آدرس‌های IPv6 چگونه شبکه‌های مبتنی بر ویندوز سرور ۲۰۱۹ را متحول می‌کنند؟

اگر با مدیران و کارشناسان خبره شبکه صحبت کنید، همه آن‌ها داستان‌ها نه‌چندان خوشایندی از فرآیند آدرس‌دهی و زیر شبکه‌سازی در IPv4 برای شما بازگو می‌کنند.
زیرا زیر شبکه‌سازی در IPv4 به‌منظور تخصیص آدرس‌های آی‌پی بیشتر به دستگاه‌ها در یک سازمان و اتصال این زیر شبکه‌ها به یکدیگر فرآیندی است که به محاسبات دقیق و زیادی نیاز دارد.
درحالی‌که IPv6 با کمترین زحمت ممکن آدرس‌هایی به‌مراتب بیشتر از نیازی‌های یک سازمان را ارائه می‌کند؛ اما دسترسی به IPv6 زمانی تحقق پیدا می‌کند که ملزومات موردنیاز درون شبکه یک سازمان مستقرشده باشد.

مقدمه‌ای بر IPv6

درحالی‌که ‌بیش از دو دهه از معرفی و به‌کارگیری IPv6 زمان سپری‌شده، اما هنوز هم تمامی شرکت‌ها این پروتکل را در شبکه‌های خود مستقر نکرده‌اند.
شاید در میان صد سازمان مختلف در سراسر جهان تنها یک سازمان را پیدا کنید که IPv6 را در کل شبکه زیرساختی خود به کار گرفته باشد، آن ممکن است به شکل بومی و واقعی از IPv6 استفاده نکرده باشد.
در عوض بیشتر سازمان‌ها در شبکه خود از یک فناوری تونل‌زنی به نام ISATAP استفاده می‌کنند تا همه سرورها و کلاینت‌ها بتوانند از طریق بسته‌های IPv6 با یکدیگر صحبت کنند.
بااین‌وجود بسته‌های فوق هنوز هم برای نقل‌وانتقال از شبکه فیزیکی IPv4 استفاده می‌کنند.
برخی از شرکت‌ها به دنبال آن هستند تا از IPv6 برقراری ارتباط استفاده کنند و در حال آماده‌سازی ملزومات موردنیاز در این زمینه هستند.
هرچند برای آن‌که بتوانند از IPv6 در کل شبکه خود استفاده کنند به تغییر بنیادینی نیاز دارند که خیلی از آن‌ها آمادگی چنین کاری را ندارند.

چرا مهاجرت به IPv6 کار دشواری است؟

به دلیل این‌که بیشتر ما از همان ابتدای کار از IPv4 استفاده کردیم و به‌خوبی قادر به درک این پروتکل و مفاهیم مرتبط با آن هستیم و هنوز هم یک دلیل واقعی برای عزیمت به IPv6 پیدا نکرده‌ایم، اما پرسشی مطرح می‌شود.

  • آیا IPv6 به دلیل نگرانی از به اتمام رسیدن آدرس‌های IPv4 پیشنهاد نشد؟

  • آیا نگرانی درباره روبه اتمام بودن آدرس‌های IPv4 وجود نداشت؟

پاسخ مثبت است. این مسئله در مورد آدرس‌های آی‌پی روی  اینترنت عمومی صادق است، اما هیچ ارتباطی با شبکه‌های داخلی ما ندارد.
اگر از فردا آدرس‌های عمومی IPv4 تمام شوند، شبکه‌های داخلی شرکت‌های ماتحت تأثیر این موضوع قرار نمی‌گیرند.
ما می‌توانیم IPv4 را به شکل طولانی‌مدت در شبکه خود استفاده و پیاده‌سازی کنیم.
احتمالاً برای همیشه قادر به انجام این کارخواهیم بود تا زمانی که در به‌کارگیری فناوری‌های NAT که اجازه می‌دهند به‌راحتی ترافیک را از طریق اینترنت به IPv4 تبدیل کنیم، دلیل خاصی برای مهاجرت پیدا نخواهیم کرد.
همه ما تقریباً تا زمانی که IPv4 وجود داشته باشد از NAT به یک‌شکل یا سایر اشکال استفاده می‌کنیم، بنابراین بدیهی است که مردم به سراغ فناوری بروند که نحوه به‌کارگیری آن ساده است.

این صحبت‌ها به معنای آن نیست که شما تمام‌وقت و انرژی خود را معطوف به IPv4 کنید، بلکه ما سعی می‌کنیم درباره واقعیت‌ها صحبت کنیم که این واقعیت دست‌کم برای یک دهه آینده در مورد بیشتر سازمان‌های ایرانی صادق خواهد بود.

  • اگر این‌گونه است پس چرا ما درباره IPv6 صحبت می‌کنیم؟

به دلیل این‌که به‌عنوان یک مدیر شبکه درنهایت مجبور خواهید شد به سراغ IPv6 بروید. مهاجرت به IPv6 مزایای متعددی به همراه دارد، زیرا تعداد بسیار زیادی آدرس آی‌پی در اختیارتان قرار می‌دهد که درون یک شبکه واحد قابل‌استفاده هستند.
متخصصان بخش شبکه در شرکت‌های سراسر جهان روزانه در تلاش هستند تا شبکه‌های بیشتر و بیشتر مبتنی بر IPv4 را ایجاد کرده و آن‌ها را با یکدیگر مرتبط کنند.
به این موضوع فکر کنید که اکنون شرکت‌های زیادی وجود دارند که تعداد کارمندان آن‌ها بیش از ۱۰ هزار نفر است. برخی از شرکت‌ها چند برابر این تعداد کارمند دارند.

در دنیای امروز، همه مردم و سازمان‌ها نیازمند دسترسی مداوم به داده‌ها هستند.
اکثر کاربران اکنون حداقل دو دستگاه فیزیکی دارند که برای انجام کارهای خود از آن‌ها استفاده می‌کنند‌.
بعضی‌اوقات بیشتر این افراد از لپ‌تاپ و قبلت یا لپ‌تاپ و تلفن هوشمند یا دسکتاپ و ‌لپ تاپ و قبلت و تلفن هوشمند برای انجام کارهای خود استفاده می‌کنند.
شما این موضوع را در ذهن خود داشته باشید که در دنیای IPv4، جایی که شما با محدوده نسبتاً کوچکی از آدرس‌های آی‌پی سروکار دارید.
باید با ایجاد زیر شبکه‌ها بسیار خلاقانه بتوانید به‌تمامی دستگاه‌های فیزیکی که هرکدام به یک آدرس آی‌پی منحصربه‌فرد به‌منظور برقراری ارتباط در شبکه نیاز دارند سرویس‌دهی کنید.
بزرگ‌ترین مزیت IPv6 این است که همه این مشکلات را فوراً برطرف می‌کند،
و به‌صورت پیش‌فرض و با فراهم کردن امکان داشتن تعداد زیادی آدرس آی‌پی در یک شبکه واحد بسیاری از مشکلات امروزی را برطرف می‌کند.
ما در مورد چه تعداد آدرس صحبت می‌کنیم؟ اجازه دهید با ذکر مثالی این موضوع را بررسی کنیم.

یک آدرس به طول ۳۲ بیت IPv4 ممکن است به‌صورت زیر باشد:

۱۹۲.۱۶۸.۱.۵

یک آدرس ۱۲۸ بیتی IPv6 ممکن است به‌صورت زیر باشد:

۲۰۰۱:AABB:CCDD:AB00:0123:4567:8901:ABCD

همان‌گونه که مشاهده می‌کنید، آدرس IPv4 بسیار کوتاه‌تر است، بدیهی است که ما دسترسی کمتری به آدرس‌های آی‌پی منحصربه‌فرد داریم.
آنچه مشاهده نمی‌کنیم این است که آدرس‌های IPv6 واقعاً چقدر طولانی هستند.
در بیشتر منابع تفاوت میان آدرس‌های IPv4 و IPv6 به این شکل نشان داده می‌شوند… آدرس IPv4 به‌صورت اعشاری و IPv6 به‌صورت هگزا نشان داده می‌شوند.
آدرس‌های IPv6 بر مبنای هگزا نمایش داده‌شده و استفاده می‌شوند تا آدرس‌ها تا حد امکان فشرده شوند. اگر بخواهیم یک آدرس IPv6 که ۱۲۸ بیت طول دارد را به شکل بومی و در مبنای دو نشان دهیم، چیزی شبیه به صفرها و یک‌های زیر را مشاهده می‌کنید.
در حقیقت درون بسته‌های واقعی چنین چیزی قرار می‌گیرد.

۰۰۰۱۰۰۰۰۰۱۰۰۰۰۰۱۰۰۰۰۱۱۰۱۱۰۰۱۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰

۰۰۰۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱

مثال بالا مجموعه‌ای از ارقام چشمگیر است، اما چیزی نیست که برای چشم انسان قابل‌استفاده و درک باشد؛ بنابراین به‌جای نشان دادن بیت‌ها، آدرس IPv6 در قالب اعشاری نشان داده می‌شوند، به همان روشی که آدرس‌های IPv4 نشان داده می‌شوند.
در این حالت، ممکن است یک آدرس IPv6 چیزی شبیه مثال زیر باشد.

۱۹۲٫۱۶٫۱٫۲٫۳۴٫۰٫۰٫۱٫۰٫۰٫۰٫۰٫۰٫۰٫۰٫۱

حالا فهمیدیم چرا IPv6 همیشه در مبنای هگزا استفاده و نشان داده می‌شود. آدرس‌ها حتی در این قالب فشرده‌شده نیز طولانی هستند!

شناخت درست آدرس‌های IPv6

هنگامی‌که شبکه‌های IPv4 را راه‌اندازی می‌کنیم، زیر شبکه‌بندی اهمیت بالایی دارد، زیرا این امکان را برای ما فراهم می‌کند که بیش از یک مجموعه آدرس IP را در همان شبکه داشته باشیم.
در ابتدایی‌ترین شکل شبکه، ما برخی از آدرس‌های آی‌پی را تنظیم کرده و یک زیر شبکه /۲۴  را اجرا می‌کنیم (ماسک زیر شبکه ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۰) – که در شبکه‌های کوچک مانند داخل یک‌خانه یا دفتر کار کوچک استفاده می‌شوند.
در این حالت شما به ۲۵۴ آدرس آی‌پی منحصربه‌فرد محدود می‌شوید. حال تصور کنید.
برخی از شرکت‌ها هزاران سرور مختلف دارند، بدون آن‌که تمام کامپیوترها و دستگاه‌های کلاینت خود را به شبکه متصل کنند.
در این حالت باید چه‌کاری انجام داد؟ خوشبختانه، ما می‌توانیم زیر شبکه‌های مختلفی درون یک شبکه IPv4 ایجاد کنیم تا دامنه آدرس آی‌پی قابل‌استفاده خود را افزایش دهیم.
اما این کار با برنامه‌ریزی دقیق و محاسبه زیر شبکه‌ها و فضاهای آدرس انجام می‌شود، به همین دلیل است که سازمان‌ها همیشه به دنبال مدیران باتجربه شبکه هستند.
یک پیکربندی زیر شبکه نامعتبر در یک جدول مسیریابی می‌تواند جریان ترافیک شبکه را مختل کند. مدیریت زیر شبکه‌ها در یک شبکه بزرگ IPv4 کار ساده‌ای نیست.

هنگامی‌که در مورد آدرس IPv6 صحبت می‌کنیم، به نظر می‌رسد محدودیت ما در مقیاس آسمان است.
اگر می‌خواهید تمام آدرس‌های IPv6 منحصربه‌فرد موجود در فضای قبلی ۱۲۸ بیتی را محاسبه کنید‌، متوجه خواهید شد که بیش از ۳۴۰ آدرس غیرمستقیم برای ساخت وجود دارد.
به‌عبارت‌دیگر، ۳۴۰ تریلیون، تریلیون، تریلیون آدرس در اختیارتان قرار دارد. این رقمی است که در مورد تعداد آدرس‌های موجود در اینترنت مبتنی بر IPv6 وجود دارد، اما برای شبکه‌های داخلی ما چه معنایی دارد؟

برای بحث در مورد تعداد آدرس‌هایی که می‌توانیم درون یک شبکه داخلی معمولی داشته باشیم که بر مبنای IPv6 را اجرا می‌شود، بیایید ابتدا به عقب برگردیم و بخش‌های مختلف آدرس را تجزیه کنیم.

۲۰۰۱:AABB:CCDD:AB00:0123:4567:8901:ABCD

در مقایسه با ۱۹۲.۱۶۸.۱.۵، آدرس فوق شبیه به یک هیولا به نظر می‌رسد، زیرا معمولاً عادت نداریم با آدرس‌ها در مبنای هگزا کارکنیم.
اما در واقعیت آدرس فوق تنها یک روش متفاوت برای مشاهده و نشان دادن داده‌ها است. همان‌گونه که اشاره کردیم.
این‌یک آدرس ۱۲۸ بیتی به ۸ بخش مختلف تقسیم‌شده است که هر بخش با یک‌دو نقطه از دیگری جداشده و درمجموع ۱۶ بیت را تشکیل داده است.
۶۴ بیت اول (نیمه اول) آدرس اطلاعات مسیریابی است و ۶۴ بیت دوم شناسه دستگاه منحصربه‌فرد در شبکه است.
در قسمت اول، دو مؤلفه متفاوت داریم. ۴۸ بیت اول (۳ گروه هگز) پیشوند سازمانی است که در تمام دستگاه‌های ما در شبکه یکسان خواهد بود.
سپس مجموعه چهارم اطلاعات،۱۶ بیت بعدی است که می‌تواند شناسه زیر شبکه ما باشد.
با استفاده از چند شماره که در این جا به‌عنوان شناسه زیر شبکه ارائه‌شده، این ا‌نعطاف‌پذیری راداریم تا در صورت لزوم زیر شبکه‌های متفاوتی در اختیار داشته باشیم.
در نیمه دوم آدرس راداریم که شامل ۶۴ بیت انتهایی است. ما می‌توانیم این ۶۴ بیت را برای شناسه دستگاه کنار بگذاریم.
این قسمت از آدرس برای هر دستگاه موجود در شبکه متفاوت خواهد بود و آدرس‌های ایستا IPv6 را که برای ارتباطات مورداستفاده قرار می‌گیرند، تعریف می‌کند. آدرس ما به بخش‌های زیر تقسیم می‌شود.

پیشوند سازمانی: ۲۰۰۱:AABB:CCDD:AB00:0123:4567:8901:ABCD where 2001:AABB:CCDD شناسه سازمانی است.

شناسه زیر شبکه: ۲۰۰۱:AABB:CCDD:AB00:0123:4567:8901:ABCD که AB00 شناسه زیر شبکه است.

دستگاه: شناسه‌ها ۲۰۰۱:AABB:CCDD:AB00:0123:4567:8901:ABCD where 0123:4567:8901:ABCD که یک شناسه دستگاه منحصربه‌فرد است.

با این اسکمیای آی‌پی چه تعداد دستگاه‌هایی را در شبکه خود پوشش دهیم؟

در مثال ما، فقط یک بخش ۱۶ بیتی را برای زیر شبکه‌بندی اختصاص داده‌ایم و ۶۴ بیت برای آدرس‌های آی‌پی واقعی در نظر گرفته‌ایم که با این حساب راهکار فوق به ما اجازه می‌دهد بیش از ۶۵۰۰۰ زیر شبکه و عدد یک با ۱۸ صفر جلوی آن شناسه دستگاه منحصربه‌فرد در محدوده آی‌پی خود داشته باشیم.
رقم واقعاً چشمگیر است، این‌گونه نیست؟

اگر این مبنا را لحاظ کنیم و فقط از یک زیر شبکه واحد استفاده کنیم تا به‌تمامی دستگاه‌های ما خدمت‌رسانی کند، نیمه اول آدرس‌های ما همیشه یکسان خواهند بود و درنتیجه یادآوری آن‌ها ساده‌تر است.
به‌مرورزمان به تماشای این اعداد بزرگ هگزا عادت خواهید کرد، اما هنوز هم تا کار کردن با این آدرس‌ها و به‌کارگیری ایستای این آدرس‌ها روی سرورها  یا کامپیوترهای موجود در شبکه زمان زیادی باقی‌مانده است.
توجه داشته باشید که IPv6 قدرت و ضریب اطمینان DHCP و DNS را به میزان قابل‌توجهی بهبود می‌بخشد.

 

مقالاتی که پیشنهاد  می شود مطالعه کنید: