IP version 6 เพื่อยุคใหม่ของ Internet
IP รุ่นที่ 4 ที่เรากำลังใช้อยู่ ณ ปัจจุบัน ซึ่งจัดเป็นรากฐานสำคัญของอินเทอร์เน็ตและการเชื่อมโยง
ระหว่างเครือข่ายนั้น กำลังเริ่มเข้าสู่ทางตัน เนื่องจากแอดเดรสที่มี ไม่เพียงพอต่อการใช้งานรวมไป ถึง ตารางเลือกเส้นทางที่มี
ขนาดใหญ่ เกินกว่าที่เราเตอร์ ( Router ) จะรองรับไหว ซึ่งอาจกล่าวได้ว่า IP
รุ่นที่ 4 นี้ กำลังเดินทางไปสู่จุดสิ้นสุดแห่งยุคสมัยของตัวเองแล้ว เราจำเป็นจะต้องหาชุดโปรโตคอลใหม่
มาทดแทนเพื่อจะได้ก้าวไปสู่อินเทอร์เน็ตยุคใหม่ มาตรฐาน IP รุ่นที่ 6 จึงได้ถือกำเนิดขึ้นมาด้วยเหตุนี้เอง ....
IP ยุคใหม่
ความจำเป็นที่ต้องมี IP ใหม่ ก็เพื่อรองรับการขยายตัวอย่างรวดเร็วของผู้ใช้อินเทอร์เน็ต ซึ่งแอดเดรส
จำนวน 4 พันล้านดูเหมือนจะไม่เพียงพอต่อการ สำหรับอินเทอร์เน็ตยุคใหม่เสียแล้ว ITTF เริ่มองปัญหา
การขาดแคลน แอดเดรสและมองหาหนทางแก้ไขมาตั้งแต่ปี 1990 แล้ว โดยตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา ก็มีการจัดำทข้อเสนอ
โปรโตคอล สำหรับทดแทน IP หลายฉบับ และ ในที่สุดก็ได้กำหนดให้ IP ในยุคถัดไป
คือ IP รุ่นที่ 6 ( IP version 6 หรือ IPv6 ) เนื่องจาก IP แอดเดรส ที่ใช้ปัจจุบันนี้ถูกเก็บไว้ในส่วนของ
Header ของ IP Packet เพราะฉะนั้นการขยายขนาดของ IP แอดเดรส ก็จะมีผลต่อ ขนาดของ Header
ด้วย และหากว่าจำเป็นจะต้องปรับปรุงชุดโปรโตคอลใหม่ ผลที่เกิดขึ้นก็คือ จะต้องเปลี่ยนแปลง Software
ต่างๆ ในทุกๆ Host และ Router อีกด้วย ซึ่งเป็นเรื่องที่ใหญ่เกินกว่าที่จะทำให้เสร็จสิ้นได้ ในระยะเวลาอันสั้น
และหากว่า IP รูปแบบใหม่นี้ มีความแตกต่าง จากเดิมอย่างสิ้นเชิงด้วยแล้ว ก็ยิ่งเป็นเรื่องยากและลำบากเข้าไปใหญ่
มาตรฐาน IP เดิมนั้น จัดว่าผ่านการออกแบบ และ วางรากฐานมาไว้ค่อนข้างดีแล้ว และด้วยจากประสบการณ์ตลอด
ระยะเวลากว่า 20 ปี ที่ผ่านมา ก็ช่วยให้เห็นจุดด้อยบางจุดที่มีอยู่ใน IP เดิม ดังนั้นในการออกแบบมาตรฐานให้
กับ IP ยุคใหม่นี้ จึงมีพื้นฐานมาจาก มาตรฐาน IP เดิม เพียงแต่ปรับปรุงแก้ไขจุดด้อยดังกล่าวรวมถึงปรับปรุง
การทำงานบางส่วนให้มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น เพื่อสอดคลอ้งกับควาต้องการทั้งในปัจจุบันและในอนาคตมากขึ้น
IP รุ่นที่ 6 นี้มีส่วนที่ปรับปรุงหลักๆ ก็คือ
ขยายขนาดของแอดเดรสขึ้นเป็น 128 Bit
เพิ่มขีดความสามารถการเลือกเส้นทาง และ สนับสนุนโมไบล์โฮสต์ ( Mobile Hosts )
สนับสนุนการทำงานแบบ Real-Time Service
มีระบบการติดตั้งแอดเดรสอัตโนมัติ ( AutoConfiguration )
ปรับปรุง Header ใหม่ เพื่อให้การประมวลผลมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เพิ่มระบบรักษาความปลอดภัย
IP แอดเดรสรุ่นที่ 6
IP รุ่นที่ 6 นี้ จะมีแอดเดรสขนาด 128 Bit ซึ่งก็จะสามารถมี Node ได้มากถึง 3.4 x 10 ( ยกกำลัง 38 )
เทียบกับมาตรฐานเดิม ก็เป็นหลายล้านๆ เท่าเลยละครับหากคิดเฉลี่ยต่อพื้นผิวโลกและถือว่าเราสามารถใช้
IP แอดเดรสรุ่นที่ 6 นี้ได้อย่างเต็ม 100% แล้ว จะมีแอดเดรสได้ประมาณ 6.6x10 ( ยกกำลัง 23 ) แอดเดรส
ต่อพื้นที่ทุกๆ หนึ่งตารางเมตร เลยละครับ ซึ่งก็คาดว่า ก็น่าจะเพียงพอต่ออนาคตข้างหน้าอย่างน้อยๆ
ก็อีก 30 ปีเลยทีเดียว
IP รุ่นที่ 6 นี้ ยังแบ่งแอดเดรสออกเป็น 3 ชนิด ก็คือ
Unicast ใช้เป็นแอดเดรสกำหนดอินเทอร์เฟส
Anycast แอดเดรสกำหนดกลุ่มของอินเทอร์เฟส Packet ที่ส่งไปยัง Anycast จะถูกส่งต่อไปยังอินเทอร์เฟส
เพียงอินเทอร์เฟสเดียวที่อยู่ใกล้ที่สุด จากการวัดของโปรโตคอลเลือกเส้นทาง
Multicast แอดเดรสกำหนดกลุ่มอินเทอร์เฟส Packet ที่ส่งไปยัง Multicast จะถูกนำส่งไปยังทุกๆ
อินเทอร์เฟสที่อยู่ในกลุ่มนั้น เพราะ IP ในรุ่น 6 นี้ จะไม่มี Broadcast Address แต่จะใช้ Multicast Address แทน
รูปแบบการเขียน IP แอดเดรสรุ่นที่ 6
IP แอดเดรสในรุ่นที่ 6 นี้ จะใช้การเขียนในรูปของเลขฐาน 16 สี่หลัก แล้วคั่นกันด้วย เครื่องหมาย ":" ดังตัวอย่างนี้ครับ
FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210
ต่างจากของเดิมซึ่งเป็นรุ่นที่ 4 ที่เราคุ้นๆตากัน เช่น 203.151.152.2
ผู้ออกแบบได้ให้ความเห็นว่า การใช้เลขฐาน 16 แทนนั้น จะทำให้ดูกระทัดรัดและสะดวกกว่าการใช้
เลขฐาน 10 แต่ ยากต่อการจดจำและใช้ค่าโดยตรงเป็นอย่างยิ่ง ( ดูแล้วไม่ง่ายต่อการจดจำเลยนะครับ )
ดังนั้น ต่อไป ผู้ใช้งานก็จำเป็นต้องพึ่งชื่อเครื่องผ่านทาง DNS อย่างหลีกเลี่ยงได้ยาก แต่โชคร้ายนั้นหล่น
อยู่ที่ผู้ดูแลระบบ ซึ่งยังจำเป็นต้องใช้แอดเดรสในรูปแบบตัวเลขนี้ แต่ก็ใช่ว่าการเขียนแอดเดรสใหม่นี้
จะต้องเขียนยาวๆ กันแบบนี้เสมอไป เพราะผู้ออกแบบ ก็ได้เผื่อไว้แล้ว เพื่อความสะดวกในการจดจำ ดังนั้นจึงได้มี
การกำหนดการเขียนแอดเดรสแบบย่อๆ ไว้ด้วย โดยจะย่อแอดเดรสที่มีเลขศูนย์ ( 0 )
ต่อเนื่องกันหลายๆตัว เช่น
1080:0000:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A
ก็จะย่อโดยละ0ทั้ง4ตัวที่อยู่ระหว่าง":"ให้เป็นตัวเดียวและเลข"0"ที่อยู่ข้างหน้าตัวเลขอื่นๆไว้ได้ด้วย ดังนี้ครับ
1080:0:0:0:0:8:800:200C:417A
และยังสามารถละเลข "0" ที่ต่อเนื่องกันเป็นชุดๆ นี้ได้อีกด้วย โดยใช้สัญลักษณ์ "::" แทน ดังนี้ครับ
1080::8:800:200C:417A
เครื่องหมาย "::" นี้ สามารถอยู่ได้ทั้งหน้าและหลังสุด หรืออยู่ภายในก็ได้ เช่น
FEDC:BA98:0000:0000:0000:0000:7654:3210 ย่อได้เป็น FEDC:BA98::7654:3210
FEDC:BA98:7654:3210:0000:0000:0000:0000 ย่อได้เป็น FEDC:BA98:7654:3210 ::
0000:0000:0000:0000:FEDC:BA98:7654:3210 ย่อได้เป็น ::FEDC:BA98:7654:3210
ข้อแม้ : การใช้ "::" นั้นจะต้องใช้เพียงครั้งเดียว ต่อการเขียนหมายเลข IP แอดเดรส 1 ชุด เพื่อไม่ให้
เกิดความกำกวม ตัวอย่างเช่น 0:0:0:BA98:7654:0:0:0 อาจเขียนแทนได้ด้วย ::BA98:7654:0:0:0
หรือ 0:0:0:BA98:7654:: อย่างใดอย่างหนึ่ง แต่ไม่สามารถเขียนแทนด้วย ::BA98:7654:: ได้เพราะเราจะ
ไม่สามารถแยกจำนวนบิตที่เป็นศูนย์ที่อยู่ในส่วนหน้า และ ส่วนหลังได้แล้ว IP แอดเดรสของรุ่นที่ 4
จะเอามาเขียนแบบรุ่นที่ 6 ได้ไหม? คำตอบคือได้ครับ โดยการเติม นำหน้า แล้วตามด้วยรูปแบบเดิม
ของแอดเดรสรุ่น 4 เช่น 203.151.152.2 ก็จะเขียนแบบผสมได้เป็น ::203.151.152.2 หรือเต็มๆ ก็คือ
0000:0000:0000:0000:0000:0000:203.151.152.2 ครับ
ต่อไปเรามาดูจุดเด่นอื่นๆ ของ IP รุ่นที่ 6 กันต่อดีกว่าครับ ได้แก่ เรื่องของการติดตั้งอัตโนมัติ และ
การรักษาความปลอดภัย การติดตั้งแบบอัตโนมัติ การติดตั้งหรือกำหนด IP แอดเดรสในรุ่นที่ 4 ที่เราๆ
ใช้กันอยู่นั้น โดยทั่วๆไป จะต้องอาศัยผู้ดูแลระบบในการป้อน หรือ กำหนดแอดเดรสและรายละเอียดอื่นๆ
ที่จำเป็นให้ แต่สำหรับ IP แบบใหม่นี้ จะสามารถติดตั้งได้โดยอัตโนมัติ โดยจะให้เครื่องทำการตรวจค้น
และกำหนดค่าแอดเดรส รวมถึงรายละเอียดอื่นๆ ที่จำเป็น แบบ " Plug and Play " ( ไม่ใช่ Plug and
Pray ) ได้เลย โดยที่ผู้ใช้ หรือ ผู้ดูแลระบบ ไม่ต้องเข้าไปจัดการใดๆเลย การรักษาความปลอดภัย IP รุ่นที่ 6
นี้จะมีการเตรียมระบบการรักษาความปลอดภัยไว้ด้วยกัน 2 รูปแบบคือ แบบการพิสูจน์ตัวจริง ( Authentication )
และแบบการเข้ารหัส ( Encryption ) การพิสูจน์ตัวจริงนั้น จะเป็นกระบวนการรับประกันว่า Packet ที่ส่งด้านต้นทาง
ได้ส่งมาจริง และข้อมูลที่ได้รับ ก็ไม่ได้ถูกเปลี่ยนแปลงในระหว่างทาง ซึ่งช่วยยืนยัน ว่าไม่มีการปลอมแปลงเอกสาร
หรือ แอบอ้างผู้ส่งได้ การพิสูจน์ตัวจริงนั้น ทำโดยสร้าง ค่าพิสูจน์ตัวจริง หรือ Authentication Dataซึ่งได้มาจาก
การคำนวณข้อมูลที่ต้องการส่ง และ ส่งค่านี้ไปพร้อมๆกับข้อมูล แล้วทางผู้รับ ก็จะนำเอาข้อมูลมาคำนวณพิสูจน์
ตัวจริงบ้าง แล้ว เปรียบเทียบกับค่าที่ได้รับว่าตรงกันไหม หากตรง ก็จะถือว่า เป็นข้อมูลที่ส่งมาจากผู้ส่งจริงๆ
และข้อมูลนั้น ไม่ได้ถูกเปลี่ยนแปลงระหว่างทาง IP รุ่นที่ 6 นี้ จะใช้ขั้นตอนในการตรวจสอบตามกรรมวิธีแบบ
MD5 หรือ Message Digest 5 ( สำหรับรายละเอียดเรื่องนี้ ผมจะลองค้นหามาให้อีกทีนะครับ )การพิสูจน์ตัวจริงนี้
ไม่ได้เป็นข้อบังคับ หากทาง Host เห็นว่าไม่จำเป็นต้องพิสูจน์ ก็ไม่จำเป็นต้องใช้แต่อย่างใด หรือต้องการใช้มาตรฐาน
อื่นในการพิสูจน์ ก็สามารถใช้ได้ โดยการตกลงกันระหว่าง Host ทั้ง 2 ฝั่ง ( ผู้รับ - ผู้ส่ง ) การเข้ารหัสลับนั้น เป็น
กระบวนการเข้ารหัสของข้อมูล เพื่อให้ผู้รับปลายทางเท่านั้นที่จะสามารถถอดรหัสและอ่านข้อมูลได้ โดยใช้ค่าหนึ่งค่า
เพื่อกำหนดรูปแบบ การใช้ระบบรักษาความปลอดภัย ค่านี้เรียกว่า ค่า Security Parameter Index หรือ SPI
โดยปกติ ด้านปลายทางจะเป็นผู้กำหนดค่า SPI แล้วส่งให้กับทางฝ่ายต้นทางทราบในระหว่างกระบวนการแลกเปลี่ยน
กุญแจรหัสกัน การพิสูจน์ตัวจริงนั้น จะเป็นเพียงการรับประกันว่าข้อมูลที่ได้รับนั้นถูกต้องและมาจากตัวจริงเท่านั้น
แต่ไม่อาจป้องกันการดักจับ Packet และ การลักลอบนำข้อมูล ไปใช้ได้ ดังนั้นการเข้ารหัสนี้จึงเป็นการป้องกันเ
หตุการณ์ดังกล่าว โดยผู้ที่มีกุญแจรหัสเท่านั้น จึงจะสามารถอ่านข้อมูลนั้นๆ ได้
การปรับเปลี่ยนไปสู่ IP รุ่นที่ 6
ITTF คาดการณ์ไว้ว่า IP รุ่นที่ 4 ( รุ่นปัจจุบัน ) นั้นจะรองรับการใช้งานได้จนกระทั่งราวๆ ค.ศ. 205 ถึง 2010
( ตาม RFC 1715 ) เท่านั้น แต่ก็ยังไม่มีผู้ใดกำหนดแน่ชัด ว่าจะมีการปรับเปลี่ยนจาก IP รุ่นที่ 4 ไปยังรุ่นที่ 6
เมื่อใด และแน่นอน ไม่สามารถทำการปรับเปลี่ยนพร้อมๆกันในคราวเดียวกันทั้งระบบอินเทอร์เน็ตได้ในวันใด วันหนึ่ง
ขั้นตอนในการปรับเปลี่ยนพอจะสรุปได้ดังนี้
ปรับ DNS Server ให้สามารถทำงานกับ IP แอดเดรสในรุ่นที่ 6 ได้
เพิ่ม แอดเดรสรุ่น 6 ให้เข้ากับฐานข้อมูล DNS
สร้างระบบ Dual Stack ให้ Host และ Router ( Dual Stack หรือ แสตคคู่ ทำให้ Host และ Router
สามารถทำงานได้กับทั้ง IP รุ่นที่ 4 และ IP รุ่นที่ 6 )
ปรับตั้งระบบอุโมงค์เครือข่ายให้สนับสนุนการทำงานของ IP รุ่นที่ 6 และ Dual Stack ด้วย ( การส่ง Packet IP
รุ่นที่ 6 ข้ามไปยัง IP รุ่นที่ 4 จำเป็นต้องใช้การสร้างอุโมงค์เครือข่ายเป็นตัวช่วยในการส่ง )
ทำการแปลง Header สำหรับ Node ที่ยังเป็นรุ่นที่ 4 โดยขั้นตอนนี้จะอยู่ในช่วงระยะสุดท้ายแล้ว
รายละเอียดเพิ่มเติม
ข้อกำหนดของ IP รุ่นที่ 6 นี้ จะตีพิมพ์อยู่ใน RFC2460
การจัดแบ่งแอดเดรส ตีพิมพ์ใน RFC 2373
แอดเดรส Global Unicast ตีพิมพ์ใน RFC2374
Flow Label Field ของ IP รุ่น 6 อยใน RFC1809
และการปรับเปลี่ยนไปสู่ IP รุ่นที่ 6 จะอยู่ใน RFC1933
by ๛sc
