Wat is IPv6?

IPv6, of Internet Protocol versie 6, is de opvolger van IPv4, het netwerkprotocol dat het meeste van het huidige internet gebruikt. IPv6, oorspronkelijk voorgesteld in 1998, wordt sinds het begin van de jaren 2000 door ontwikkelaars gebruikt. Maar pas in 2017 werd het door de IETF ( Internet Engineering Task Force ) geratificeerd als een echte internetstandaard .

Logischerwijs zat er een IPv5 tussen IPv4 en IPv6. In versie 5 is aanpassing echter nooit als standaard gezien. Het is speciaal ontwikkeld om video te helpen streamen en staat bekend als Stream-protocol of ST. Net als IPv4 had het echter last van zeer beperkte beschikbare adressen. IPv4 en IPv5 gebruiken 32-bits adressering. Terwijl IPv6 is geüpgraded om in plaats daarvan 128-bits adressen te gebruiken. Dit leidde er onder andere toe dat IPv5 in wezen werd overgeslagen wat betreft de implementatie van protocollen.

Waarom IPv6?

Een van de belangrijkste beperkingen van IPv4 was het beperkte aantal mogelijke adressen. Om dit probleem volledig op te lossen, gebruikt IPv6 een 128-bits adresseringsschema in vergelijking met het 32-bits adresseringsschema van IPv4. De beperking van adressen in het IPv6-protocol is 2128. Of 3,4×1038 als je de voorkeur geeft aan SI-notatie, vergeleken met 232 in IPv4. Terwijl IPv4 "slechts" 4,3 miljard mogelijke adressen heeft, 4.294.967.296 om precies te zijn, biedt IPv6 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 mogelijke adressen. Dat is 340 biljoen biljoen biljoen. Dit elimineert vrijwel het probleem van beperkte adressen.

Daarnaast biedt IPv6 ook aanvullende verbeteringen: het maakt multicasting mogelijk als basisspecificatie, terwijl dit in IPv4 een optionele functie was. Multicasting maakt de verzending van een datapakket naar meerdere bestemmingen in één keer mogelijk, in plaats van verschillende bewerkingen uit te voeren.

Andere verbeteringen zijn onder meer het verwerken van uitgebreidere datapakketten en vereenvoudigde verwerkings- en configuratieopties. Veel van de basisfuncties waarmee IPv6 wordt geleverd, moesten gedurende welke tijd dan ook worden geïmplementeerd. Dat leidde tot een aantal gecompliceerde oplossingen voor relatief eenvoudig op te lossen problemen. Dat gezegd hebbende, IPv6 is niet zo eenvoudig als een 'betere' versie. Het brengt ook een nieuwe reeks problemen met zich mee die IPv4 niet had.

Uitdagingen en implementatie

Ondanks dat het een meedogenloze verbetering is ten opzichte van het IPv4-protocol met betrekking tot beschikbare adressen en verschillende andere dingen, zorgen sommige problemen ervoor dat IPv6 niet gemakkelijk kan worden geïmplementeerd. Een groot obstakel is dat de twee protocollen niet interoperabel zijn en daarom niet rechtstreeks met elkaar kunnen communiceren. Het is mogelijk om computers tegelijkertijd te gebruiken in een configuratie die dual-stack wordt genoemd. Dual stack-apparaten zijn nu de standaard. Hoewel IPv6 mogelijk niet wordt gebruikt als het niet actief wordt ondersteund door de ISP.

Een lange tijd een uitdaging was het gebrek aan ondersteuning voor IPv6 in middleboxen, dwz ISP-routers en internet-backbone-architectuur. Hoewel apparaten en servers van eindgebruikers relatief regelmatig worden geüpgraded en al vrij vroeg IPv6-ondersteuning kregen, ondersteunden veel middleboxen dit niet, waardoor in wezen elke poging om het te gebruiken werd getorpedeerd. De meeste ISP's ondersteunen het nu actief, en sommige hebben de meerderheid van hun klanten op IPv6.

Een ander ding om te overwegen is het potentieel voor het herhalen van ontwerpfouten uit het verleden. Hoewel IPv6 een enorme adresruimte biedt, lijkt het implementatieplan veel meer op het oorspronkelijke gebruik van IPv4. In plaats van het moderne CIDR-ontwerp dat het efficiënte gebruik van de beperkte IPv4-adresruimte optimaliseert. In plaats van het gebied efficiënt te gebruiken, zullen er 264 subnetten zijn, elk met 264 mogelijke adressen.

Deze ontwerparchitectuur lijkt in eerste instantie misschien gedoemd om de ontwerpwijzigingen van IPv4 te herhalen om adresruimteverbruik te vermijden, totdat je je realiseert dat 264 4 miljard keer meer netwerken is dan mogelijke IPv4-adressen. Elk met 4 miljard keer meer mogelijke adressen dan er mogelijke IPv4-adressen zijn. Deze ontwerpbeslissing is genomen om adrestoewijzing en routeaggregatie te vereenvoudigen.

De dood van een "firewall"

NAT was een van de belangrijkste onderdelen van de functionaliteit die hielp om de uitputting van IPv4-adressen zo lang te voorkomen. NAT stelt een router in staat om veel interne IP-adressen naar één openbaar IP-adres te vertalen, waardoor het aantal adressen dat een netwerk nodig heeft, wordt verminderd. Dit had als bijkomend voordeel dat het in wezen als een firewall fungeerde. Omdat onverwachte inkomende communicatie niet kon worden vertaald naar een interne host en werd afgebroken.

Met de enorme overvloed aan adressen in IPv6 is het niet langer nodig om actief adresruimte te besparen. Als zodanig is het de bedoeling van het ontwerp om terug te keren naar het end-to-end-concept waarbij beide apparaten rechtstreeks communiceren in plaats van dat een of meer NAT-systemen adressen vertalen. Dit betekent dat elk apparaat zijn openbare IPv6-adres heeft en dat het gebruik van NAT over het algemeen niet de bedoeling is.

Dit schakelt de bescherming uit van het firewall-effect dat NAT bood; sommige netwerken vertrouwden mogelijk op firewallfunctionaliteit. Dit betekent dat externe apparaten op internet, die mogelijk door hackers worden beheerd, zonder dat er daadwerkelijk een firewall is geïmplementeerd, kunnen proberen rechtstreeks verbinding te maken met het openbare IP-adres van een intern apparaat.

Conclusie

IPv6 is de opvolger van het aloude IPv4-adresseringsschema van internet. IPv4 was aan vervanging toe omdat de beperkte adresruimte gevaar liep en nu is uitgeput. IPv6 biedt een enorme adresruimte die ervoor zorgt dat uitputting van de adresruimte lange tijd geen probleem zal zijn.

De uitrol van IPv6 heeft lang geduurd, niet geholpen door het gebrek aan interoperabiliteit met IPv4 en, gedurende vele jaren, het gebrek aan IPv6-ondersteuning op veel intermediaire netwerkapparaten. Desondanks is ondersteuning nu bijna universeel, hoewel het percentage verkeer dat IPv6 gebruikt nog steeds aanzienlijk lager is dan IPv4-verkeer.