IPv6 za novu generaciju interneta | PC Press

IPv6 za novu generaciju interneta

Internet polako dostiže svoje limite po broju javnih IP adresa, a broj korisnika konstantno raste. Vreme je za novu verziju internet protokola koja omogućava praktično neograničen broj IP adresa. Ali, koliko se zaista radi na ovome?

IPv6-nova-generacija-internetaOve godine se navršavaju tri decenije otkako je internet protokol (tačnije, skup protokola koji čine tzv. TCP/IP protokol stek) ustanovljen kao standard za komunikaciju između računara. Iako su još tada, pre 30 godina, uveliko postojale računarske mreže za prenos podataka, one su bile zatvorenog tipa, tj. koristile su ih samo organizacije koje su bile povezane sa američkim ministarstvom odbrane. Tek kada je IP protokol standardizovan (1982. godine), računarske mreže počinju da doživljavaju ekspanziju, koja i dalje traje.

Prva verzija internet protokola, koja je još uvek aktuelna, jeste verzija 4 (IPv4) i ona do danas nije doživela skoro nikakve promene. Verzije 1, 2 i 3 nisu ni postojale, iz prostog razloga što je TCP (Transmission Control Protokol), protokol iz koga je IP nastao, do tada već prošao kroz tri faze evolucije, a tek od verzije 4 IP se izdvaja kao poseban protokol. Primarna uloga IPv4 je prenos paketa podataka od jednog do drugog računara u mreži, na osnovu IP adresa. Računar ili server koji želi da komunicira sa drugim računarom ili serverom mora imati jedinstvenu 32‑bitnu IPv4 adresu, koja identifikuje mrežu u kojoj se on nalazi i sam host u toj mreži. Na primer, IP adresa jednog od mnogobrojnih Google servera je 74.125.232.212, i ova adresa sadrži informaciju o mreži u kojoj se server nalazi (74.125.0.0) i informaciju o samom serveru u toj mreži (74.125.232.212).

Ova, u suštini jednostavna ideja globalne identifikacije računara pomoću IP adresa pokretala je razvoj interneta pune tri decenije. Danas, nakon toliko godina razvoja i svih inovacija, internet se nalazi pred velikim izazovom – nedostatkom adresa. Naime, IPv4 sa svojim 32‑bitnim adresama obezbeđuje „samo“ 4 milijarde adresa za adresiranje računara, servera, rutera i svih ostalih mašina na internetu. Enormni razvoj interneta, naročito u poslednjoj deceniji, doveo je do toga da je u februaru prošle godine IANA (Internet Assigned Nubmer Authority), međunarodna organizacija zadužena za globalno dodeljivanje jedinstvenih adresa, imena i simbola koji se koriste na internetu, objavila da je i poslednji blok IPv4 adresa dodelila regionalnim internet registrima (RIR) i da ovih adresa više nema na raspolaganju. Prema nekim procenama i RIR‑ovi će poslednje IPv4 adrese podeliti svojim korisnicima do kraja 2015. godine, kada će i definitivno biti proglašen kraj jedne epohe razvoja interneta.

Međutim, šta sve ovo znači? Da li to što je IPv4 dostigao svoje limite znači da su međunarodna standardizaciona tela, proizvođači opreme, operatori i svi drugi koji su godinama ulagali u razvoj interneta radili uzaludan posao, zato što niko nije mogao da predvidi da će četiri milijarde adresa biti nedovoljne za sve korisnike interneta? Konačno, da li sada svi oni moraju krenuti iz početka i da li nas čekaju godine mukotrpne tranzicije na novu verziju internet protokola, sa novim sistemom adresiranja?

(R)evolucija u IP‑ju

Kada je prvi put standardizovan, glavni cilj internet protokola bio je da omogući stvaranje globalne računarske mreže. Nova verzija IP‑ja (IPv6) ima za cilj da obezbedi potencijal za dolazak još moćnijeg interneta, u kojem će gotovo svaki elektronski uređaj imati svoju IP adresu, tako da mu se može pristupiti sa bilo kog mesta u svetu.

Kada su početkom devedesetih godina prošlog veka stručnjaci iz IETF‑a (Internet Engineering Task Force), organizacionog tela koje promoviše internet standarde, shvatili da će broj IPV4 adresa pre ili kasnije postati nedovoljan za sve uređaje koji bi se mogli povezati na internet, prionuli su na posao stvaranja nove verzije internet protokola, koja treba da obezbedi praktično neograničen broj IP adresa. Rezultat toga bio je IPv6, koji predviđa da se umesto dosadašnja 32 bita za IP adresiranje koristi 128 bitova, čime se ukupan broj IP adresa povećao trilion puta, tj. sa 4 milijarde na 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 IP adresa! Ako se pitate šta se u međuvremenu desilo sa IPv5 i zašto se sa IPv4 odmah prešlo na IPv6, možda će vam značiti podatak da je IPv5 bio inicijalno zamišljen kao dopuna IPv4 za efikasniju distribuciju streaminig servisa, a ne kao zamena za IPv4. Međutim, kada je postalo jasno da je problem sa ograničenim bojem IP adresa mnogo ozbiljniji od efikasne upotrebe IP‑ja za streaming aplikacije, IPv5 je zauvek ostao u eksperimentalnoj fazi.

ipv6_sl1Što se tiče IPv6, on će i definitivno rešiti problem manjka IP adresa koji ima IPv4. Ilustracije radi, uz trenutan broj stanovnika na Zemlji, kojih je oko sedam milijardi, i stopu rasta svetske populacije od oko 1% godišnje, broj IPv6 adresa će svakako biti dovoljan za svakog stanovnika Zemlje u narednih pet milijardi godina, koliko NASA predviđa da ce Sunce još sijati.

Ako želimo da potpuno pojednostavimo stvari, uvođenje IPv6 u računarske mreže možemo uporediti sa dodavanjem jedne cifre ispred šestocifrenih telefonskih brojeva u fiksnim ili mobilnim telefonskim mrežama, da bi se povećao broj mogućih kombinacija različitih brojeva. Međutim, za razliku od telefonske mreže, u računarskoj mreži i prijemni i predajni računar moraju podržavati novi sistem adresiranja, tj. moraju podržavati IPv6. Upravo ovde leže i najveći izazovi budućeg napretka interneta. Prelazak na novi sistem adresiranja zahteva unapređenje hardvera i softvera (sistemskog i aplikativnog), kako na infrastrukturnoj opremi (hostovi, ruteri, DNS serveri itd.), tako i na korisničkoj opremi (računari, mobilni telefoni i sl.). Premda većina novih infrastrukturnih uređaja podržava IPv6, u mrežama još postoji značajan broj onih starije generacije, koji podržavaju samo IPv4, pa postoji realan problem sa nekompatibilnošću u infrastrukturi. S druge strane, mnogi korisnički uređaji, naročito mobilni telefoni, još nemaju podršku za IPv6. Razlog tome je verovatno procena proizvođača da IPv6 nije toliko zastupljen da bi opravdao njihova ulaganja u ovom trenutku.

Iako se kao glavna prednost IPv6 u odnosu na IPv4 ističe veći broj IP adresa, to nije i jedina prednost. IPv6 ima mogućnost autokonfiguracije, tj. automatskog generisanja i dodeljivanja IP adrese računaru ili serveru prilikom njegovog povezivanja na mrežu, i to samo na osnovu identifikacionog broja mrežne kartice koji dodeljuje proizvođač. Ova mogućnost se može iskoristiti za uspostavljanje ad hoc mreža, bez upotrebe eksternih servera, dok je IPv4 za dodeljivanje adrese računaru zahtevao eksterni DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) server. IPv6 će eliminisati i potrebu za NAT (Network Adress Translation) tehologijom, koju gotovo svi servis‑provajderi danas koriste da bi uštedeli javne IPv4 adrese, tako što svojim korisnicima dodeljuju privatne IP adrese (adrese koje se ne smeju rutirati na internetu), a zatim te privatne adrese transliraju u jednu zajedničku javnu adresu, vidljivu ostalim računarima na internetu.

Prelazna rešenja

ipv6_sl.2Pošto IPv4 i IPv6 nisu međusobno kompatibilni protokoli, a sama tranzicija sa stare na novu verziju IP‑ja se ne može obaviti preko noći, prelazna rešenja su došla kao „nužno zlo“ da bi se popunila rupa u kompatibilnosti i obezbedio kontinuitet u komunikaciji između IPv6 i IPv4 hostova. Jedno od takvih rešenja je dual‑stack, gde host ili ruter ima softversku podršku za obe verzije IP‑ja i može koristiti jednu ili drugu verziju, u zavisnosti od potrebe. Dual‑stack uređaji imaju i tzv. IPv4 kompatibilne IPv6 adrese, tj. IPv6 adrese koje se sastoje od 32‑bitnih IPv4 adresa ispred kojih se dodaju nule (96 bita nula), da bi se dobile 128‑bitne IPv6 adrese. Pored dual‑stack‑a, NAT64 i DNS64 su dve tehnologije koje omogućavaju komunikaciju između IPv6 hostova i IPv4 servera.

ipv6_sl.3Kada neki host sa IPv6 adresom želi da preuzme web stranicu sa servera koji ima IPv4 adresu, on prvo šalje zahtev lokalnom DNS serveru da mu za dati URL (npr. http://pcpress.info ) pošalje IP adresu servera na kome se web stranica nalazi. Ako lokalni DNS ima DNS64 funkcionalnost, on će hostu umesto prave IPv4 adrese servera poslati IPv6 adresu, koja se sastoji iz IPv4 adrese i posebnog prefiksa. Primera radi, ako je IPv4 adresa servera na kojem se nalazi http://pcpress.info 77.105.36.61, DNS64 server će vratiti odgovor hostu da je adresa servera npr. 64:ff9b:: 4d69:243d, što je IPv6 adresa. Međutim, kada IPv6 paketi od hosta dođu do NAT64 rutera, koji se nalazi između, on vrši translaciju adresa hosta i servera u odgovarajuće IPv4 adrese (adresa hosta se translira u jednu od lokalnih IPv4 adresa na ruteru, dok se adresa servera ponovo vraća u prvobitnu formu, bez dodatnog prefiksa), a zatim prosleđuje pakete ka serveru. Na taj način se sada serveru, koji podržava samo IPv4, predstavlja da i host podržava IPv4.

Postoji li plan B za IPv4?

Da su konglomerati kao što su Apple, Microsoft, General Electric i ostali bili malo racionalniji i umesto desetina miliona IP adresa rezervisali samo onoliko koliko im je zaista potrebno, internet bi svakako još koju godinu duže opstao sa IPv4. Međutim, to nije tako. Kada je legalni izvor IPv4 adresa presušio, tj. kada je IANA podelila i poslednje raspoložive opsege IPv4 adresa, neki su se dosetili da dodatne „količine“ mogu da pribave i na drugi način. Tako je Microsoft ponudio posrnulom Nortel‑u 7,5 miliona dolara da otkupi njegovih 666.624 IPv4 adresa. U ovom dilu ne bi bilo ničeg neobičnog da se ne radi o javnim IP adresama, za čiju dodelu su nadležni isključivo IANA i regionalni internet registri.

Za kompanije koje ne mogu ili ne žele da se upuste u ovakvu vrstu trgovine na „crnom tržištu“, a imaju potrebe za novim javnim IP adresama, čini se da je jedina opcija primena neke prelazne tehnologije koja štedi IP adrese, kao što je NAT. Međutim, kako broj korisnika i aplikacija raste, i za NAT su s vremena na vreme potrebne dodatne javne IPv4 adrese, tako da ni to nije dugoročno rešenje. Kada se sve moguće opcije uzmu u obzir, izgleda da prava alternativa za IPv6 i ne postoji.

Da bi motivisala servis‑provajdere, web kompanije i razne druge organizacije iz ICT industrije da polako pređu na IPv6, Internet asocijacija (ISOC) od prošle godine organizuje jednodnevni događaj pod nazivom World IPv6 day, na kojem učesnici imaju mogućnost da prezentuju svoje servise i aplikacije bazirane na IPv6 protokolu, a korisnici širom sveta su pozvani da verifikuju funkcionalnost tih servisa. Google, Facebook, Yahoo su samo neka od imena koja su se pridružila ovom događaju, omogućivši dvadesetčetvoročasovni IPv6 pristup svojim web servisima. Ovaj svojevrsni globalni IPv6 test, koji se ove godine održava 6. juna, ima za cilj da svima ukaže na potencijalne probleme u funkcionisanju interneta sa novom verzijom internet protokola, pa je tim važnije da se i naše kompanije iz ICT industrije priključe ovom događaju.

Proces prelaska sa IPv4 na IPv6 nije nešto što se može realizovati za nekoliko dana, meseci ili godina. Tranzicija će trajati dugo, sa velikom verovatnoćom da IPv4 nikada i neće u potpunosti nestati sa interneta. Onaj ko prvi bude odlučio da u potpunosti izbaci IPv4 iz upotrebe moraće da sačeka da i poslednji internet korisnik pređe na IPv6, što se neće desiti u skorijoj budućnosti. Ipak, dinamika povećanja broja uređaja sa internet konekcijom, koji će prema Cisco‑u u naredne tri godine dvostruko premašiti broj svetske populacije, opominje da se mora agresivnije krenuti u priču sa novom verzijom internet protokola, ukoliko postoji namera da se svi oni povežu na mrežu.

Aleksandar Cvjetić, connect #19


Enjoy.ing

Twitter