IPv4 و IPv6
جواب کوتاه
IPv4 و IPv6 دو تا نسل آدرس IP هستن. آدرس IPv4 ۳۲ بیتیه و کلا حدود ۴٫۳ میلیارد آدرس داره، که تموم شده. آدرس IPv6 ۱۲۸ بیتیه و اون‌قدر آدرس داره که کم اومدن توی کارش نیست. این دو تا با هم جور نیستن، برای همین امروز بیشتر دستگاه‌ها هر دو رو دارن.
سه تا کلمه
- IPv4نسل اول آدرس IP: ۳۲ بیت، چهار تا عدد با نقطه، مثلا 192.168.1.10. هنوزم بیشتر اینترنت باهاش کار می‌کنه.
- IPv6نسل دوم آدرس IP: ۱۲۸ بیت، هشت تا گروه هگز با دونقطه. ساختنش چون آدرس‌های نسل اول کم اومد.
- پشته‌ی دوگانهدستگاهی که هم IPv4 داره هم IPv6، و با هر کدوم که طرف مقابل بفهمه حرف می‌زنه.
کارت‌های کوتاه تموم شد
مثلا فرض کنید یه باشگاه به هر عضو یه کارت عضویت با شماره‌ی خودش می‌ده. وقتی باشگاه کوچیک بود، شماره‌های کوتاه بس بود. ولی اون‌قدر عضو اومد که شماره‌ها تموم شد؛ دیگه شماره‌ی خالی برای عضو تازه نموند.
آدرس‌های IPv4 دقیقا همین‌جوری تموم شد. هر آدرس ۳۲ بیته، پس کلا حدود ۴٫۳ میلیارد آدرس هست (درس بیت و بایت)، و یه تیکه‌ش هم برای کارهای خاص کنار گذاشته شده. وقتی IPv4 رو می‌ساختن، کسی فکرشم نمی‌کرد یه روز هر آدم چند تا گوشی و کامپیوتر داشته باشه که همیشه به اینترنت وصلن:
آدرس‌ها رو یه سازمان به اسم IANA بین پنج تا سازمان منطقه‌ای پخش می‌کنه، و اونا بین شرکت‌های اینترنت. انبار IANA ۳۱ ژانویه‌ی ۲۰۱۱ تموم شد، و انبار منطقه‌ی اروپا و خاورمیانه، که ایران هم توشه، ۲۵ نوامبر ۲۰۱۹. از اون به بعد فقط آدرس‌هایی که پس گرفته می‌شن، دوباره داده می‌شن.
راه موقت: یه کارت برای یه خانواده
باشگاه برای اینکه عضو تازه رو برنگردونه، یه راه موقت پیدا کرد: یه کارت برای کل یه خانواده. پذیرش توی دفترش می‌نویسه هر بار کدوم عضو خانواده با اون کارت اومده.
این همون NAT هست: همه‌ی دستگاه‌های خونه‌ی شما با یه آدرس عمومی می‌رن توی اینترنت، و روتر حساب نگه می‌داره که هر جواب مال کدوم دستگاهه (درس مودم و روتر). NAT و یه روش دیگه به اسم CIDR تموم شدن رو سال‌ها عقب انداختن، ولی حلش نکردن؛ فقط وقت خریدن.
کارت نسل تازه
راه اصلی، کارت‌هایی با شماره‌ی خیلی بلندتر بود. آدرس IPv6 به‌جای ۳۲ بیت، ۱۲۸ بیته. هر بیت بیشتر، تعداد آدرس‌ها رو دو برابر می‌کنه. پس ۹۶ بیت بیشتر یعنی ۹۶ بار دو برابر شدن:
آخرش می‌شه حدود ۳٫۴ × ۱۰ به توان ۳۸ آدرس؛ یه عدد ۳۹ رقمی. حتی یه شبکه‌ی معمولی IPv6 جای حدود ۴ میلیارد برابر کل اینترنت IPv4 رو داره. IPv6 سال ۱۹۹۸ پیش‌نویس استاندارد شد و سال ۲۰۱۷ استاندارد کامل اینترنت.
نوشتن آدرس IPv6
۱۲۸ بیت رو می‌کنن هشت تا گروه ۱۶ بیتی، و هر گروه رو با چهار تا رقم هگز (۰ تا ۹ و a تا f) می‌نویسن. بین گروه‌ها دونقطه می‌ذارن. چون آدرس بلنده، دو تا قاعده برای کوتاه کردنش هست:
«::» فقط یه بار توی هر آدرس میاد، وگرنه معلوم نیست هر کدوم جای چند تا گروه نشسته. آدرس خود دستگاه توی IPv6 ::1 هست، یعنی همون آدرس هشت‌گروهی که فقط آخرش ۱ داره. آدرس‌هایی که با 2001:db8 شروع می‌شن فقط برای مثالن، مثل همینا. اگه بخواید آدرس IPv6 رو توی مرورگر بنویسید، باید بذاریدش توی [ ] ، چون دونقطه توی آدرس سایت یه معنی دیگه داره. جزئیات بیشتر توی درس آدرس‌دهی IPv6 میاد.
دو تا گیت، دو تا کارت
گیت قدیمی باشگاه فقط کارت قدیمی رو می‌خونه و گیت تازه فقط کارت تازه رو. IPv4 و IPv6 هم با هم جور نیستن؛ دستگاهی که فقط IPv4 داره، با دستگاهی که فقط IPv6 داره مستقیم حرف نمی‌زنه.
پس تا وقتی همه‌ی گیت‌ها عوض نشدن، هر عضو هر دو تا کارت رو داره. بهش می‌گن پشته‌ی دوگانه : دستگاه هم آدرس IPv4 داره هم IPv6، و با هر کدوم که طرف مقابل بفهمه حرف می‌زنه. DNS هم برای هر سایت دو جور رکورد داره: A برای آدرس IPv4 و AAAA برای آدرس IPv6 (درس DNS).
دیگه چی عوض شد
- سربرگ ساده‌تر. تیکه‌ی ثابت سربرگ بسته‌ی IPv6 همیشه ۴۰ بایته. چیزهایی که کم به کار می‌اومدن رفتن توی سربرگ‌های اضافه، و عدد چک سربرگ هم برداشته شده. این‌جوری کار روتر برای رد کردن بسته ساده‌تر شد (درس بسته).
- آدرس‌سازی خودکار. هر کارت شبکه خودش یه آدرس محلی می‌سازه، و روتر بهش می‌گه اول آدرس شبکه‌ش چیه؛ دستگاه با همین، آدرس کامل خودش رو می‌سازه. DHCP هم برای IPv6 هست.
- بی NAT. آدرس اون‌قدر زیاده که هر دستگاه می‌تونه آدرس عمومی خودش رو داشته باشه؛ پس NAT لازم نیست.
- بی ARP. پیدا کردن مک همسایه رو NDP انجام می‌ده (درس ARP).
روی دستگاه خودتون
- توی ویندوز، Command Prompt رو باز کنید.
- بنویسید ipconfig و Enter رو بزنید.
- زیر اسم کارت شبکه، خط‌هایی رو ببینید که توی اسمشون IPv6 هست. اگه تنها آدرس IPv6 اونجا با fe80 شروع بشه، فقط یه آدرس محلیه که دستگاه برای خودش ساخته. یعنی دستگاه IPv6 بلده، ولی شبکه‌تون هنوز آدرس IPv6 عمومی بهش نداده.
توی گوشی، آدرس‌های IP توی جزئیات وای‌فای یا بخش «درباره‌ی تلفن» هست؛ جای دقیقش توی هر گوشی یه کم فرق داره. اینکه شبکه‌ی شما IPv6 عمومی بده یا نه، به شرکت اینترنت و مودمتون بستگی داره. همه‌ی سیستم‌عامل‌های اصلی کامپیوتر از سال ۲۰۱۱ IPv6 رو آماده دارن.
فرق‌ها در یک نگاه
| IPv4 | IPv6 | |
|---|---|---|
| اندازه‌ی آدرس | ۳۲ بیت | ۱۲۸ بیت |
| تعداد آدرس‌ها | حدود ۴٫۳ میلیارد | حدود ۳٫۴ × ۱۰ به توان ۳۸ |
| شکل نوشتن | چهار تا عدد معمولی با نقطه | هشت تا گروه هگز با دونقطه |
| مثال | 192.168.1.10 | 2001:db8::42 |
| رکورد DNS | A | AAAA |
| پیدا کردن مک همسایه | ARP | NDP |
| گرفتن آدرس | DHCP یا دستی | خودش می‌سازه، یا DHCPv6، یا دستی |
| NAT | تقریبا همه‌جا | لازم نیست |
سه تا اشتباه رایج
- «IPv6 همون IPv4 هست با عدد بزرگ‌تر؛ با هم حرف می‌زنن.»نه. این دو تا با هم جور نیستن و مستقیم با هم حرف نمی‌زنن. برای همین دستگاه‌ها فعلا هر دو رو دارن.
- «آدرس‌های IPv4 هنوز تموم نشده؛ هر کی بخواد، می‌گیره.»نه. انبار اصلی سال ۲۰۱۱ و انبار منطقه‌ی ما سال ۲۰۱۹ تموم شد. الان فقط آدرس‌هایی که پس گرفته می‌شن دوباره داده می‌شن.
- «NAT مشکل کم اومدن آدرس رو حل کرد؛ IPv6 لازم نیست.»نه. NAT فقط وقت خرید، مثل یه کارت برای یه خانواده. راه اصلی آدرس بیشتره، یعنی IPv6.
جمع‌بندی. آنچه از این درس با خودتان می‌برید.
- IPv4 ۳۲ بیتیه؛ حدود ۴٫۳ میلیارد آدرس، که از تعداد آدم‌ها و دستگاه‌ها کمتره.
- انبار اصلی آدرس‌های IPv4 سال ۲۰۱۱ تموم شد، و انبار منطقه‌ی ما سال ۲۰۱۹.
- NAT و CIDR راه‌های موقت بودن؛ راه اصلی IPv6 هست.
- IPv6 ۱۲۸ بیتیه، هشت تا گروه هگز با دونقطه. صفرهای اول هر گروه می‌افتن، و صفرهای پشت سر هم یه بار با «::» کوتاه می‌شن.
- این دو تا نسل با هم جور نیستن؛ دستگاه‌ها هر دو رو دارن (پشته‌ی دوگانه). DNS برای IPv6 رکورد AAAA داره.
- توی ipconfig یا تنظیمات گوشی می‌بینید دستگاهتون آدرس IPv6 داره یا نه.
خودتان را بسنجید
۱۵ پرسش، هر بار تازه از میان ۳۰ پرسش این درس. آخر آزمون فقط کارنامه را می‌بینید: چند درست، چند نادرست.