หากคุณใช้เวลาออนไลน์มาแล้ว คุณอาจเคยได้ยินคำว่า "IP Address" แอดเดรส IP หรือ Internet Protocol address คือตัวระบุเฉพาะตัวสำหรับแต่ละอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต ช่วยให้อุปกรณ์สามารถค้นหาและสื่อสารกันได้ เหมือนกับที่ที่อยู่ในบ้านช่วยให้คุณหาบ้านบางหลังได้
ประเภทของ IP address ที่พบบ่อยที่สุดคือ IPv4 ซึ่งถูกสร้างขึ้นในช่วงทศวรรษ 1980 มันเป็นมาตรฐานที่ใช้กันมาหลายสิบปี แต่เมื่อผู้คนและอุปกรณ์เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตมากขึ้นเรื่อยๆ ที่อยู่ IPv4 ที่มีอยู่ก็เริ่มหมดลง
เพื่อแก้ไขความขาดแคลนนี้ มีการพัฒนาเวอร์ชันใหม่ที่เรียกว่า IPv6 IPv6 ออกแบบมาเพื่อแทนที่ IPv4 และให้ชุดแอดเดรสที่ใหญ่กว่ามากขึ้น ในบทความนี้ เราจะสำรวจลักษณะของ IPv4 เปรียบเทียบกับ IPv6 อภิปรายข้อดีของ IPv6 และเข้าใจว่าเหตุใดการเปลี่ยนจาก IPv4 เป็น IPv6 จึงใช้เวลานาน
IPv4 คืออะไร และมีปัญหาอะไรบ้าง?
อย่างที่กล่าวไปก่อนหน้านี้ Internet Protocol Version 4 หรือ IPv4 คือประเภทของ IP address ที่ใช้งานกันแพร่หลายที่สุด โปรโตคอลเวอร์ชันนี้ใช้รูปแบบที่อยู่แบบ 32 บิต ซึ่งรองรับ IP address ที่ไม่ซ้ำกันได้ราว 4.29 พันล้านรายการ
เหตุผลก็คือ ที่อยู่แบบ 32 บิตนั้น แต่ละบิตสามารถมีค่าได้สองแบบคือ 0 หรือ 1 ดังนั้นจำนวนที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกันทั้งหมดจึงเท่ากับ 2^32 หรือประมาณ 4,290 ล้านที่อยู่นั่นเอง
อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับจำนวนผู้ใช้อินเทอร์เน็ตที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ยุคแรกเริ่มในช่วงทศวรรษ 1980 ก็ไม่แปลกที่ที่อยู่ IPv4 จะเริ่มร่อยหรอลงเรื่อยๆ นอกจากนี้ ที่อยู่บางส่วนยังถูกสงวนไว้สำหรับการใช้งานเฉพาะ เช่น เครือข่ายส่วนตัว (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 และ 192.168.0.0/16) ที่อยู่ multicast และกรณีการใช้งานพิเศษอื่นๆ ซึ่งยิ่งทำให้จำนวนที่อยู่ที่สามารถใช้งานได้จริงลดน้อยลงไปอีก
นอกจากนี้ ใน IPv4 การแบ่งข้อมูลออกเป็นแพ็กเก็ตย่อย (เพื่อให้พอดีกับขนาดที่เครือข่ายรองรับได้) จะถูกจัดการโดยเราเตอร์ ซึ่งเพิ่มภาระให้กับเครือข่ายและอาจทำให้การส่งข้อมูล รวมถึงความเร็วของเครือข่ายโดยรวมช้าลงได้
สุดท้าย IPv4 ต้องอาศัยการบรอดแคสต์ นั่นคือข้อมูลจะถูกส่งไปยังทุกอุปกรณ์บนเครือข่าย โดยไม่คำนึงว่าอุปกรณ์เหล่านั้นต้องการข้อมูลนั้นหรือไม่ ซึ่งยิ่งทำให้เครือข่ายแออัดและเกิดความไม่มีประสิทธิภาพตามมา
IPv6 คืออะไร
ตอนนี้คุณเข้าใจ IPv4 ครบถ้วนแล้ว มาดู IPv6 กัน แม้ว่า IPv6 จะถูกพัฒนาขึ้นไม่นานหลังจาก IPv4 ในปี 1998 แต่เนื่องจาก IPv4 ยังรองรับความต้องการด้าน IP ได้เพียงพอ จึงมีเวลาเพียงพอในการพัฒนา IPv6 อย่างต่อเนื่องจนกระทั่งเปิดตัวอย่างเป็นทางการในปี 2012 และในปี 2017 IPv6 ได้กลายเป็นมาตรฐานอินเทอร์เน็ต และค่อย ๆ ถูกนำมาใช้งานในเครือข่ายทั่วไปมากขึ้นเรื่อย ๆ
ว่าด้วยเรื่องนั้น IPv6 ยังไม่เป็นที่แพร่หลายในวงกว้าง แต่เราจะพูดถึงสาเหตุในภายหลัง กลับมาที่หัวข้อหลัก: IPv6 คืออะไร? คงเดาได้ไม่ยากว่า IPv6 ย่อมาจาก Internet Protocol Version 6 เป้าหมายหลักของการสร้าง IPv6 คือการแก้ปัญหาที่อยู่ IPv4 หมดลง
ในแง่นี้ IPv6 ใช้แอดเดรสขนาด 128 บิต ซึ่งหมายความว่าเช่นเดียวกับ IPv4 แต่ละบิตในแอดเดรสมีค่าได้ 2 แบบ และเมื่อความยาวรวมคือ 128 บิต จึงได้จำนวนแอดเดรสที่ไม่ซ้ำกันทั้งสิ้น 2^128 หรือประมาณ 340 undecillion (เลข 34 ตามด้วยเลขศูนย์ 37 ตัว)
เพื่อให้เห็นภาพว่าตัวเลขนี้ใหญ่แค่ไหน สมมติว่าคุณสร้างที่อยู่ IPv6 ได้ 1 พันล้านที่อยู่ต่อวินาที คุณก็ยังต้องใช้เวลามากกว่า 10 ล้านล้านปีกว่าจะหมดพื้นที่ที่อยู่ทั้งหมด ซึ่งนานกว่าอายุของจักรวาล (13.8 พันล้านปี) ถึง 700 เท่า
พูดได้เลยว่าเราจะไม่มีวันขาดแคลน IP address ประเภทนี้เมื่อ IPv6 ถูกนำมาใช้งานอย่างเต็มรูปแบบ นอกจากจะรองรับความต้องการในอนาคตสำหรับ Internet of Things (IoT) ไม่ว่าจะเป็นมือถือหรืออุปกรณ์สมาร์ทโฮมที่ล้วนต้องใช้ IP address แล้ว IPv6 ยังมาพร้อมข้อดีอื่นอีกมากด้วย
IPv4 vs. IPv6
เมื่อตอบคำถามเช่น "IPv4 คืออะไร" และ "IPv6 คืออะไร" แล้ว มาอภิปรายเปรียบเทียบ IPv4 และ IPv6 และความแตกต่างระหว่าง IPv4 และ IPv6
IPv4 และ IPv6 คือโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตสองเวอร์ชันหลักที่ใช้ระบุตัวตนของอุปกรณ์บนเครือข่าย และทั้งคู่ใช้ การกำหนดเส้นทางแบบไม่แบ่งคลาส (CIDR) สำหรับการจัดการแอดเดรสอย่างมีประสิทธิภาพ CIDR ปรับปรุงระบบคลาสแบบดั้งเดิมโดยให้ผู้ดูแลระบบเครือข่ายจัดสรร IP address ได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น ด้วยการปรับความยาว prefix ให้เหมาะสมกับความต้องการของเครือข่ายแต่ละส่วน ตัวอย่างเช่น ใน IPv4 แอดเดรสอย่าง 192.168.1.0/24 หมายความว่าใช้ 24 บิตสำหรับเครือข่าย และเหลืออีก 8 บิตสำหรับ host address ซึ่งรองรับแอดเดรสที่ไม่ซ้ำกันได้ถึง 256 รายการ ในทำนองเดียวกัน ใน IPv6 แอดเดรสอย่าง 2001:db8::/64 กำหนดให้ 64 บิตแรกเป็นส่วนของเครือข่าย ซึ่งรองรับแอดเดรสสำหรับอุปกรณ์ได้จำนวนมหาศาล การใช้ CIDR ช่วยให้ทั้ง IPv4 และ IPv6 ใช้พื้นที่แอดเดรสได้อย่างคุ้มค่า ลดความซับซ้อนของการ routing และรองรับความต้องการที่เติบโตขึ้นของอินเทอร์เน็ต จึงถือเป็นองค์ประกอบสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายในยุคปัจจุบัน
ความแตกต่างหลักระหว่าง IPv4 และ IPv6 คือ IPv6 รองรับ IP address ได้จำนวนมากกว่าอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเป็นเป้าหมายหลักของการพัฒนา นอกจากนี้ IPv6 ยังแก้ไขปัญหาต่างๆ ของรุ่นก่อนหน้าด้วย ในแง่ของความปลอดภัย IPv6 บูรณาการ IPsec ไว้เป็นส่วนหนึ่งของโปรโตคอลโดยตรง ช่วยให้ป้องกันการโจมตีทางไซเบอร์ได้ดีขึ้น เช่น การโจมตีจากคนตรงกลาง หรือการโจมตีแบบดักจับแพ็กเก็ต
สำหรับ IPv4 นั้น การแยกส่วนแพ็กเก็ตจะถูกจัดการโดยเราเตอร์ แต่ใน IPv6 การแยกส่วนแพ็กเก็ตจะถูกจัดการโดยอุปกรณ์ต้นทางแทน ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนและภาระงานของเราเตอร์ รวมถึงเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม
IPv6 ยังช่วยประหยัดต้นทุนได้ด้วย เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้เซิร์ฟเวอร์ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) สำหรับการกำหนดที่อยู่ IP ประเภทนี้ ต่างจาก IPv4 ที่ต้องพึ่งพา DHCP ทั้งนี้เป็นเพราะ IPv6 รองรับ SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration) ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์สร้างที่อยู่ IP ของตัวเองได้โดยอัตโนมัติ ตามเครือข่ายที่เชื่อมต่ออยู่ โดยไม่ต้องอาศัย DHCP เซิร์ฟเวอร์
ความแตกต่างอีกประการหนึ่งระหว่าง IPv4 และ IPv6 คือการออกอากาศของ IPv4 ซึ่งนำไปสู่การติดขัดเครือข่ายและความไม่มีประสิทธิภาพ IPv6 ขจัดปัญหานี้ผ่านการมัลติแคสต์ โดยส่งข้อมูลเฉพาะไปยังอุปกรณ์ที่ต้องการเท่านั้น วิธีนี้ทำให้ IPv6 เป็นแอดเดรส IP ประเภทที่มีประสิทธิภาพและปรับขนาดได้มากขึ้น โดยเฉพาะสำหรับบริษัทและธุรกิจที่มีจำนวนอุปกรณ์มากมาย
ข้อได้เปรียบสำคัญอีกประการของ IPv6 เหนือ IPv4 คือ IPv6 ไม่จำเป็นต้องใช้ Network Address Translation (NAT) ฟีเจอร์นี้ถูกเพิ่มเข้ามาใน IPv4 เพื่อแก้ปัญหาการขาดแคลน IP address ประเภทนี้ ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์หลายเครื่องในเครือข่ายส่วนตัวใช้ IPv4 address สาธารณะเพียงหนึ่งเดียวร่วมกันได้
แม้ว่า NAT จะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ IPv4 แต่ก็ทำให้การมองเห็นเครือข่ายลดลง เพิ่มความซับซ้อน และขัดขวางแอปพลิเคชันที่ต้องการการเชื่อมต่อแบบ end-to-end IPv6 มีจำนวน IP address มหาศาล จึงไม่จำเป็นต้องใช้ NAT อีกต่อไป ผลลัพธ์คือการเชื่อมต่อที่เร็วขึ้นและเสถียรขึ้นสำหรับเกมออนไลน์ Voice over IP (VoIP) และการประชุมทางวิดีโอ
สำหรับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับ IPv4 และ IPv6 ครอบคลุมรูปแบบการกำหนดที่อยู่ ช่วงค่า และคลาสต่างๆ หน้ากากเครือข่ายย่อย, และแนวคิดที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ ดูข้อมูลอ้างอิงฉบับสมบูรณ์ได้ที่: [ลิงก์ไปยัง PDF]
ทำไมเราถึงยังไม่ใช้ IPv6 ในวันนี้?
แม้ว่าข้อดีของ IPv6 เมื่อเทียบกับ IPv4 จะค่อนข้างชัดเจน แต่ก็เกิดคำถามขึ้นว่า ทำไมเราถึงยังไม่เปลี่ยนมาใช้ IPv6 กันเสียที ความจริงแล้ว การย้ายอินเทอร์เน็ตทั้งระบบจากรูปแบบ IP แอดเดรสหนึ่งไปสู่อีกรูปแบบหนึ่งไม่ใช่เรื่องง่าย และยังมีเหตุผลอื่นอีกหลายประการ มาดูกันว่ามีอะไรบ้าง
ต้นทุนของโครงสร้างพื้นฐาน
ปัญหาของการเปลี่ยนแปลงทุกประเภท โดยเฉพาะในระดับนี้ คือเรื่องต้นทุน การเปลี่ยนผ่านจาก IPv4 ไปเป็น IPv6 ก็ไม่ต่างกัน เพราะระบบเกือบทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็นเซิร์ฟเวอร์ เราเตอร์ สวิตช์ และอื่น ๆ ล้วนถูกออกแบบมาให้รองรับ IPv4 แม้ว่าระบบใหม่ส่วนใหญ่ในปัจจุบันจะรองรับ IPv6 แล้ว แต่บริษัทและผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISPs) ก็ยังลังเลที่จะอัปเกรดโครงสร้างพื้นฐานเพื่อรองรับ IPv6 อย่างเต็มรูปแบบ จนกว่าจะถึงเวลาที่จำเป็นจริง ๆ ซึ่งพวกเขาจะต้องดำเนินการเมื่อกฎระเบียบเปลี่ยนแปลงในที่สุด
ตัวอย่างเช่น ISP รายใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในสหรัฐฯ ใช้เวลากว่าหกปีในการผนวก IPv6 เข้ากับระบบอย่างสมบูรณ์ และแม้ Comcast จะไม่ได้เปิดเผยตัวเลขทางการเงิน แต่ก็รายงานว่าต้องปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานครั้งใหญ่
ความเข้ากันได้และระบบเดิม
ปัญหาหลักที่ขัดขวางการเปลี่ยนจาก IPv4 ไปเป็น IPv6 คือ โครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายของโลกส่วนใหญ่สร้างขึ้นมาก่อนที่ IPv6 เปิดตัว และยังทำงานบนระบบเก่า นอกเหนือจากโครงสร้างพื้นฐาน แอปพลิเคชันและซอฟต์แวร์จำนวนมากก็สร้างขึ้นบน IPv4 และยังไม่รองรับ IPv6 จึงทำให้การเปลี่ยนแปลงนั้นค่อนข้างไม่เอื้ออำนวย
แม้จะเป็นเช่นนั้น เราก็ได้พัฒนาวิธีแก้ปัญหาหลายอย่างสำหรับภาวะ IPv4 หมดในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นการจัดสรร IP แบบไดนามิก, NAT และวิธีอื่น ๆ ในการนำ IPv4 กลับมาใช้ซ้ำ สิ่งนี้ยังทำให้บริษัทและ ISP ส่วนใหญ่ชะลอการเปลี่ยนไปใช้ IPv6 เนื่องจากระบบเดิมยังคงทำงานได้อยู่
ช้าแต่ชัวร์
แม้จะมีเหตุผลที่กล่าวไปก่อนหน้านี้ การนำ IPv6 มาใช้ในระบบต่าง ๆ ก็ดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง แต่ยังค่อนข้างช้า วิธีแก้ปัญหาชั่วคราวอย่างหนึ่งสำหรับต้นทุนด้านเวลาและค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนมาใช้ IP แบบ IPv6 คือแนวทาง dual-stack โดยปัจจุบันเครือข่ายและอุปกรณ์ส่วนใหญ่ทำงานบน dual-stack ซึ่งหมายความว่ารองรับทั้ง IP แบบ IPv4 และ IPv6
แม้วิธีนี้จะเพิ่มความซับซ้อนขึ้นบ้าง แต่ก็เป็นแนวทางที่ได้ผลสำหรับการใช้งาน IPv4 ต่อไปควบคู่กับการเปลี่ยนผ่านสู่ IPv6 อย่างค่อยเป็นค่อยไป อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายและความซับซ้อนในการดูแลสภาพแวดล้อม dual-stack นั้นทำได้จริงเฉพาะในประเทศที่มีทรัพยากรมากพอ อย่างสหรัฐอเมริกาหรือญี่ปุ่น ซึ่งมีอัตราการใช้งานเครือข่าย IPv6 แตะหรือใกล้แตะ 50% แล้ว
อย่างไรก็ตาม แม้แต่ประเทศอย่างสหราชอาณาจักรและสเปนก็มีอัตราการนำ IPv6 ไปใช้เพียงราว 30% และ 2.5% ตามลำดับ ประเทศอื่นที่มีทรัพยากรน้อยกว่ายิ่งห่างไกลจากตัวเลขนี้มาก
สรุป
ในที่สุด ทุกบริษัทและผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตจะต้องเปลี่ยนไปใช้ IPv6 เนื่องจาก AFRINIC ซึ่งเป็น registry IP แห่งสุดท้ายของโลก (สำหรับภูมิภาคแอฟริกา) กำลังจะหมด IPv4 ระดับบนสุด และในไม่ช้า แม้แต่วิธีแก้ปัญหาชั่วคราวอย่าง NAT หรือการนำ IP address กลับมาใช้ใหม่ ก็จะไม่เพียงพอต่อความต้องการอีกต่อไป
ณ ปี 2023 ผู้ใช้ Google ทั่วโลก 40% เข้าถึงบริการผ่าน IPv6 ตัวเลขนี้เพิ่มขึ้นต่อเนื่องจากเพียง 10% ในปี 2016 ถ้าคุณต้องการเตรียมธุรกิจให้พร้อมรับอนาคต หรือแค่ต้องการการเชื่อมต่อที่เร็วและเสถียรกว่าเดิม Cloudzy มีแพ็กเกจ IPv6 VPS ที่ดีที่สุดในราคาที่คุ้มค่าที่สุด และเมื่อใช้ IPv6 VPS ของเรา คุณยังได้รับ /64 subnet ฟรีด้วย นั่นหมายความว่าคุณมีพื้นที่ IP address ถึง 18,446,744,073,709,551,616 หมายเลข IPv6 ที่เป็นของคุณโดยเฉพาะ!
หากกังวลเรื่องความเข้ากันได้ คุณสามารถเพิ่ม IPv4 เพื่อทำให้ IPv6 VPS ของคุณเป็น dual-stack ได้ในราคาเพียงหนึ่งดอลลาร์ต่อเดือน ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ แผนVPS IPv6ของCloudzy ราคาที่นี่!
คำถามที่พบบ่อย
IPv4 คืออะไร และ IPv6 คืออะไร?
IPv4 และ IPv6 คือโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตสองเวอร์ชันที่แตกต่างกัน IP address คือตัวระบุที่ใช้กำหนดวิธีที่อุปกรณ์หนึ่งค้นหาและสื่อสารกับอุปกรณ์อีกเครื่องบนอินเทอร์เน็ต ปัจจุบัน IPv4 กำลังจะหมด address ที่ใช้งานได้ ส่วน IPv6 เป็นเวอร์ชันล่าสุดที่รองรับ address ได้แทบไม่จำกัด
ข้อดีของ IPv6 เหนือ IPv4 คืออะไร?
IPv6 มีที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกันประมาณ 340 undecillion (34 ตามด้วยศูนย์ 37 ตัว) รวมความปลอดภัย IPv6 แบบบูรณาการพร้อม IPsec บังคับใช้ ลดความซับซ้อนด้วย SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration) แทนที่ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) ของ IPv4 และให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและเวลาแฝงต่ำลงด้วย multicasting และการขจัด NAT
IPv4 และ IPv6 สามารถทำงานร่วมกันบนเครือข่ายเดียวกันได้หรือไม่?
ใช่ เครือข่ายสามารถตั้งค่าในลักษณะเฉพาะเรียกว่า dual-stack mode ซึ่ง IPv4 และ IPv6 ทำงานพร้อมกัน เพื่อให้ระบบของคุณเข้ากันได้กับเครือข่ายทั้งหมด และช่วยให้คุณเปลี่ยนไปใช้ IPv6 ได้ค่อย ๆ คุณสามารถได้ dual-stack VPS ของคุณเองโดยเพิ่มเพียงหนึ่งดอลลาร์ต่อเดือนบน IPv6 VPS จาก Cloudzy ที่ อัตราราคาที่คุ้มค่าที่สุดที่นี่!
