Na protokole IPv4 opiera się cały internet. A dokładniej? Już wyjaśniam: dzięki niemu dane z jednego urządzenia podłączonego do internetu mogą znaleźć inne urządzenie podłączone do internetu. Ale IPv4 nie będzie używany wiecznie – zastąpi go IPv6. Jakie są więc między nimi różnice i co tak naprawdę te protokoły robią?
Spis treści
Co to jest IPv4?
IPv4 – skrót od angielskiej nazwy „Internet Protocol version 4” – to czwarta generacja protokołu internetowego, czyli zbioru reguł definiujących, jak działa internet. Protokół został wdrożony w latach 1982–1983 i od tamtej pory jest cały czas używany do przesyłania danych w internecie.
Można w zasadzie powiedzieć, że internet i IPv4 to synonimy, ponieważ protokół odpowiada za komunikację w intersieci, czyli łączenie różnych urządzeń (komputerów, smartfonów itp.) w jedną globalną sieć internetową. IPv4 opiera się na systemie adresów logicznych, dzięki którym możliwe jest trasowanie (czyli przesyłanie) danych.
Co to jest adres IPv4?
Adresy IP to po prostu adresy urządzeń w internecie – coś jak Twój adres domowy, na który przychodzi poczta.
Adresy IP zmieniały się przez lata, ale bez zmian pozostała ich struktura: każdy adres to liczba 32-bitowa zapisywana jako cztery oktety. Niestety nie da się uniknąć technicznego żargonu.
Mówiąc prościej, adres IP składa się z cyfr oddzielonych kropkami na cztery części. Wygląda to tak:
172.16.254.1
195.12.166.212
92.249.36.4
W tym systemie istnieje 4 294 967 296 możliwych adresów IP.
Gdy dane są zamieniane w pakiet do transmisji, zgodnie z zasadami komunikacji IPv4 musi on zawierać adres docelowego urządzenia. Jest to istotny element już wspomnianego trasowania.
Gdy więc wysyłasz kumplowi 🙂 (bo czemu nie) na Discordzie, Twoja wiadomość nie jest wysyłana z Twojego urządzenia do internetu, a potem prosto do urządzenia kumpla. Jest to bardziej złożony proces zwany trasowaniem – podobny do przekazywania pałeczki w sztafecie – w którym dane są przesyłane przez różne węzły w infrastrukturze internetu. Adres IP dołączony do pakietu sprawia, że dane nie zginą gdzieś po drodze.
Co to jest IPv6?
IPv6 to następca IPv4, który został opracowany po to, żeby rozwiązać problem kończącej się liczby adresów IPv4. 32-bitowe adresy IPv4 dają 4 294 967 296 możliwych kombinacji, co tylko z pozoru wydaje się wystarczające – w 2023 roku było już 5,3 mld internautów.
Gdy powstawał protokół IPv4, nikt nie myślał o tym, że liczba adresów może się skończyć, ponieważ cały system był z początku uważany za eksperyment. Ale już w pierwszej dekadzie jego wykorzystywania okazało się, że adresów może być za mało. Żeby temu zaradzić, stosowano różne rozwiązania, np. NAT (Network Address Translation, czyli translacja adresów sieciowych), ale żadne z nich nie miało szans uchronić adresów IPv4 przed wyczerpaniem się.
Dlatego też do 1998 roku sfinalizowano prace nad protokołem IPv6 z adresami 128-bitowymi. To daje 2 do potęgi 128 lub około 3,4×10 do potęgi 38 adresów – nie zamierzam wypisywać tej liczby. Dzięki temu wszystkie urządzenia w sieci mogą uzyskać swój własny publiczny adres IP, co pozwoli wyeliminować zabawę z NAT (ale z tym poglądem nie zgadzają się wszyscy eksperci w naszej firmie).
Co to jest adres IPv6?
Adres IPv6 składa się z ośmiu bloków zapisanych w systemie szesnastkowym (1–10 i A–F) oddzielonych dwukropkiem:
2001:0db8:0000:0000:0000:8a2e:0370:7334
2001:0db8:0001:0000:0000:0ab9:C0A8:0102
2001:db8:3333:4444:CCCC:DDDD:EEEE:FFFF
Nie ma opcji, żeby ktokolwiek to zapamiętał! Na szczęście nie trzeba – zajmuje się tym DNS (system nazw domen), tak jak robi to obecnie z adresami IPv4.
Metoda tworzenia adresów nie jest jedynym ulepszeniem protokołu IPv6, ale jest jednym z najbardziej oczywistych. Do innych należy rozmiar datagramu (czyli jednostki danych).
Wyobraź sobie, że internet to sieć tuneli (może w jednym jest złoty pociąg…), ale nie wszystkie tunele mają taką samą średnicę. Przez to Twój wagonik (czyli datagram) nie zawsze zmieści się w tunelu.
W protokole IPv4 średnica tunelu jest analizowana za każdym razem, gdy trzeba wysłać wagonik, a ładunek jest dzielony na mniejsze wagoniki, które zmieszczą się w tunelu. W protokole IPv6 cały ten proces jest wstępnie planowany na Twoim urządzeniu. Jeśli okaże się, że cała trasa wiedzie przez sieć tuneli w rozmiarze XXL, możesz wysłać mega wagonik z mega ładunkiem – nawet do 4 GB.
Nasi eksperci kazali mi jednak wspomnieć, że ze względu na chaotyczną infrastrukturę internetu i, w szczególności, modernizacje techniczne, takie jak wymiana routerów, fragmentacja danych może być problematyczna, nawet jeśli lub gdy protokół IPv6 zostanie globalnie wdrożony.
IPv4 vs IPv6: różnice
Oto porównanie obu protokołów:
IPv4 | IPv6 | |
|---|---|---|
Długość adresu | 32 bity | 128 bitów |
Format adresu | 195.12.166.212 | 2001:0db8:0000:0000:0000:8a2e:0370:7334 |
Liczba możliwych adresów | 4 294 967 296 | 3,4×10³⁸ |
Fragmentacja | Przez nadawcę i routery | Przez nadawcę |
IPv4 vs IPv6: który protokół jest lepszy?
IPv6 jest bardziej zaawansowany, ale czy lepszy? Generalnie tak, ale przyjrzyjmy się temu bliżej:
Prędkość:
IPv6 jest bardziej wydajny, przez co jest szybszy. Funkcje takie jak multicast – czyli przesyłanie danych tylko do zainteresowanych odbiorców – są „łagodniejsze” dla przepustowości, ponieważ eliminują niepotrzebne wysyłanie zduplikowanych danych.
Bezpieczeństwo:
IPv6 jest z zasady bardziej bezpieczny ze względu na wbudowane funkcje bezpieczeństwa. IPv4 opiera się na środkach bezpieczeństwa stosowanych przez użytkowników, podczas gdy IPv6 domyślnie obejmuje szyfrowanie i uwierzytelnianie adresów.
Granie:
Po wdrożeniu IPv6 przekierowanie portów nie będzie konieczne, co sprawi, że gry multiplayer staną się mniej skomplikowane. Jednym z rozwiązań problemu kończących się adresów IPv4 jest NAT. Jako że IPv6 umożliwia utworzenie praktycznie niewyczerpanej liczby adresów, nie trzeba uciekać się do tej technologii. Poza tym bardziej wydajne używanie przepustowości oznacza większą prędkość.
Czy protokół IPv4 jest bardziej popularny od IPv6?
Większa część internetu nadal używa protokołu IPv4. Dlaczego?
Ponieważ tak się przyjęło, a zmiana na IPv6 byłaby skomplikowana i kosztowna. Jeśli pracujesz w firmie wykorzystującej internet na co dzień, pewnie wiesz, że grube ryby pociągające za sznurki są przeważnie mało zainteresowane wydawaniem pieniędzy na modernizację infrastruktury IT. To dlatego niektóre systemy bankowe opierają się na językach programowania, których nikt już prawie nie pamięta.
IPv4 i IPv6 nie są natywnie kompatybilne, więc potrzeba różnych sztuczek, żeby chciały ze sobą współpracować. Poza tym pełne przejście z jednego protokołu na drugi może oznaczać konieczność zmian w sprzęcie. Na przykład Twój router może nie obsługiwać IPv6, a zarząd Twojego dostawcy internetu może odmówić sfinansowania wymiany klientom.
Podsumowanie: przyszłość to IPv6
IPv6 zastąpi IPv4 – musi. Nie ma dobrych powodów na to, by tak się nie stało, a te złe już omówiliśmy. Więc jeśli zastanawiasz się, czy Twój kolejny zakup z segmentu IT będzie Ci służyć długie lata, upewnij się, że obsługuje IPv6. A skoro wszyscy jeszcze jedziemy na wózku (wagoniku?) IPv4, może warto zwiększyć swoje bezpieczeństwo z VPN?
Najczęściej zadawane pytania
Czego mam używać: IPv4 czy IPv6?
Na tę chwilę odpowiedź zależy od Twoich potrzeb i możliwości technicznych. Niektóre aplikacje, np. Surfshark VPN, jeszcze nie obsługują IPv6.
Który protokół jest lepszy: IPv4 czy IPv6?
IPv6 jest lepszy, ponieważ został stworzony jako następca IPv4. Jednak IPv4 jest nadal powszechnie używany, ponieważ przejście na IPv6 jest czasochłonne i kosztowne.
Który protokół jest szybszy: IPv4 czy IPv6?
IPv6 jest szybszy i bardziej wydajny.
Czy IPv6 jest lepszy do grania?
IPv6 jest teoretycznie lepszy do grania, ale to zależy od tego, czy dana gra go obsługuje.
Czy muszę włączyć IPv6?
Jeśli możesz włączyć IPv4 i IPv6, zrób to. Opieranie się tylko na protokole IPv6 może powodować problemy z dostępem, ponieważ nie wszystkie usługi go obsługują.
