Internet Protocol version 6 (IPv6)
ประวัติความเป็นมาของอินเทอร์เน็ตเริ่มต้นด้วยการพัฒนาของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ในปี 1950 แนวคิดเริ่มต้นของเครือข่ายแพ็คเก็ตที่เกิดขึ้นในหลายห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ในสหรัฐอเมริกาสหราชอาณาจักรและฝรั่งเศส ของกระทรวงกลาโหมสหรัฐได้รับรางวัลสัญญาเร็วที่สุดเท่าที่ 1960 สำหรับระบบเครือข่ายแพ็คเก็ตรวมถึงการพัฒนาของอาร์พาเนต (ซึ่งจะกลายเป็นเครือข่ายแรกที่ใช้อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล). ข้อความแรกที่ถูกส่งผ่านจากอาร์พาเนตวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ศาสตราจารย์ลีโอนาร์ ห้องปฏิบัติการ Kleinrock ที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย, Los Angeles (UCLA) ไปยังโหนดเครือข่ายที่สองที่ Stanford Research Institute (SRI) แพ็คเก็ตเปลี่ยนเครือข่ายเช่นอาร์พาเนตมาร์คผมที่ NPL ในสหราชอาณาจักร CYCLADES, เครือข่ายบุญ Tymnet และ Telenet, ถูกพัฒนาขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1960 และต้นปี 1970 โดยใช้ความหลากหลายของโปรโตคอลการสื่อสาร อาร์พาเนตโดยเฉพาะอย่างยิ่งจะนำไปสู่การพัฒนาของโปรโตคอลสำหรับ Internetworking ซึ่งเครือข่ายที่แยกหลายจะได้รับการเข้าร่วมเป็นเครือข่ายของเครือข่าย การเข้าถึงอาร์พาเนตขยายในปี 1981 เมื่อมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (NSF) ได้รับการสนับสนุนเครือข่ายวิทยาการคอมพิวเตอร์ (CSNET) ในปี 1982, ชุดโปรโตคอลอินเทอร์เน็ต (TCP / IP) ได้รับการแนะนำว่าเป็นโปรโตคอลเครือข่ายมาตรฐานในอาร์พาเนต ในช่วงต้น 1980S NSF ได้รับการสนับสนุนการจัดตั้งศูนย์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์แห่งชาติที่หลายมหาวิทยาลัยและให้การเชื่อมต่อในปี 1986 มีโครงการ NSFNET ซึ่งยังสร้างการเข้าถึงเครือข่ายไปยังเว็บไซต์ของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในสหรัฐอเมริกาจากการวิจัยและการศึกษาองค์กร ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตเชิงพาณิชย์ (ISP) เริ่มโผล่ออกมาในช่วงปี 1980 ปลาย อาร์พาเนตถูกปลดประจำการในปี 1990 การเชื่อมต่อส่วนตัวกับอินเทอร์เน็ตโดยหน่วยงานในเชิงพาณิชย์ได้กลายเป็นที่แพร่หลายอย่างรวดเร็วและ NSFNET ถูกปลดประจำการในปี 1995, การเอาข้อ จำกัด ที่ผ่านมาเกี่ยวกับการใช้อินเทอร์เน็ตในการดำเนินการการจราจรในเชิงพาณิชย์ นับตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 1990 อินเทอร์เน็ตได้มีผลกระทบต่อการปฏิวัติวัฒนธรรมและการพาณิชย์รวมทั้งการเพิ่มขึ้นของการสื่อสารที่อยู่ใกล้ทันทีโดยจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ข้อความโต้ตอบแบบทันที Voice over Internet Protocol (VoIP) สายโทรศัพท์สองทางสายสนทนาทางวิดีโอแบบโต้ตอบ และเวิลด์ไวด์เว็บที่มีฟอรั่มของการสนทนา, บล็อก, เครือข่ายทางสังคมและเว็บไซต์ช้อปปิ้งออนไลน์ การวิจัยและการศึกษาต่อเนื่องในการพัฒนาและใช้เครือข่ายขั้นสูงเช่น NSF ความเร็วสูงมากบริการเครือข่ายแกนหลัก (vBNS), อินเทอร์เน็ต 2 และ LambdaRail แห่งชาติ จำนวนเงินที่เพิ่มขึ้นของข้อมูลจะถูกส่งด้วยความเร็วที่สูงขึ้นและสูงผ่านเครือข่ายใยแก้วนำแสงในการดำเนินงานวันที่ 1 กิกะบิต / วินาที, 10 Gbit / s หรือมากกว่า การปฏิวัติอินเทอร์เน็ตของภูมิทัศน์การสื่อสารทั่วโลกเกือบจะทันทีในแง่ประวัติศาสตร์: มันเป็นเพียงการสื่อสาร 1% ของข้อมูลที่ไหลผ่านเครือข่ายโทรคมนาคมแบบสองทางในปี 1993 แล้ว 51% โดยปี 2000 และกว่า 97% ของข้อมูล telecommunicated โดยปี 2007 [1] วันนี้อินเทอร์เน็ตยังคงเติบโตขับเคลื่อนด้วยจำนวนเงินที่มากกว่าเดิมข้อมูลออนไลน์การค้าบันเทิงและเครือข่ายสังคม
ประวัติความเป็นมาของอินเทอร์เน็ตเริ่มต้นด้วยการพัฒนาของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ในปี 1950 แนวคิดเริ่มต้นของเครือข่ายแพ็คเก็ตที่เกิดขึ้นในหลายห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ในสหรัฐอเมริกาสหราชอาณาจักรและฝรั่งเศส ของกระทรวงกลาโหมสหรัฐได้รับรางวัลสัญญาเร็วที่สุดเท่าที่ 1960 สำหรับระบบเครือข่ายแพ็คเก็ตรวมถึงการพัฒนาของอาร์พาเนต (ซึ่งจะกลายเป็นเครือข่ายแรกที่ใช้อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล). ข้อความแรกที่ถูกส่งผ่านจากอาร์พาเนตวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ศาสตราจารย์ลีโอนาร์ ห้องปฏิบัติการ Kleinrock ที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย, Los Angeles (UCLA) ไปยังโหนดเครือข่ายที่สองที่ Stanford Research Institute (SRI) แพ็คเก็ตเปลี่ยนเครือข่ายเช่นอาร์พาเนตมาร์คผมที่ NPL ในสหราชอาณาจักร CYCLADES, เครือข่ายบุญ Tymnet และ Telenet, ถูกพัฒนาขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1960 และต้นปี 1970 โดยใช้ความหลากหลายของโปรโตคอลการสื่อสาร อาร์พาเนตโดยเฉพาะอย่างยิ่งจะนำไปสู่การพัฒนาของโปรโตคอลสำหรับ Internetworking ซึ่งเครือข่ายที่แยกหลายจะได้รับการเข้าร่วมเป็นเครือข่ายของเครือข่าย การเข้าถึงอาร์พาเนตขยายในปี 1981 เมื่อมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (NSF) ได้รับการสนับสนุนเครือข่ายวิทยาการคอมพิวเตอร์ (CSNET) ในปี 1982, ชุดโปรโตคอลอินเทอร์เน็ต (TCP / IP) ได้รับการแนะนำว่าเป็นโปรโตคอลเครือข่ายมาตรฐานในอาร์พาเนต ในช่วงต้น 1980S NSF ได้รับการสนับสนุนการจัดตั้งศูนย์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์แห่งชาติที่หลายมหาวิทยาลัยและให้การเชื่อมต่อในปี 1986 มีโครงการ NSFNET ซึ่งยังสร้างการเข้าถึงเครือข่ายไปยังเว็บไซต์ของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในสหรัฐอเมริกาจากการวิจัยและการศึกษาองค์กร ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตเชิงพาณิชย์ (ISP) เริ่มโผล่ออกมาในช่วงปี 1980 ปลาย อาร์พาเนตถูกปลดประจำการในปี 1990 การเชื่อมต่อส่วนตัวกับอินเทอร์เน็ตโดยหน่วยงานในเชิงพาณิชย์ได้กลายเป็นที่แพร่หลายอย่างรวดเร็วและ NSFNET ถูกปลดประจำการในปี 1995, การเอาข้อ จำกัด ที่ผ่านมาเกี่ยวกับการใช้อินเทอร์เน็ตในการดำเนินการการจราจรในเชิงพาณิชย์ นับตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 1990 อินเทอร์เน็ตได้มีผลกระทบต่อการปฏิวัติวัฒนธรรมและการพาณิชย์รวมทั้งการเพิ่มขึ้นของการสื่อสารที่อยู่ใกล้ทันทีโดยจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ข้อความโต้ตอบแบบทันที Voice over Internet Protocol (VoIP) สายโทรศัพท์สองทางสายสนทนาทางวิดีโอแบบโต้ตอบ และเวิลด์ไวด์เว็บที่มีฟอรั่มของการสนทนา, บล็อก, เครือข่ายทางสังคมและเว็บไซต์ช้อปปิ้งออนไลน์ การวิจัยและการศึกษาต่อเนื่องในการพัฒนาและใช้เครือข่ายขั้นสูงเช่น NSF ความเร็วสูงมากบริการเครือข่ายแกนหลัก (vBNS), อินเทอร์เน็ต 2 และ LambdaRail แห่งชาติ จำนวนเงินที่เพิ่มขึ้นของข้อมูลจะถูกส่งด้วยความเร็วที่สูงขึ้นและสูงผ่านเครือข่ายใยแก้วนำแสงในการดำเนินงานวันที่ 1 กิกะบิต / วินาที, 10 Gbit / s หรือมากกว่า การปฏิวัติอินเทอร์เน็ตของภูมิทัศน์การสื่อสารทั่วโลกเกือบจะทันทีในแง่ประวัติศาสตร์: มันเป็นเพียงการสื่อสาร 1% ของข้อมูลที่ไหลผ่านเครือข่ายโทรคมนาคมแบบสองทางในปี 1993 แล้ว 51% โดยปี 2000 และกว่า 97% ของข้อมูล telecommunicated โดยปี 2007 [1] วันนี้อินเทอร์เน็ตยังคงเติบโตขับเคลื่อนด้วยจำนวนเงินที่มากกว่าเดิมข้อมูลออนไลน์การค้าบันเทิงและเครือข่ายสังคม
หมายเลข IP address ที่เราใช้กันทุกวันนี้ คือ Internet Protocol version 4 (IPv4) ซึ่งเราใช้เป็นมาตรฐานในการส่งข้อมูลในเครือข่ายอินเทอร์เน็ตตั้งแต่ปีค.ศ. 1981 ทั้งนี้การขยายตัวของเครือข่ายอินเทอร์เน็ตในช่วงที่ผ่านมามีอัตราการเติบโตอย่างรวดเร็วนักวิจัยเริ่มพบว่าจำนวนหมายเลข IP address ของ IPv4 กำลังจะถูกใช้หมดไป ไม่เพียงพอกับการใช้งานอินเทอร์เน็ตในอนาคต และหากเกิดขึ้นก็หมายความว่าเราจะไม่สามารถเชื่อมต่อเครื่อข่ายเข้ากับระบบอินเทอร์เน็ตเพิ่มขึ้นได้อีก ดังนั้นคณะทำงาน IETF (TheInternet Engineering Task Force) ซึ่งตระหนักถึงปัญหาสำคัญดังกล่าว จึงได้พัฒนาอินเทอร์เน็ตโพรโตคอลรุ่นใหม่ขึ้น คือ รุ่นที่หก(Internet Protocol version 6; IPv6) เพื่อทดแทนอินเทอร์เน็ตโพรโตคอลรุ่นเดิม โดยมีวัตถุประสงค์ IPv6 เพื่อปรับปรุงโครงสร้างของตัวโพรโตคอล ให้รองรับหมายเลขแอดเดรสจำนวนมาก และปรับปรุงคุณลักษณะอื่นๆ อีกหลายประการ ทั้งในแง่ของประสิทธิภาพและความปลอดภัยรองรับระบบแอพพลิเคชั่น (application) ใหม่ๆ ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต และเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลแพ็กเก็ต (packet) ให้ดีขึ้น ทำให้สามารถตอบสนองต่อการขยายตัวและความต้องการใช้งานเทคโนโลยีบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตใน
อนาคตได้เป็นอย่างดี
ประโยชน์หลักของ IPv6 และเป็นเหตุผลสำคัญของการเริ่มใช้ IPv6 ได้แก่ จำนวน IP address ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากมายมหาศาลเมื่อเปรียบเทียบกับจำนวน IP address เดิมภายใต้ IPv4 IPv4 address มี 32 บิต ในขณะที่ IPv6 address มี 128 บิต ความแตกต่างของจำนวน IP address มีมากถึง 296 เท่า
ความสำคัญของการมี IP address ที่ไม่ซ้ำกันและสามารถเห็นกันได้ทั่วโลก จะช่วยผลักดันการพัฒนา แอพพลิเคชั่นแบบ peer-to-peer ที่ต้องการ IP address จริงเป็นจำนวนมาก เช่นการทำ file sharing, instant messaging, และ online gaming แอพพลิเคชั่นเหล่านี้มีข้อจำกัดภายใต้ IPv4 address เนื่องจากผู้ใช้บางส่วนที่ได้รับจัดสรร IP address ผ่าน NAT (Network AddressTranslation) ไม่มี IP address จริง จึงไม่สามารถใช้แอพพลิเคชั่นเหล่านี้ได้
สำหรับองค์กรหรือบริษัทห้างร้านต่างๆ การมี IP address จริงอาจไม่ใช่ประเด็นสำคัญ อย่างไรก็ตามหน่วยงานเหล่านี้ควรมีความเข้าใจถึงข้อจำกัดของการใช้ NAT นั่นก็คือ การใช้ IP address ปลอม อาจทำให้เกิดความยุ่งยากในอนาคตหากต้องมีการรวมเครือข่ายสองเครือข่ายที่ใช้ IP address ปลอมทั้งคู่ อีกทั้ง การใช้ IP address ปลอม เป็นการปิดโอกาสที่จะใช้แอพพลิเคชั่นหรือบริการแบบpeer-to-peer เช่น IPsec ในอนาคต
ความสำคัญของการมี IP address ที่ไม่ซ้ำกันและสามารถเห็นกันได้ทั่วโลก จะช่วยผลักดันการพัฒนา แอพพลิเคชั่นแบบ peer-to-peer ที่ต้องการ IP address จริงเป็นจำนวนมาก เช่นการทำ file sharing, instant messaging, และ online gaming แอพพลิเคชั่นเหล่านี้มีข้อจำกัดภายใต้ IPv4 address เนื่องจากผู้ใช้บางส่วนที่ได้รับจัดสรร IP address ผ่าน NAT (Network AddressTranslation) ไม่มี IP address จริง จึงไม่สามารถใช้แอพพลิเคชั่นเหล่านี้ได้
สำหรับองค์กรหรือบริษัทห้างร้านต่างๆ การมี IP address จริงอาจไม่ใช่ประเด็นสำคัญ อย่างไรก็ตามหน่วยงานเหล่านี้ควรมีความเข้าใจถึงข้อจำกัดของการใช้ NAT นั่นก็คือ การใช้ IP address ปลอม อาจทำให้เกิดความยุ่งยากในอนาคตหากต้องมีการรวมเครือข่ายสองเครือข่ายที่ใช้ IP address ปลอมทั้งคู่ อีกทั้ง การใช้ IP address ปลอม เป็นการปิดโอกาสที่จะใช้แอพพลิเคชั่นหรือบริการแบบpeer-to-peer เช่น IPsec ในอนาคต
การนำ IPv6 มาใช้ ควรจะเป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป เนื่องจากการปรับเปลี่ยนอินเทอร์เน็ตโพรโตคอลจะส่งผลกระทบต่อเครือข่ายทั่วโลกที่เชื่อมต่อกันอยู่ ดังนั้นการปรับเปลี่ยนไปสู่เครือข่าย IPv6 ล้วน อาจใช้ระยะเวลาเป็นปี เพราะเหตุนี้ ทาง IETF จึงเสนอทางออกเพื่อช่วยในการทำงานร่วมกันระหว่าง IPv4 และ IPv6 ในระหว่างที่เครือข่ายบางแห่งเริ่มมีการปรับเปลี่ยน
ในช่วงแรก การใช้งาน IPv6 อาจอยู่ในวงแคบ ดังนั้นเราต้องการเทคนิคเพื่อเชื่อมต่อเครือข่ายที่เป็น IPv6 เข้ากับเครือข่าย IPv4หรือเครือข่าย IPv6 อื่น เทคนิคการทำงานร่วมกันระหว่าง IPv4 และ IPv6 แบ่งออกเป็น 3 ประเภทด้วยกันคือ
1. การทำ dual stack—เป็นวิธีพื้นฐานที่สุด ทำงานโดยใช้ IP stack สองอันคือ IPv4 stack และ IPv6 stack ทำงานควบคู่กัน เมื่อใดที่แอพพลิเคชั่นที่ใช้เป็น IPv4 ข้อมูลแพ็กเก็ตก็จะถูกส่งออกผ่านทาง IPv4 stack เมื่อใดที่แอพพลิเคชั่นที่ใช้เป็น IPv6 ข้อมูลแพ็กเก็ตก็จะถูกส่งออกผ่านทาง IPv6 stack การทำ dual stack เป็นทางออกที่ง่ายที่สุดแต่ไม่ใช่ long term solution เนื่องจากยังจำเป็นต้องใช้ IPv4 address ที่โฮสต์หรือเร้าท์เตอร์ที่ใช้ dual stack นั้น
2. การทำ tunneling—เป็นอีกวิธีที่ใช้กันแพร่หลายเพราะเหมาะสมกับการสื่อสารระหว่างเครือข่าย IPv6 ผ่านเครือข่าย IPv4 การส่งข้อมูลทำได้โดยการ encapsulate IPv6 packet ภายใน IPv4 packet ที่ tunneling gateway ก่อนออกไปยังเครือข่าย IPv4 ที่ปลายทาง ก่อนเข้าไปสู่เครือข่าย IPv6 ก็จะต้องผ่าน tunneling gateway อีกตัวซึ่งทำหน้าที่ decapsulate IPv6 packet และส่งต่อไปยังจุดหมายปลายทาง จะเห็นได้ว่าการทำ tunneling นี้จะใช้ไม่ได้สำหรับการสื่อสารโดยตรงระหว่างเครื่องในเครือข่าย IPv6 และ
เครื่องในเครือข่าย IPv4
3. การทำ translation—การทำ translation จะช่วยในการสื่อสารระหว่างเครือข่าย IPv6 และ IPv4 เทคนิคการทำ translation มีสองแบบ แบบแรกคือการแปลที่ end host โดยเพิ่ม translator function เข้าไปใน protocol stack โดยอาจอยู่ที่ network layer,TCP layer, หรือ socket layer ก็ได้ แบบที่สองคือการแปลที่ network device โดยจะต้องใช้ gateway ทำหน้าที่เป็น IPv6-IPv4
และ IPv4-IPv6 translator อยู่ที่ทางออกที่มีการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่าย IPv6 และ IPv4
ทั้งนี้หลังจากการปรับเปลี่ยนเสร็จสมบูรณ์ เมื่อเครือข่ายต้นทาง กลางทาง และปลายทาง เป็น IPv6 ทั้งหมด เราสามารถทำการสื่อสารโดยใช้โพรโตคอล IPv6 โดยตรง ซึ่งเราเรียกการสื่อสารลักษณะนี้ว่า native IPv6 network
ในช่วงแรก การใช้งาน IPv6 อาจอยู่ในวงแคบ ดังนั้นเราต้องการเทคนิคเพื่อเชื่อมต่อเครือข่ายที่เป็น IPv6 เข้ากับเครือข่าย IPv4หรือเครือข่าย IPv6 อื่น เทคนิคการทำงานร่วมกันระหว่าง IPv4 และ IPv6 แบ่งออกเป็น 3 ประเภทด้วยกันคือ
1. การทำ dual stack—เป็นวิธีพื้นฐานที่สุด ทำงานโดยใช้ IP stack สองอันคือ IPv4 stack และ IPv6 stack ทำงานควบคู่กัน เมื่อใดที่แอพพลิเคชั่นที่ใช้เป็น IPv4 ข้อมูลแพ็กเก็ตก็จะถูกส่งออกผ่านทาง IPv4 stack เมื่อใดที่แอพพลิเคชั่นที่ใช้เป็น IPv6 ข้อมูลแพ็กเก็ตก็จะถูกส่งออกผ่านทาง IPv6 stack การทำ dual stack เป็นทางออกที่ง่ายที่สุดแต่ไม่ใช่ long term solution เนื่องจากยังจำเป็นต้องใช้ IPv4 address ที่โฮสต์หรือเร้าท์เตอร์ที่ใช้ dual stack นั้น
2. การทำ tunneling—เป็นอีกวิธีที่ใช้กันแพร่หลายเพราะเหมาะสมกับการสื่อสารระหว่างเครือข่าย IPv6 ผ่านเครือข่าย IPv4 การส่งข้อมูลทำได้โดยการ encapsulate IPv6 packet ภายใน IPv4 packet ที่ tunneling gateway ก่อนออกไปยังเครือข่าย IPv4 ที่ปลายทาง ก่อนเข้าไปสู่เครือข่าย IPv6 ก็จะต้องผ่าน tunneling gateway อีกตัวซึ่งทำหน้าที่ decapsulate IPv6 packet และส่งต่อไปยังจุดหมายปลายทาง จะเห็นได้ว่าการทำ tunneling นี้จะใช้ไม่ได้สำหรับการสื่อสารโดยตรงระหว่างเครื่องในเครือข่าย IPv6 และ
เครื่องในเครือข่าย IPv4
3. การทำ translation—การทำ translation จะช่วยในการสื่อสารระหว่างเครือข่าย IPv6 และ IPv4 เทคนิคการทำ translation มีสองแบบ แบบแรกคือการแปลที่ end host โดยเพิ่ม translator function เข้าไปใน protocol stack โดยอาจอยู่ที่ network layer,TCP layer, หรือ socket layer ก็ได้ แบบที่สองคือการแปลที่ network device โดยจะต้องใช้ gateway ทำหน้าที่เป็น IPv6-IPv4
และ IPv4-IPv6 translator อยู่ที่ทางออกที่มีการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่าย IPv6 และ IPv4
ทั้งนี้หลังจากการปรับเปลี่ยนเสร็จสมบูรณ์ เมื่อเครือข่ายต้นทาง กลางทาง และปลายทาง เป็น IPv6 ทั้งหมด เราสามารถทำการสื่อสารโดยใช้โพรโตคอล IPv6 โดยตรง ซึ่งเราเรียกการสื่อสารลักษณะนี้ว่า native IPv6 network
