למה פרוטוקול IPv6 ? (חלק א')

קורס IPv6המאמר שלהלן נכתב ע"י צבי שחם לפני מספר שנים, ומציג עניין משותף לשנינו: פרוטוקול התקשורת IPv6.
צבי שחם הוא השם הנרדף בארץ ל "מומחה תקשורת" מזה שנים רבות, וספריו היו ספר הלימוד הבסיסי לרבים בתעשיית התקשורת בארץ (גם שלי).
מרצה מבוקש ויועץ מזה שנים רבות.

הקדמה

פרוטוקול IPv4 (אליו אנו מתייחסים לרוב בשם המקוצר IP) מהווה כיום את תשתית האינטרנט העולמית והארגונית. זהו פרוטוקול הניתוב (routing) ברשת האינטרנט, כלומר הפרוטוקול הקובע כיצד מנות IP ינועו ברשת בין הנתבים השונים. הוא תועד עוד בשנת 1981(RFC 791) , הוכיח את עצמו כפרוטוקול יציב, ומעט מאד שינויים נעשו בו במשך השנים. אולם, ככל שרשת האינטרנט התפתחה, התעוררו צרכים נוספים ולכן פותח הפרוטוקול IPv6, כהמשך אבולוציוני ל-IPv4. פעילות זאת החלה עוד בתחילת שנות ה-90, ונקראה  “Next Generation IP" (או IPng).

המוטיבציה העיקרית לפיתוח, הייתה ההכרה שגודל שדה כתובות IP לא יספיק לאורך זמן, ויש להגדילו לאור קצב הגידול המהיר של האינטרנט. תחזיות שונות שפורסמו במרוצת השנים הצביעו על המחסור ההולך וקרב של כתובות IP, למרות הניסיונות שנעשו כדי לחסוך בכתובות אלה (למשל ע"י הגדרת כתובות "פרטיות" כדוגמת כתובות ברשת 10.0.0.0/8 , או יישום שיטת
ה- Classless). הגדלת שדה כתובות IP מ-32 סיביות (בגרסת IPv4) ל-128 סיביות (בגרסת IPv6) הביאה להגדלת כמות הכתובות מ- 4.3×109  ל- 3.4×3810

כדי להמחיש את משמעות מספר כתובות IPv6 נציין כי היא מאפשרת 6.68 ×1023
כתובות לכל מ"ר על פני כדור הארץ, כמות מכובדת לכל הדעות (ומתאימה לכל היישומים העתידיים).
לכל אלה שמתעניינים מה קרה ליתר הגרסאות של IP, נזכיר כי גרסאות 0 עד 3 היו גרסאות פיתוח שהשתמשו בהן בשנים 1977 עד 1979, וגרסה 5 הייתה גרסה ניסיונית עבור Internet Stream Protocol, לטובת זרימת אותות וידיאו ושמע. גרסאות 6 עד 9 הוצעו כמודלים שונים כדי להחליף את IPv4, ובסופו של דבר פורסמה בדצמבר 1998 הגרסה הרשמית של IPv6 (מתועדת ב – RFC 2460).

בהזדמנות זאת, מתכנני IPv6 הכניסו גם שינויים אחרים שהתבססו על הניסיון המצטבר עם IPv4, כגון:

הכותרת היא באורך קבוע של 40 בתים, דבר המאפשר עיבוד מהיר של הכותרת.
בוטלו שדות האופציות בכותרת הראשית, והועברו לשדות הרחבה (במידה ונדרש).
נוסף שדה של Flow Label, המאפשר לסמן "זרם" (שידור דיבור או וידיאו).
בוטלה יכולת ה- Fragmentation ע"י הנתבים.
בוטלה יכולת גילוי השגיאות בעזרת מנגנון Checksum (דבר המתבצע גם במסגרת אתרנט וגם בסגמנט TCPולכן הוא מיותר בשכבת ה-IP). הערה: ב- IPv4 יש צורך בחישוב כזה בכל נתב, כיוון שה- TTL משתנה, והכוונה היא להקל על פעולת הנתבים.
יכולת הצפנה ואוטנטיקציה מובנים. תקן IPSec פותח במקורו עבור IPv6, אם כי משתמשים בו גם בגרסת IPv4 למרות שאינו מובנה בתקן המקורי.

ומה סטאטוס פריסת רשתות IPv6 כיום? למרות שהתקן פורסם עוד לפני למעלה מעשר שנים, עדיין רשתות IPv6 פועלות כיום בצורה מאד מצומצמת:
בשנת 2003 הכריזו יפן, סין ודרום קוריאה על פעילות משותפת להפעלת רשתות IPv6 .
במקומות נוספים בעולם פועלים "איים" (כגון: רוסיה, צרפת, נורבגיה, ועוד).
מיקרוסופט כללה תמיכה ב- IPv6 במערכת Vista. תמיכה חלקית קיימת בגרסאות קודמות.

בארה"ב, מולדת האינטרנט, יצאה ביום 2.8.05 הנחייה של הממשל הפדראלי, המחייבת את כל הסוכנויות הפדראליות לעבור לשימוש בפרוטוקול IPv6 ב- Backbone שלהן עד 30.6.08:

 

משרד ההגנה האמריקאי (DoD) הקים מערך בדיקה מיוחד באחד האתרים באריזונה, שמטרתו לבדוק ולאשר מוצרים תואמי IPv6. המשרד הגדיר 6 סוגים של מוצרים שחייבים בבדיקה (כגון: מחשבים, נתבים, מתגים, אמצעי אבטחה, וכו'), ולכל סוג הוגדרו מפרטי הבדיקה. רק מוצרים שייבדקו ויאושרו יוכלו להיכנס לרשימות הרכש של הצבא והגופים הפדראליים.
הערה: פרטים נוספים על מפרטי הבדיקה אפשר למצוא בכתובת הבאה:
http://jitc.fhu.disa.mil/apl/ipv6/pdf/disr_ipv6_product_profile_v2.pdf

מספר חברות כבר עברו את הבדיקה הזאת, וברור שחברות רבות נוספות (כולל ישראליות) תצטרכנה גם הן לעבור את המבדקים כתנאי לאספקת מוצרים תואמי IPv6 לצבא האמריקאי.

לסיכום, הצפי כיום הוא שלקראת אמצע העשור (2010) יאזלו לחלוטין מספרי IPv4, ואז נתחיל לראות פריסה מסיבית של מוצרי ורשתות IPv6, והתעניינות גוברת והולכת בטכנולוגיה זאת.

(חלק ב של המאמר יעסוק במבנה המנות)


תגובות

למה פרוטוקול IPv6 ? (חלק א') — תגובה אחת

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *