IPv6 Nedir? IPv6 ve IPv4 Arasındaki Farklar Nelerdir?

İnternette yer alan bilgisayarlarla iletişim kurmak için IP (Internet Protocol) adresi kullanmak gerekmektedir. Bu adresler telefon hatlarına bağlanmak için kullanılan telefon numaralarına benzemektedir. IP adresleri benzersizdir, adrese gönderilen bütün veriler hedefe ulaşmak için internet üzerinden yönlendirilmelidir. Ana bilgisayar adları www.siteadi,com gibi kolay hatırlanan şekilde çevrilir ancak aslında DNS dizininde aranan IP adresleridir. IPv6 (Internet Protocol Version 6) temel IP adresleri arasında en yeni olandır. Daha eski IP adres sistemi IPv4 olarak bilinmektedir. İki İnternet Protokolü arasında birçok farklılık bulunmakta olup hız ve güvenlik açısından oluşan farklılıklar en önemlileridir. IPv4 protokolünün sınırlı olması nedeniyle yeni bir versiyon geliştirilmiş, günümüzde artan adres ihtiyacına kalıcı bir çözüm üretilmiştir.

IPv6 Nedir ve Gelişim Tarihi

İnternet Protokolü sürüm 6, ağlardaki bilgisayarların birbiri ile iletişimini sağlayan, veri trafiğini internet üzerinden yönlendiren İnternet Protokolünün-IP en yeni sürümüdür.IPv6, İnternet Mühendisliği Görev Grubu - Internet Engineering Task Force (IETF) tarafından geliştirilmiş olup IPv4 protokolündeki kısıtlı adres üretme sorununa karşı bir alternatif olarak tasarlanmıştır. 1998’de bir taslak standart olan bu yeni versiyon, 14 Temmuz 2017’de İnternet Standardı olarak onay almıştır.

İnternetteki her cihaza, tanımlama ve konum tanımı için benzersiz IP adresleri atanır. 1990’lardan sonra internetin hızla gelişmesiyle ve elektronik ticaretin artmasıyla birlikte cihazları birbirine bağlamak için mevcut IPv4 adres alanından daha fazla adres tanımına ihtiyaç duyulacağı ortaya çıkmıştır. 1998 yılında IETF yeni sürüm protokolü IPv6’yı resmileştirmiştir. Bu yeni protokol teorik olarak 2128 ya da 3.4X1038 adrese izin veren 128 bitlik bir adres kullanır. Özel kullanım amacıyla aralık ayrıldığından ya da kullanım dışı bırakıldığından pratikte bu sayı daha küçüktür. İki protokol birbiri ile uyumlu tasarlanmamıştır. Bu nedenle birbirleriyle doğrudan iletişime olanak yoktur. Bu IPv6’ya geçiş sürecini zorlaştırmaktadır. Bu durumun olumsuz etkilerini gidermek için çeşitli geçiş mekanizmaları geliştirilmiştir.

IPv6 daha geniş bir adresleme alanının yanı sıra başka teknik avantajlar da barındırmaktadır. Bu versiyon internet üzerinden bağlantıları kolaylaştırır, hiyerarşik adres üretme işlemlerine izin verir. Bu sürümle birlikte çok noktaya yayın adresleme kullanımı basitleştirilmiş, genişletilmiş ve hizmetlerin sunumu için ek optimizasyon sağlanmıştır. Yeni protokolün tasarımında cihaz mobilitesi, konfigürasyon yönleri ve güvenlik göz önünde tutulmuştur.

IPv6 adres tanımlamaları, eski sürümden farklı olarak temsil edilmektedir. Tam temsil adreslerini kısaltmak mümkündür; 2001:0db8:0000:0000:0000:8a2e:0370:7334 adresi 2001:db8::8a2e:370:7334 olarak atanabilir.

IPv6 Protokolüne Neden Gerek Duyuldu?

IPv4, İnternet Protokolü’nün kullanılan ilk sürümüdür. ABD Savunma Bakanlığı Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı DARPA tarafından araştırma projesi olarak geliştirilmiştir. İnternet Protokolü Sürüm 4, 32 bitten oluşan sayısal tanımlayıcılar kullanır. Örneğin, 255.255.255.255 gibi görünür. IPv4 232 ya da yaklaşık 4.3 milyar adreslik bir kapasiteye sahiptir. Bu nedenle adres tükenmesi sorunu ile karşı karşıyadır. İnternet kullanımının giderek artmasıyla sınıfsız bir ağ modeli kullanılarak adresleme sisteminin yeniden tasarlanmasının ardından bile, bu tasarımın IPv4 adres tükenme sorununu çözemeyeceği görülmüş ve internet alt yapısında köklü bir değişiklik yapılması planlanmıştır. Eski sürüm İnternet Protokolü’nde adresleme kapasitesinin giderek azalması söz konusudur ve yeni sürüm IPv6 versiyonunun gelişmesi ve benimsenmesi için uyarılar yapılmaktadır. Öngörülebilir bir gelecekte iki sürümün birlikte kullanılması beklenmekte ve böylelikle adresleme sorununun aşılması amaçlanmaktadır.

IPv6 Protokolünün Temel Özellikleri

IPv6, daha fazla adres üretme kapasitesine sahipken IPv4’te bulunmayan özellikleri de barındırır. Bu yeni versiyon adres yapılandırmasını, ağ numaralandırmasını ve yönlendirme işlemlerini basitleştirir. Yeni sürüm üç farklı iletişim tipine izin verir:

• Tek bilgisayarla iletişim
• Bütün ağla iletişim
• Çok bilgisayarla iletişim

Bir IPv6 paketinin iki bölümü bulunur: Bir başlık bölümü ve yük özelliği taşıyan özel tanımlayıcı bölüm. Başlık bütün paketler için minimum işlevselliği bulunan sabit bir bölümdür ve arkasından özel özellikler uygulamak için isteğe bağlı uzantılar taşıyabilir. Kaynak ve hedef adresleri, trafik sınıfını atlama sayısını, diğer isteğe bağlı uzantı ve yükün türünü içerir. Özel seçenekler içermeden yük 64 kB den az olmalıdır, Jumbo Yük seçeneğinde bu boyut 4 GB’a çıkabilir.IPv4’ün aksine yönlendiriciler bir paketi parçalayamaz. Bağlantı yerel adresi şu şekilde görülür: http://[2001:db8:4006:812::200e] ya da http://[2001:db8:4006:812::200e]:8080/path/page.html.

IPv6 bir önceki sürüme göre daha çok iyileştirmelere sahiptir, paketleri daha verimli işler, güvenliği ve performansı artırır. İnternet servis sağlayıcıları hiyerarşik hale getirerek yönlendirme tablo boyutunu küçültür. IP adresi sayısını artırarak IPv4’ün birçok eksikliğini giderir, en önemli artısı güvenlik alanında sağladığı artılardır.

IPv6 ve IPv4 Arasındaki Farklar Nelerdir?

İnternet ortamında veriler ağ paketleri şeklinde iletilmektedir. IPv6 yönlendiriciler tarafından paket başlığını işlemeyi en aza indirmek amaçlı tasarlanmış yeni bir paket biçimine sahiptir. İki protokol birbirine uyumlu değildir. Küçük paket değişiklikleri ve uygulamalarla bu uyum sorunu aşılabilir.

İki İnternet Protokolü arasında temel farklar ve IPv6’yı IPv4’ten ayıran özellikler şunlardır:

• Daha Çok Adres Üretme Kapasitesi: Yeni sürüm İnternet Protokolü’nün eski sürüme göre en büyük avantajı daha çok adres üretme kapasitesidir. IPv6 adresinin boyutu 128 bittir. IPv4 protokolü adres alanı ise 32 bit ile sınırlıdır. Daha uzun adresler, adreslerin tahsisini kolaylaştırır, verimli rota oluşmasını sağlar ve özel adreslemeye izin verir. Ağ yönetimi, yönlendirme verimliliği, büyük alt ağ alanları ve hiyerarşik rota toplama avantajları yeni sürümü öne çıkarmaktadır.
• Çok Noktaya Yayın: IPv6 bir paketin tek bir gönderme işleminde birden fazla hedefe iletilmesini sağlar, çok noktaya yayın imkânı verir. Eski sürüme göre belirli protokollere ihtiyacı ortadan kaldırır, iyileştirme ve değişiklik sağlar. Yeni çok noktaya yayın uygulamaları sağlayan yeni sürüm İnternet Protokolü etki alanları arasındaki çözümlerin dağıtımını oldukça basitleştirmiştir.
• Adres Otomatik Yapılandırması (SLAAC): IPv6 ana bilgisayarları otomatik olarak kendilerini yapılandırabilir. Her arabirim kendi ürettiği bir yerel bağlantı adresine sahiptir ve bir ağa bağlandıklarında çakışma sorunları görülmez. Gerekli hallerde ana bilgisayarlar Dinamik Ana Bilgisayar Yapılandırma Protokolü-DHCPv6 ile ya da statik adresler ile ek durum bilgisi olan adresleri yapılandırabilir.
• İnternet Protokolü Güvenliği (IPSec): IPsec tüm IPv6 protokol uygulamalarının zorunlu bir içeriğidir ve İnternet Anahtar Değişimi-İKEv2 uygulaması da içerir. Yeni sürüm İnternet Protokolü daha yüksek güvenlik standartlarına sahiptir.
• Basitleştirilmiş İşleme: İnternet Protokolü Sürüm 6 daha basit bir paket başlığına sahiptir, bu sayede yönlendiriciler tarafından paket iletme işlemi son derece basitleştirilmiştir. Eski sürümden iki kat fazla büyüklüğe sahip olmasına karşın başlık paketlerinin işlenmesi daha verimli ve daha hızlıdır, daha az işlem gerektirir.
• Mobilite: Mobil İnternet Protokolü sürüm 6 yerel IPv6 kadar verimlidir. Mobil IPv4’ün aksine üçgen yönlendirmeyi önler. Tüm alt ağların yeniden numaralandırmadan yeni bir bağlantı noktasına iletilmesine de izin verir.
• Uzantı Başlıkları: Yeni sürüm İnternet Protokolü paket başlığının 40 sekizli-320 bit boyutu bulunmaktadır, seçenekler uzantı olarak uygulanabilir. Bu şekilde çekirdek paket yapısı etkilenmeden protokolü genişletme olanağı vardır.
• Jumbogramlar: IPv4 paketleri 65.535 sekizli yük ile sınırlıdır, yeni sürümde ise 4.294.967.295 sekizli kadar büyük değerler alabilen jumbogramlar içerebilir. Jumbogramların kullanımı, Jumbo Yük Seçeneği uzantısı başlığı sayesinde belirtilir. Yüksek MTU (Maksimum İletim Birimi) bağlantılarına göre performansı üst düzeye çıkabilir.