1
        ↓
2001:db8::1

اختر أطول سلسلة من الأصفار. إذا كان لديك سلسلتان متساويتان، اضغط الأولى (على الرغم من أن معظم الأدوات تضغط الأيسر حسب الاتفاقية).

أمثلة عملية#

إليك كيفية عمل الضغط على العناوين الحقيقية:

جرب تنسيقات مختلفة مع مدقق IPv6 لترى كيف يعمل الضغط.

IPv6 مقابل IPv4: أكثر من مجرد أكبر#

تركز معظم المقارنات على فضاء العناوين. هذا عادل - إنه السبب الرئيسي لوجود IPv6. لكن إعادة تصميم البروتوكول أصلحت مشاكل أخرى أيضاً.

تحسينات رئيسية تتجاوز فضاء العناوين#

رأس مبسط#

رأس IPv4 يحتوي على 12 حقلاً مطلوباً وخيارات تمدده إلى 60 بايت. يجب على الموجهات تحليل كل ذلك لكل حزمة. رأس IPv6 دائماً 40 بايت مع 8 حقول. تتعامل رؤوس الامتداد مع أي شيء إضافي، لكن معظم الحزم لا تحتاجها. تعالج الموجهات الحزم بشكل أسرع.

لا حاجة لـ NAT#

مع IPv4، تقريباً كل شبكة منزلية ومكتبية تختبئ وراء NAT. يكسر NAT البروتوكولات التي تدمج عناوين IP (مثل SIP لـ VoIP)، ويجعل اتصالات نظير إلى نظير أصعب، ويضيف حالة للموجهات. مع عناوين IPv6 كافية لكل شيء، يمكن للأجهزة الحصول على عناوين قابلة للتوجيه عالمياً. يمكن أن يكون الكمبيوتر المحمول والهاتف والثلاجة الذكية جميعها قابلة للوصول من طرف إلى طرف إذا أردت ذلك. (لا تزال جدران الحماية موجودة - يمكنك حظر حركة المرور الواردة بدون NAT.)

التكوين التلقائي (SLAAC)#

يمكن لأجهزة IPv6 تكوين نفسها باستخدام SLAAC (التكوين التلقائي للعنوان بدون حالة). يعلن الموجه عن بادئة الشبكة، وتولد الأجهزة عناوينها الخاصة. لا حاجة لخادم DHCP. لا يزال بإمكانك استخدام DHCPv6 للإدارة المركزية، لكن الاتصال الأساسي يعمل بدونه.

IPsec مدمج#

أضاف IPv4 IPsec بعد سنوات من النشر. تضمنه IPv6 منذ البداية. التصميم أنظف. (IPsec الآن موصى به بدلاً من إلزامي، لكن التكامل لا يزال أفضل من التحديث اللاحق لـ IPv4.)

العناوين الخاصة التي ستراها#

الارتداد: ::1#

عنوان ارتداد IPv6. نفس غرض 127.0.0.1 في IPv4 - حركة المرور إلى هذا العنوان تبقى على الجهاز المحلي. يحتوي IPv6 على عنوان ارتداد واحد فقط بدلاً من كتلة 127.0.0.0/8 بالكامل في IPv4.

غير المحدد: ::#

يمثل «لا عنوان» أو «أي عنوان». سترى هذا عندما لا يكون لدى الجهاز عنوان بعد، أو في تكوينات مقبس الاستماع للربط بجميع الواجهات.

محلي للوصلة: fe80::/10#

كل واجهة IPv6 تولد تلقائياً عنواناً محلياً للوصلة يبدأ بـ fe80::. هذه العناوين تعمل فقط على قطعة الشبكة المحلية - لن تقوم الموجهات بإعادة توجيهها. إنها ضرورية لاكتشاف الجيران وإعلانات الموجه والاتصال المحلي. قد تكون واجهتك fe80::1 أو fe80::a4b2:c3d4:e5f6:7890، حسب كيفية توليد اللاحقة.

التوثيق: 2001:db8::/32#

محجوز للأمثلة والتوثيق. أي عنوان يبدأ بـ 2001:db8: مضمون ألا يتم تخصيصه أبداً في الإنترنت الحقيقي. لهذا السبب تراه في البرامج التعليمية وRFCs وهذه الأمثلة. إذا كنت تكتب توثيقاً، استخدم بوادئ 2001:db8:: حتى لا يقوم القراء بتكوين عناوين إنتاج عن طريق الخطأ.

IPv6 في عناوين URL#

تحتاج عناوين IPv6 في URLs إلى أقواس مربعة. بدونها، ستتعارض النقطتان الرأسيتان في العنوان مع فاصل المنفذ:

http://[2001:db8::1]/
http://[2001:db8::1]:8080/
https://[2001:db8:85a3::8a2e:370:7334]/api/endpoint

توضح الأقواس المربعة أين ينتهي العنوان وأين يبدأ المنفذ. ستستخدم هذا الترميز في عناوين URL للمتصفح وملفات التكوين وأي مكان آخر يجمع عنوان IPv6 مع مكونات أخرى.

أين نحن اليوم#

اعتماد IPv6 حقيقي لكنه غير متساوٍ. تبلغ جوجل أن حوالي 40٪ من حركة المرور الخاصة بها تصل عبر IPv6. لدى مزودي السحابة الرئيسيين (AWS وGoogle Cloud وAzure) وCDNs (Cloudflare وAkamai) ومزودي خدمة الإنترنت (Comcast وT-Mobile وDeutsche Telekom) دعم قوي لـ IPv6. غالباً ما تعمل الشبكات المحمولة على IPv6 فقط مع الترجمة إلى IPv4 عند الحاجة.

تتخلف شبكات الشركات. لا تزال الكثير من الأدوات الداخلية وأجهزة الأمان تتعامل مع IPv6 كخيار. هذا يتغير، لكن ببطء.

الأخبار الجيدة: يعمل IPv4 وIPv6 جنباً إلى جنب. تدعم شبكات المكدس المزدوج كليهما. لا يتعين عليك قلب مفتاح وتحويل كل شيء بين عشية وضحاها. لكن إذا كنت تبني أنظمة جديدة، صممها لـ IPv6 من البداية. إضافته لاحقاً أصعب.

مقالات ذات صلة#

• أنواع عناوين IPv6 - تعلم عن يونيكاست ومالتيكاست وأنيكاست والنطاقات الخاصة التي ستستخدمها في شبكاتك
• دليل تقسيم IPv6 إلى شبكات فرعية - اكتشف كيفية تقسيم مساحة IPv6 الخاصة بك إلى شبكات أصغر بسهولة أكبر من IPv4