انتقال به نسل جديد پروتکل اينترنت (IPv6)

چگونه نسل بعدي پروتکل اينترنت (يعني IPv6) مي تواند با افزايش تعداد آدرس هاي در دسترس و اضافه نمودن ويژگي هاي جديد، در وقت شما صرفه جويي کند.
آيا براي Y2K بعدي آماده هستيد؟ ما اسم آن را "The Great IP Adress shortage of 2001" گذاشته ايم. در حاليکه تلفظ TGIPA-S2011 oST به سادگي Y2K در دهان نمي چرخد اين مصيبت خزنده، مشکلات اساسي را براي شبکه سازي به وجود آورده است.
خوشبختانه از قبل راه حلي براي اين مشکل وجود داشته است: IPv6 يا Internet Protocol version 6، تريليون ها تريليون آدرس عمومي بيش تر ايجاد نموده و در عين حال ويژگي هاي جديدي براي شبکه سازي معرفي مي نمايد. اين دو تکنولوژي IP در طي فرآيند انتقال در کنار هم وجود خواهند داشت؛ بنابراين در بسياري از موارد IPv6 براي برقراري ارتباط با نسخه ي قبلي، به يک حالت IPv6 سوئيچ خواهد کرد.
ما در اين مقاله به تشريح اصول حاکم بر چگونگي انتقال اطلاعات در بين شبکه هاي سراسري و جهاني توسط اينترنت خواهيم پرداخت. سپس در مورد تغييرات و پيشرفت هاي اعمال شده به IPv6 مي پردازيم؛ IPv6، چيزي بيش از اضافه کردن آدرس ها است. با وجود اين جزئيات، شما مي توانيد خود را آماده ي انتقال به IPv6 و استفاده از مزاياي آن نمائيد.

لايه ها
 

اينترنت از چهار لايه ي اصلي براي انتقال داده ها استفاده مي کند که اين لايه ها به ترتيب بر روي هم قرار مي گيرند. لايه ي لينک، شامل سخت افزار و نرم افزار (يا firmware) براي اداره ي پائين ترين سطح ارتباطات شامل MAC (Media Access Control) يا دسترسي به رسانه است. (در حاليکه برخي از افراد اتصالات سخت افزاري را بخشي از لايه ي فيزيکي که در زير اين لايه قرار گرفته است مي دانند، ما طرف افرادي که اين دو لايه را با هم تلفيق مي کنند هستيم). لايه ي اينترنت در بالاي اين لايه قرار مي گيرد و بخش اعظم آن از IPv4 و IPv6 تشکيل مي شود. لايه ي انتقال يا Transport Layer داده ها را به پروتکل هاي خاصي شامل HTTP و FTP که بر روي لايه ي برنامه ي کاربردي يا Application Layer قرار دارند، منتقل مي کند و به آن ها تحويل مي دهد.
لايه ي اينترنت يا Internet Layer خصوصاً بسيار مهم است زيرا شما در حاليکه تجهيزات شبکه مثل مسيرياب را بر روي آن پيکره بندي مي کنيد گاهي اوقات آدرس دهي آن را هم تنظيم مي نمائيد. بيش تر اوقات ساير لايه ها از ديد کاربر نهايي پنهان هستند و همه چيز همان جوري که بايد، کار مي کند.

تغيير آدرس
 

يک روش آدرس دهي جديد، بزرگ ترين تفاوت بين IPv4 و IPv6 را مشخص مي کند. تکنولوژي IPv4 از آدرس هاي 32 بيتي که امکان ايجاد 4 ميليارد گره ي عمومي را فراهم مي کند، استفاده مي نمايد. به واسطه ي تقاضاي روزافزون و تخصيص ناکافي آدرس هاي IP فعلي، اين سياره تقريبا همه ي اين آدرس ها را به مصرف رسانده است. تخمين هاي گوناگوني در مورد زمان دقيق به پايان رسيدن تمام آدرس هاي IPv4 صورت گرفته است اما اکثر متخصصان متفق القول بر اين باورند که اين اتفاق بالاخره به همين زودي ها رخ خواهد داد.
IPv6 اين مشکل را حل خواهد کرد. IPv6 از يک شماي آدرس دهي 128 بيتي که 2 به توان 128 تلفيق ممکن را ايجاد مي نمايد استفاده مي کند: 34 تريليون تريليون تريليون (عدد 34 با 37 صفر جلوي آن) که براي پشتيباني از هر کامپيوتر، تلفن، تلويزيون، کنسول بازي، يخچال و تمام چيزهاي ديگري که انسان به آن نياز دارد کفايت مي کند. در اين جا نمونه اي از يک آدرس IPv6 و شکل ظاهري آن را ذکر مي کنيم:
2001:0DB8:AC102F3B:9C5A:FFFF:3FFE:02AA
و اين تمام چيزي که IPv6 فراهم مي کند نيست. IPv6 نياز به NAT (Network Address Translation) يا ترجمه ي آدرس شبکه را نيز از بين مي برد. نقطه ضعف اصلي NAT اين است که ميزباني که در پشت يک مسيرياب NAT قرار مي گيرد، فاقد اتصال انتها به انتها (end-to-end) است و بنابراين نمي تواند از برخي پروتکل هاي اينترنت استفاده کند.
ابزارهاي شبکه اي که به يک شبکه ي IPv6 متصل هستند در مقايسه با پروتکل فعلي DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) قادر خواهند شد با قدرت بسيار بيش تري خود پيکره بندي شوند. شما همچنين به راحتي مي توانيد يک شبکه ي فعلي را از نو پيکره بندي کنيد و از آنجائيکه يک ساب نت IPv6 مي تواند داراي 2 به توان 64 آدرس باشد، ISPها و موسسات بزرگ تر ديگر مجبور نيستند شبکه شان را تکه تکه کنند.
مثل IPv4، داده هايي که با استفاده از IPv6 منتقل مي شوند در داخل خود بسته ها جاي مي گيرند: يک هدر ثابت با اطلاعات مربوط به آدرس دهي، يک header extension اختياري و يک payload. بسته هاي IPv6 سريع تر از بسته هاي IPv4 پردازش مي شوند زيرا هدرهاي بسته ي آنان فاقد يک checksum است. Checksum ها در IPv4 به منظور تشخيص اين که داده ها به درستي دريافت و ارسال شده اند مورد استفاده قرار مي گيرند؛ اما اين وظيفه در IPv6 در لايه ي بالاتري به انجام مي رسد. علاوه بر اين، برخي از فرآيندهاي کم تر استفاده شده نيز از هدر ثابت (fixed header) خارج و به داخل هدر اختياري (optional header) برده شده است.

شمارش معکوس تا IPv6
 

تمام سيستم عامل هاي مدرن شامل Windows XP با Service Pack3، آماده ي انتقال به IPv6 هستند. براي الان، سيستم عامل ها مي توانند در يک حالت dual-stack اجرا شوند و به طور همزمان از هر دو استاندارد IP و اغلب دو آدرس IP استفاده کنند. به عنوان مثال ممکن است آن ها به طور داخلي از IPv6 استفاده کنند و به شکل بيروني به يک مقصد IPv4 هدايت شوند.
سيستم عامل ها، از ترجمان 6to4 نيز پشتيباني مي کنند. اين روش به ابزار و شبکه هاي IPv6 اجازه مي دهد از طريق بخش هاي IPv4 اينترنت با هم ارتباط برقرار کنند. اين تکنيک، يک بسته ي IPv6 را در داخل payload يک بسته ي IPv4 ذخيره مي کند، مثل يک قايق فِري که ماشيني را بر روي رودخانه حمل مي کند. سرورهاي رله کننده يا يک dual-stack destination در سمت ديگر مي تواند داده هاي IPv6 را unlock کنند. تا زماني که شما يک آدرس عمومي IPv4 داشته باشيد اين تکنيک مي تواند کار کند حتي اگر ISP شما هنوز هم خودش را با IPv6 تطبيق نداده باشد.
ارتباط ابزار IPv4 با IPv6 دشوار است. درگاه هاي ترجمه و پروکسي ها مي توانند در اين زمينه کمک کنند اما آن ها قابل اطمينان نيستند. وقتي سرويس هاي اينترنتي مورد نظر شما فقط از IPv6 استفاده کنند تجهيزات IPv4 شما ممکن است ديگر کار نکنند. خدا را شکر، فاز انتقالي dual-stack بايد اين مشکل را براي سال هاي متوالي حل کند.
منبع:ماهنامه ي کامپيوتري بزرگراه رايانه، شماره ي 134