آموزش IPv6
سلام به همه شما همراهان همیشگی هیوا
در این آموزش می خواهیم با IPv6، انواع IPv6، ویژگی های IPv6 و تفاوت های آن با IPv4 بیشتر آشنا شویم.
IPv6
IPv6 یک آدرس 128 بیتی است. بنابراین فضای آدرس دهی آن 2 به توان 128 است که معادل عدد:
340,282,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456
است!
با چنین فضای آدرس دهی ای می توان :
- به ازای هر متر مربع از سطح کره زمین، تعداد 54,525,952 عدد IP اختصاص داد!
- اگر جمعیت جهان را هفت میلیارد نفر در نظر بگیریم در این صورت به هر نفر تعداد 48,611,846,000,000,000,000,000,000 عدد IP می توان اختصاص داد!
- مغز انسان حدود 100 میلیارد سلول دارد. در این صورت برای هر سلول مغز انسان می توان 486,118,460,000,000 عدد IP در نظر گرفت!
Syntax و نگارش IPv6
- دارای 8 بلاک 16 بیتی هست
- هر بلاک با : از هم جدا می شوند
- هر بلاک از 4 پارتیشن تشکیل شده
- هر پارتیشن 4 بیت است
- از اعداد هگزا دسیمال برای نمایش IPv6 استفاده می شود.
- در هر پارتیشن یک عدد هگزا دسیمال قرار می گیرد.
مثالی از یک IPv6 :
21cd:0053:0000:0000:03ad:003f:af37:8d62
خلاصه سازی IPv6:
می توان صفر ها را در IPv6 خلاصه کرد.
مثال:
IPv6 زیر را در نظر بگیرید:
fe80:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0021
می توانیم IP بالا را به صورت زیر خلاصه کنیم:
fe80:0:0:0:0:0:0:0021
fe80::0021
fe80::21
به جای بلاک هایی که به صورت متوالی صفر بودند : گذاشیتم.
در آخرین بلاک یعنی 0021 ، صفرهای پشت عدد 21 را حذف کردیم.
نکته1 :اگر حداقل دو پارتیشن متوالی صفر باشند می توانیم به جای آن ها از : استفاده کنیم.
نکته 2: فقط یک بار می توانیم از : در خلاصه سازی صفر ها استفاده کنیم.
مثال : خلاصه سازی به روش نادرست:
| fe80:0000:0000:0000:abcd:0000:0000:0021 |
IPv6 |
| fe80::abcd::21 |
خلاصه سازی نادرست |
Prefix در IPv6
Prefix length در IPv6 مانند CIDR و Subnet mask در IPv4 است. با استفاده از آن می توانیم بیت هایی که بیانگر شناسه شبکه هستند را مشخص کنیم. مثلا آدرس 21cd:19::38ad:4f:8d76 را با Prefix length = 64 در نظر بگیرید. در این صورت Prefix این آدرس برابر است با 21cd:19:0:0/64 یا 21cd:19::/64 .پس با زیاد یا کم کردین اندازه Prefix می توانیم کاری مانند Subnetting و Supernetting در IPv4 انجام دهیم.
انواع آدرس های IPv6
سه نوع IPv6 داریم:
Unicast:
هر آدرس از نوع Unicast مشخص کننده یک interface است. بسته هایی که مقصدشان یک IP از نوع Unicast هست به یک Interface ارسال می شوند.
البته می توان بر اساس RFC 2373 برای چندین Interface از یک آدرس یکسان استفاده کرد. که در واقع این Interface ها همگی به عنوان یک interface نقش بازی می کنند که معادل مفهوم Load-balancing است.
Multicast:
بیانگر چندین Interface است. بسته هایی که به آدرس Multicast ارسال می شوند به Interface های ارسال می شوند که برای این آدرس از قبل شناخته شده هستند.
به عنوان مثال من یک بسته شکلات به دوستم می دهم. از دوستم می خواهم که آن ها را بین اعضای فامیل پخش کند. در این صورت دوستم همان آدرس Multicast است و افراد فامیلش همان Interface هایی هستند که او از قبل آن ها را می شناخته.
Anycast:
بیانگر چندین Interface است. بسته هایی که به آدرس anycast ارسال می شوند به نزدیکترین interface ای خواهد رسید که توسط آدرس قابل شناسایی باشد. نزدیکترین Interface توسط الگوریتم های مسیریابی مشخص می شوند.
دوباره من و دوستم و بسته شکلات را درنظر بگیرید. من به دوستم یک بسته شکلات می دهم و به او می گویم که این بسته شکلات را به نزدیکترین شخصی که می شناسی بده. بسته به اینکه دوستم "نزدیکترین" را چطور معنی کند، آن بسته را به شخصی تحویل خواهد.
انواع آدرس های Unicast
- Global
- Link-local
- Site-local
- Special
Global
معادل IP های Public در IPv4 است. IP های Global در اینترنت یکتا هستند. IP های global با عدد 2 یا 3 شروع می شوند. به بیان باینری، IP های global با 001 شروع می شوند.
مثالی از یک آدرس Global:
2001:: ce49:7601:e866:efff:f5ff:ebfe
Link-local
تقریبا معادل APIPA در IPv4 هستند. در IPv6، آدرس های Link-local با fe8 شروع می شوند. به بیان باینری، این IP ها همواره با 1111 1110 10 و 54 تا صفر بعد از آن شروع می شوند. IP های Link-local همیشه به کارت شبکه اختصاص داده شده هستند. چه کارت شبکه شما آدرس Site-local داشته باشد و چه نداشته باشد. Node ها در شبکه از این آدرس IP زمانی استفاده می کنند که بخواهند با همسایه های خود در یک لینک ارتباط داشته باشند. برای اینکه آدرس Link-local خود را ببینید خط فرمان را باز کنید و فرمان ipconfig را تایپ و Enter کنید.
مثالی از یک آدرس Link-local:
fe80::a52a:1267:4293:3b0b
Site-local
آدرس های Site-local معادل IP های Private در IPv4 هستند. در شبکه های خصوصی برای اختصاص IP به node های، می توان از آدرس های Site-local استفاده کرد که هیچ تداخلی با IP های Global ندارند. این آدرس ها در Router های اینترنتی مسیر یابی نمی شوند. آدرس های Site-local با fec0 شروع می شوند. به بیان باینری ده بیت اول این آدرس ها 1111 1110 11 و 54 بیت بعدی صفر هستند.
مثالی از یک آدرس Site-local:
Fec0::1
Special
دو نوع آدرس Special داریم. یکی آدرس نامعین 0:0:0:0:0:0:0:0 یا :: که معادل 0.0.0.0 در IPv4 است و دیگری 0:0:0:0:0:0:0:1 یا ::1 که معادل 127.0.0.1 در IPv4 به عنوان آدرس loopbackاست.
آدرس های Multicast:
کارکرد آدرس های Multicast در IPv6 مانند آدرس های Multicast در IPv4 است. آدرس های Multicast در IPv6 با ff شروع می شوند. به بیان باینری، این آدرس ها با 1111 1111 شروع می شوند.
آدرس های anycast:
این آدرس ها فقط به router ها اختصاص داده می شود و به عنوان IP مقصد استفاده می شود. یک IP از نوع anycast به چندین router اختصاص داده می شود و زمانی که بسته ای به آدرس anycast ارسال می شود، آن بسته به نزدیکترین router ای که دارای آن IP است، فرستاده می شود.
ویژگی های مثبت IPv6
فضای آدرس دهی IPv6 به اندازه 296 برابر بزرگتر است.
- تنظیمات خودکار IP با استفاده از آدرس های Link-local
در IPv4 تنظیمات IP یا به صورت دستی انجام می شود و یا توسط DHCP. اگر تنظمات در حالت خودکار باشد و DHCP در دسترس نباشد، در این صورت APIPA به کارت شبکه IP می دهد. اما در IPv6 همواره یک IP از نوع Link-local به کارت شبکه اختصاص داده شده
- امینت بالاتر با اجباری بودن IPSec در IPv6
IPSec در IPv6 اجباری است در حالی که در IPv4 استفاده از آن اختیاری است.
در IPv4 می توان پهنای باند را برای ترافیک های Real-time تضمین کرد اما نه زمانی که این ترافیک Encrypt شود! با اضافه شدن Payload Identification در Flow Label در IPv6 این محدودیت وجود ندارد و Encrypt شدن Payload تاثیری بر QoS نخواهد داشت.
جدول مسیریابی در روتر ها برای IPv6 نسبت به IPv4 بسیار سبک تر شده است. یکی از دلایلی که باعث بزرگ شدن جدول های مسیریابی در IPv4 می شود، پراکنده بودن بازه های اختصاص داده شده به مناطق هست. مثلا برخی از بازه های IP ای که به ایران داده شده شامل شبکه های و و است!
هدرهای IPv4 و IPv6 با هم سازگار نیستند بنابراین یک Host یا Router باید از هر دو IP استفاده کند تا بتواند Header های هر دو IP را پردازش کند. هدر IPv6 طوری طراحی شده تا کوچک باشد. تمام فیلدهای Optional ای که در IPv4 بودند در IPv6 به Extension headers یا هدرهای داخلی که پس از هدر IPv6 قرار دارند منتقل شده اند.
IPv4 برای Resolve کردن آدرس های MAC از ARP Broadcast استفاده می کند. اما IPv6 از پروتکل Neighbor Discovery برای این منظور استفاده می کند. پروتکل Neighbor Discovery از Message های ICMPv6 استفاده می کند. پروتکل NDMessage های Multicast و را جایگزین ARP Broadcast، ICMPv4 Router Discovery و ICMPv4 Redirect message کرده است.
مقایسه هدر IPv6 و IPv4
مقایسه تنظیمات IPv6 و IPv4
دیدن تنظیمات IPv6 با استفاده از خط فرمان
کافی است در خط فرمان CMD عبارت ipconfigرا تایپ و Enter کنید:
