IPV4 vs IPV6 - nedir ve ağlarda ne için kullanılır?

İnternet ve ağlar dünyası bildiğimiz gibi olmaz ve IPv4 adresleme olmasaydı bile olmazdı. Ağ üzerinden cihazlar arasındaki bağlantılarda hem fiziksel hem de kablosuz olarak son derece önemli bir protokol. Bugün IP ile ilgili her şeyi göreceğiz ve IPv4 ile IPv6 arasındaki farkları ana özelliklerini açıklayarak analiz edeceğiz.

İçindekiler dizini

IPv4 ve OSI modeli

IPv4 veya IPv6 olsun, bir IP adresinin ne olduğunu tanımlamak ve anlamak için temel olanla başlamalıyız .

OSI modeli ağ standardı

Ve bunun için OSI (Açık Sistem Bağlantısı) modeline hızlı bir şekilde başvurmalıyız. Bilgisayar ekipmanı üzerinden iletişime müdahale eden farklı ağ protokolleri için bir ağ mimarisi değil, bir referans modelidir. Model, veri seyahatinin farklı aşamalarını bir noktadan diğerine ve her birinde yer alan protokolleri ayırt etmek için telekomünikasyon sistemlerini 7 seviyeye ayırır.

OSI modeli nedir: tam açıklama

Ağ protokollerini sınıflandıran bir model olduğunu zaten biliyoruz ve IPv4 ve IPv6 bu ağ protokollerinden ikisidir. Bu durumda, modelin en düşük düzeylerinden biri olan ağ katmanı veya katman 3'te çalışırlar . Bu katman, paketlerin bağlı iki ağ arasında yönlendirilmesinden sorumludur. Verileri bir noktadan diğerine gerekli anahtarlama ve yönlendirmeyle vericiden alıcıya ulaştıracaktır.

Altında, anahtarların çalıştığı veri bağlantı katmanına (katman 2) sahibiz ve bunun üzerinde katman 4 veya paketleri datagramlar üzerinden ileten TCP protokolünün müdahale ettiği taşıma katmanı var.

IP adresi nedir

IP adresinden, mantıksal olarak ve bir hiyerarşiye göre bir ağ arabirimini tanımlayan ondalık veya onaltılık (göreceğiz) sayısal bir küme olarak bahsediyoruz. Bir ağa bağlı her cihaza bir IP adresi, bu dünyadayken DNI gibi geçici bir tanımlayıcı veya bir telefon hizmeti sözleşmesi yaparken bir telefon numarası atanmalıdır. IP sayesinde, farklı bilgisayarlar birbirleriyle iletişim kurabilir ve alıcıları bulana kadar paketlerin ağ üzerinden seyahat etmesini sağlar.

IP adresi sabit ( sabit IP) veya dinamik (DHCP veya Dinamik Ana Bilgisayar Yapılandırma Protokolü) olabilir, her zaman ağ katmanında çalışan bir sunucu veya yönlendirici tarafından atanabilir. Sabit IP hakkında konuştuğumuzda, ana bilgisayarın kapatılıp tekrar açılsa bile her zaman aynı IP adresine sahip olacağı anlamına gelir. DHCP'de IP açıldığında ana bilgisayara dinamik olarak atanır, elbette, bir ağın düğümlerine genellikle ilk kez yönlendiriciyle ilişkilendirildikten sonra aynı IP adresi verilir.

Ağ mimarisinde, İnternet olacak genel ağ ile Wi-Fi'ye bağlanırsak bilgisayarlarımızın ve Akıllı Telefonlarımızın veya Tabletlerimizin bulunduğu yönlendiricimizin arkasındaki özel ağ arasında ayrım yapmalıyız. İlk durumda, İnternet'le iletişim kurmak için yönlendiriciye atanan adres olan harici bir IP'den bahsediyoruz, neredeyse her zaman İSS'miz tarafından sağlanan bir dinamik. İkincisi, dahili IP hakkında , yönlendiricinin ağımızdaki bilgisayarlara verdiği adresle konuşuyoruz, bu neredeyse her zaman 192.168.xx türünde

IP'yi, bu sefer sabit ve benzersiz başka bir adres olan MAC adresiyle karıştırmamalıyız; bu, ağdaki her bilgisayarı tanımlamaktadır. Bu, bir telefonun IMEI'si gibi fabrikada ayarlanmıştır, ancak değiştirilmesi mümkün olsa da, OSI modelinin taşıma katmanındaki ana bilgisayarı tanımlar. Aslında anahtar veya yönlendirici MAC ile IP'yi ilişkilendirmesidir. MAC, 6 adet iki karakterlik blokta onaltılı gösterimde ifade edilen 48 bitlik bir koddur.

IP protokolü

IP adresi, daha yeni bir sürüm olarak IPv4 ve IPv6 adresleme sistemi olan ve geleceğe hazırlanan IP protokolüne (İnternet Protokolü) ait tanımlayıcıdır. Ağ katmanında çalışan ve bağlantıya yönelik olmayan bir protokoldür, yani bir ağın iki ucu ile veri alışverişi arasındaki iletişim önceden anlaşma yapılmaksızın yapılabileceği anlamına gelir. Başka bir deyişle, alıcı, alıcının mevcut olup olmadığını bilmeden veri iletir, bu nedenle açıldığında ve bağlandığında alıcıya ulaşır.

IPv4 ve IPv6, anahtarlamalı veri paketlerini OSI modeline göre çalışan fiziksel ağlar üzerinden aktarır. Bu, paketin hedefe en hızlı yolu bulmasını sağlayan bir teknik olan yönlendirme sayesinde yapılır, ancak geleceğini garanti etmeden, elbette, bu garanti TCP, UDP veya başka bir protokol içeren veri taşıma katmanı tarafından verilir.

IP protokolü tarafından işlenen veriler, gönderilmek üzere herhangi bir koruma veya hata kontrolü olmayan datagram adı verilen paketlere ayrılır. Bir datagramın sadece IP ile gönderilip gönderilmeyeceği gelebilir, kesilebilir veya tamamlanabilir ve rastgele bir sırada olabilir. Yalnızca verilerle birlikte kaynak ve hedef IP adresi hakkında bilgi taşır. Tabii ki bu çok güvenilir görünmüyor, bu nedenle taşıma katmanında bu datagram hata işleme ve çok daha fazla bilgi ekleyen bir TCP veya UDP segmentine alınır ve sarılır.

IPv4

Şimdi RFC 791 standardı tarafından tanımlanan ilk ARPANET paket değişim ağı oluşturulduğu 1983'ten beri ağlarda çalışan IPv4 protokolüne odaklanalım. Ve adından da anlaşılacağı gibi, sürüm 4'teki IP protokolü, ancak önceki sürümlerin uygulanmadığı ve bu her şeyden önce oldu.

IPv4, ondalık gösterimde noktalarla ayrılmış 4 sekizli (8 bit sayı) şeklinde düzenlenmiş 32 bit adres (ikili olarak 32 adres ve sıfırlar) kullanır. Bunu pratiğe çevirmek bir sayı olacaktır:

192.168.0.102

Bu şekilde 0.0.0.0'dan 255.255.255.255'e kadar adreslerimiz olabilir. önceki IP'yi ikili koduna çevirirsek:

192.168.0.102 = 11000000.10101000.00000000.01100110

Başka bir deyişle, 32 bit, bu nedenle IPv4 ile toplamda şunları ele alabileceğiz:

2 ³² = 4394962796 ev sahibi

Çok fazla gibi görünebilir, ancak şu anda IPv4 adresleri pratik olarak tükenmiştir, çünkü 4 milyar bilgisayar bugün oldukça normal bir rakamdır. Aslında, zaten 2011 yılında, Çin'de IP adresleri vermekle görevli organ son paketi kullandığında kıt olmaya başladılar, bu yüzden IPv6 protokolü kurtarmaya çıktı . Bu adreslemeyi neredeyse 40 yıldır kullanıyoruz, bu yüzden ömür boyu kötü değil.

Dahili IP adreslerinin LAN ağlarında her zaman aynı olacağını ve harici IP'lerden etkilenmeyeceğini unutmamalıyız. Bu, dahili bir ağda 192.168.0.2'ye sahip bir ana makineye sahip olabileceğimiz anlamına gelir ve bu, başka bir dahili ağdaki diğer ana bilgisayarlar tarafından da istenildiği kadar çoğaltabileceğimiz anlamına gelir. Ancak harici IP adresleri İnternet ağında görülür ve bunlar her durumda tekrarlanamaz.

IPv4 başlığı

Bu nedenle, minimum 20 bayt ve maksimum 40 bayt olan bir IPv4 başlığının yapısını gözden geçirmek uygundur.

Her bölümü hızlı bir şekilde açıklayacağız, çünkü bazıları daha sonra IPv6'ya genişletilebilir

• Sürüm (4 bit): v4 için 0100 ve v6 için 0110 olmak üzere protokolün sürümünü tanımlar. IHL (4 bit): 20 bayttan 60 bayta kadar olan başlığın boyutu veya 160 bit ile 480 bit arasında aynı olan başlığın boyutu. Servis süresi (8 bit): paketin özel olması durumunda bir tanımlayıcı, örneğin teslimat aciliyeti göz önüne alındığında daha önemlidir. Toplam uzunluk (16 bit): veri biriminin veya fragmanın sekizli olarak toplam boyutunu yansıtır. Tanımlayıcı (16 bit): datagram daha sonra Bayraklara (3 bit) ve parçanın ofsetine veya konumuna (13 bit) katılabilecek şekilde parçalanırsa kullanılır: 1. bit 0, 2. bit (0 = bölünebilir, 1 bölünemez), 3. bit (0 = son parça, 1 = ara parça) TTL (8 bit): IPv4 paket ömrü. 64 veya 128 olacak şekilde yönlendiricilerdeki atlama sayısını yansıtır. Paket bittiğinde kaldırılır. Protokol: datagramın daha yüksek katmanlarda, örneğin TCP, UDP, ICMP, vb. İletilmesi gereken protokolü gösterir. Checksum: paketin bütünlüğünü kontrol etmek, önceki değerlerin her değişmesinde yeniden hesaplama yapmak.

IPv6 ve IPv4 ile farkları

Bu protokollerden birini tam olarak açıklamak bir dünya olmasına rağmen, bunu sonsuza kadar yapamayız, bu yüzden şimdi IPv6 veya İnternet Protokolü sürüm 6 ile devam edeceğiz. Ve sürüm 5 nerede? Hiçbir yerde, sadece deneyseldi, bu yüzden ne olduğunu ve IPv4 ile arasındaki farkları görelim .

Kesinlikle hepimiz öncekilerden bir IP adresi görmüş olacağız, ama elbette bu birkaç kez daha biri, ya da fark etmedik bile. IPv6, 2016 yılında RFC 2460 standardının tanımı ile uygulanmıştır ve temel olarak gerektiğinde IPv4'ün yerini alması amaçlanmıştır. Bu standart Asyalılara daha fazla IP adresi verme ihtiyacından doğdu. IP adresleri konuşmak için ayrılmıştır ve son paket yukarıda tartışıldığı gibi 2011 yılında ayrılmıştır. Bu, hepsinin zaten kullanıldığı anlamına gelmez, çünkü şirketler ağa daha fazla düğüm eklendiğinde bunları kullanır.

IPv6 ayrıca her tür cihaza sabit IP sağlamak için tasarlanmıştır. Ancak bu yeni sürümle daha fazla IP adresi verebiliriz? Birkaç tane olacak, çünkü bu adres bir öncekine benzer bir mekanikle 128 bit kullanıyor. Ancak bu kez onaltılı gösterim kullanılarak yapılır , böylece daha az yer kaplar, çünkü sekizlide 128 bit oluşturmak çok uzun bir adrese yol açacaktır. Bu durumda, her biri 16 bit olan 8 bölümden oluşur.

Bunu tekrar uygulamaya aktarmak, şuna benzer bir alfasayısal sayı olacaktır:

fe80: 1a7a: 80f4: 3d0a: 66b0: b24b: 1b7a: 4d6b

Bu şekilde 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0 ile ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff arasında değişen adreslerimiz olabilir . Bu kez sadece depresyondan kaçınmak için bu adresi ikili koda çevirmeyeceğiz, ama 128 tane sıfır ve bir tane olacak. Bilgisayarımızda veya başka bir ana bilgisayarda bu adreslerden herhangi birini gördüğümüzde , daha az grupla temsil edilmesi mümkündür ve yalnızca sıfırlı gruplarımız varsa, bunlar sağda oldukları sürece atlanabilir.

Şimdi IPv6 ve bu 128 bit ile toplamda şunları ele alabileceğiz:

2 ¹²⁸ = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 ev sahibi

Bu şekilde, kapasiteleri gerçekten aşırı olduğu için Çinliler istedikleri tüm sunucuları herhangi bir sınırlama olmadan yükleyebilecekler. Şu anda tek başına çalışmasa da, bilgisayarlarımızın ağ kartlarında zaten bir IPv6 adresi var.

IPv6 vs IPv4 üstbilgisi ve diğer haberler

Yeni bir adresleme uygulamak için önemli olan, onu önceki protokollerle geriye dönük olarak uyumlu hale getirmek ve diğer katmanlarda çalışmaktır. IPv6 kullanımı, ağ katmanının adreslerini entegre ettikleri için FTP veya NTP dışında başlıklarda çok az değişiklik yapan uygulama ve taşıma katmanlarının diğer protokolleri ile kullanılabilir.

Ayrıca protokol başlığının nasıl basitleştirileceğini de inceledik, IPv4 ve sabit uzunlukta olduğundan daha basit hale getirdik, bu da verigramın işlenmesine ve tanımlanmasına büyük ölçüde yardımcı oluyor. Bu, bilgileri IPv4 veya IPv6 ile göndermemiz gerektiği, ancak her ikisinin de karışık olarak göndermemesi gerektiği anlamına gelir. Bu başlığı görelim:

Artık, uzantı üstbilgileri biçiminde seçenekler eklemezsek, IPv4'ün iki katı uzunluğa rağmen başlık basitleştirilmiştir.

• Sürüm (4 bit) Trafik sınıfı (8 bit): paket öncelik kontrolü Akış etiketi (20 bit) ile aynıdır : QoS Veri uzunluğunu (16 bit) yönetir : veri için alanı ne kadar ölçtüğü açıktır. 64 KB standart boyut olarak ve jumboframes tarafından belirlenir Sonraki üstbilgi (8 bit): IPv4 protokolü Atlama sınırı (8 bit) bölümüne karşılık gelir : TTL Uzantı başlıklarının yerini alır : parçalanma, şifreleme vb. İçin ek seçenekler ekler. IPv6'da 8 tip uzatma başlığı vardır

Bu protokole dahil edilen yenilikler arasında, alt ağlarda veya dahili ağlarda ve daha basit bir biçimde bile daha büyük bir adresleme kapasitesini vurgulamak mümkündür. Şimdi sadece birkaç düğüm tanımlayıcısını değiştirerek bir alt ağda en fazla 2 ⁶⁴ ana makineye sahip olabiliriz.

Buna, bir IPv6 res'e dahil edildiğinde her bir düğümün kendi kendine yapılandırılabilme olasılığı da eklenir. Bu durumda, yönlendiriciden bir IP istenmez, ancak ND tarafından yapılandırma parametrelerini soran bir istek, buna durumsuz adres otomatik yapılandırma (SLAAC) denir. Her ne kadar mümkün değilse DHCPv6'yı da kullanabilirsiniz.

Bu durumda IPsec isteğe bağlı değildir, ancak zorunludur ve bu protokolle zaten çalışan yönlendiriciler için doğrudan IPv6'da uygulanır. Buna Jumbogramlar için destek ekliyoruz, yani IPv4'ün maksimum 64KB'den çok daha büyük olan ve şimdi 4 GB'a kadar ulaşabilen Jumbo datagramları ekliyoruz.

Özetle, IPv4 ve IPv6 üstbilgileri arasındaki farkı not etmek için size iki tablo bırakıyoruz.

• Mavi: her iki başlıktaki ortak alanlar Kırmızı: kaldırılan alanlar Yeşil: yeniden adlandırılan alanlar Sarı: yeni alanlar

Özel, genel ve IPv6 IP adresimizi nasıl bilebilirsiniz?

Bitirmeden önce, kendimize IP adreslerimizi, ekipmanlarımızın ve yönlendiricimizin adreslerini nasıl bileceğimizi öğretiriz.

Windows 10'da yerel IPv4 ve IPv6 adresini bulmak için birkaç yöntem vardır, ancak en hızlı yol komut istemidir. Bu yüzden Başlat'ı açıp CMD yazıp Enter tuşuna basıyoruz. Orada yazacağız

ipconfig

Ve sonucu alacağız.

Genel IP adresini bilmek için tarayıcımıza veya yönlendiricimize başvurmamız gerekecek. sayfada yapabiliriz:

Hangi-is-my-IP

Son olarak, genel bir IPv6 adresimiz olup olmadığını şu şekilde kontrol edebiliriz:

Test-IPv6

Size konuyla ilgili bazı ağ eğitimlerini bırakıyoruz

PC'nizin IPv6 olduğunu biliyor muydunuz, var olduğunu biliyor muydunuz? Herhangi bir sorunuz varsa veya bir şeye işaret etmek istiyorsanız, yorumlardan size yardımcı olmaktan memnuniyet duyarız.