IPv6

IPv6 er navnet på den nyeste version af Internetprotokollen, det sæt regler der bestemmer, hvordan enheder finder hinanden og udveksler data på internettet. Protokollen tildeler hver tilsluttet enhed en unik adresse, så trafikken kan sendes det rigtige sted hen, og den er udviklet som afløser for den ældre IPv4-standard. Baggrunden er, at IPv4 efterhånden har for få ledige adresser til at dække alle de enheder, der i dag er koblet på internettet.

Forestil dig et almindeligt hjem, hvor en router, et par mobiltelefoner, et smart-tv og måske en robotstøvsuger alle skal have hver sin adresse for at kunne sende og modtage data på internettet. Med den ældre IPv4-standard begynder den slags adresser efterhånden at blive en mangelvare, fordi der simpelthen er flere enheder, end der er ledige numre til. IPv6 løser det problem ved at bruge et langt større adresserum, så hver enhed – lige fra servere til køleskabe med internetforbindelse – kan få sin egen faste adresse uden at dele den med andre.

Sådan er en IPv6-adresse opbygget

En IPv6-adresse er bygget op af otte grupper af tegn adskilt af kolon, hvor hver gruppe består af fire hexadecimale tegn (tal fra 0-9 og bogstaverne A-F). Det gør adresserne alfanumeriske i modsætning til IPv4, hvor adresser kun består af tal adskilt af punktummer. En typisk IPv6-adresse kan se sådan ud: 2001:0db8:0000:0000:0000:ab00:0123:4567 – og fordi mange adresser indeholder lange rækker af nuller, må man forkorte dem ved at fjerne foranstillede nuller i hver gruppe og erstatte én sammenhængende række af nul-grupper med en dobbelt-kolon (::).

Adressens 128 bit deler sig typisk i to halvdele: den øverste del fungerer som netværksidentifikation og bruges til routing, mens den nederste del identificerer den konkrete enhed (host) på netværket. Denne opbygning giver et adresserum, der ifølge Bunny Academy tillader omkring 2^128 unikke adresser – et tal så stort, at det i praksis ikke forventes at blive udtømt inden for overskuelig fremtid.

Forskellen mellem IPv6 og IPv4

Den mest grundlæggende forskel er adresselængden: IPv4 bruger 32-bit adresser og kan derfor kun rumme et begrænset antal unikke kombinationer, mens IPv6 med sine 128-bit adresser rummer et langt større antal. Ud over adressemængden er der en række tekniske forskelle, som ifølge ClouDNS blandt andet omfatter, at IPv6 anvender en simplere, fast header med færre felter end IPv4, og at protokollen ikke længere indeholder et checksum-felt, fordi fejltjek i forvejen håndteres af andre lag i netværksforbindelsen.

En anden central forskel er, hvordan enheder finder frem til hinandens fysiske adresser på det lokale netværk. IPv4 bruger til det formål ARP (Address Resolution Protocol), mens IPv6 i stedet benytter NDP (Neighbor Discovery Protocol) til at koble en IPv6-adresse sammen med enhedens MAC-adresse. IPv6 er desuden designet, så en enhed i mange tilfælde selv kan generere en gyldig adresse ved opstart (auto-konfiguration), hvor IPv4-netværk typisk er afhængige af manuel opsætning eller en DHCP-server til at uddele adresser.

Unicast, anycast og multicast

IPv6 arbejder med tre typer adresser, der hver dækker en bestemt kommunikationsform. Ifølge ClouDNS‘ gennemgang af RFC 4291 er de tre typer defineret sådan:

• Unicast – en adresse peger på præcis én enhed, og kommunikationen foregår en-til-en mellem afsender og modtager.
• Anycast – adressen er knyttet til flere enheder på samme tid, og trafikken sendes til den nærmeste af dem (en-til-nærmeste).
• Multicast – adressen dækker en gruppe af enheder, og data sendes samtidig til alle i gruppen (en-til-mange).

IPv6 understøtter ikke broadcast-adresser, som ellers kendes fra IPv4, hvor data sendes til samtlige enheder på netværket uanset om de har brug for dem. I stedet dækkes broadcast-lignende behov af multicast-adresser, hvilket typisk sparer båndbredde, fordi kun de enheder, der faktisk skal modtage data, bliver belastet.

Funktioner og fordele ved IPv6

Ud over det langt større adresserum bringer IPv6 en række egenskaber med sig, som ikke er en fast del af IPv4:

• Indbygget IPsec-understøttelse – kryptering og godkendelse af trafik (IPsec) er en del af protokollen, hvor det i IPv4 typisk afhænger af, om de enkelte applikationer selv understøtter det.
• Forenklet header – en fast header-struktur uden checksum-felt gør det hurtigere for routere at behandle pakkerne.
• Automatisk adressekonfiguration – en enhed kan i mange tilfælde selv danne en gyldig adresse ud fra sin MAC-adresse og netværkets prefix, uden at en administrator skal sætte det op manuelt.
• Mere effektiv routing – den hierarkiske adresseopbygning gør det muligt for internetudbydere at samle mange kunders adresser under ét overordnet prefix, hvilket kan holde routingtabellerne mindre.
• Ingen NAT-afhængighed – fordi der er adresser nok til alle enheder, er der ikke samme behov for Network Address Translation (NAT), som ellers bruges i IPv4-netværk til at lade flere enheder dele én offentlig adresse.

Hvor bruges IPv6 i praksis

IPv6 bruges i dag parallelt med IPv4 hos internetudbydere, mobilnetværk og store onlinetjenester, og udbredelsen er særligt drevet frem af det stigende antal opkoblede enheder – fra smartphones til IoT-udstyr som sensorer, målere og smart home-produkter. Mange internetudbydere leverer i dag både en IPv4- og en IPv6-adresse til deres kunder, og store platforme som søgemaskiner og sociale medier svarer typisk på begge protokoller afhængigt af, hvilken forbindelse brugerens enhed benytter.

Fordi IPv4 og IPv6 bygger på forskellig infrastruktur og ikke kan tale direkte sammen, kører de fleste netværk i dag det, der kaldes dual-stack, hvor udstyr som routere, switche og servere er i stand til at håndtere begge protokoller samtidig.

Dual-stack: IPv4 og IPv6 side om side

En enhed med dual-stack aktiveret kan sende og modtage trafik over både IPv4 og IPv6, og et DNS-opslag kan derfor svare med enten en IPv4-adresse (A-record), en IPv6-adresse (AAAA-record) eller begge dele. For at afgøre hvilken protokol der reelt giver den hurtigste forbindelse i det konkrete tilfælde, bruger mange systemer en metode kaldet Happy Eyeballs, hvor enheden forsøger begge protokoller samtidig og herefter bruger den forbindelse, der svarer først. På den måde kan overgangen fra IPv4 til IPv6 ske gradvist, uden at brugere eller virksomheder oplever brud i deres internetforbindelse undervejs.