แปลและเรียบเรียงโดย : ฉัตรชัย จันทร์อินทร์
เทพฤทธิ์ บัณฑิตวัฒนาวงศ์
ยุทธนา ชนวัฒน์
เผยแพร่เมื่อ : ๑๖ พฤษภาคม พ.ศ. ๒๕๔๕
อินเทอร์เน็ตโพรโตคอลรุ่นที่ 6 (Internet Protocol version6,IPv6)ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งเสริมประสิทธิภาพในการทำงาน
และการปรับเปลี่ยนขนาดของเครือข่ายให้เป็นไปตามความต้องการได้เป็นอย่างดี โดยในส่วนของกระบวนการออกแบบได้มีการปรับ
แก้ความไม่เพียงพอของหมายเลขที่ใช้อ้างอิงอุปกรณ์เครือข่ายและจุดด้อยอื่น ๆ กล่าวคือที่ว่างของแอดเดรสมีขนาดใหญ่ขึ้นรวมถึงการ
ปรับปรุงรูปแบบของแพ็กเก็ต ซึ่งมีอยู่ในอินเทอร์เน็ตโพรโตคอลรุ่นที่ 4 (Internet Protocol version 4) ซึ่งเป็นรุ่นที่ใช้กันอยู่อย่าง
แพร่หลายในปัจจุบัน
การสร้างเครือข่ายที่มีความยืดหยุ่นปรับปรุงระบบได้ง่ายจำเป็นต้องใช้ทรัพยากรมนุษย์เข้าร่วมเช่นเดียวกับทรัพยากรเครือข่าย เหตุ
ผลดังกล่าวนำมาซึ่งการพัฒนาความสามารถในการปรับตั้งค่าระบบเครือข่ายโดยอัตโนมัติ (Autoconfiguration protocol) ให้แก่
IPv6 เพื่อช่วยลดบทบาทความจำเป็นหรือภาระของผู้ดูแลและผู้ใช้งานเครือข่ายในการติดตั้งไอพีแอดเดรสและค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ
ในเครือข่ายด้วยตนเอง
ยังมีข้อดีอื่น ๆ อีกหลายประการสำหรับผู้ติดตั้งและผู้บริหารเครือข่าย ซึ่งล้วนแต่นำไปสู่การเริ่มต้นที่ดี ตัวอย่างเช่น ลำดับชั้นของการ
ค้นหาเส้นทางซึ่งมีโครงสร้างและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น (Adaptable routing hierarchy)
หัวข้อต่อจากนี้ไปจะกล่าวถึงรายละเอียดของการปรับปรุงที่เกิดจาก IPv6 สู่เครือข่ายระดับองค์กรและระดับโลก นั่นคือ อินเทอร์เน็ต
IPv6 ช่วยแก้ไขปัญหาจำนวนมากที่มีอยู่ภายในและระหว่างองค์กรต่าง ๆ ส่วนในระดับโกบอล IPv6 จะช่วยให้ผู้ออกแบบอินเทอร์เน็ต
แบ็กโบน (Internet Backbone) สามารถสร้าง Global Routing Hierarchy ที่มีความยืดหยุ่นและสามารถขยายขนาดได้ง่ายยิ่งขึ้น
อินเทอร์เน็ตแบ็กโบนซึ่งประกอบไปด้วยองค์กรต่าง ๆ และผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (Internet Service Provider; ISP) จะมีระบบ
หมายเลขไอพีแอดเดรสแบบ Hierarchical ที่คล้ายกับระบบโทรศัพท์ภายในประเทศและระบบโทรศัพท์ระหว่างประเทศ ตัวอย่างเช่น
การทำงานในชุมสายโทรศัพท์ขนาดใหญ่ต้องการเพียงรหัสสามตัวแรกของพื้นที่ภายในประเทศเพื่อค้นหาระยะทางในการโทรทางไกล
เช่นเดียวกัน ระบบ IPv4 ในปัจจุบันยังใช้ลำดับชั้นของแอดเดรส
เพื่อจำแนกทราฟฟิกสำหรับส่งไปในเครือข่ายบนอินเทอร์เน็ตแบ็ก
โบน
หากปราศจากการแบ่งลำดับชั้นของแอดเดรส แบ็กโบนเราต์เตอร์จะถูกบังคับให้เก็บข้อมูลเส้นทางของเครือข่ายทั้งหมดในโลก ใน
ทางตรงกันข้ามการแบ่งลำดับชั้นของแอดเดรสทำให้แบ็กโบนเราต์เตอร์สามารถใช้พรีฟิกซ์ (IP address prefixes) ในการค้นหาเส้น
ทางสำหรับการส่งข้อมูลได้
เมื่อไม่กี่ปีมานี้ IPv4 ได้เริ่มใช้เทคนิคที่เรียกนี้ว่า Classless InterDomian Routing (CIDR) ซึ่งใช้ Bit masks ในการแบ่งส่วน
ของ IPv4 แอดเดรสทั้ง 32 บิตให้เป็นส่วนย่อยที่เรียกว่าเน็ตเวิร์คและซับเน็ตหรือโฮสต์
CIDR อนุญาตให้มีการรวมเส้นทาง (Route Aggregation) ที่ลำดับชั้นต่าง ๆ กันของอินเทอร์เน็ต ทำให้แบ็กโบนเราต์เตอร์สามารถ
เก็บเพียงหนึ่งรายการของเส้นทาง (Single route table entry) เพื่อการค้นหาเส้นทางสู่เครือข่ายในระดับต่ำกว่าได้
อย่างไรก็ตาม CIDR ไม่รับรองประสิทธิภาพและการแบ่งระดับชั้นที่เปลี่ยนแปลงขนาดได้ง่าย (Scalable Hierarchy) ดังนั้นเพื่อลด
จำนวนรายการเส้นทางที่ต้องเก็บจึงมีความสำคัญที่สำหรับเส้นทางของเครือข่ายที่อยู่ระดับต่ำกว่าของลำดับชั้นของเราต์ติง จะต้องมีพรี
ฟิกซ์ที่ยาวกว่าเพื่อที่ว่าสามารถถูกสรุปรวมเส้นทาง (Summarization) ไปเป็นค่าเส้นทางที่มีความเจาะจงน้อยกว่า (Less specific)
ในลำดับชั้นเราต์ติงที่สูงขึ้น
เนื่องจากมีการแบ่งสรรชุดหมายเลข IPv4 ขึ้นก่อนการใช้งาน CIDR รวมถึงการบริการเชื่อมต่อเครือข่ายในปัจจุบันไม่สนับสนุน
Summarization ทำให้ไม่มีความเป็นหนึ่งเดียวกันของระบบลำดับชั้นในปัจจุบันและก่อให้เกิดความซับซ้อนในการค้นหาเส้นทาง
ประเด็นเหล่านี้ส่งผลกระทบตั้งแต่ผู้ให้บริการระดับบนลงมาถึงผู้ใช้บริการทั่วไปรวมถึงระบบธุรกิจ นอกเหนือจากนี้การปรับเปลี่ยนแอด
เดรส (Renumbering) ของหน่วยงานที่ใช้ IPv4 เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงจากผู้ให้บริการรายหนึ่งไปยังอีกรายหนึ่ง ยังมีความซับซ้อน
เกินความจำเป็นเมื่อเทียบกับของ IPv6
ปัญหาที่กล่าวมาซึ่งเกิดขึ้นมากมายในอินเทอร์เน็ตแบ็กโบนกำลังส่งผลกระทบลงมายังระดับขององค์กรและผู้ใช้งานทั่วไป เมื่อใดที่
องค์กรไม่สามารถสรุปรวมเส้นทางของตนได้อย่างมีประสิทธิภาพก็จะเป็นการสร้างภาระให้กับการค้นหาเส้นทางในแบ็กโบน
ประเด็นที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการใช้ชุดหมายเลขไอพีส่วนตัวหรือไพรเวตแอดเดรส (Private IP addresses) ขององค์กรซึ่งจะ
ไม่สามารถถูกมองเห็นในอินเทอร์เน็ตได้ ผู้ที่ใช้งานไพรเวตแอดเดรส (Private Address) จำเป็นต้องทำการติดตั้งเกตเวย์
(Gateway) และอุปกรณ์แปลแอดเดรส (Network Address Translator, NAT) เพื่อให้สามารถติดต่อออกไปยังภายเครือข่ายภาย
นอกได้ อย่างไรก็ตามการใช้เทคนิค NAT ก็มีข้อด้อยเช่นกันเนื่องจากไม่สามารถใช้บริการบางอย่างได้เช่น Mobile IP, Windows
Internet Name Service (WINS) registration
process of Windows95 and Windows NT รวมถึงการใช้งานแอพพลิเคชั่น
อื่น ๆ ที่มีการฝังค่าแอดเดรสลงในส่วนข้อมูลของแพ็กเก็ตที่อยู่สูงกว่าเลเยอร์สาม โดยปกติการใช้งาน NAT จะเกิดขึ้นเมื่อต้องการออก
แบบโครงสร้างการใช้งานหมายเลขแอดเดรสส่วนตัวโดยไม่ต้องคำนึงการเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต โดยปกติอุปกรณ์ NAT จะติดตั้งไว้
ณ จุดเชื่อมต่อระหว่างภายในองค์กรออกไปยังเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเพื่อทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงค่าระหว่างค่าไพรเวตแอดเดรสกับพับ
บลิกแอดเดรส (Globally unique address) ดังรูป 1
รูปที่ 1: Network Address Translator (NAT)
NAT อาจจะมีความเหมาะสมที่จะจัดหามาใช้งานสำหรับบางองค์กรที่ไม่ต้องการการเชื่อมต่อกับภายนอกอย่างสมบูรณ์ ในขณะที่การใช้
งาน NAT ในองค์กรที่ต้องการการติดต่อกับอินเทอร์เน็ตเพื่อทำการเปลี่ยนแอดเดรสฟิลด์ (Substituting Address Fields) ในแต่ละ
ส่วนของทุกแพ็กเก็ตซึ่งจะกลายมาเป็นปัญหาคอขวด ในการรับส่งข้อมูลระหว่างองค์กรและอินเทอร์เน็ต โดยเฉพาะในองค์กรที่ใช้อุป -
กรณ์ NAT หลายตัวจะมีปัญหาในการ Synchronization อีกด้วย ส่วนข้อด้อยอื่น ๆ ที่พบในการใช้งานอุปกรณ์ NAT ได้แก่การไม่สนับ
สนุนการค้นหาเส้นทางแบบไม่สมมาตร (Asymmetric outing) การไม่สนับสนุนกลไกสร้างความปลอดภัยระดับไอพี เป็นต้น
ปัจจุบันอุปกรณ์ NAT จะมีประโยชน์เฉพาะกับองค์กรเล็ก ๆ แต่ในทางตรงข้าม NAT จะเป็นข้อเสียในระยะยาวสำหรับระบบอินเทอร์-
เน็ต
ส่วนประกอบหลักของการบริหารเครือข่ายในปัจจุบัน จะรวมไปถึงการกำหนดค่าทางเครือข่ายให้แก่เครื่องคอมพิวเตอร์รวมถึงเครือ
ข่ายอื่น ๆ ก่อนที่จะเริ่มต้นการทำงานของระบบเครือข่าย ซึ่งโดยปกติค่าเหล่านี้มักถูกทำการติดตั้งด้วยมือโดยผู้บริหารเครือข่ายหรือแม้
แต่อาจจะเป็นผู้ใข้งานเอง เมื่อไม่นานมานี้มีการใช้งาน Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) เพื่อช่วยลดภาระการติด
ตั้งค่าเครือข่ายของผู้บริหารแต่ในขณะเดียวกันก็ยังจำเป็นต้องทำการบริหารอุปกรณ์ DHCP เองโดยผู้บริหารเครือข่ายอีกเช่นกัน
ข้อจำกัดของ IPv4 ทำให้เกิดความยุ่งยากในการปรับเปลี่ยนหมายเลขแอดเดรสของระบบเครือข่ายในองค์กรเมื่อทำการเปลี่ยนผู้ให้
บริการ (ISP) ซึ่งโดยปกติจะต้องทำการเปลี่ยนหมายเลขแอดเดรสให้แก่อุปกรณ์เครือข่ายทั้งหมดขององค์กร หรือไม่ก็ต้องทำการติดตั้ง
อุปกรณ์ NAT เพื่อช่วยแก้ปัญหาแทน นอกจากนี้ปัญหาความยุ่งยากในการปรับเปลี่ยนหมายเลขแอดเดรสยังอาจเกิดขึ้นเนื่องจากต้อง
การรวมเครือข่ายเข้าด้วยกัน ซึ่งทั้งหมดล้วนแต่ก่อให้เกิดช่วงการหยุดทำงานของเครือข่าย (Downtime) เพื่อทำการเปลี่ยนแปลง
ปัญหาการขาดแคลนแอดเดรสไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะกับองค์กรแต่กับผู้ใช้ตามบ้านที่ทำการเชื่อมต่อเข้าอินเทอร์เน็ตด้วยโมเด็มเช่นกัน
เนื่องจากผู้ให้บริการไม่สามารถแบ่งปันแอดเดรสให้แก้ผู้ใช้ประเภทดังกล่าวได้อย่างอิสระ ดังนั้นชุดหมายเลขไอพีแอดเดรสจะต้องถูก
ใช้งานร่วมกันระหว่างผู้ใช้ประเภทดังกล่าว
การจัดสรรและการจัดลำดับชั้นของ IPv4 แอดเดรสในอดีตกำลังก่อให้เกิดปัญหาที่ไม่สิ้นสุดตราบใดที่ยังมีการเติบโตของเครือข่ายอิน
เทอร์เน็ต
อินเทอร์เน็ตโพรโตคอลรุ่นที่ 6 มีข้อดีที่เหนือกว่าอินเทอร์เน็ตโพรโตคอลรุ่นที่ 4 ดังต่อไปนี้
มีจำนวนหมายเลขอ้างอิงบนเครือข่ายหรือไอพีแอดเดรสที่มากกว่า
มีรูปแบบเฮดเดอร์ของตัวโพรโตคอลที่เรียบง่ายและยืดหยุ่นกว่าทำให้ประสิทธิภาพดีขึ้นในหลาย ๆ ด้าน
สนับสนุนแนวคิดการค้นหาเส้นทางแบบลำดับชั้น ส่งผลให้ตารางการค้นหาเส้นทางในเครือข่ายแบ็กโบนมีขนาดเล็ก
สนับสนุนการสร้างคุณภาพของบริการ (Quality of Service, QoS)
สนับสนุนการติดตั้งปรับแต่งระบบแบบอัตโนมัติ (Serverless Autoconfiguration) การปรับเปลี่ยนแอดเดรส (Renumbering)
การเชื่อมต่อหลายผู้ให้บริการ (Multihoming) และ Plug-and-Play
สนับสนุนกลไกการรักษาความปลอดภัยบนพื้นฐานของ IPSec (IP Security)
สนับสนุนการสื่อสารด้วยไอพีแบบเคลื่อนที่ (Mobile IP)
มีการปรับปรุงความสามารถในการติดต่อแบบมัลติคาสต์ (Multicast)
|
สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม กรุณาดูแหล่งข้อมูลอ้างอิง
|