IP که مخفف Internet Protocol است، ساختار فنی یک بسته دیتا و شمای آدرس دهی کامپیوترها برای ارتباط آنها با یکدیگر در بستر شبکه را تعیین می کند. امروزه پروتکل IP با پروتکل (TCP (Transmission Control Protocol ترکیب شده و یک اتصال مجازی بین مبدا و مقصد برقرار می کند. IP به عنوان یک آدرس منحصر بفرد در شبکه و همانند یک کد پستی است، اما هیچ نوع لینک مستقیم بین مبدا و مقصد برقرار نمی کند. پروتکل TCP/IP با ایجاد یک اتصال بین گیرنده و فرستنده، منجر به انتقال بسته های دیتا بین این دو می شود. در حال حاضر، دو نگارش از IP وجود دارد: IPv4 و نگارش جدیدتر که IPv6 است.
IPv6 که به آن (IPng (Internet Protocol next generation هم گفته می شود، مجموعه ای از یک سری مشخصات مدوّن از طرف IETF است که به نوعی آپگرید IPv4 محسوب می شود. IPv6 از اواسط دهه 90 میلادی توسعه یافت و پایه و اساس آن، شبیه IP Version 4 است. تجهیزات شبکه می توانند برای انتقال بسته ها در بستر شبکه از IPv6 استفاده کنند. همچنین ابزارهایی مانند ping با تغییرات اندک، مشابه بستر IPv4 فعالیت می کنند.
از مهمترین تغییرات در IPv6، افزایش طول IP از 32بیت به 128بیت می باشد. این افزایش طول به دلیل رشد و توسعه روز افزون اینترنت و استفاده از IP و آینده نگری برای این موضوع است. IPv4 به صورت باینری است که از 4 تا Octet تشکیل شده که اینها با dot (.) از هم جدا می شوند ولی IPv6 به صورت Hexadecimal است که با دونقطه (:) از هم جدا می شوند. یک سری نقایص IPv4 در IPv6 برطرف گردیده و این در خود ویژگی هایی از جمله امنیت (Security) و جابجایی (Mobility) را دارد.
* قابلیت های دیگر IPv6 عبارتند از:
1- پشتیبانی از آدرس های مبدا و مقصد با طول 128 بیت (16بایت).
2- پشتیبانی از IPSec.
3- استفاده از فیلد Flow Label برای شناسایی بسته های دیتا و انجام QOS توسط روتر.
4- هدر IPv6 شامل Checksum نمی شود.
5- IPv6 به سرور DHCP و یا پیکربندی دستی نیاز ندارد که این منجر به مدیریت آسان تر می شود.
6- IPv6 از رکورد AAAA برای تبدیل نام به IP و از رکورد PTR برای تبدیل IP به نام هاست استفاده می کند.
7- پشتیبانی از سایز بسته دیتا به طول 1280 بایت.
8- IPv6 از پیام های Multicast Neighbor Solicitation برای نگاشت آدرس های IP به آدرس های Link-Layer استفاده می کند.
9- IPv6 از پیام های (Multicast Listener Discovery (MLD برای مدیریت اعضا در یک Subnet شبکه استفاده می کند.
10- IPv6 از ICMPv6 Router Solicitation و پیام های Router Advertisement برای تعیین و انتخاب بهترین Default Gateway در شبکه استفاده می کند.
11- عدم نیاز به NAT – عدم تداخل در آدرس های Private IP .
12- یکی دیگر از قابلیت های بسیار پرکاربرد IPv6، توانایی پیکربندی خود به صورت خودکار است، حتی بدون استفاده از DHCPv6. به اینصورت که IPv6 می تواند یک آدرس link-local برای هر اینترفیس به طور خودکار پیکربندی نماید.
* سه نوع پیکربندی خودکار وجود دارد:
1- Stateless : پیکربندی آدرس‌ها و دیگر تنظیمات آن، بر پایه‌ی دریافت پیام های اعلان روتر می باشد.
2- Statefull : پیکربندی بر پایه استفاده از یک پروتکل پیکربندی آدرس مثل DHCPv6 است که در این حالت، آدرس ها و دیگر تنظیمات پیکربندی توسط آن دریافت می شود.
3- both : پیکربندی بر پایه دریافت پیام های اعلان روتر می باشد که شامل گزینه های اطلاعات پیشوندی است.
* انواع آدرس های IPv6 :
1- Unicast : یک آدرس Unicast، به یک اینترفیس تک و در واقع به یک IP در شبکه اشاره کرده و به آن تک اینترفیس، آدرس دهی می شود. انواع آدرس های Unicast در IPv6 به شرح زیر است:
الف) Global unicast addresses : این نوع آدرس، همانند آدرس های Public در IPv4 هستند. این آدرس ها در اینترنت مسیریابی شده و قابل دسترس هستند.
ب) Link-local addresses : در این نوع آدرس، 10 بیت ابتدایی به صورت 1111111010 بوده و در ادامه، 54 بیت صفر دارد و برای ارتباط با نود های همسایه در یک شبکه داخلی بدون روتر استفاده می شود. این نوع آدرس، شبیه آدرس APIPA در IPv4 با بازه شبکه 169.254.0.0/16 می باشد.
پ) Site-local addresses : این نوع آدرس هم با 10 بیت ابتدایی 1111111011 شروع شده و همانند آدرس های Private در IPv4 است.
ت) Unique local addresses : در این نوع آدرس، هفت بیت ابتدایی با 1111110 شروع شده، 40 بیت برای Global ID، و 16 بیت برای Subnet ID و 64 بیت هم برای Interface ID در نظر گرفته شده است.
ث) Special addresses : شماره 1- شامل آدرس (:: Unspecified (0:0:0:0:0:0:0:0 or به نشانه عدم حضور یک آدرس و همانند 0.0.0.0 در IPv4 است. این آدرس هرگز به یک اینترفیس داده نشده و به عنوان آدرس مقصد هم استفاده نمی شود. 2- آدرس Loopback که همان (0:0:0:0:0:0:0:1) یا 1:: بوده و برای تست اینترفیس استفاده می شود و همانند 127.0.0.1 درIPv4 است.
د) Transition addresses : این آدرس با هدف انتقال و مهاجرت از IPv4 به IPv6 و همزیستی بین این دو بوده و شامل موارد زیر است: A) IPv4-compatible address B) IPv4-mapped address C) 6to4 address D) ISATAP address E) Teredo address
2- Multicast : یک آدرس Multicast، به صفر، یک و یا چند اینترفیس روی یک یا چند هاست اشاره می کند. در یک گروه Multicast، یک بسته دیتا که به یک آدرس Multicast ارسال می شود، به تمام اینترفیس های آن گروه، ارسال می گردد. از یک آدرس Multicast، برای ارتباط یک به چند (one-to-many) استفاده می شود.
3- Anycast : از یک آدرس Anycast برای ارتباط یک به یک از چند (one-to-one-of-many) و با تحویل بسته های دیتا به یک اینترفیس استفاده می شود. آدرس های Anycast از روی آدرس های Unicast بدست می آیند و محدوده کاری آنها بستگی به محدوده کاری آدرس های Unicast مرجع دارند. تمامی routerهای داخل یک شبکه، دارای آدرس های Anycast یکسانی هستند. حال اگر بسته ای به آدرس Anycast ارسال شود، به دست نزدیکترین آدرس Anycast روی روتر می رسد.
به خاطر داشته باشید که RFC 4291 تعریفی از یک آدرس Broadcast در IPv6 نداشته است. تمامی انواع آدرس دهی Broadcast در IPv4 در آدرس های Multicast در IPv6 ایفای نقش می کند. به عنوان مثال، یک آدرس Broadcast در IPv4 با آدرس FF02::1 که یک آدرس Multicast هست، جایگزین شده و به تمامی نودها در شبکه محلی ارسال می شود.
