آدرس‌های IPv6 چگونه شبکه‌های مبتنی بر ویندوز سرور 2019 را متحول می‌کنند؟

برای مطالعه قسمت قبل آموزش رایگان ویندوز سرور 2019 اینجا کلیک کنید. 

مقدمه‌ای بر IPv6

در حالی که ‌بیش از دو دهه از معرفی و به‌کارگیری IPv6 زمان سپری شده، اما هنوز هم تمامی شرکت‌ها این پروتکل را در شبکه‌های خود مستقر نکرده‌اند. شاید در میان صد سازمان مختلف در سراسر جهان تنها یک سازمان را پیدا کنید که IPv6 را در کل شبکه زیرساختی خود به کار گرفته باشد، آن ممکن است به شکل بومی و واقعی از IPv6 استفاده نکرده باشد. درعوض بیشتر سازمان‌ها در شبکه خود از یک فناوری تونل‌زنی به‌نام ISATAP استفاده می‌کنند تا همه سرورها و کلاینت‌ها بتوانند از طریق بسته‌های IPv6 با یکدیگر صحبت کنند، با این وجود بسته‌های فوق هنوز هم برای نقل و انتقال از شبکه فیزیکی IPv4 استفاده می‌کنند. برخی از شرکت‌ها به دنبال آن هستند تا از  IPv6 برقراری ارتباط استفاده کنند و در حال آماده‌سازی ملزومات موردنیاز در این زمینه هستند. هرچند برای آن‌که بتوانند از IPv6 در کل شبکه خود استفاده کنند به تغییر بنیادینی نیاز دارند که خیلی از آن‌ها آمادگی چنین کاری را ندارند. چرا مهاجرت به IPv6 کار دشواری است؟ به دلیل این‌که بیشتر ما از همان ابتدای کار از IPv4 استفاده کردیم و به خوبی قادر به درک این پروتکل و مفاهیم مرتبط با آن هستیم و هنوز هم یک دلیل واقعی برای عزیمت به IPv6 پیدا نکرده‌ایم. اما پرسشی مطرح می‌شود. آیا IPv6 به دلیل نگرانی از به‌اتمام رسیدن آدرس‌های IPv4 پیشنهاد نشد؟ آیا نگرانی درباره روبه‌اتمام بودن آدرس‌های IPv4 وجود نداشت؟ پاسخ مثبت است. این مسئله در مورد آدرس‌های آی‌پی روی  اینترنت عمومی صادق است، اما هیچ ارتباطی با شبکه‌های داخلی ما ندارد. اگر از فردا آدرس‌های عمومی IPv4 تمام شوند، شبکه‌های داخلی شرکت‌های ما تحت تأثیر این موضوع قرار نمی‌گیرند. ما می‌توانیم IPv4 را به شکل طولانی مدت در شبکه خود استفاده و پیاده‌سازی کنیم و احتمالا برای همیشه قادر به انجام این‌کار خواهیم بود تا زمانی‌که در به‌کارگیری فناوری‌های NAT که اجازه می‌دهند به راحتی ترافیک را از طریق اینترنت به IPv4 تبدیل کنیم، دلیل خاصی برای مهاجرت پیدا نخواهیم کرد. همه ما تقریبا تا زمانی که IPv4 وجود داشته باشد از NAT به یک شکل یا سایر اشکال استفاده می‌کنیم، بنابراین بدیهی است که مردم به سراغ فناوری بروند که نحوه به‌کارگیری آن ساده است.

این صحبت‌ها به معنای آن نیست که شما تمام وقت و انرژی خود را معطوف به IPv4 کنید، بلکه ما سعی می‌کنیم درباره واقعیت‌ها صحبت کنیم که این واقعیت دست کم برای یک دهه آینده در مورد بیشتر سازمان‌های ایرانی صادق خواهد بود. اگر این‌گونه است پس چرا ما درباره IPv6 صحبت می‌کنیم؟ به دلیل این‌که به عنوان یک مدیر شبکه در نهایت مجبور خواهید شد به سراغ IPv6 بروید. مهاجرت به IPv6 مزایای متعددی به همراه دارد، زیرا تعداد بسیار زیادی آدرس آی‌پی در اختیارتان قرار می‌دهد که درون یک شبکه واحد قابل استفاده هستند. متخصصان بخش شبکه در شرکت‌های سراسر جهان روزانه در تلاش هستند تا شبکه‌های بیشتر و بیشتر مبتنی بر IPv4 را ایجاد کرده و آن‌ها را با یکدیگر مرتبط کنند. به این موضوع فکر کنید که اکنون شرکت‌های زیادی وجود دارند که تعداد کارمندان آنها بیش از 10 هزار نفر است. برخی از شرکت‌ها چند برابر این تعداد کارمند دارند. در دنیای امروز، همه مردم و سازمان‌ها نیازمند دسترسی مداوم به داده‌ها هستند. اکثر کاربران اکنون حداقل دو دستگاه فیزیکی دارند که برای انجام کارهای خود از آن‌ها استفاده می‌کنند‌، بعضی اوقات بیشتر این افراد از لپ‌تاپ و تبلت یا لپ‌تاپ و تلفن هوشمند یا دسکتاپ و ‌پ تاپ و تبلت و تلفن هوشمند برای انجام کارهای خود استفاده می‌کنند. شما این موضوع را در ذهن خود داشته باشید که در دنیای IPv4، جایی که شما با محدوده نسبتا کوچکی از آدرس‌های آی‌پی سروکار دارید باید با ایجاد زیر شبکه‌ها بسیار خلاقانه بتوانید به تمامی دستگاه‌های فیزیکی که هر کدام به یک آدرس آی‌پی منحصر به فرد به منظور برقراری ارتباط در شبکه نیاز دارند سرویس‌دهی کنید. بزرگ‌ترین مزیت IPv6 این است که همه این مشکلات را فوراً برطرف می‌کند و به‌صورت پیش‌فرض و با فراهم کردن امکان داشتن تعداد زیادی آدرس آی‌پی در یک شبکه واحد بسیاری از مشکلات امروزی را برطرف می‌کند. ما در مورد چه تعداد آدرس صحبت می‌کنیم؟ اجازه دهید با ذکر مثالی این موضوع را بررسی کنیم.

یک آدرس به طول 32 بیت IPv4 ممکن است به صورت زیر باشد:

192.168.1.5

یک آدرس 128 بیتی IPv6 ممکن است به صورت زیر باشد:

2001:AABB:CCDD:AB00:0123:4567:8901:ABCD

همان‌گونه که مشاهده می‌کنید، آدرس IPv4 بسیار کوتاه‌تر است، بدیهی است که ما دسترسی کمتری به آدرس‌های آی‌پی منحصر به فرد داریم. آنچه مشاهده نمی‌کنیم این است که آدرس‌های IPv6 واقعا چقدر طولانی هستند. در بیشتر منابع تفاوت میان آدرس‌های IPv4 و IPv6 به این شکل نشان داده می‌شوند.. آدرس IPv4 به صورت اعشاری و IPv6 به صورت هگزا نشان داده می‌شوند. آدرس‌های IPv6 بر مبنای هگزا نمایش داده شده و استفاده می‌شوند تا آدرس‌ها تا حد امکان فشرده شوند. اگر بخواهیم یک آدرس IPv6 که 128 بیت طول دارد را به شکل بومی و در مبنای دو نشان دهیم، چیزی شبیه به صفرها و یک‌های زیر را مشاهده می‌کنید. در حقیقت درون بسته‌های واقعی چنین چیزی قرار می‌گیرد.

0001000001000001000011011001100000000000000000010000000000000000

0001000000000000000000000000100000000000000000000000000000000001

مثال بالا مجموعه‌ای از ارقام چشمگیر است، اما چیزی نیست که برای چشم انسان قابل استفاده و درک باشد. بنابراین به جای نشان دادن بیت‌ها، آدرس IPv6 در قالب اعشاری نشان داده می‌شوند، به همان روشی که آدرس‌های IPv4 نشان داده می‌شوند. در این حالت، ممکن است یک آدرس IPv6 چیزی شبیه مثال زیر باشد.

192.16.1.2.34.0.0.1.0.0.0.0.0.0.0.1

حالا فهمیدیم چرا IPv6 همیشه در مبنای هگزا استفاده و نشان داده می‌شود. آدرس‌ها حتی در این قالب فشرده شده نیز طولانی هستند!

شناخت درست آدرس‌های IPv6

هنگامی که شبکه‌های IPv4 را راه‌اندازی می‌کنیم، زیرشبکه‌بندی اهمیت بالایی دارد، زیرا این امکان را برای ما فراهم میرکند که بیش از یک مجموعه آدرس IP را در همان شبکه داشته باشیم. در ابتدایی‌ترین شکل شبکه، ما برخی از آدرس‌های آی‌پی را تنظیم کرده و یک زیرشبکه /24  را اجرا می‌کنیم (ماسک زیر شبکه 255.255.255.0) - که در شبکه‌های کوچک مانند داخل یک خانه یا دفتر کار کوچک استفاده می‌شوند. در این حالت شما به 254 آدرس آی‌پی منحصر به فرد محدود می‌شوید. حال تصور کنید برخی از شرکت‌ها هزاران سرور مختلف دارند، بدون آن‌که تمام کامپیوترها و دستگاه‌های کلاینت خود را به شبکه متصل کنند. در این حالت باید چه کاری انجام داد؟ خوشبختانه، ما می‌توانیم زیرشبکه‌های مختلفی درون یک شبکه IPv4 ایجاد کنیم تا دامنه آدرس آی‌پی قابل استفاده خود را افزایش دهیم، اما این‌کار با برنامه‌ریزی دقیق و محاسبه زیرشبکه‌ها و فضاهای آدرس انجام می‌شود، به همین دلیل است که سازمان‌ها همیشه به دنبال مدیران با تجربه شبکه هستند. یک پیکربندی زیر‌شبکه نامعتبر در یک جدول مسیریابی می‌تواند جریان ترافیک شبکه را مختل کند. مدیریت زیر‌شبکه‌ها در یک شبکه بزرگ IPv4 کار ساده‌ای نیست.

هنگامی که در مورد آدرس IPv6 صحبت می‌کنیم، به نظر می‌رسد محدودیت ما در مقیاس آسمان است. اگر می‌خواهید تمام آدرس‌های IPv6 منحصر به فرد موجود در فضای قبلی 128 بیتی را محاسبه کنید‌، متوجه خواهید شد که بیش از 340 آدرس غیرمستقیم برای ساخت وجود دارد. به عبارت دیگر، 340 تریلیون، تریلیون، تریلیون آدرس در اختیارتان قرار دارد. این رقمی است که در مورد تعداد آدرس‌های موجود در اینترنت مبتنی بر IPv6 وجود دارد، اما برای شبکه‌های داخلی ما چه معنایی دارد؟

برای بحث در مورد تعداد آدرس‌هایی که می‌توانیم درون یک شبکه داخلی معمولی داشته باشیم که بر مبنای IPv6 را اجرا می‌شود، بیایید ابتدا به عقب برگردیم و بخش‌های مختلف آدرس را تجزیه کنیم.

2001:AABB:CCDD:AB00:0123:4567:8901:ABCD

در مقایسه با 192.168.1.5، آدرس فوق شبیه به یک هیولا به نظر می‌رسد، زیرا معمولا عادت نداریم با آدرس‌ها در مبنای هگزا کار کنیم.  اما در واقعیت آدرس فوق تنها یک روش متفاوت برای مشاهده و نشان دادن داده‌ها است. همان‌گونه که اشاره کردیم، این یک آدرس 128 بیتی. به 8 بخش مختلف تقسیم شده است که هر بخش با یک دو نقطه از دیگری جدا شده و در مجموع 16 بیت را تشکیل داده است. 64 بیت اول (نیمه اول) آدرس اطلاعات مسیریابی است و 64 بیت دوم شناسه دستگاه منحصر به فرد در شبکه است. در قسمت اول، دو مؤلفه متفاوت داریم. 48 بیت اول (3 گروه هگز) پیشوند سازمانی است که در تمام دستگاه‌های ما در شبکه یکسان خواهد بود. سپس مجموعه چهارم اطلاعات، 16 بیت بعدی است که می‌تواند شناسه زیر‌شبکه ما باشد. با استفاده از چند شماره که در این جا به عنوان شناسه زیرشبکه ارائه شده، این ا‌نعطاف‌پذیری را داریم تا در صورت لزوم زیر‌شبکه‌های متفاوتی در اختیار داشته باشیم. در نیمه دوم آدرس را داریم که شامل 64 بیت انتهایی است. ما می‌توانیم این 64 بیت را برای شناسه دستگاه کنار بگذاریم. این قسمت از آدرس برای هر دستگاه موجود در شبکه متفاوت خواهد بود و آدرس‌های ایستا IPv6 را که برای ارتباطات مورد استفاده قرار می‌گیرند، تعریف می‌کند. آدرس ما به بخش‌های زیر تقسیم می‌شود.

پیشوند سازمانی: 2001:AABB:CCDD:AB00:0123:4567:8901:ABCD where 2001:AABB:CCDD شناسه سازمانی است.

شناسه زیرشبکه: 2001:AABB:CCDD:AB00:0123:4567:8901:ABCD که AB00 شناسه زیرشبکه است.

دستگاه: شناسه‌ها 2001:AABB:CCDD:AB00:0123:4567:8901:ABCD where 0123:4567:8901:ABCD که یک شناسه دستگاه منحصر به فرد است.

با این اسکمیای آی‌پی چه تعداد دستگاه‌هایی را در شبکه خود پوشش دهیم؟ در مثال ما، فقط یک بخش 16 بیتی را برای زیر‌شبکه‌بندی اختصاص داده‌ایم و 64 بیت برای آدرس‌های آی‌پی واقعی در نظر گرفته‌ایم که با این حساب راهکار فوق به ما اجازه می‌دهد بیش از 65000 زیر‌شبکه و عدد یک با 18 صفر جلوی آن شناسه دستگاه منحصر به فرد در محدوده آی‌پی خود داشته باشیم. رقم واقعا چشمگیر است، این گونه نیست؟

اگر این مبنا را لحاظ کنیم و فقط از یک زیر شبکه واحد استفاده کنیم تا به تمامی دستگاه‌های ما خدمت‌رسانی کند، نیمه اول آدرس‌های ما همیشه یکسان خواهند بود و در نتیجه یادآوری آن‌ها ساده‌تر است. به مرور زمان به تماشای این اعداد بزرگ هگزا عادت خواهید کرد، اما هنوز هم تا کار کردن با این آدرس‌ها و به‌کارگیری ایستای این آدرس‌ها روی سرورها  یا کامپیوترهای موجود در شبکه زمان زیادی باقی مانده است. توجه داشته باشید که IPv6 قدرت و ضریب اطمینان DHCP و DNS را به میزان قابل توجهی بهبود می‌بخشد.

در شماره آینده آموزش رایگان ویندوز سرور 2019 مبحث فوق را ادامه خواهیم رفت.

برای مطالعه تمام بخش‌های آموزش ویندوز سرور 2019 روی لینک زیر کلیک کنید:

آموزش رایگان ویندوز سرور 2019