تولد 30 سالگی IPv6؛ آیا IPv6 آن‌طور که انتظار می‌رفت، جهان را تسخیر کرده است؟

در اوایل دهه 1990، متخصصان شبکه متوجه شدند که جهان فاصله زیادی با تمام شدن آدرس‌های نسخه چهارم پروتکل اینترنت (IPv4) ندارد. با توجه به رشد انفجاری علاقه به اینترنت، جامعه اینترنتی به دنبال راه‌هایی بود تا از کمبود آدرس IP جلوگیری کند. کمبودی که بسیار نگران‌کننده بود و می‌توانست به کند شدن پذیرش فناوری و در نتیجه آسیب رسیدن به اقتصاد جهانی منجر شود. راه‌حل رفع این نگرانی، در دسامبر 1995 ارائه شد: انتشار RFC 1883 که نخستین تعریف رسمی از IPv6 بود. اکنون به 30 سالگی IPv6 رسیده‌ایم و به همین مناسبت، قصد داریم تا میزان فراگیری این پروتکل اینترنتی در دنیا را بررسی کنیم. آیا IPv6 توانسته مطابق با انتظارات عمل کند و دنیای اینترنت را به تسخیر خود درآورد؟ با فالنیک (ایران اچ پی) همراه باشید.

امروزه فقط نیمی از کاربران اینترنت از IPv6 استفاده می‌کنند

مهم‌ترین تغییر IPv6 نسبت به IPv4، گذار از آدرس‌های 32 بیتی به 128 بیتی بود؛ تغییری که تعداد آدرس‌های قابل استفاده را از حدود 4.3 میلیارد، به بیش از 340 آندسیلیون (عددی با 39 رقم) افزایش داد. به همین دلیل تصور می‌شد که IPv6، اینترنت را برای چندین سال آینده بیمه خواهد کرد. چرا که حتی در تصور هم نمی‌گنجید که بشر روزی به عددی در مبنای آندسیلیون برای تعریف IP نیاز پیدا کند، چه برسد به تمام ظرفیت IPv6 که برابر با 340 آندسیلیون بود!

با آنلاین شدن میلیاردها دستگاه و انسان، ابتدا با رایانه‌های شخصی و سپس با گوشی‌های هوشمند، این باور عمومی وجود داشت که اپراتورهای شبکه به‌جای ادامه استفاده از IPv4، به IPv6 مهاجرت خواهند کرد. با این حال، طبق داده‌های موجود در آمار گوگل، آمار مرکز اطلاعات شبکه آسیا پسیفیک (APNIC) و گزارش Cloudflare، امروزه فقط کمتر از نیمی از کاربران اینترنت از IPv6 استفاده می‌کنند. اما چرا؟

چرا در 30 سالگی IPv6، این پروتکل هنوز فراگیر نشده است؟

برای درک علت این موضوع، باید به این نکته اشاره کنیم که تغییر عمده‌ای که IPv6 ایجاد می‌کرد، صرفاً به افزایش ظرفیت و تعداد آدرس‌های IP مربوط بود و این پروتکل تغییر محسوسی در شیوه کار شبکه‌ها پیشنهاد نمی‌داد. در مقاله IPv6 چیست می‌توانید با این پروتکل به‌طور دقیق‌تر آشنا شوید.

آقای جف هیوستون، دانشمند ارشد APNIC، در این رابطه به The Register گفته است: «IPv6 پروتکلی به‌شدت محافظه‌کارانه بود که تلاش می‌کرد تا حد ممکن کمترین تغییر را ایجاد کند. نمونه‌ای کلاسیک از طراحی فاقد آینده‌نگری که در نتیجه تصمیم‌گیری یک کمیته جمعی به‌وجود آمد».

این «کمیته فرضی» یک تصمیم حیاتی دیگر هم گرفت: IPv6 با IPv4 هیچ سازگاری‌ای نداشت. به این معنا که کاربران مجبور بودند یکی از آنها را انتخاب کنند یا نهایتاً آنها را به‌صورت موازی و در کنار هم اجرا کنند.

برای بسیاری، انتخاب پروتکل ساده بود. از آنجایی‌که IPv6 قابلیت‌هایی ارائه نمی‌داد که به‌عنوان یک پیشرفت بزرگ تلقی شوند، اکثراً تصمیم گرفتند با همان IPv4 ادامه دهند.

آقای بروس دیوی، دانشمند باسابقه علوم کامپیوتر (که به تازگی از سوی انجمن ACM به‌دلیل «مشارکت‌های بنیادین در طراحی، استانداردسازی و تجاری‌سازی پروتکل‌ها و سیستم‌های شبکه» مورد تقدیر قرار گرفته) در این رابطه گفته است:

«یکی از بزرگ‌ترین شگفتی‌ها برای من این بود که به‌جز افزایش عظیم فضای آدرس‌دهی، قابلیت‌های بسیار کمی همراه با IPv6 وارد دنیای شبکه شد».

او افزود بسیاری از قابلیت‌های امنیتی، Plug-and-Play و کیفیت سرویس که قرار بود در IPv6 باشند، در نهایت در IPv4 پیاده‌سازی شدند و همین موضوع انگیزه مهاجرت به پروتکل جدید را کمتر کرد. او گفت: «با توجه به میزان اندک قابلیت‌های جدید در IPv6، تعجب‌آور نیست که پیاده‌سازی آن 30 سال طول کشیده است».

نوآوری دیگری که باعث شد IPv6 کمتر ضروری به نظر برسد، ترجمه آدرس شبکه (NAT) بود؛ فناوری‌ای که اجازه می‌دهد چندین دستگاه از یک آدرس عمومی IPv4 استفاده کنند. NAT به اپراتورها امکان داد هزاران دستگاه را تنها با یک IP به اینترنت متصل کنند و در نتیجه آدرس‌های IPv4 موجود ارزشمندتر شدند. این راهکارها به‌نسبت ساده، هماهنگ با دانش موجود و بدون نیاز به تغییرات گسترده زیرساختی بودند. مقاله NAT چیست اطلاعات کاملی در این زمینه در اختیار شما قرار می‌دهد.

از آنجا که NAT سرعت پذیرش IPv6 را کاهش داد، تولیدکنندگان نیز حمایت جدی از این پروتکل جدید نشان ندادند.

آقای اندرو لرنر، تحلیلگر ارشد گارتنر، در این رابطه به The Register گفت: «هزینه مهاجرت، پیچیدگی و نیاز به آموزش همچنان بالاست، در حالی که بازگشت سرمایه کوتاه‌مدت پایین است. برابری عملکرد میان برنامه‌ها و دستگاه‌ها یکدست نیست و حتی برخی سازمان‌ها برای عملکرد بهتر، IPv6 را غیرفعال می‌کنند. نبود پشتیبانی Dual-Stack در زیرساخت‌های قدیمی هم مانع دیگری است».

پروتکلی که بد فهمیده شد

با اینکه IPv6 آن‌طور که انتظار می‌رفت فراگیر نشد، اما منصفانه نیست آن را شکست‌خورده بدانیم.

طبق گفته جان کورن، رئیس و مدیرعامل ARIN، «هدف IPv6 خاموش کردن IPv4 نبود، بلکه تضمین ادامه رشد اینترنت بدون فروپاشی آن بود». او افزود: «در واقع دوام IPv4 تا حد زیادی به این دلیل است که IPv6 فشار رشد را در بخش‌های دیگر جذب کرد، به‌ویژه در موبایل، اینترنت با پهنای باند بالا و محیط‌های ابری. از این نظر، IPv6 دقیقاً جایی موفق شد که بیشترین نیاز وجود داشت».

آلوارو ویوس از RIPE NCC نیز با این دیدگاه موافق است: «آنچه IPv6 به‌درستی انجام داد، طراحی بلندمدت آن بود. فضای آدرس‌دهی عظیمی فراهم کرد که برنامه‌ریزی شبکه را ساده‌تر و منسجم‌تر می‌کند. این موضوع نوآوری‌هایی مانند شبکه‌های موبایل بزرگ، اینترنت اشیا و روش‌های پیشرفته مسیریابی مثل Segment Routing over IPv6 را ممکن ساخته است».

لرنر از گارتنر معتقد است اکنون زمان آن رسیده که سازمان‌ها برنامه‌های دقیق مهاجرت به IPv6 تدوین کنند. او توصیه کرد: «سازگاری نرم‌افزارها را بررسی کنید و مطمئن شوید زیرساخت‌های جدید از IPv6 پشتیبانی می‌کنند. اجرای پایلوت و تست آزمایشگاهی با DNS64/NAT64 پیشنهاد می‌شود. با کاهش فضای IPv4 خصوصی و مدل‌های قیمت‌گذاری جدید ارائه‌دهندگان ابر که به نفع IPv6 هستند، سرعت پذیرش آن افزایش خواهد یافت.»

با این حال، جف هیوستون از APNIC دیدگاه متفاوتی دارد و معتقد است IPv6 برای اینترنت امروز اهمیت کمتری پیدا کرده است. او گفت: «من استدلال می‌کنم که در این مسیر به نتیجه‌ای حتی بهتر رسیدیم. NAT ما را وادار کرد به معماری شبکه به‌طور کاملاً متفاوتی فکر کنیم.»

این نگاه جدید در فناوری QUIC متجلی شده است؛ پروتکلی که نیاز ندارد کلاینت‌ها همیشه به یک آدرس IP عمومی دسترسی داشته باشند. هیوستون گفت: «ما به خودمان ثابت کرده‌ایم که کلاینت‌ها نیازی به تخصیص دائمی IP ندارند؛ چیزی که شبکه سمت کاربر را ارزان‌تر، انعطاف‌پذیرتر و مقیاس‌پذیرتر می‌کند.»

او همچنین معتقد است IPv6 برای سرورها هم اهمیت کمتری یافته است: «امروزه DNS انتخاب‌کننده سرویس است، نه آدرس IP. کل چارچوب امنیتی اینترنت امروز مبتنی بر نام‌هاست و احراز هویت و رمزنگاری کانال‌ها بر اساس نام سرویس انجام می‌شود، نه IP.»

او جمع‌بندی می‌کند: «امروزه استفاده از IPv6 بیشتر بر اساس هزینه است. اگر هزینه خرید آدرس‌های IPv4 برای گسترش NAT زیاد شود، سازمان‌ها به IPv6 روی می‌آورند؛ نه به این دلیل که بهتر است، بلکه چون در دنیایی که مبتنی بر نام است، تفاوتی ندارد کدام پروتکل آدرس‌دهی به‌عنوان لایه انتقال استفاده شود.»

نظر شما چیست؟ آیا IPv6 بالاخره دنیای اینترنت را به تسخیر خود درمی‌آورد؟ نظرات خود را با ما به اشتراک بگذارید.