IPv6 to nowsza wersja protokołu internetowego, czyli zestawu zasad, według których urządzenia komunikują się w sieci. Zastępuje on IPv4, który powstał jeszcze w latach 80. i do dziś jest szeroko używany. IPv6 powstał, ponieważ w poprzednim formacie liczba dostępnych adresów zaczęła się wyczerpywać. Jako że każde urządzenie podłączone do internetu potrzebuje unikalnego adresu IP, ich pula 4,3 miliarda ze starego protokołu zaczęła nie wystarczać.
Przestrzeń adresowa i nowy format adresu IPv6
IPv6 rozwiązuje ten problem przez znaczne zwiększenie przestrzeni adresowej. Zamiast 32 bitów, jak w IPv4, używa 128 bitów. W praktyce daje to około 3,4 x 10^38 możliwych adresów. To liczba tak duża, że trudno ją sobie wyobrazić w codziennych kategoriach. Dzięki temu każde urządzenie może mieć publiczny adres bez potrzeby stosowania rozwiązań pośrednich, takich jak NAT, czyli translacja adresów.
Adres IPv6 wygląda inaczej niż IPv4. Zamiast czterech liczb oddzielonych kropkami mamy osiem grup zapisanych w systemie szesnastkowym, oddzielonych dwukropkami, na przykład 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334. W praktyce zapis da się skracać. Zera w środku można pomijać, a ciągi zer zastępować podwójnym dwukropkiem, ale tylko raz w adresie. To ułatwia pracę, bo pełny zapis byłby mało wygodny.
Automatyczna konfiguracja SLAAC i struktura podsieci
W IPv6 zmieniło się też podejście do konfiguracji adresów. Wiele urządzeń może automatycznie wygenerować swój adres na podstawie prefiksu sieci i własnego identyfikatora. Mechanizm ten nazywa się SLAAC, czyli Stateless Address Autoconfiguration. Dzięki temu nie zawsze potrzebny jest serwer DHCP, choć jego odpowiednik dla IPv6, czyli DHCPv6, również istnieje i bywa używany w bardziej kontrolowanych środowiskach.
Ponadto warto wspomnieć o strukturze adresu IPv6. Składa się on z części sieciowej i części identyfikującej interfejs. Typowy podział to 64 bity na sieć i 64 bity na interfejs. Taki układ pozwala na tworzenie bardzo dużych podsieci i upraszcza projektowanie sieci. Administrator nie musi zatem już tak oszczędnie gospodarować adresami jak w IPv4.
Nagłówek pakietu IPv6 i metody transmisji danych
IPv6 wprowadza też zmiany w nagłówku pakietu. Jest on prostszy i ma stałą długość 40 bajtów. Usunięto niektóre pola znane z IPv4, a część funkcji przeniesiono do tzw. nagłówków rozszerzeń. Dzięki temu routery mogą szybciej przetwarzać pakiety, bo podstawowe informacje są zawsze w tym samym miejscu.
Istotną różnicą jest również sposób obsługi transmisji grupowej. IPv6 nie używa broadcastu, czyli rozgłaszania do wszystkich urządzeń w sieci. Zamiast tego stosuje multicast i anycast. Pierwszy z wymienionych pozwala wysyłać dane do wybranej grupy odbiorców. Z kolei drugi kieruje pakiet do najbliższego węzła z danej grupy. To zmniejsza obciążenie sieci i poprawia wydajność.
Bezpieczeństwo sieci (IPsec) i wdrożenie standardu
Pod względem bezpieczeństwa, IPv6 cechuje się wsparciem dla IPsec, czyli zestawu protokołów do szyfrowania i uwierzytelniania ruchu. W starszej wersji protokołu jest to opcjonalne rozszerzenie. W praktyce jednak samo zastosowanie IPv6 nie oznacza automatycznie bezpieczniejszej sieci. Wszystko zależy bowiem od konfiguracji i stosowanych mechanizmów.
IPv6 to zatem odpowiedź na rosnące potrzeby internetu i jego nieustanne rozszerzanie. Protokół ten oferuje ogromną przestrzeń adresową, uproszczoną konfigurację i bardziej uporządkowaną strukturę pakietów. Wdrożenie go postępuje stopniowo, ale kierunek jest jasny. W dłuższej perspektywie IPv6 stanie się standardem, a IPv4 będzie powoli znikał z użycia.