IPv6

1. IPv6 • IPv6 • ความสามารถที่เพิ่มขึ้นจากIPv4 • วัตถุประสงค์ของการสร้างIPv6 • IPv6 Structure • IPv6 Header • IPv6 Address

2. IPv6 • IPv6พัฒนามาจาก ระบบเลข IP(IP Address)และที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันเรียกว่า IPv4 (นั่นคือ IP version 4) • IPv6 มีอีกชื่อว่า IPng (ย่อมาจาก Next Generation)

3. IPv6(ต่อ) • IPv6 เป็นเวอร์ชั่นที่มาแทนที่ เวอร์ชั่น 4(IPv4) • จำนวนผู้ใช้งานบนระบบอินเทอร์เน็ตที่เพิ่มขึ้นด้วยอัตราการเติบโตแบบก้าวกระโดดจึงทำให้การกำหนด ที่อยู่แบบ IP ทั้งหมดนั้นไม่เพียงพอต่อการใช้งาน • จากปัญหาดังกล่าวในปี ค.ศ. 1990 คณะทำงาน IETF จึงได้เริ่มคิดค้นวิธีกำหนดโครงสร้างที่อยู่ IP แบบใหม่ซึ่งเป็นรุ่นที่ 6 (IPv 6) เพื่อนำมาทดแทนรุ่นที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

4. IP Address • IPย่อมาจาก Internet protocolเลข IP ก็คือตัวเลขที่ใช้แทน "ที่อยู่" ของเครื่องคอมฯทุกเครื่องที่ต่อเข้ากับอินเตอร์เน็ต และทุกเครื่องจะต้องมีเลข IP เป็นของตัวเอง ถึงจะสามารถรับส่งข้อมูลกับเครื่องอื่นๆ ทั่วโลกได้ • รูปแบบเป็นชุดตัวเลข4 ชุด ที่คั่นด้วเครื่องหมายจุด เช่น 202.44.192.43 • ตัวเลขแต่ละชุดมีขนาด 8 bits • เมื่อมีการติดตั้งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นโฮสต์ คอมพิวเตอร์ เพื่อเชื่อมต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ตจำเป็นต้องขอหมายเลข IP • แต่ถ้าสมัครเป็นสมาชิกกับหน่วยงานที่ทำหน้าที่เป้นผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต(ISP)ทาง ISP จะจัดส่งหมายเลขให้ผู้ใช้เอง

5. IPv6 มีความสามารถเพิ่มขึ้นจาก IPv4 คือ 1.Expannded address space IPv6 ใช้ address 128-bit แทน address ของ IPv4 ซึ่งมี 32 bits 2.Improved option mechanism IPv6 ง่ายต่อการเพิ่ม additional option 3.Address autoconfigurationมีการจัดเตรียมพื้นที่ ของ IPv6 สำหรับการใช้งานประเภท dynamic 4.Increased addressing flexibilityเพิ่มขอบข่ายของ multicast address เพื่อให้ทำการ routing ได้มากขึ้น 5.Support for resource allocation IPv6 สนับสนุนการจัดเส้นทางการไหลของข้อมูลให้เกิดประสิทธิภาพมากขึ้น และIPv6 ได้ยกเลิกเขตข้อมูลที่เคยมีใช้ใน IPv4 ไปจำนวนหนึ่ง ที่ไม่มีความจำเป็นในการใช้งานทั่วไป

6. วัตถุประสงค์ของการสร้างIPv6วัตถุประสงค์ของการสร้างIPv6 • 1. ให้การสนับสนุนจำนวนเครื่อง Host ได้หลายพันล้านเครื่องแม้จะต้องทำงานในตารางข้อมูลที่มีขนาดจำกัด • 2. ลดขนาดตารางเลือกทางเดินข้อมูลของ Router • 3. ปรับปรุง Protocol ให้มีความกะทัดรัดมากขึ้นช่วยให้ทำงานได้เร็วขึ้น • 4. มีระบบการรักษาความปลอดภัยที่ดีขึ้นโดยการกำหนดบัญชีผู้ใช้งาน

7. วัตถุประสงค์(ต่อ) • 5. ให้ความสำคัญกับประเภทของการบริการโดยเฉพาะการให้บริการตอบสนองต่อเนื่อง6. สนับสนุนการส่งข้อมูลแบบหลายจุดโดยใช้วิธีการกำหนดขอบเขต7. แก้ไขให้ Host สามารถเคลื่อนย้ายข้ามเขตให้บริการโดยไม่ต้องเปลี่ยนหมายเลขที่อยู่8. ยอมให้ Protocol มีความอ่อนตัวต่อการเปลี่ยนแปลงในอนาคต9. ยอมให้ Protocol ทั้งแบบใหม่และแบบเก่าใช้งานร่วมกันได้

8. IPv6 Structure • IPv6 หรือ IPng ใช้แบบ 128 bit ซึ่ง package ของ IPv6 มีแบบฟอร์มทั่วไป ดังนี้ 40 octets 0 or more

9. IPv6 header •รูปแสดงโครงสร้างส่วนหัวของแพ็กเก็ต IPv6 ซึ่งมีความยาวทั้งสิ้น 40 ไบต์ 32 bits

10. IPv6 header (version) •เขตข้อมูลแรกคือ Version มีความยาว 4 บิตใช้บอกหมายเลขรุ่นสำหรับรุ่นนี้จะใช้หมายเลข 6 •เราเตอร์จะใช้ข้อมูลนี้เพื่อแยกความแตกต่างของแพ็กเก็ตที่รับเข้ามาโดยจะใช้ข้อมูลบางส่วนในชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูลเป็นตัวบอกหมายเลขรุ่นแทนดังนั้นแพ็กเก็ตจึงถูกส่งไปยังโปรแกรมในชั้นสื่อสารควบคุมเครือข่ายที่เหมาะสมได้เช่นเดียวกันกับการอ่านข้อมูลในเขต Version การทำงานเช่นนี้เเม้ว่าจะช่วยลดระยะเวลาในกระบวนการนำส่งข้อมูลไปยังชั้นสื่อสารควบคุมเครือข่ายลงไปได้แต่ทำให้เกิดข้อโต้แย้งว่าเป็นการทำงานที่ขัดต่อหลักการขั้นพื้นฐานของโครงสร้างแบบชั้นสื่อสารนั่นคือโปรแแกรมในแต่ละชั้นจะต้องไม่เข้าไปก้าวก่ายการทำงานของชั้นสื่อสารอื่น

11. Ipv6 header(Priority) • ข้อมูล 4 บิตต่อมาคือข้อมูลเขตข้อมูล Priority ใช้บอกระดับความสำคัญของแพ็กเก็ตซึ่งได้แก่ แพ็กเก็ตที่ต้องใช้กระบวนการควบคุมเป็นพิเศษหรือเป็นแบบธรรมดา ค่าตั้งแต่ 0 ถึง 7 แสดงถึงแพ็กเก็ตที่มีความสำคัญระดับต่ำ • ค่าตั้งแต่ 8 ถึง 15 ใช้สำหรับแพ็กเก็ตที่ต้องการความสม่ำเสมอในการนำส่ง ตัวอย่างได้แก่ โปรแกรมประยุกต์ประเภทเสียงและภาพเคลื่อนไหว ระดับความสำคัญที่แนะนำมาพร้อมกับมาตราฐานใหม่นี้ คือ ระดับ 1 สำหรับข้อมูลประเภทข่าวทั่วไป (News), ระดับ4 สำหรับ FTP, ระดับ 6 สำหรับการสื่อสาร Telnet เป็นต้น

12. Ipv6 header(Flow label) • เขตข้อมูลลำดับที่ 3 เรียกว่า Flow Label มีความยาว 24 บิตหรือ 3 ไบต์ มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างสภาพการสื่อสารจำลอง (Pseudoconnection) ให้แก่ผู้ส่งและผู้รับที่ต้องการจัดการสิ่งแวดล้อมในการสื่อสารเป็นแบบเฉพาะตัว • ตัวอย่าง เช่นการส่งข้อมูลจากโพรเซสหนึ่งในโฮสต์ ผู้ส่งต้องส่งข้อมูลไปให้กับโพรเซลผู้รับที่อยู่ในโฮสต์ผู้รับ ที่กำหนดระยะเวลาในการรับข้อมูลอย่างเข้มงวด จำเป็นต้องมีการสำรองทรัพยากรของระบบไว้ให้เพียงพอ การควบคุมการนำส่งข้อมูลจะได้รับการจัดเตรียมไว้ล่วงหน้าด้วยการกำหนดหมายเลขเฉพาะเมื่อเราเตอร์ตรวจพบหมายเลขดังกล่าวใน Flow Label ของแพ็กเก็ตที่รับมาก็สามารถให้บริการที่เหมาะสมได้

13. Ipv6 header(Payload length , next heade, hop limit ) • Payload length บอกความยาวข้อมูลที่ต่อจากheader 40 ไบต์ • next header ระบุว่ามีการใช้ headerเพิ่มจาก headerมาตรฐานนี้หรือไม่ • hop limit คล้ายกับฟิลด์ Time to live ของIPv4 ใช้สำหรับนับจำนวนโหนดที่แพ็กเกตผ่าน

14. IPv6 header(Sourec Address and Destination Address) • จะใช้ข้อมูล 16 ไบต์ซึ่งสามารถมีหมายเลขได้ถึง 2128 ค่า หรือประมาณ 3*1038 ค่า • กล่าวคือ ถ้าโลกเต็มไปด้วย คอมพิวเตอร์ IPv6 สามารถกำหนดแอดเดรสได้ถึง 7*1023 ค่าต่อพื้นที่ 1 ตารางเมตร

15. Extension Headers • จากการที่ IPv6 ได้ยกเลิกเขตข้อมูลที่เคยมีใช้ใน IPv4 ไปจำนวนหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ข้อมูลบางส่วนก็มีความจำเป็นที่จะนำมาใช้งาน IPv6 จึงได้กำหนดให้มีทางเลือกในการเพิ่มเติมข้อมูลโดยการใช้ "ข้อมูลส่วนหัวส่วนขยาย (Extension Headers)" • เนื่องจากข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลพิเศษจึงสามารถเข้ารหัสเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการใช้งานสูงสุด IPv6 ได้กำหนดให้มีข้อมูลส่วนหัวเพิ่มเติมได้6ประเภทถ้าต้องการใช้ก็จะต้องอยู่ในลำดับที่ต่อจากข้อมูล ส่วนหัวมาตรฐาน (16 ไบต์แรก) เสมอ

16. Extension Header(ต่อ) • โครงสร้างของข้อมูลแต่ละเขตของข้อมูลส่วนหัวจะต้องบอกรายละเอียด 3 อย่าง คือ ประเภท (Type), ความยาว (Length), และข่าวสาร (Value) • ข้อมูลบอก "ประเภท" มีความยาว 1 ไบต์ จะบอกชนิดของบริการที่ต้องการ และ IPv6 ยังได้ใช้ 2 บิตแรกของ "ประเภท" เป็นตัวบอกหนทางปฏิบัติสำหรับเราเตอร์ที่ไม่สามารถให้บริการที่ต้องการได้ เช่น บอกให้เราเตอร์มองข้ามข้อมูลนี้ไป, ลบแพ็กเก็ตทิ้ง, ลบแพ็กเก็ตทิ้งพร้อมกับส่งแพ็กเก็ตแจ้งความล้มเหลว (ICMP) กลับไปยังผู้ส่ง, และลบแพ็กเก็ตทิ้งแต่ไม่ต้องส่งแพ็กเก็ตแจ้งความล้มเหลวกลับไปยังผู้ส่งสำหรับการสื่อสารแบบหลายเป้าหมาย

17. Extension Header (ต่อ) Extension header Description Hop-by-Hop options Miscellaneousinformation for routers Routing Full or partial route to follow Fragmentation Management of datagram fragments Authentication Verification of the sender’s indentity Encrypted security payload Information about the encrypted contents Destination options Additional information for the destination ข้อมูลส่วนหัวส่วนขยายใน IPv6

18. Extension Header(ต่อ) • ข้อมูล "ความยาว" ของเขตข้อมูลมีขนาด 1 ไบต์บอกให้ทราบขนาดของ "ข่าวสาร" ซึ่งมีขนาดไม่เกิน 255 ไบต์ และสอดคล้องกับ "ประเภท" ที่กำหนดข้อมูลส่วนหัวส่วนขยายประเภทแรกเรียกว่า "Hop-By-Hop" เป็นข้อมูลที่เราเตอร์ทุกตัวที่รับ-ส่งแพ็กเก็ตจะต้องใช้ปัจจุบันมีการกำหนดทางเลือกไว้เพียงอย่างเดียวคือการสนับสนุนดาต้าแกรมที่มีความยาวมากกว่า 64 กิโลไบต์มีโครงสร้างดังที่แสดงในรูป ข้อมูลส่วนหัวส่วนขยายแบบ hop-by-hop สำหรับ Datagram ขนาดใหญ่ Next header 0 194 0 Jumbo payload length

19. Extension Header(ต่อ) • ไบต์แรกของโครงสร้างข้อมูลนี้จะบอก "ประเภท" ของข้อมูลที่ตามมา • ไบต์ต่อไปจะบอก "ความยาว" ของข้อมูลทั้งหมดซึ่งจะไม่รวม 8 ไบต์แรกที่เป็นส่วนบังคับ • ไบต์ที่สามและไบต์ที่สี่เป็น "ข่าวสาร" บอกให้ทราบขนาดของดาต้า แกรมจะแสดงด้วยเลขขนาด 4 ไบต์ซึ่งก็คือ 4 ไบต์ถัดมานั่นเอง • ดาต้าแกรมขนาดยักษ์ (Jumbogram)

20. IPv6 Addresses • IPv6 ประกอบด้วย address 3 ชนิด คือ • Unicastระบุเป็น พื้นที่เดี่ยว(single) • Anycast ระบุเป็นเซตของพื้นที่ โดยจะถูกส่งไปส่วนหนึ่งของพื้นที่ที่ถูกระบุโดย addressนั้น • Multicast ระบุเป็นเซตของพื้นที่ โดยจะถูกส่งไปทุกๆพื้นที่ที่ระบุที่addressนั้น

21. สรุปเพิ่มเติม • ต้นเหตุของปัญหาไม่ได้อยู่ที่จำนวนเครื่องพีซีที่ต่อเข้ากับอินเตอร์เน็ตมากขึ้นทุกวันเท่านั้น แต่ข้าวของเครื่องใช้ทันสมัยต่างๆ ที่สามารถสั่งงานได้แบบออนไลน์ เช่น web tv, เครื่องเล่นเกมที่สามารถเล่นผ่านอินเตอร์เน็ตได้, หรือแม้แต่แอร์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ที่คุณสามารถสั่งให้เปิดเครื่องได้ขณะที่อยู่นอกบ้าน ทั้งหมดนั้นล้วนแล้วแต่ต้องการเลข IP เป็นของตัวเองทั้งสิ้น • ทำให้ต้องมีการคิดค้นหาวิธีแก้ปัญหาการขาดแคลนเลข IP ซึ่งในที่สุดก็ได้ IPv6 • การนำระบบใหม่มาทดแทนระบบเก่าอาจต้องใช้ระยะเวลายาวนานถึง 10 ปี หรือนานกว่า

22. THE END....