IPv6: Internet-manzillashning kelajagi

IPv6 protokoli: bu nima?

Xatlar, posilkalar, paketlar, kommunal to'lovlarni jo'natish va qabul qilish - bularning barchasi pochta manzillarisiz mumkin emas. Xuddi shu narsa Internetga ham tegishli, u erda faqat pochta manzillari o'rniga IP-manzillar qo'llaniladi. "IP" qisqartmasi "Internet Protocol" degan ma'noni anglatadi, ya'ni algoritmlar va vositalar to'plami, buning yordamida mahalliy va global tarmoqlar, qurilmalar, noutbuklar, kompyuterlar, routerlar, modemlar, serverlar bir-biri bilan o'zaro aloqada bo'lgan ma'lumotlar almashinuvi amalga oshiriladi.

Protokolning eng mashhur versiyasi IPv4 bo'lib qolmoqda, ammo u asta-sekin IPv6 bilan almashtirilmoqda. Uning xususiyatlari qanday? Qanday afzalliklari bor?

Uning paydo bo'lish sabablari

IPv4 o'tgan asrning 80-yillarida paydo bo'lgan. U 32 bitli yozish formatini qabul qiladi, shuning uchun mavjud kombinatsiyalar soni taxminan 4 milliard 300 millionni tashkil qiladi. Albatta, paydo bo'lgan yillarda bu raqam barcha foydalanuvchilarning ehtiyojlarini qondirish uchun etarli bo'lib tuyuldi, chunki Internet juda keng tarqalgan va foydalanish mumkin bo'lgan texnologiya emas edi.

Zamon o'zgardi. Sayyora aholisi 8 milliardga yaqinlashmoqda, aksariyatining cho'ntagida smartfon, portfel yoki ryukzakda noutbuk va uyda kompyuter bor. Ushbu qurilmalarning har biri Internetga kirishi mumkin va shuning uchun o'z IP manziliga muhtoj. IPv4 talablarni qondirish uchun juda etarli emas.

IPv6 protokoli 32-bitli yozishdan ko'ra 128-bitni ishlatadi, bu mavjud manzillar birikmalarining sonini mutlaqo astronomik ko'rsatkichga aylantiradi - 3,4 x 10^38. Bu nafaqat yillardagi, balki o'nlab yillar va asrlar davomidagi ehtiyojlarni qoplaydi.

IPv6 ning rasmiy jahon debyut sanasi 2012-yil 6-iyun, garchi birinchi sinovlar va sinovlar ancha oldin boshlangan. Har yili zamonaviy tarmoq uskunalari, marshrutizatorlar, marshrutizatorlar, 4G va undan yuqori formatda ishlaydigan uyali aloqa tayanch stantsiyalari tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan versiya tobora kengayib bormoqda.

Statistik ma'lumotlarga ko'ra, IPv6 bilan bog'liq jahon trafikining umumiy hajmi hali ham yarmidan kam, taxminan 35-40 foizni tashkil etadi, ammo u barqaror o'sib bormoqda.

Yozish

Yuqorida aytib o'tilganidek, IPv6 manzilining uzunligi 128 bit. Yozuv ikki nuqta bilan ajratilgan o'n oltilik formatda 4 ta raqamdan iborat 8 ta guruh bilan ifodalanadi. Yozish misoli "2001: 0db8: abf2: 29ea: 5298: ad71: 2ca0: 4ff1". Qulaylik uchun ba'zi qoidalar joriy etildi:

Yozishda boshlang'ich nollarni o'tkazib yuborish imkoniyati. Masalan, “0db8” guruhi “db8”ga aylanadi.
Faqat nol bilan tuzilgan ketma-ket guruhlarni almashtirish uchun ikki nuqtadan foydalanish.
Lotin harflari katta emas, kichik harflardan foydalanish.

Sarlavha tuzilishi

Axborot paketi nafaqat etkazib beriladigan asosiy ma'lumotni, balki etkazib berishning samaradorligi va aniqligini belgilaydigan sarlavhani ham o'z ichiga oladi. IPv6-da manzil hajmi to'rt baravar, 32 dan 128 bitgacha oshdi, lekin sarlavha faqat ikki baravar ko'paydi, bu uning yaxshi optimallashtirilganligini ko'rsatadi.

Sarlavhaning belgilangan qismida marshrutlash uchun zarur bo'lgan barcha ma'lumotlar mavjud:

Protokol versiyasi. Bunday holda, IPv6.
Trafik klassi. Bu ma'lum bir paketni qanchalik zudlik bilan etkazib berish kerakligini aniqlaydi. Sinf bilan birga yetkazib berish ustuvorligi ham ortadi.
Oqim yorlig'i. Uning qabul qiluvchilari marshrutizatorlardir. Unda ma'lum bir axborot oqimida paketlarni uzatishning o'ziga xos xususiyatlari, tartibi to'g'risidagi ma'lumotlar mavjud.
Yuklash uzunligi. Foydali yukdagi paket hajmini aniqlaydi.
Manzillar. Paketni yuborgan qurilmaning IP manzillarini va uning manzilini yozib oling.

Boshqa ma'lumotlar ham sarlavhaning belgilangan qismidan tashqarida joylashgan bo'lishi mumkin, shu jumladan shifrlashni faollashtirish zarurati to'g'risidagi ma'lumotlar, tranzit uzatish paytida yordamchi qurilmalar, autentifikatsiya.

Manzillar tasnifi

IPv6 protokoli quyidagi turdagi manzillardan foydalanadi:

Unicast. Ular IPv6 da ishlaydigan tugun interfeysini aniq tanib olish uchun kerak.
Multicast. Ular bir vaqtning o'zida bir nechta manzillarga ma'lumotlarni yuborish imkonini beradi. Oldingi versiyaga xos keng polosali manzillarning analoglari.
Har qanday translatsiya. Bunday manzillar bir vaqtning o'zida bir nechta qurilmalarga tayinlanadi, biroq paket eng yaqin manzilga yetib boradi.

Unicast manzillarni ham bir necha toifalarga bo'lish mumkin:

Global. Ommaviy. Aslida, bu IPv4-dagi bir xil manzillarning analoglari. Tarmoq uskunalari ma'lumotlarni samarali uzatish uchun ularga to'liq yo'l qurishi mumkin. Bu manzillar noyob va takrorlanmaydi va ularni ham statik, ham dinamik tarzda sozlash mumkin.
Noyob mahalliy. IP protokolining 4-versiyasidagi ularning analoglari shaxsiydir. Ular global marshrutlash uchun ishlatilmaydi, lekin kichik o'lchamli xususiy tarmoqlarda qo'llaniladi.
Mahalliy havola. IPv6 dagi bu manzillar quyi darajaga tegishli. Ularning tayinlanishi avtomatlashtirilgan, jarayon uy egasi tomonidan nazorat qilinadi va boshqariladi. Global tarmoqda marshrutlash mumkin emas, qo'llash doirasi manzil yaratilgan kanal bilan cheklangan. Yagonalik ixtiyoriy.

Afzalliklar

IPv6 protokoli o'zidan oldingisidan nafaqat mumkin bo'lgan manzillarning maksimal soni, balki boshqa afzalliklari bilan ham farq qiladi. Eng muhimlari quyidagilar:

Kengaytirilgan marshrutlash algoritmlari. Jarayon tezroq va samaraliroq bo'lib, bu tarmoqning umumiy ishonchliligi, barqarorligiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi va axborot uzatishni tezlashtiradi. Afzallik optik tolali liniyalar va yuqori tezlikdagi uyali aloqa standartlari, LTE, 4G, 5G tarqalishi bilan tobora dolzarb va sezilarli bo'lib bormoqda. Bu tezlik, albatta, onlayn o'yinlar va kinoteatrlar muxlislari tomonidan qadrlanadi. Ping kamayadi.
Keraksiz ma'lumotlarni o'z ichiga olmaydigan soddalashtirilgan sarlavhalar. Bu shuningdek, axborot almashish tezligini oshiradi, bundan tashqari, tarmoq uskunalariga yukni kamaytiradi.
Maksimal xavfsizlik. IPv6 protokoli ma'lumotni ushlashdan himoya qiluvchi funktsiyalarni qo'llab-quvvatlaydi, ularning shifrlangan shaklda uzatilishini ta'minlaydi va ushlashni foydasiz qiladi. Misol uchun, IPSec qo'llab-quvvatlanadi, ya'ni qo'shimcha dasturiy ta'minot va apparat vositalarisiz ham siz xakerlik hujumlari, tarmoqni buzish, o'g'irlik yoki ma'lumotlarga qasddan zarar yetkazishdan xavotir olmasdan yuqori darajadagi xavfsizlikka erishishingiz mumkin.
Yangi texnologiyalar bilan moslik. Cheklangan manzil maydoni va eng yaxshi marshrutlash algoritmlari emasligi sababli IPv4 da hamma innovatsion ishlanmalardan foydalanish mumkin emas. IPv6 muammoni hal qiladi, IoT, narsalar interneti, bulutli hisoblash, mashinani o'rganish va boshqa texnologiyalar imkoniyatlarini to'liq ochib berishga imkon beradi.
Tezlik pasayishlariga eng sezgir bo'lgan ma'lumotlar paketlarini yozib olish imkonini beruvchi QoS funksiyasini qo'llab-quvvatlash, ularni uzatish birinchi navbatda amalga oshirilishi kerak.

Muammolar va yechimlar

IPv6 ning aniq afzalliklariga qaramay, uning tarqalishiga to'sqinlik qiladigan ba'zi muammolar mavjud. Xususan, quyidagi cheklovchi omillarga e'tibor qaratish lozim:

Protokolning mos kelmasligi. IPv4-ni qo'llab-quvvatlaydigan qurilma IPv6-da ishlaydigan analogga ulana olmaydi. Vositachi tarmoq komponentlarini modernizatsiya qilish yoki ulardan foydalanish talab qilinadi, ikkala holatda ham siz qo‘shimcha xarajatlarga duch kelishingiz kerak bo‘ladi.
Cheklangan ilovalar, dasturiy ta'minot. Hamma dasturlar hali IPv6 bilan samarali o'zaro ishlashga imkon bermaydi. Muammoni hal qilish avvalgisiga o'xshaydi, modernizatsiya, yangilash, joriy versiyalarga o'tish talab qilinadi.
Foydalanuvchining xabardorligi yetarli emas. Professionallar IPv6 ning afzalliklarini uzoq vaqtdan beri bilishadi, buni faqat 4-versiyasi mavjud bo'lgan dunyoda yashashni davom ettiradigan oddiy foydalanuvchilar haqida aytib bo'lmaydi. Internet-korporatsiyalar, provayderlar yangi versiyani faolroq targ‘ib qilishlari kerak.

Xulosa

Tarqatishni cheklaydigan qiyinchiliklarga qaramay, kelajak IPv6 protokoliga tegishli ekanligi aniq. Gap nafaqat bepul IPv4 manzillari yetkazib berishning tugashi, balki yangi versiyaning texnik afzalliklari, uning maʼlumotlarni yuqori tezlikda uzatish qobiliyati, himoya va xavfsizlikni taʼminlovchi funksiyalarni qoʻllab-quvvatlash haqida ham bormoqda. Tarmoq qurilmalarini sotib olayotganda, u marshrutizatorlar, marshrutizatorlar, tarmoq kartalari, modemlar bo'lsin, ularning IPv6 qo'llab-quvvatlashiga e'tibor qaratish lozim.