IPv6 - Hızlı Kılavuz

İnternet Protokolü sürüm 6, bizim tarafımızdan İnternet sürüm 2 olarak bilinen gelecekteki İnternet gereksinimlerinin tamamını dahil etmek için tasarlanmış yeni bir adresleme protokolüdür. Bir önceki IPv4 protokolü, Ağ Katmanı (Katman-3) üzerinde çalışır. Muazzam miktarda mantıksal adres alanı sunmasının yanı sıra, bu protokol bugünün IPv4 eksikliğini gideren birçok özelliğe sahiptir.

Neden yeni IP sürümü?

Şimdiye kadar IPv4, sağlam bir yönlendirilebilir adresleme protokolü olduğunu kanıtladı ve on yıllardır en iyi çaba-sağlama mekanizmasında insanlara hizmet etti. 80'li yılların başında tasarlandı ve daha sonra büyük bir değişiklik olmadı. Doğduğu sırada İnternet, araştırmaları için sadece birkaç Üniversite ve Savunma Bakanlığı ile sınırlıydı. IPv4, yaklaşık 4,294,967,296 (2 ³² ) adres sunan 32 bit uzunluğundadır . Bu adres alanı o zamanlar fazlasıyla yeterli kabul edildi. Aşağıda IPv6'nın doğuşunda kilit rol oynayan ana noktalar verilmiştir:

• İnternet katlanarak büyüdü ve IPv4'ün izin verdiği adres alanı doygun hale geldi. Beklenmedik bir şekilde büyümesi beklenen gelecekteki İnternet adreslerinin ihtiyacını karşılayabilecek bir protokol gereksinimi vardır.

• NAT gibi özelliklerin kullanılması İnternet'i bitişik hale getirmiştir, yani intranete ait olan bir bölüm, öncelikle özel IP adreslerini kullanır; diğer bölüme, halka açık IP adreslerinde bulunan İnternet'e ulaşmak için birçok mekanizmadan geçmesi gerekir.

• IPv4 tek başına, kamuya açık bir alan olan İnternet üzerindeki veriler hiçbir zaman güvenli olmadığı için savunmasız olan herhangi bir güvenlik özelliği sağlamaz. İnternete gönderilmeden önce verilerin başka bir güvenlik uygulamasıyla şifrelenmesi gerekir.

• IPv4'te veri önceliklendirme güncel değil. IPv4'ün Hizmet Türü veya Hizmet Kalitesi için ayrılmış birkaç biti olmasına rağmen, çok fazla işlevsellik sağlamazlar.

• IPv4 özellikli istemciler manuel olarak yapılandırılabilir veya bazı adres yapılandırma mekanizmalarına ihtiyaç duyarlar. Bir cihazı küresel olarak benzersiz IP adresine sahip olacak şekilde yapılandırabilecek bir teknik yoktur.

Neden IPv5 değil?

Bugüne kadar, İnternet Protokolü yalnızca IPv4 ile tanındı. Protokolün kendisi geliştirme ve deneysel süreç altındayken Sürüm 0'dan 3'e kadar kullanıldı. Bu nedenle, bir protokolü üretime sokmadan önce birçok arka plan etkinliğinin aktif kaldığını varsayabiliriz. Benzer şekilde, internet için akış protokolü denenirken protokol versiyonu 5 kullanıldı. Bizim tarafımızdan, datagramını kapsüllemek için 5 numaralı İnternet Protokolünü kullanan İnternet Akış Protokolü olarak bilinir. Asla halkın kullanımına sunulmamış olmasına rağmen, zaten kullanılmıştı.

İşte IP sürümü ve kullanımları tablosu:

Kısa Tarih

IPv4'ün 80'li yılların başlarında geliştirilmesinden sonra, adreslere olan talep İnternet ile katlanarak arttığı için kullanılabilir IPv4 adres havuzu hızla küçülmeye başladı. IETF'de ortaya çıkabilecek durumun önceden bilinmesi, 1994 yılında IPv4'ün yerini alacak bir adresleme protokolünün geliştirilmesini başlattı. IPv6'nın ilerlemesi, yayınlanan RFC aracılığıyla izlenebilir:

• 1998 - RFC 2460 - Temel Protokol

• 2003 - RFC 2553 - Temel Soket API'si

• 2003 - RFC 3315 - DHCPv6

• 2004 - RFC 3775 - Mobil IPv6

• 2004 - RFC 3697 - Akış Etiketi Spesifikasyonu

• 2006 - RFC 4291 - Adres mimarisi (revizyon)

• 2006 - RFC 4294 - Düğüm gereksinimi

06 Haziran 2012 İnternet devlerinden bazıları Sunucularını IPv6'ya koymayı seçti. Şu anda IPv6'yı IPv4 ile paralel uygulamak için Çift Yığın mekanizması kullanıyorlar.

IPv4'ün halefi geriye dönük olarak uyumlu olacak şekilde tasarlanmamıştır. IP adreslemenin temel işlevlerini korumaya çalışan IPv6, tamamen yeniden tasarlandı. Aşağıdaki özellikleri sunar:

• Larger Address Space:

  IPv4'ün aksine, IPv6, İnternet'teki bir cihazı adreslemek için 4 kat daha fazla bit kullanır. Bu kadar fazla bit, yaklaşık olarak 3.4 × 10 ³⁸ farklı adres kombinasyonu sağlayabilir. Bu adres, bu dünyadaki hemen hemen her şey için agresif adres tahsisi gereksinimini biriktirebilir. Bir tahmine göre, bu dünyanın her metrekaresine 1564 adres tahsis edilebilir.

• Simplified Header:

  IPv6'nın başlığı, tüm gereksiz bilgi ve seçenekleri (IPv4 başlığında bulunan) IPv6 başlığının sonuna taşınarak basitleştirilmiştir. IPv6 başlığı, IPv6 adresinin dört kat daha uzun olması koşuluyla IPv4'ten yalnızca iki kat daha büyüktür.

• End-to-end Connectivity:

  Artık her sistemin benzersiz IP adresi var ve NAT veya diğer çeviri bileşenlerini kullanmadan internette dolaşabilir. IPv6 tam olarak uygulandıktan sonra, her ana bilgisayar, Güvenlik Duvarı, Kuruluşun politikaları vb. Gibi bazı sınırlamalarla birlikte İnternet üzerindeki diğer ana bilgisayara doğrudan erişebilir.

• Auto-configuration:

  IPv6, ana cihazlarının hem durum bilgisi olan hem de durum bilgisi olmayan otomatik yapılandırma modunu destekler. Bu şekilde bir DHCP sunucusunun olmaması, segmentler arası iletişimi durdurmaz.

• Faster Forwarding/Routing:

  Basitleştirilmiş başlık, tüm gereksiz bilgileri başlığın sonuna koyar. Başlığın ilk bölümündeki tüm bilgiler, bir Yönlendiricinin yönlendirme kararını alması ve böylece zorunlu başlığa bakar kadar hızlı bir şekilde yönlendirme kararını vermesi için yeterlidir.

• IPSec:

  Başlangıçta IPv6'nın IPSec güvenliğine sahip olması gerektiğine karar verildi ve bu da onu IPv4'ten daha güvenli hale getirdi. Bu özellik artık isteğe bağlı hale getirildi.

• No Broadcast:

  Ethernet / Token Ring, Yayını destekledikleri için yayın ağı olarak kabul edilse de, IPv6 artık herhangi bir Yayın desteğine sahip değildir. Birden çok ana bilgisayarla iletişim kurmak için çok noktaya yayın kullanır.

• Anycast Support:

  Bu, IPv6'nın başka bir özelliğidir. IPv6, Anycast paket yönlendirme modunu tanıttı. Bu modda, İnternet üzerinden birden fazla arayüze aynı Anycast IP adresi atanır. Yönlendiriciler, yönlendirme sırasında paketi en yakın hedefe gönderir.

• Mobility:

  IPv6, mobilite özelliği göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır. Bu özellik, ana bilgisayarların (cep telefonu gibi) farklı coğrafi bölgelerde dolaşmasına ve aynı IP adresiyle bağlı kalmasına olanak tanır. IPv6 mobilite özelliği, otomatik IP yapılandırması ve Uzantı başlıklarından yararlanır.

• Enhanced Priority support:

  IPv4'ün Hizmet Kalitesi sağlamak için 6 bit DSCP (Diferansiyel Hizmet Kod Noktası) ve 2 bit ECN (Açık Tıkanıklık Bildirimi) kullandığı durumlarda, ancak yalnızca uçtan uca cihazlar destekliyorsa, yani kaynak ve hedef cihaz ve temel ağ bunu desteklemelidir.

  IPv6'da, Trafik sınıfı ve Akış etiketi, temeldeki yönlendiricilere paketi verimli bir şekilde nasıl işleyeceklerini ve yönlendireceklerini söylemek için kullanılır.

• Smooth Transition:

  IPv6'daki büyük IP adresi şeması, cihazları küresel olarak benzersiz IP adresleriyle tahsis etmeyi sağlar. Bu, NAT gibi IP adreslerini kaydetme mekanizmasının gerekli olmadığını garanti eder. Böylece cihazlar birbirleri arasında veri gönderebilir / alabilir, örneğin VoIP ve / veya herhangi bir akış ortamı çok verimli bir şekilde kullanılabilir.

  Diğer bir gerçek ise, başlık daha az yüklüdür, bu nedenle yönlendiriciler yönlendirme kararını verebilir ve geldiklerinde hızlı bir şekilde iletebilirler.

• Extensibility:

  IPv6 başlığının en büyük avantajlarından biri, seçenek bölümünde daha fazla bilgi eklemek için genişletilebilir olmasıdır. IPv4 seçenekler için yalnızca 40 bayt sağlarken, IPv6'daki seçenekler IPv6 paketinin boyutu kadar olabilir.

Bilgisayar ağında, adresleme modu, ağdaki bir ana bilgisayara nasıl hitap ettiğimizi ifade eder. IPv6, tek bir ana bilgisayarın adreslenebildiği, aynı anda birden fazla ana bilgisayarın adreslenebildiği veya en yakın mesafedeki ana bilgisayarın adreslenebildiği çeşitli modlar sunar.

Tek noktaya yayın

Tek noktaya yayın adresleme modunda, bir IPv6 arayüzü (ana bilgisayar) bir ağ segmentinde benzersiz şekilde tanımlanır. IPv6 paketi hem kaynak hem de hedef IP adreslerini içerir. Bir ana bilgisayar arabirimi, bu ağ segmentinde benzersiz olan bir IP adresi ile donatılmıştır. Bir ağ anahtarı veya yönlendiricisi, tek ana bilgisayara yönelik bir tek noktaya yayın IP paketi aldığında, bu belirli ana bilgisayara bağlanan giden arabiriminden birine gönderir.

Çok noktaya yayın

IPv6 çoklu yayın modu, IPv4 ile aynıdır. Birden çok ana bilgisayara gönderilen paket, özel bir çok noktaya yayın adresi üzerinden gönderilir. Bu çok noktaya yayın bilgisiyle ilgilenen tüm ana bilgisayarların önce bu çok noktaya yayın grubuna katılması gerekir. Gruba katılan tüm arabirimler çok noktaya yayın paketini alır ve işlerken, çok noktaya yayın paketleriyle ilgilenmeyen diğer ana bilgisayarlar çok noktaya yayın bilgisini göz ardı eder.

Anycast

IPv6, Anycast adresleme adı verilen yeni bir adresleme türü getirmiştir. Bu adresleme modunda, birden çok arabirime (ana bilgisayar) aynı Anycast IP adresi atanır. Bir ana bilgisayar, Anycast IP adresi ile donatılmış bir ana bilgisayarla iletişim kurmak istediğinde, bir Unicast mesajı gönderir. Karmaşık yönlendirme mekanizmasının yardımıyla, Yönlendirme maliyeti açısından bu Unicast mesajı Gönderene en yakın ana bilgisayara iletilir.

Tüm kıtalarda bulunan TutorialPoints.com Web Sunucularına bir örnek verelim. Tüm Web Sunucularına tek IPv6 Anycast IP Adresi atandığını varsayın. Şimdi, Avrupa'dan bir kullanıcı TutorialsPoint.com'a ulaşmak istediğinde, DNS fiziksel olarak Avrupa'da bulunan sunucuyu işaret ediyor. Hindistan'dan bir kullanıcı Tutorialspoint.com'a ulaşmaya çalışırsa, DNS bu durumda fiziksel olarak yalnızca Asya'da bulunan Web Sunucusunu gösterecektir. Yönlendirme Maliyeti açısından en yakın veya en yakın terimler kullanılır.

Yukarıdaki resimde, bir istemci bilgisayar bir Sunucuya ulaşmaya çalıştığında, istek en düşük Yönlendirme Maliyetine sahip Sunucuya iletilir.

Onaltılık Sayı Sistemi

IPv6 Adres formatını tanıtmadan önce, Onaltılık Sayı Sistemine bakacağız. Onaltılık, 16'nın tabanını (taban) kullanan konumsal sayı sistemidir. Değerleri okunabilir formatta temsil etmek için, bu sistem sıfırdan dokuza kadar değerleri temsil etmek için 0-9 sembol ve ondan on beşe kadar değerleri temsil etmek için AF sembolünü kullanır. Onaltılıktaki her rakam 0 ile 15 arasındaki değerleri temsil edebilir.

Adres Yapısı

Bir IPv6 adresi, sekiz 16 bitlik bloğa bölünmüş 128 bitten oluşur. Her blok daha sonra iki nokta üst üste simgesiyle ayrılmış 4 basamaklı Onaltılık sayılara dönüştürülür.

Örneğin, aşağıda ikili biçimde temsil edilen ve sekiz 16 bitlik bloğa bölünmüş 128 bit IPv6 adresidir:

0010000000000001 0000000000000000 0011001000110100 1101111111100001 0000000001100011 0000000000000000 0000000000000000 1111111011111011

Her blok daha sonra Onaltılıya dönüştürülür ve ':' sembolüyle ayrılır:

2001: 0000: 3238: DFE1: 0063: 0000: 0000: FEFB

Onaltılık biçime dönüştürdükten sonra bile, IPv6 adresi uzun kalır. IPv6, adresi kısaltmak için bazı kurallar sağlar. Bu kurallar:

Rule:1 Baştaki Sıfır (lar) ı atın:

Blok 5, 0063'te, (5. blok) gibi öndeki iki 0 atlanabilir:

2001: 0000: 3238: DFE1: 63: 0000: 0000: FEFB

Rule:2 İki veya daha fazla blok ardışık sıfırlar içeriyorsa, hepsini atlayın ve (6. ve 7. blok) gibi çift kolon işareti :: ile değiştirin:

2001: 0000: 3238: DFE1: 63 :: FEFB

Ardışık sıfır blokları yalnızca bir kez :: ile değiştirilebilir; bu nedenle, adreste hala sıfır blokları varsa, bunlar tek sıfıra küçültülebilir, örneğin (2. blok):

2001: 0: 3238: DFE1: 63 :: FEFB

Arayüz Kimliği

IPv6, üç farklı Tek Noktaya Yayın Adresi şemasına sahiptir. Adresin ikinci yarısı (son 64 bit) her zaman Arayüz Kimliği için kullanılır. Bir sistemin MAC adresi 48 bitten oluşur ve Onaltılık olarak temsil edilir. MAC adresinin dünya çapında benzersiz bir şekilde atandığı kabul edilir. Arayüz kimliği, MAC adreslerinin bu benzersizliğinden yararlanır. Bir ana bilgisayar, IEEE'nin Genişletilmiş Benzersiz Tanımlayıcı (EUI-64) biçimini kullanarak Arabirim Kimliğini otomatik olarak yapılandırabilir. İlk olarak, bir Ana Bilgisayar kendi MAC adresini iki 24 bitlik yarıya böler. Daha sonra, 16 bitlik Hex değeri 0xFFFE, MAC adresinin bu iki yarısına sıkıştırılarak 64 bit Arabirim Kimliği elde edilir.

Global Tek Noktaya Yayın Adresi

Bu adres türü, IPv4'ün genel adresine eşdeğerdir. IPv6'daki Global Tek Noktaya Yayın adresleri küresel olarak tanımlanabilir ve benzersiz şekilde adreslenebilir.

Global Yönlendirme Öneki: En önemli 48 bit, belirli Otonom Sisteme atanan Global Yönlendirme Öneki olarak belirlenmiştir. Global Yönlendirme Önekinin en önemli üç biti her zaman 001'e ayarlanır.

Yerel Bağlantı Adresi

Otomatik yapılandırılan IPv6 adresi, Yerel Bağlantı adresi olarak bilinir. Bu adres her zaman FE80 ile başlar. Yerel Bağlantı adresinin ilk 16 biti her zaman 1111 1110 1000 0000 (FE80) olarak ayarlanır. Sonraki 48 bit 0 olarak ayarlanır, dolayısıyla:

Yerel Bağlantı adresleri, yalnızca bir bağlantı (yayın bölümü) üzerindeki IPv6 ana bilgisayarları arasında iletişim için kullanılır. Bu adresler yönlendirilemez, bu nedenle bir Yönlendirici bu adresleri asla bağlantının dışına iletmez.

Benzersiz Yerel Adres

Bu tür IPv6 adresi, küresel olarak benzersiz olsa da, yerel iletişimde kullanılmalıdır. Bu adres Arayüz Kimliğinin ikinci yarısına sahiptir ve ilk yarısı Önek, Yerel Bit, Global Kimlik ve Alt Ağ Kimliği arasında bölünmüştür.

Önek her zaman 1111 110 olarak ayarlanır. L bit, adres yerel olarak atanmışsa 1'e ayarlanır. Şimdiye kadar L bitinin 0'a anlamı tanımlanmadı. Bu nedenle, Benzersiz Yerel IPv6 adresi her zaman 'FD' ile başlar.

IPv6 Tek Noktaya Yayın Adreslerinin Kapsamı:

Yerel Bağlantı adresinin kapsamı segment ile sınırlıdır. Benzersiz Yerel Adres, yerel olarak geneldir ancak İnternet üzerinden yönlendirilmez ve kapsamlarını bir kuruluşun sınırlarıyla sınırlar. Global Unicast adresleri küresel olarak benzersizdir ve tanınabilir. İnternet v2 adreslemenin özünü oluşturacaklardır.

Sürüm 6, IPv4'ten biraz daha karmaşık bir IP adresi yapısına sahiptir. IPv6, özel amaçlar için birkaç adres ve adres gösterimi ayırmıştır. Aşağıdaki tabloya bakın:

Özel Adresler:

• Yukarıdaki tabloda gösterildiği gibi 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0/128 adresi hiçbir şeyi belirtmez ve belirtilmemiş bir adres olduğu söylenir. Basitleştirdikten sonra, tüm 0'lar :: / 128 olarak sıkıştırılır.

• IPv4'te, ağ maskesi 0.0.0.0 olan 0.0.0.0 adresi varsayılan yolu temsil eder. Aynı kavram IPv6 için de geçerlidir, adres 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0 ağ maskesiyle tüm 0'lar varsayılan yolu temsil eder. IPv6 basitleştirme kuralı uygulandıktan sonra bu adres :: / 0 olarak sıkıştırılır.

• IPv4'teki geri döngü adresleri 127.0.0.1 - 127.255.255.255 serisi ile temsil edilir. Ancak IPv6'da yalnızca 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 1/128 adresi Geri Döngü adresini temsil eder. Geridöngü adresini basitleştirdikten sonra, :: 1/128 olarak temsil edilebilir.

Yönlendirme Protokolleri için Ayrılmış Çok Noktaya Yayın Adresi:

• Yukarıdaki tablo, dahili yönlendirme protokolü tarafından kullanılan ayrılmış çok noktaya yayın adreslerini gösterir.

• Tüm adresler benzer IPv4 tarzında ayrılmıştır

Yönlendiriciler / Düğüm için Ayrılmış Çok Noktaya Yayın Adresi:

• Bu adresler, yönlendiricilerin ve ana bilgisayarların bir IPv6 adresiyle yapılandırılmadan bir segmentteki kullanılabilir yönlendiriciler ve ana bilgisayarlarla konuşmasına yardımcı olur. Ana bilgisayarlar, bir IPv6 adresini kendi kendine yapılandırmak için EUI-64 tabanlı otomatik yapılandırmayı kullanır ve daha sonra bu adresler aracılığıyla segmentteki mevcut ana bilgisayarlar / yönlendiricilerle konuşur.

IPv6'nın mucizesi başlığında yatıyor. IPv6 adresi IPv4'ten 4 kat daha büyüktür, ancak IPv6 üst bilgisi IPv4'ünkinden yalnızca 2 kat daha büyüktür. IPv6 üstbilgilerinin bir Sabit Başlığı ve sıfır veya daha fazla İsteğe Bağlı (Uzantı) Başlığı vardır. Bir yönlendirici için gerekli olan tüm gerekli bilgiler Sabit Başlık'ta tutulur. Uzantı Başlığı, yönlendiricilerin bir paketi / akışı nasıl işleyeceğini anlamasına yardımcı olan isteğe bağlı bilgiler içerir.

Sabit Başlık

IPv6 sabit başlığı 40 bayt uzunluğundadır ve aşağıdaki bilgileri içerir.

SN	Alan tasviri
1	Version (4 bit): Bu, İnternet Protokolünün sürümünü, yani 0110'u temsil eder.
2	Traffic Class(8 bit): Bu 8 bit iki bölüme ayrılmıştır. En önemli 6 bit, Yönlendiriciye bu pakete hangi hizmetlerin sağlanması gerektiğini söyleyen Hizmet Türü için kullanılır. Açık Tıkanıklık Bildirimi (ECN) için en az önemli 2 bit kullanılır.
3	Flow Label(20 bit): Bu etiket, bir iletişime ait paketlerin sıralı akışını sürdürmek için kullanılır. Kaynak, yönlendiricinin bu paketin belirli bir bilgi akışına ait olduğunu belirlemesine yardımcı olan sıralamayı etiketler. Bu alan, veri paketlerinin yeniden sıralanmasını önlemeye yardımcı olur. Akış / gerçek zamanlı medya için tasarlanmıştır.
4	Payload Length(16 bit): Bu alan, yönlendiricilere bu paketin kendi yükünde ne kadar bilgi içerdiğini söylemek için kullanılır. Yük, Uzantı Başlıkları ve Üst Katman verilerinden oluşur. 16 bit ile 65535 bayta kadar gösterilebilir, ancak Uzantı Başlıkları Atlamalı Uzatma Başlığı içeriyorsa, yük 65535 baytı aşabilir ve bu alan 0 olarak ayarlanır.
5	Next Header(8 bit): Bu alan, Uzantı Başlığı türünü belirtmek için kullanılır veya Uzantı Başlığı yoksa, Üst Katman PDU'yu gösterir. Üst Katman PDU tipinin değerleri IPv4'lerle aynıdır.
6	Hop Limit(8 bit): Bu alan, paketin ağda sonsuz döngüye girmesini durdurmak için kullanılır. Bu, IPv4'teki TTL ile aynıdır. Atlama Sınırı alanının değeri, bir bağlantıdan (yönlendirici / atlama) geçerken 1 azaltılır. Alan 0'a ulaştığında, paket atılır.
7	Source Address (128 bit): Bu alan, paketin kaynağının adresini gösterir.
8	Destination Address (128 bit): Bu alan, paketin hedeflenen alıcısının adresini sağlar.

Uzantı Başlıkları

IPv6'da, Sabit Başlık yalnızca gerekli olan bilgileri içerir ve gerekmeyen ya da nadiren kullanılan bilgilerden kaçınır. Tüm bu bilgiler, Sabit Başlık ve Üst katman başlığı arasına Uzantı Başlıkları şeklinde yerleştirilir. Her Uzantı Başlığı, farklı bir değerle tanımlanır.

Uzantı Başlıkları kullanıldığında, IPv6 Sabit Başlığının Sonraki Başlığı alanı ilk Uzantı Başlığını gösterir. Bir tane daha Uzantı Başlığı varsa, ilk Uzantı Başlığının 'Sonraki Üstbilgi' alanı ikinciyi gösterir ve bu böyle devam eder. Son Uzantı Başlığının 'Sonraki Üstbilgi' alanı Üst Katman Başlığını gösterir. Böylece, tüm başlıklar, bağlantılı bir liste şeklinde bir sonrakine kadar.

Sonraki Başlık alanı 59 değerini içeriyorsa, bu başlıktan sonra Üst Katman Başlığı bile olmadığını gösterir.

Aşağıdaki Uzantı Başlıkları RFC 2460'a göre desteklenmelidir:

Uzantı Başlıkları dizisi şu şekilde olmalıdır:

Bu başlıklar:

• 1. İlk ve sonraki hedefler tarafından işlenmelidir.

• 2. Nihai Hedef tarafından işlenmelidir.

Uzantı Başlıkları, aşağıdaki diyagramda gösterildiği gibi, Bağlantılı liste şeklinde birbiri ardına düzenlenir:

IPv4'te, ağdaki başka bir ana bilgisayarla iletişim kurmak isteyen bir ana bilgisayarın, önce DHCP aracılığıyla veya manuel yapılandırma yoluyla bir IP adresine sahip olması gerekir. Bir ana bilgisayar bazı geçerli IP adresleri ile donatıldığında, artık alt ağdaki herhangi bir ana bilgisayarla konuşabilir. Katman-3 üzerinden iletişim kurmak için, bir ana bilgisayarın diğer ana bilgisayarın IP adresini de bilmesi gerekir. Bir bağlantı üzerinden iletişim, donanıma gömülü MAC Adresleri aracılığıyla kurulur. IP adresi bilinen ana bilgisayarın MAC adresini bilmek için, bir ana bilgisayar ARP yayını gönderir ve hedeflenen ana bilgisayar geri döndürülerek MAC adresini geri gönderir.

IPv6'da yayın mekanizması yoktur. IPv6 etkin bir ana bilgisayarın DHCP'den IP adresi alması veya manuel olarak yapılandırılması zorunlu değildir, ancak kendi IP'sini otomatik olarak yapılandırabilir. O halde, bir ana bilgisayar diğerleriyle IPv6 etkin ağda nasıl iletişim kurar?

ARP, ICMPv6 Komşu Bulma Protokolü ile değiştirildi.

Komşu Bulma Protokolü

IPv6 ağındaki bir ana bilgisayar, benzersiz bir yerel bağlantı adresiyle kendini otomatik olarak yapılandırma yeteneğine sahiptir. Bir IPv6 adresi ile donatılır donatılmaz, bir dizi çok noktaya yayın grubuna katılır. Bu bölümle ilgili tüm iletişimler yalnızca bu çok noktaya yayın adreslerinde gerçekleşir. Bir ana bilgisayar, IPv6'da bir dizi durumdan geçer:

• Neighbor Solicitation: Tüm IPv6'ları manuel olarak veya DHCP Sunucusu ile veya otomatik yapılandırmayla yapılandırdıktan sonra, ana bilgisayar, başka hiç kimsenin aynı işi yapmadığını bilmek için tüm IPv6 adresleri için FF02 :: 1/16 çoklu yayın adresine bir Komşu Talep mesajı gönderir adresler.

• DAD (Duplicate Address Detection): Ana bilgisayar, Komşu Talep mesajıyla ilgili segmentten hiçbir şey dinlemediğinde, segmentte yinelenen adres olmadığını varsayar.

• Neighbor Advertisement: Adresleri arabirimlerine atadıktan ve onları kurup çalıştırdıktan sonra, ana bilgisayar, segmentteki diğer tüm ana bilgisayarlara bu IPv6 adreslerini arabirimlerine atadığını bildiren bir Komşu Bildirisi mesajı bir kez daha gönderir.

Bir ana bilgisayar, IPv6 adreslerinin yapılandırmasını tamamladıktan sonra, aşağıdaki işlemleri yapar:

• Router Solicitation: Bir ana bilgisayar, bu segmentteki herhangi bir yönlendiricinin varlığını bilmek için kendi segmentinde bir Yönlendirici İsteği çok noktaya yayın paketi (FF02 :: 2/16) gönderir. Bu, ana bilgisayarın yönlendiriciyi varsayılan ağ geçidi olarak yapılandırmasına yardımcı olur. Varsayılan ağ geçidi yönlendiricisi düşerse, ana bilgisayar yeni bir yönlendiriciye geçebilir ve onu varsayılan ağ geçidi yapar.

• Router Advertisement: Bir yönlendirici bir Yönlendirici Talep mesajı aldığında, ana bilgisayara bu bağlantıdaki varlığını duyuran yanıt verir.

• Redirect: Bu, bir Yönlendiricinin bir Yönlendirici Talep talebi aldığı ancak bunun ana bilgisayar için en iyi ağ geçidi olmadığını bildiği durum olabilir. Bu durumda, yönlendirici, ana bilgisayara daha iyi bir 'sonraki atlama' yönlendiricisi olduğunu bildiren bir Yeniden Yönlendirme iletisi gönderir. Sonraki atlama, ana bilgisayarın verilerini aynı segmente ait olmayan bir ana bilgisayara göndereceği yerdir.

IPv4'te, sınıflarda adresler oluşturulur. Klasik IPv4 adresleri, ağ önekleri için kullanılan bitleri ve o ağdaki ana bilgisayarlar için kullanılan bitleri açıkça tanımlar. IPv4'te alt ağ için, alt ağ bitleri olarak kullanılmak üzere ana bilgisayar bitini ödünç almamıza izin veren varsayılan sınıflı ağ maskesi ile oynarız. Bu, birden çok alt ağa, ancak alt ağ başına daha az ana bilgisayara neden olur. Yani, ana bilgisayar adresleri için kullanılmak üzere bize daha az maliyetle mal olan bir alt ağ oluşturmak için ana bilgisayar bitini ödünç aldığımızda.

IPv6 adresleri, alt ağ oluşturma için kullanılacak bitleri içeren bir adresi temsil etmek için 128 bit kullanır. Adresin ikinci yarısı (en az önemli 64 bit) her zaman yalnızca Ana Bilgisayarlar için kullanılır. Bu nedenle, ağı alt ağlara bağlarsak hiçbir ödün verilmez.

16 Bitlik alt ağ, IPv4'ün B Sınıfı Ağına eşdeğerdir. Bu alt ağ bitlerini kullanarak bir organizasyon 65 binden fazla alt ağa sahip olabilir ki bu da fazlasıyla yeterlidir.

Böylelikle yönlendirme öneki / 64 ve ana bilgisayar kısmı 64 bittir. Bununla birlikte, ağı 16 bitlik Alt Ağ Kimliği'nin ötesinde alt ağa bağlayabiliriz, ana bilgisayar bitini ödünç alabiliriz, ancak ana bilgisayar adresleri için her zaman 64 bit kullanılması önerilir, çünkü otomatik yapılandırma 64 bit gerektirir.

IPv6 alt ağ oluşturma, IPv4'teki Değişken Uzunluk Alt Ağ Maskeleme ile aynı konseptte çalışır.

/ 48 öneki, her biri 2 ⁶⁴ ana bilgisayara sahip 65535 alt ağ olan / 64 adede kadar alt ağ önekine sahip olma avantajını sağlayan bir kuruluşa tahsis edilebilir . A / 64 öneki, bir bağlantıda yalnızca iki ana bilgisayarın (veya IPv6 etkin aygıtların) olduğu noktadan noktaya bağlantıya atanabilir.

IPv4'ten IPv6'ya tamamen geçişteki bir sorun, IPv6'nın geriye dönük uyumlu olmamasıdır. Bu, sitenin IPv6'da olduğu veya olmadığı bir durumla sonuçlanır. Yeni olanın geriye dönük olarak uyumlu olduğu yeni teknolojinin uygulamasından farklı olarak, eski sistem herhangi bir ek değişiklik olmadan yenisiyle çalışmaya devam edebilir.

Bu eksikliğin üstesinden gelmek için, IPv4'ten IPv6'ya yavaş ve sorunsuz geçişte kullanılabilecek birkaç teknoloji vardır:

Çift Yığın Yönlendiriciler

Bir yönlendirici, hem IPv4 hem de IPv6 adresleri, ilgili IP şemasının ağına işaret eden arabirimlerinde yapılandırılmış olarak kurulabilir.

Yukarıdaki şemada, IPv4 ve kendisi için yapılandırılmış IPv6 adresine sahip bir Sunucu, Dual Stack Router yardımıyla IPv4 ağı ve IPv6 ağı üzerindeki tüm ana bilgisayarlarla konuşabilir. Çift Yığın Yönlendirici, her iki ağ ile iletişim kurabilir ve ana bilgisayarların ilgili IP versiyonlarını değiştirmeden Sunucuya erişmeleri için bir ortam sağlar.

Tünel açma

Ara yol veya geçiş ağında farklı IP sürümlerinin bulunduğu bir senaryoda, tünel oluşturma, kullanıcının verilerinin desteklenmeyen bir IP sürümünden geçebildiği daha iyi bir çözüm sağlar.

Yukarıdaki şema, iki uzak IPv4 ağının, geçiş ağının IPv6 üzerinde olduğu Tünel aracılığıyla nasıl iletişim kurabileceğini göstermektedir. Bunun tersi, geçiş ağının IPv6'da olduğu ve iletişim kurmayı amaçlayan uzak sitelerin IPv4'te olduğu durumlarda da mümkündür.

NAT Protokolü Çevirisi

Bu, NAT-PT (Network Address Translation - Protocol Translation) etkin bir cihaz aracılığıyla IPv6'ya geçiş için bir başka önemli yöntemdir. NAT-PT cihazı yardımıyla, IPv4 ve IPv6 paketleri arasında gerçek dönüşüm gerçekleşir ve bunun tersi de geçerlidir. Aşağıdaki şemaya bakın:

IPv4 adresine sahip bir ana bilgisayar, IPv4 adresini anlamayan, İnternet üzerindeki IPv6 etkin Sunucuya bir istek gönderir. Bu senaryoda, NAT-PT cihazı iletişim kurmalarına yardımcı olabilir. IPv4 ana bilgisayarı, IPv6 Sunucusuna, NAT-PT aygıtına / yönlendiricisine bir istek paketi gönderdiğinde, IPv4 paketini çıkarır, IPv4 başlığını kaldırır ve IPv6 üstbilgisini ekler ve bunu İnternet üzerinden geçirir. IPv6 Sunucusundan IPv4 ana bilgisayarı için bir yanıt geldiğinde, yönlendirici bunun tersini yapar.

Bir ana bilgisayar bir bağlantıya veya ağa bağlandığında, bir IP adresi alır ve tüm iletişim bu bağlantıdaki bu IP adresini kullanarak gerçekleşir. Aynı ana bilgisayar fiziksel konumunu değiştirir değiştirmez, yani farklı bir alana / alt ağa / ağa / bağlantıya geçer, IP adresi buna göre değişir ve eski IP adresini kullanan ana bilgisayarda gerçekleşen tüm iletişim kesilir.

IPv6 mobilitesi, bir ana bilgisayarı, herhangi bir iletişim / bağlantı ve IP adresini kaybetmeden farklı bağlantılar arasında dolaşma yeteneği ile donatan bir mekanizma sağlar.

Bu teknolojide birden fazla varlık vardır:

• Mobile Node: IPv6 mobilitesine ihtiyaç duyan cihaz.

• Home Link: Bu bağlantı, ana alt ağ önekiyle yapılandırılır ve bu, Mobil IPv6 aygıtının Ev Adresini aldığı yerdir.

• Home Address: Bu, Mobil Düğümün Ev Bağlantısından aldığı adrestir. Bu, Mobil Düğümün kalıcı adresidir. Mobil Düğüm aynı Ev Bağlantısında kalırsa, çeşitli varlıklar arasındaki iletişim her zamanki gibi gerçekleşir.

• Home Agent: Bu, Mobil Düğümler için kayıt sorumlusu görevi gören bir yönlendiricidir. Ana Aracı, Ev Bağlantısına bağlıdır ve tüm Mobil Düğümler, bunların Ev Adresleri ve mevcut IP adresleri hakkındaki bilgileri tutar.

• Foreign Link: Mobil Düğümün Ana Bağlantısı olmayan diğer Bağlantılar.

• Care-of Address: Bir Mobil Düğüm bir Yabancı Bağlantıya eklendiğinde, bu Yabancı Bağlantının alt ağının yeni bir IP adresini alır. Ev Temsilcisi, hem Ev Adresi hem de Bakım Adresi bilgilerini saklar. Mobil Düğüme birden fazla Önemsiz adres atanabilir, ancak herhangi bir durumda yalnızca bir Geçici Adresin Ev Adresi ile bağlantısı vardır.

• Correspondent Node: Mobil Düğüm ile iletişim kurmayı amaçlayan herhangi bir IPv6 etkinleştirme cihazı.

Mobilite Operasyonu

Mobil Düğüm Ev Bağlantısında kaldığında, tüm iletişimler Ev Adresinde gerçekleşir. Aşağıda gösterildiği gibi:

Mobil Düğüm, Ev Bağlantısından ayrıldığında ve bir Yabancı Bağlantıya bağlandığında, IPv6'nın Hareketlilik özelliği devreye girer. Yabancı Bağlantıya bağlandıktan sonra Mobil Düğüm, Yabancı Bağlantıdan bir IPv6 adresi alır. Bu adrese Care-of Address denir. Mobil Düğüm, yeni Care-of Address ile Ev Aracısına bağlanma talebi gönderir. Ana Aracı, Mobil Düğümün Ev Adresini Care-of Address ile bağlayarak ikisi arasında bir Tünel oluşturur.

Bir Muhabir Düğüm, Mobil Düğümle (Ev Adresinde) bağlantı kurmaya çalıştığında, Ana Aracı paketi durdurur ve halihazırda kurulmuş olan Tünel üzerinden Mobil Düğümün Koruma Adresine iletir.

Rota Optimizasyonu

Bir Muhabir Düğüm, Ev Adresindeki Mobil Düğüme paketler göndererek iletişimi başlattığında, bu paketler Ana Aracı tarafından Mobil Düğüme tünellenir. Rota Optimizasyonu modunda, Mobil Düğüm Muhabir Düğümden paket aldığında, yanıtları Ana Aracıya iletmez. Bunun yerine, paketini Kaynak Adresi olarak Ev Adresini kullanarak doğrudan Muhabir Düğüme gönderir. Bu mod isteğe bağlıdır ve varsayılan olarak kullanılmaz.

IPv6 durumunda yönlendirme kavramları aynı kalır, ancak neredeyse tüm yönlendirme protokolleri buna göre yeniden tanımlanmıştır. IPv6 segmentinde İletişim'de bir ana bilgisayarın ağ geçidiyle nasıl konuştuğunu gördük. Yönlendirme, hedefe giden birkaç mevcut rota veya yol arasından en iyi rotayı seçerek yönlendirilebilir verileri iletme işlemidir. Yönlendirici, kendisine açıkça gönderilmemiş verileri ileten bir cihazdır.

İki tür yönlendirme protokolü vardır

• Distance Vector Routing Protocol: Bir yönlendirici çalışma mesafesi vektör protokolü, bağlı rotalarını tanıtır ve komşularından yeni rotalar öğrenir. Bir hedefe ulaşmak için yönlendirme maliyeti, kaynak ve hedef arasındaki atlamalar aracılığıyla hesaplanır. Bir Yönlendirici, genellikle "söylentilere göre yönlendirme" olarak da bilinen en iyi yol seçimi için komşusuna güvenir. RIP ve BGP, Uzaklık Vektörü Protokolleridir.

• Link-State Routing Protocol: Bu protokol, bir Bağlantının durumunu kabul eder ve komşularına reklam verir. Yeni bağlantılar hakkındaki bilgiler, eş yönlendiricilerden öğrenilir. Tüm yönlendirme bilgileri birleştirildikten sonra, Bağlantı Durumu Yönlendirme Protokolü, mevcut tüm bağlantılara en iyi yolu hesaplamak için kendi algoritmasını kullanır. OSPF ve IS-IS, bağlantı durumu yönlendirme protokolleridir ve her ikisi de Dijkstra'nın En Kısa Yol İlk algoritmasını kullanır.

Yönlendirme protokolleri iki kategoriye ayrılabilir:

• Interior Routing Protocol: Bu kategorilerdeki protokoller, yolları kendi sınırları içindeki tüm yönlendiriciler arasında dağıtmak için bir Otonom Sistem veya organizasyon içinde kullanılır. Örnekler: RIP, OSPF.

• Exterior Routing Protocol: Dış Yönlendirme Protokolü, yönlendirme bilgisini iki farklı Otonom Sistem veya organizasyon arasında dağıtır. Örnekler: BGP.

Yönlendirme protokolleri

• RIPng

  RIPng, Yeni Nesil Yönlendirme Bilgi Protokolü anlamına gelir. Bu bir İç Yönlendirme Protokolüdür ve bir Uzaklık Vektörü Protokolüdür. RIPng, IPv6'yı desteklemek için yükseltilmiştir.

• OSPFv3

En Kısa Yolu Aç İlk sürüm 3, IPv6'yı desteklemek için değiştirilmiş bir İç Yönlendirme Protokolüdür. Bu bir Bağlantı Durumu Protokolüdür ve tüm hedeflere giden en iyi yolu hesaplamak için Djikrasta'nın İlk Kısa Yol algoritmasını kullanır.

• BGPv4

  BGP, Sınır Ağ Geçidi Protokolü anlamına gelir. Mevcut tek açık standart Dış Ağ Geçidi Protokolüdür. BGP, Hop olarak yönlendirici sayısı yerine hesaplama ölçüsü olarak Otonom Sistemi alan bir Mesafe Vektörü protokolüdür. BGPv4, IPv6 yönlendirmesini desteklemek için bir BGP yükseltmesidir.

IPv6'yı desteklemek için protokoller değiştirildi:

• ICMPv6: İnternet Kontrol Mesajı Protokolü sürüm 6, IPv6 gereksinimlerini karşılamak için yükseltilmiş bir ICMP uygulamasıdır. Bu protokol, teşhis fonksiyonları, hata ve bilgi mesajı, istatistiksel amaçlar için kullanılır. ICMPv6'nın Komşu Bulma Protokolü, ARP'nin yerini alır ve bağlantıdaki komşuları ve yönlendiricileri keşfetmeye yardımcı olur.

• DHCPv6: Dinamik Ana Bilgisayar Yapılandırma Protokolü sürüm 6, DHCP'nin bir uygulamasıdır. IPv6 özellikli ana bilgisayarlar, otomatik yapılandırılabildikleri için IP adresi almak için herhangi bir DHCPv6 Sunucusuna ihtiyaç duymazlar. DNS sunucusunu bulmak için DHCPv6'ya da ihtiyaçları yoktur, çünkü DNS ICMPv6 Komşu Bulma Protokolü aracılığıyla keşfedilebilir ve yapılandırılabilir. Yine de DHCPv6 Sunucusu bu bilgileri sağlamak için kullanılabilir.

• DNS: DNS'nin yeni bir sürümü yoktur, ancak şimdi IPv6 adreslerini sorgulama desteği sağlamak için uzantılarla donatılmıştır. IPv6 sorgu mesajlarını yanıtlamak için yeni bir AAAA (quad-A) kaydı eklendi. Artık DNS, sorgu biçiminde herhangi bir değişiklik olmadan her iki IP sürümüyle (4 ve 6) yanıt verebilir.

IPv4, 1982'den beri İnternetin tartışmasız lideridir. IPv4'ün adres alanı tükenmesi ile IPv6 artık İnternet2 adı verilen İnternet'in kontrolünü ele geçiriyor.

IPv4 yaygın olarak kullanılmaktadır ve IPv6'ya geçiş kolay olmayacaktır. Şimdiye kadar IPv6, IPv4'ün adres alanına% 1'den daha az nüfuz edebilir.

Dünya, IPv6 adresini İnternet üzerinden tam olarak test etmek amacıyla 08 Haziran 2011'de 'Dünya IPv6 Günü'nü kutladı. 06 Haziran 2012'de İnternet topluluğu resmi olarak IPv6'yı başlattı. Bu gün IPv6 sunan tüm ISS'ler bunu kamuya açık alanda etkinleştirecek ve etkinleştireceklerdi. Tüm cihaz üreticileri de cihazlarda varsayılan olarak etkinleştirilmiş IPv6 sunmaya katıldı.

Bu, İnternet topluluğunu IPv6'ya geçmeye teşvik etmeye yönelik bir adımdı.

Kuruluşlara IPv4'ten IPv6'ya geçiş için birçok yol sunulur. Ayrıca, tamamen geçiş yapmadan önce IPv6'yı test etmek isteyen kuruluş, hem IPv4 hem de IPv6'yı aynı anda çalıştırabilir. Farklı IP versiyonlarının ağları iletişim kurabilir ve kullanıcı verileri diğer tarafa yürümek için tünelden geçirilebilir.

IPv6'nın Geleceği

IPv6 etkin İnternet sürüm 2, bugünün IPv4 etkin İnternetinin yerini alacaktır. İnternet IPv4 ile piyasaya sürüldüğünde, ABD ve Avrupa gibi gelişmiş ülkeler, gelecekteki ihtiyaçları göz önünde bulundurarak kendi ülkelerinde İnternet dağıtımı için daha geniş IPv4 alanını kullandılar. Ancak, dünyanın her ülkesine ulaşan ve bağlanan İnternet, IPv4 adres alanı gereksinimini artırarak her yerde patladı. Sonuç olarak, bu güne kadar ABD ve Avrupa'nın kendilerinde çok sayıda IPv4 adres alanı kaldı ve Hindistan ve Çin gibi ülkeler IPv6 dağıtımı yoluyla kendi IP alanı gereksinimlerini karşılamak zorundadır.

IPv6 dağıtımının çoğu ABD ve Avrupa dışında yapılıyor. Hindistan ve Çin, tüm alanlarını IPv6 olarak değiştirmek için ilerliyor. Çin, Çin Yeni Nesil İnternet adlı beş yıllık bir dağıtım planını açıkladı.

06 Haziran 2012'den sonra tüm büyük ISP'ler IPv6'ya kaydırıldı ve geri kalanı hala hareket ediyor.

IPv6, bol miktarda adres alanı sağlar ve günümüzün İnternet hizmetlerini genişletmek için tasarlanmıştır. Zengin özelliklere sahip IPv6 etkin Internet sürüm 2, beklenenden daha fazlasını sunabilir.