Якщо ви проводили якийсь час в Інтернеті, ви, ймовірно, чули термін «IP-адреса». IP-адреса або адреса Інтернет-протоколу — це унікальний ідентифікатор кожного пристрою, підключеного до Інтернету. Це допомагає пристроям знаходити та спілкуватися один з одним, подібно до того, як домашня адреса допомагає знайти певний будинок.
Найпоширенішим типом IP-адрес є IPv4, який був створений у 1980-х роках. Це був стандарт протягом десятиліть, але в міру того, як все більше людей і пристроїв підключаються до Інтернету, доступні адреси IPv4 вичерпуються.
Щоб усунути цю нестачу, була розроблена нова версія під назвою IPv6. IPv6 призначений для заміни IPv4 і забезпечує набагато більший пул адрес. У цій статті ми дослідимо характеристики IPv4, порівняємо його з IPv6, обговоримо переваги IPv6 і зрозуміємо, чому перехід від IPv4 до IPv6 вимагає часу.
Що таке IPv4 і які його проблеми?
Як я вже згадував раніше, Інтернет-протокол версії 4 або IPv4 є найпоширенішим типом IP-адреси. У цій версії протоколу використовується 32-розрядна схема адреси, яка дозволяє створити приблизно 4,29 мільярда унікальних IP-адрес.
Це пояснюється тим, що кожен біт 32-розрядної адреси може мати два можливих значення 0 або 1, що означає, що існує 2^32 можливих унікальних адрес або число, згадане вище, 4,29 мільярда.
Однак, порівнюючи це з кількістю користувачів Інтернету з моменту його створення в 1980-х роках, легко зрозуміти, чому у нас закінчуються унікальні адреси IPv4. Крім того, деякі з цих адрес зарезервовано для певних цілей, наприклад приватних мереж (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 і 192.168.0.0/16), групових адрес та інших випадків спеціального використання, що ще більше зменшує доступні унікальні адреси.
Крім того, в IPv4 фрагментація пакетів (розбивка пакетів даних на менші пакети, які відповідають мережевому шляху) обробляється маршрутизаторами, що збільшує навантаження на мережу та потенційно сповільнює передачу даних і, у свою чергу, швидкість мережі.
Нарешті, IPv4 вимагає трансляції, тобто дані надсилаються на всі пристрої в мережі, незалежно від того, чи потрібні вони цим пристроям, що додатково перевантажує мережі та спричиняє неефективність.
Що таке IPv6?
Тепер, коли ви повністю ознайомилися з IPv4, що таке IPv6? Хоча IPv6 було розроблено незабаром після IPv4 у 1998 році, оскільки IPv4 все ще було достатньо для задоволення наших потреб у IP, було багато часу для роботи та розробки IPv6, поки він нарешті не був запущений у 2012 році. У 2017 році IPv6 став стандартом Інтернету, і повільно, з роками, він інтегрувався в загальну мережу.
Тим не менш, IPv6 ще не став мейнстрімом, але пізніше ми обговоримо, чому це займає так багато часу. Повернутися до основної теми: Що таке IPv6? Як ви вже могли здогадатися, IPv6 розшифровується як Internet Protocol Version 6. Головною метою створення IPv6 було вирішення питання про вичерпання унікальних адрес IPv4.
З іншого боку, IPv6 використовує 128-бітну адресу, що означає, що, подібно до IPv4, для кожного біта цієї адреси є дві змінні, а оскільки вона має 128-бітну довжину, це призводить до 2^128 або 340 ундецильйонів (34 із 37 нулями позаду) унікальних адрес.
Щоб пояснити цю смішну цифру, якщо б ви генерували 1 мільярд IPv6-адрес щосекунди, знадобилося б понад 10 трильйонів років, щоб вичерпати адресний простір — у понад 700 разів більше, ніж поточний вік Всесвіту (13,8 мільярда років).
Можна з упевненістю сказати, що цей тип IP-адреси не закінчиться після впровадження IPv6. Щоб задовольнити наші потреби в Інтернеті речей (IoT), як-от мобільні пристрої та розумна побутова техніка, для яких потрібна IP-адреса, IPv6 також має багато інших бонусів.
IPv4 проти IPv6
Із запитаннями на зразок «Що таке IPv4?» і «Що таке IPv6?» відповів, давайте обговоримо IPv4 проти IPv6 і різницю між IPv4 та IPv6.
IPv4 та IPv6 є основними версіями Інтернет-протоколу, які служать для ідентифікації пристроїв у мережах, і обидва використовують Безкласова міждомена маршрутизація (CIDR) для ефективного керування адресами. CIDR покращує традиційну систему на основі класів, дозволяючи мережевим адміністраторам гнучкіше призначати IP-адреси, регулюючи довжину префікса відповідно до конкретних потреб мережі. Наприклад, у IPv4 така адреса, як 192.168.1.0/24, вказує на те, що для мережі використовуються 24 біти, залишаючи 8 бітів для адрес хостів, фактично допускаючи 256 унікальних адрес. Так само в IPv6 така адреса, як 2001:db8::/64, позначає перші 64 біти для мережі, уможливлюючи величезну кількість потенційних адрес для пристроїв. Використовуючи CIDR, як IPv4, так і IPv6 можуть оптимізувати використання адресного простору, спростити маршрутизацію та задовольнити зростаючі вимоги Інтернету, що робить їх життєво важливими для сучасної мережевої інфраструктури.
Основна відмінність між IPv4 і IPv6 полягає в тому, що IPv6 пропонує величезну кількість доступних IP-адрес, що було основною метою його розробки. Однак цей тип IP-адреси також покриває всі проблеми його попередника. По-перше, ви можете бути впевнені в безпеці IPv6, оскільки IPsec інтегрований як основна частина протоколу, що забезпечує кращий захист від кібератак, таких як людина посередині або атаки з перехопленням пакетів.
Що стосується фрагментації пакетів, яка обробляється маршрутизаторами під час використання IPv4, у IPv6 фрагментація обробляється пристроєм-відправником, зменшуючи складність і накладні витрати на маршрутизатори та покращуючи ефективність.
IPv6 також є економічно ефективним, оскільки вам більше не потрібні сервери DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) для призначення цього типу IP-адреси, як у випадку з IPv4. Це пов’язано з тим, що IPv6 підтримує SLAAC (автоконфігурація адреси без збереження стану), яка дозволяє пристроям автоматично генерувати свої IP-адреси на основі мережі, до якої вони під’єднуються, без необхідності використання сервера DHCP.
Ще одна відмінність між IPv4 і IPv6 полягає в трансляції IPv4, яка призводить до перевантаження мережі та неефективності. IPv6 усуває цю проблему завдяки груповій розсилці, надсилаючи дані лише на певні пристрої, яким вони потрібні. Це робить IPv6 більш масштабованим і ефективним типом IP-адреси, особливо для компаній і підприємств з великою кількістю пристроїв.
І останнє, але не менш важливе: значною перевагою IPv6 перед IPv4 є те, що IPv6 не потребує трансляції мережевих адрес (NAT). Цю функцію було додано до адрес IPv4 через брак цього типу IP-адрес, що дозволяло кільком пристроям у приватній мережі спільно використовувати одну загальнодоступну адресу IPv4.
Хоча це було необхідно для IPv4, це також зменшило прозорість, додало складності та заважало роботі програм, які вимагали наскрізного з’єднання. Однак величезна кількість IP-адрес IPv6 не потребує NAT, що означає швидші та надійніші з’єднання для онлайн-ігор, голосового зв’язку через IP (VoIP) і відеоконференцій.
Для глибшого занурення в IPv4 та IPv6, включаючи їх формати адресації, діапазони, класи, маски підмережіта інші пов’язані поняття, перегляньте цей вичерпний довідник: [Посилання на PDF]
Чому ми сьогодні не використовуємо IPv6?
Хоча переваги IPv6 порівняно з IPv4 досить очевидні, виникає запитання, чому ми ще не перейшли на IPv6. Ну, це не так просто перемістити весь Інтернет з одного типу IP-адреси на інший; однак, є багато інших причин, тож давайте поговоримо про це!
Вартість інфраструктури
Проблема будь-яких змін, особливо в такому масштабі, полягає у витратах. Перехід від IPv4 до IPv6 нічим не відрізняється; майже всі типи систем — сервери, маршрутизатори, комутатори тощо — розроблені для підтримки IPv4. У той час як більшість новітніх систем тепер підтримують IPv6, компанії та постачальники послуг Інтернету (ISP) здебільшого неохоче оновлюють свою інфраструктуру для повної підтримки IPv6, доки це не стане абсолютно необхідним, що вони зобов’язані зробити, коли врешті-решт законодавчі акти зміняться.
Наприклад, одному з найбільших інтернет-провайдерів у США знадобилося понад шість років, щоб повністю інтегрувати IPv6, і хоча Comcast не надала жодних фінансових даних, вона повідомила про масштабні ремонти своєї інфраструктури.
Сумісність і застарілі системи
Однією з ключових проблем, яка стримує перехід від IPv4 до IPv6, є те, що значна частина світової мережевої інфраструктури була створена до впровадження IPv6 і працює на застарілих системах. Крім інфраструктури, багато додатків і програмного забезпечення також побудовано на IPv4 і поки що не підтримують IPv6, що робить зміни значно несприятливішими.
Тим не менш, ми розробили багато обхідних шляхів для поточного виснаження IP-адреси з IPv4 за допомогою динамічного розподілу IP-адрес, NAT та інших методів повторного використання типу IP-адреси IPv4. Це також змусило більшість компаній і провайдерів утримуватися від переходу на IPv6, оскільки, певним чином, він все ще працює.
Повільно, але впевнено
Незважаючи на причини, які я згадав раніше, ми неухильно впроваджуємо IPv6 у наші системи; однак це трохи повільно. Одним із тимчасових рішень для тимчасових і фінансових витрат переходу на тип IP-адреси IPv6 є підхід подвійного стеку, коли на сьогоднішній день більшість мереж і пристроїв працюють за підходом подвійного стеку, тобто вони підтримують типи IP-адрес IPv4 і IPv6.
Хоча це трохи ускладнює все це, це ефективний спосіб продовжувати використовувати IPv4, одночасно повільно переходячи на IPv6. Тим не менш, складність і витрати навіть на підтримку подвійного стекового середовища є життєздатними лише для потужніших, більш ресурсних країн, таких як США та Японія, які або пройшли, або наближаються до 50% впровадження IPv6.
Однак навіть такі країни, як Велика Британія та Іспанія, мають лише близько 30% і 2,5% впровадження IPv6 відповідно, не кажучи вже про інші країни з меншими ресурсами.
Заключні думки
Зрештою, кожна компанія та провайдер неминуче повинні перейти на IPv6, оскільки в останньому з глобальних реєстрів IP-адрес, AFRINIC (Африканському реєстрі IP), закінчуються адреси IPv4 верхнього рівня. Незабаром навіть таких обхідних шляхів, як NAT і переробка IP-адрес, буде недостатньо, щоб задовольнити наші потреби в IP-адресах.
Станом на 2023 рік 40% користувачів Google у всьому світі отримують доступ до його послуг через IPv6, цей показник невпинно зростає з лише 10% у 2016 році. Якщо ви також хочете підготувати свій бізнес до майбутнього або просто хочете отримати швидше та надійніше з’єднання, Cloudzy пропонує найкращу та найдоступнішу доступну угоду IPv6 VPS. З нашим IPv6 VPS ви також отримуєте підмережу /64 безкоштовно; це означає пул IP-адрес із 18 446 744 073 709 551 616 IPv6-адрес, які є виключно вашими!
Якщо вас турбує сумісність, ви можете додати IPv4, щоб зробити ваш IPv6 VPS подвійним стеком лише за долар на місяць. Ви можете перевірити IPv6 VPS від Cloudzy ціни тут!
поширені запитання
Що таке IPv4 і що таке IPv6?
IPv4 та IPv6 — це різні версії Інтернет-протоколу. Адреса Інтернет-протоколу або IP-адреса визначає, як пристрій, підключений до Інтернету, знаходить, взаємодіє з іншим пристроєм, який також підключено до Інтернету, і спілкується з ним. У той час як IPv4 закінчується унікальними IP-адресами, IPv6 є найновішою версією Інтернет-протоколу і пропонує практично необмежену кількість IP-адрес.
Які переваги IPv6 перед IPv4?
IPv6 пропонує близько 340 ундецильйонів (34 із 37 нулями) унікальних адрес, інтегровану безпеку IPv6 із обов’язковим IPsec, зменшену складність за допомогою SLAAC (автоконфігурація адреси без збереження стану), а не DHCP (протокол динамічної конфігурації хоста) IPv4, а також кращу ефективність і меншу затримку з багатоадресною розсилкою та усуненням NAT.
Чи можуть IPv4 і IPv6 співіснувати в одній мережі?
Так, мережі можна налаштувати в особливий спосіб, який називається режимом подвійного стеку, у якому IPv4 і IPv6 працюють одночасно, щоб ваша система була сумісною з усіма мережами, а також допомагала вам поступово переходити на IPv6. Ви можете отримати свій власний подвійний стек VPS лише за додатковий долар на місяць на своєму IPv6 VPS від Cloudzy на найдоступніші ціни тут!
