إن كنت تستخدم الإنترنت منذ فترة، فمن المؤكد أنك سمعت مصطلح "عنوان IP". عنوان IP، أو عنوان بروتوكول الإنترنت، هو معرّف فريد لكل جهاز متصل بالإنترنت. يساعد الأجهزة على تحديد موقع بعضها والتواصل فيما بينها، تماماً كما يساعدك عنوان المنزل على إيجاد مكان بعينه.
أكثر أنواع عناوين IP شيوعاً هو IPv4، الذي ظهر في الثمانينيات وظلّ المعيار المعتمد لعقود. غير أنه مع تزايد عدد المستخدمين والأجهزة المتصلة بالإنترنت، باتت عناوين IPv4 المتاحة تنفد تدريجياً.
لمعالجة هذه الأزمة، جرى تطوير إصدار جديد يُعرف بـ IPv6. صُمِّم IPv6 ليحلّ محل IPv4 ويوفر مجموعة أكبر بكثير من العناوين. في هذا المقال، سنستعرض خصائص IPv4، ونقارنه بـ IPv6، ونناقش مزايا IPv6، ونفهم لماذا يستغرق الانتقال من IPv4 إلى IPv6 كل هذا الوقت.
ما هو IPv4 وما المشكلات التي يعاني منها؟
كما أشرت سابقاً، يُعدّ الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت، أو IPv4، النوع الأكثر استخداماً من عناوين IP. يعتمد هذا البروتوكول على نظام عناوين بطول ٣٢ بت، مما يتيح نحو ٤٫٢٩ مليار عنوان IP فريد.
ذلك لأن كل بت من العنوان الذي يتكون من ٣٢ بت يمكن أن يأخذ إحدى قيمتين: إما ٠ أو ١، مما يعني أن عدد العناوين الفريدة الممكنة يبلغ ٢^٣٢، أي ٤٫٢٩ مليار عنوان كما ذكرنا.
بيد أنه حين نقارن هذا العدد بعدد مستخدمي الإنترنت منذ ظهوره في الثمانينيات، يتضح جلياً سبب نفاد عناوين IPv4 الفريدة. علاوةً على ذلك، بعض هذه العناوين محجوزة لأغراض محددة كالشبكات الخاصة (10.0.0.0/8 و 172.16.0.0/12 و 192.168.0.0/16)، وعناوين البث المتعدد، وحالات استخدام خاصة أخرى، مما يُقلّص عدد العناوين الفريدة المتاحة أكثر.
فضلاً عن ذلك، في IPv4 يتولى الموجِّه تجزئة الحزم، أي تقسيم حزم البيانات إلى حزم أصغر تتناسب مع مسار الشبكة، مما يُثقل كاهل الشبكة وقد يُبطئ نقل البيانات وبالتالي يُضعف سرعة الشبكة.
وأخيراً، يعتمد IPv4 على البث العام، أي أن البيانات تُرسل إلى جميع الأجهزة على الشبكة بصرف النظر عن حاجتها إليها، مما يُفاقم ازدحام الشبكة ويُقلّل كفاءتها.
ما هو IPv6؟
بعد أن استعرضنا IPv4 بالتفصيل، ما هو IPv6 إذن؟ على الرغم من أن IPv6 طُوِّر بعد وقت قصير من IPv4 عام ١٩٩٨، إلا أن IPv4 كان لا يزال كافياً لتلبية احتياجاتنا من عناوين IP، مما أتاح وقتاً كافياً للعمل على IPv6 وتطويره حتى أُطلق رسمياً عام ٢٠١٢. وفي عام ٢٠١٧، أصبح IPv6 المعيار الرسمي للإنترنت، وتسير عملية دمجه في الشبكة العامة بخطى متأنية.
مع ذلك، لم يصبح IPv6 سائداً بعد، وسنناقش أسباب ذلك لاحقاً. لنعد إلى الموضوع الرئيسي: ما هو IPv6؟ كما ربما خمّنت، يرمز IPv6 إلى الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت. الهدف الأساسي من تطوير IPv6 هو حل مشكلة نفاد عناوين IPv4 الفريدة.
لتحقيق ذلك، يستخدم IPv6 عناوين بطول ١٢٨ بت، وهو ما يعني، شأنه شأن IPv4، أن كل بت يأخذ إحدى قيمتين، وبما أن العنوان يبلغ ١٢٨ بت، فإن ذلك ينتج ٢^١٢٨ أو ٣٤٠ أنديسيليون (٣٤ يتبعه ٣٧ صفراً) عنواناً فريداً.
لاستيعاب هذا الرقم الهائل: لو قمت بتوليد مليار عنوان IPv6 في كل ثانية، لاستغرق الأمر أكثر من ١٠ تريليون سنة لاستنفاد هذه العناوين، أي ما يزيد على ٧٠٠ ضعف العمر الحالي للكون (١٣٫٨ مليار سنة).
يمكن القول بثقة إننا لن نُعاني من نفاد هذا النوع من عناوين IP بمجرد تطبيق IPv6 على نطاق واسع. وإلى جانب ما يوفره من استعداد للمستقبل لاستيعاب متطلبات إنترنت الأشياء (IoT)، كالأجهزة المحمولة والأجهزة المنزلية الذكية التي تحتاج جميعها إلى عنوان IP، يأتي IPv6 بمزايا إضافية عديدة أيضاً.
IPv4 مقابل IPv6
بعد أن أجبنا على أسئلة من قبيل "ما هو IPv4؟" و"ما هو IPv6؟"، حان الوقت للحديث عن الفرق بين IPv4 و IPv6 ومقارنة الاثنين.
يُعدّ IPv4 و IPv6 إصدارَين أساسيَّين من بروتوكول الإنترنت، يُستخدمان لتحديد هوية الأجهزة على الشبكات، ويعتمد كلاهما على التوجيه بين النطاقات عديم الفئات (CIDR) لإدارة عناوين IP بكفاءة. يُحسّن CIDR النظام التقليدي القائم على الفئات بمنح مسؤولي الشبكات مرونة أكبر في تخصيص العناوين، إذ يمكنهم ضبط طول البادئة وفق احتياجات كل شبكة. فعلى سبيل المثال، في IPv4، يُشير عنوان كـ 192.168.1.0/24 إلى أن ٢٤ بتًا مخصصة للشبكة، ويتبقى ٨ بتات لعناوين المضيفين، ما يتيح ٢٥٦ عنوانًا فريدًا. وبالمثل في IPv6، يُخصص عنوان كـ 2001:db8::/64 أول ٦٤ بتًا للشبكة، مما يفتح المجال لعدد هائل من العناوين المتاحة للأجهزة. باعتماد CIDR، يستطيع كلا البروتوكولَين تحسين استخدام مساحة العناوين وتبسيط التوجيه، والتكيف مع التوسع المتسارع للإنترنت، مما يجعلهما ركيزةً أساسية لبنية الشبكات الحديثة.
يتمثل الفرق الرئيسي بين IPv4 و IPv6 في أن IPv6 يوفر عددًا هائلًا من عناوين IP المتاحة، وكان ذلك الهدف الأساسي من تطويره. غير أن هذا البروتوكول يعالج كذلك إشكاليات سابقه بالكامل. أولًا، يتميز IPv6 بمستوى أمان أعلى، إذ يُدمج IPsec بوصفه جزءًا أساسيًا من البروتوكول، مما يوفر حماية أفضل ضد الهجمات الإلكترونية كهجمات الوسيط (Man-in-the-Middle) وهجمات التقاط الحزم (Packet Sniffing).
أما فيما يتعلق بتجزئة الحزم التي يتولاها الموجّه عند استخدام IPv4، فإن IPv6 يُحوّل هذه المهمة إلى الجهاز المُرسِل، مما يقلل التعقيد والعبء على الموجّهات ويرفع كفاءة الشبكة.
يتميز IPv6 أيضًا بانخفاض التكاليف التشغيلية، إذ لا حاجة بعد الآن إلى خوادم DHCP (بروتوكول التهيئة الديناميكية للمضيف) لتعيين عناوين IP كما هو الحال في IPv4. يعود ذلك إلى دعم IPv6 لـ SLAAC (التهيئة التلقائية للعناوين عديمة الحالة)، التي تتيح للأجهزة توليد عناوين IP الخاصة بها تلقائيًا بناءً على الشبكة التي تتصل بها، دون الحاجة إلى خادم DHCP.
ومن الفروق البارزة الأخرى بين IPv4 و IPv6 أن IPv4 يعتمد على البث العام (Broadcasting)، مما يُفضي إلى ازدحام الشبكة وتراجع كفاءتها. يُعالج IPv6 هذه المشكلة باستخدام البث المتعدد (Multicasting)، الذي يُرسل البيانات فقط إلى الأجهزة المعنية. وهذا ما يجعل IPv6 خيارًا أكثر كفاءة، لا سيما للشركات والمؤسسات التي تمتلك أعدادًا كبيرة من الأجهزة.
وأخيرًا، تتمثل إحدى أبرز مزايا IPv6 على IPv4 في أنه لا يحتاج إلى ترجمة عناوين الشبكة (NAT). أُضيفت هذه الميزة إلى IPv4 للتغلب على شُح عناوين IP المتاحة، إذ تُمكّن أجهزة متعددة على شبكة خاصة من مشاركة عنوان IPv4 عام واحد.
وإن كان ذلك ضرورةً في IPv4، إلا أنه أضاف تعقيدًا، وقلّص الشفافية، وأعاق التطبيقات التي تتطلب اتصالًا مباشرًا بين طرفين. في المقابل، يُغني الحجم الهائل لعناوين IPv6 عن الحاجة إلى NAT، مما يعني اتصالات أسرع وأكثر موثوقية للألعاب الإلكترونية وبروتوكول نقل الصوت عبر الإنترنت (VoIP) ومؤتمرات الفيديو.
للتعمق أكثر في IPv4 و IPv6، بما يشمل تنسيقات العنونة والنطاقات والفئات و أقنعة الشبكة الفرعية (Subnet Masks)والمفاهيم ذات الصلة، راجع هذا المرجع الشامل: [رابط ملف PDF]
لماذا لا نستخدم IPv6 حتى الآن؟
على الرغم من وضوح مزايا IPv6 مقارنةً بـ IPv4، يبقى السؤال قائمًا: لماذا لم ننتقل بعد إلى IPv6؟ الأمر ليس بهذه البساطة؛ فنقل الإنترنت بأكمله من نوع عنوان إلى آخر عملية بالغة التعقيد، وثمة أسباب عديدة تقف وراء ذلك، دعنا نستعرضها.
تكلفة البنية التحتية
تظل التكلفة العائق الأكبر أمام أي تغيير بهذا الحجم. الانتقال من IPv4 إلى IPv6 ليس استثناءً؛ فكل مكونات البنية التحتية تقريبًا، من خوادم وموجّهات ومحوّلات وغيرها، صُمّمت أساسًا لدعم IPv4. وبينما تدعم معظم الأنظمة الحديثة IPv6، تُحجم الشركات ومزودو خدمة الإنترنت (ISPs) عمومًا عن ترقية بنيتهم التحتية لدعم IPv6 بصورة كاملة، في انتظار أن تُلزمهم اللوائح التنظيمية بذلك.
فعلى سبيل المثال، استغرق أحد أكبر مزودي خدمة الإنترنت في الولايات المتحدة أكثر من ست سنوات لدمج IPv6 بالكامل، وعلى الرغم من أن Comcast لم تُفصح عن أرقام مالية محددة، فإنها أشارت إلى أن العملية استلزمت إعادة هيكلة شاملة لبنيتها التحتية.
التوافق مع الأنظمة القديمة
من أبرز العوامل التي تُعيق الانتقال من IPv4 إلى IPv6 أن جزءًا كبيرًا من البنية التحتية للشبكات في العالم بُني قبل ظهور IPv6، ولا يزال يعمل على أنظمة قديمة. وفضلًا عن البنية التحتية، فإن كثيرًا من التطبيقات والبرمجيات طُوّرت على IPv4 ولا تدعم IPv6 حتى الآن، مما يزيد التحول تعقيدًا ويقلل الحافز عليه.
في المقابل، طوّرنا حلولًا بديلة عديدة لمعالجة نضوب عناوين IPv4، من بينها التخصيص الديناميكي للعناوين، و NAT، وأساليب أخرى لإعادة تدوير عناوين IPv4. وقد دفع ذلك معظم الشركات ومزودي خدمة الإنترنت إلى تأجيل الانتقال إلى IPv6، طالما أن المنظومة الحالية لا تزال تؤدي الغرض.
ببطء، لكن بثبات
على الرغم مما سبق، يسير اعتماد IPv6 في تقدم، وإن كان بوتيرة بطيئة. ومن الحلول المؤقتة لتخفيف التكاليف المادية والزمنية لهذا الانتقال نهجُ الحزمة المزدوجة (Dual-Stack)، حيث تعمل معظم الشبكات والأجهزة اليوم بهذا النهج، أي أنها تدعم كلًا من IPv4 و IPv6 في آنٍ واحد.
يُضيف هذا النهج قدرًا من التعقيد، لكنه وسيلة عملية للاستمرار في استخدام IPv4 مع الانتقال التدريجي إلى IPv6. غير أن تكاليف إدارة بيئات الحزمة المزدوجة وصيانتها لا تتحملها إلا الدول الأكثر قدرةً على تخصيص الموارد، كالولايات المتحدة واليابان، اللتين تجاوزتا أو تقتربان من نسبة اعتماد ٥٠٪ لشبكات IPv6.
بل إن دولًا كالمملكة المتحدة وإسبانيا لا تتجاوز نسبة اعتمادهما لـ IPv6 ٣٠٪ و٢٫٥٪ على التوالي، فما بالك بالدول الأقل في الموارد.
الخاتمة
في نهاية المطاف، لا مفر لأي شركة أو مزود خدمة إنترنت من الانتقال إلى IPv6، إذ يوشك آخر سجلات عناوين IP العالمية، وهو AFRINIC (سجل IP لأفريقيا)، على استنفاد عناوين IPv4 من المستوى الأعلى. وقريبًا، لن تكفي الحلول البديلة كـ NAT وإعادة تدوير العناوين للوفاء باحتياجاتنا المتزايدة من عناوين IP.
بحلول عام ٢٠٢٣، كان ٤٠٪ من مستخدمي Google حول العالم يصلون إلى خدماتها عبر IPv6، وهي نسبة ترتفع باستمرار من ١٠٪ فقط في عام ٢٠١٦. إن كنت تريد تأمين مستقبل عملك أو مجرد اتصال أسرع وأكثر موثوقية، فإن Cloudzy تقدم أفضل عروض IPv6 VPS بأسعار لا تُنافَس. مع خطة IPv6 VPS لدينا، تحصل أيضاً على شبكة فرعية /64 مجاناً، أي مجموعة عناوين IP تضم ١٨٬٤٤٦٬٧٤٤٬٠٧٣٬٧٠٩٬٥٥١٬٦١٦ عنوان IPv6 خاصاً بك وحدك!
إن كنت قلقاً بشأن التوافق، يمكنك إضافة IPv4 لجعل خطة VPS الخاصة بـ IPv6 تعمل بالبروتوكولين معاً (dual-stack) مقابل دولار واحد فقط شهرياً. يمكنك الاطلاع على خطة VPS لـ IPv6 من Cloudzy الأسعار هنا!
الأسئلة الشائعة
ما هو IPv4 وما هو IPv6؟
IPv4 و IPv6 نسختان مختلفتان من بروتوكول الإنترنت. يحدد عنوان بروتوكول الإنترنت (IP) كيفية تحديد الأجهزة المتصلة بالإنترنت لبعضها والتواصل فيما بينها. بينما تنفد عناوين IPv4 الفريدة تدريجياً، يأتي IPv6 بوصفه الإصدار الأحدث من البروتوكول، ويوفر عدداً شبه لا محدود من العناوين.
ما مزايا IPv6 مقارنةً بـ IPv4؟
يوفر IPv6 ما يقارب ٣٤٠ أندسيليون عنواناً فريداً (٣٤ يتبعه ٣٧ صفراً)، مع حماية مدمجة عبر IPsec الإلزامي، وتبسيط للإعداد من خلال SLAAC (الإعداد التلقائي للعناوين عديمة الحالة) بدلاً من DHCP الخاص بـ IPv4، فضلاً عن كفاءة أعلى وزمن استجابة أقل بفضل البث المتعدد والتخلص من NAT.
هل يمكن لـ IPv4 و IPv6 أن يتعايشا على الشبكة ذاتها؟
نعم، يمكن إعداد الشبكات بما يُعرف بوضع المكدس المزدوج (dual-stack mode)، حيث يعملان IPv4 و IPv6 في آنٍ واحد، مما يجعل نظامك متوافقاً مع جميع الشبكات ويساعدك على الانتقال التدريجي إلى IPv6. يمكنك الحصول على خطة VPS مزدوجة المكدس بدولار إضافي فقط شهرياً ضمن خطة IPv6 VPS من Cloudzy بـ أقل الأسعار هنا!
