Gambaran umum Protokol Internet versi 6 (IPv6)

2025-06-17

Protokol Internet versi 6 (IPv6) adalah serangkaian protokol standar untuk lapisan jaringan Internet. IPv6 dirancang untuk menyelesaikan banyak masalah versi suite Protokol Internet saat ini (dikenal sebagai IPv4) tentang penipisan alamat, keamanan, konfigurasi otomatis, ekstensibilitas, dan sebagainya. IPv6 memperluas kemampuan Internet untuk memungkinkan jenis aplikasi baru, termasuk aplikasi peer-to-peer dan seluler. Berikut ini adalah masalah utama protokol IPv4 saat ini:

Penipisan ruang alamat IP yang cepat.

Ini telah menyebabkan penggunaan Network Address Translators (NATs) yang memetakan beberapa alamat privat ke satu alamat IP publik. Masalah utama yang dibuat oleh mekanisme ini adalah overhead pemrosesan dan kurangnya konektivitas menyeluruh (end-to-end).
Kurangnya dukungan hierarki.

Karena organisasi kelas yang telah ditentukan sebelumnya, IPv4 tidak memiliki dukungan hierarkis sejati. Tidak mungkin untuk menyusun alamat IP dengan cara yang benar-benar memetakan topologi jaringan. Kelemahan desain penting ini menciptakan kebutuhan akan tabel perutean besar untuk mengirimkan paket IPv4 ke lokasi mana pun di Internet.
Konfigurasi jaringan yang kompleks.

Dengan IPv4, alamat harus ditetapkan secara statis atau menggunakan protokol konfigurasi seperti DHCP. Dalam situasi yang ideal, tuan rumah tidak perlu mengandalkan administrasi infrastruktur DHCP. Sebaliknya, mereka akan dapat mengonfigurasi diri mereka sendiri berdasarkan segmen jaringan tempat mereka berada.
Kurangnya autentikasi dan kerahasiaan bawaan.

IPv4 tidak memerlukan dukungan untuk mekanisme apa pun yang menyediakan autentikasi atau enkripsi data yang ditukar. Ini berubah dengan IPv6. Keamanan Protokol Internet (IPSec) adalah persyaratan dukungan IPv6.

Rangkaian protokol baru harus memenuhi persyaratan dasar berikut:

Perutean dan alamat skala besar dengan overhead rendah.
Konfigurasi otomatis untuk berbagai situasi penyabungan.
Autentikasi dan kerahasiaan bawaan.

Pengalamatan IPv6

Dengan IPv6, alamat memiliki panjang 128 bit. Salah satu alasan untuk ruang alamat yang begitu besar adalah untuk membagi alamat yang tersedia menjadi hierarki domain perutean yang mencerminkan topologi Internet. Alasan lain adalah untuk memetakan alamat adaptor jaringan (atau antarmuka) yang menghubungkan perangkat ke jaringan. IPv6 memiliki kemampuan yang melekat untuk menyelesaikan alamat pada tingkat terendahnya, yang berada di tingkat antarmuka jaringan, dan juga memiliki kemampuan konfigurasi otomatis.

Representasi teks

Berikut ini adalah tiga formulir konvensional yang digunakan untuk mewakili alamat IPv6 sebagai string teks:

Bentuk dengan titik dua heksadesimal:

Ini adalah bentuk n:n:n:n:n:n:n:nyang disukai . Masing-masing n mewakili nilai heksadesimal dari salah satu dari delapan elemen alamat 16-bit. Misalnya: 3FFE:FFFF:7654:FEDA:1245:BA98:3210:4562.
Formulir terkompresi:

Karena panjang alamat, adalah umum untuk memiliki alamat yang berisi string panjang nol. Untuk menyederhanakan penulisan alamat ini, gunakan formulir terkompresi, di mana satu urutan berdampingan 0 blok diwakili oleh simbol titik dua (::). Simbol ini hanya dapat muncul sekali dalam alamat. Misalnya, alamat FFED:0:0:0:0:BA98:3210:4562 multicast dalam bentuk terkompresi adalah FFED::BA98:3210:4562. Alamat unicast 3FFE:FFFF:0:0:8:800:20C4:0 dalam bentuk terkompresi adalah 3FFE:FFFF::8:800:20C4:0. Alamat loopback 0:0:0:0:0:0:0:1 dalam bentuk terkompresi adalah ::1. Alamat yang tidak ditentukan 0:0:0:0:0:0:0:0 dalam bentuk terkompresi adalah ::.
Bentuk campuran:

Formulir ini menggabungkan alamat IPv4 dan IPv6. Dalam hal ini, format alamat adalah n:n:n:n:n:n:d.d.d.d, di mana setiap n mewakili nilai heksadesimal dari enam elemen alamat 16-bit urutan tinggi IPv6, dan masing-masing d mewakili nilai desimal alamat IPv4.

Jenis alamat

Bit terkemuka dalam alamat menentukan jenis alamat IPv6 tertentu. Bidang panjang variabel yang berisi bit terkemuka ini disebut Awalan Format (FP).

Alamat unicast IPv6 dibagi menjadi dua bagian. Bagian pertama berisi awalan alamat, dan bagian kedua berisi pengidentifikasi antarmuka. Cara ringkas untuk mengekspresikan kombinasi alamat/awalan IPv6 adalah sebagai berikut: ipv6-address/prefix-length.

Berikut ini adalah contoh alamat dengan awalan 64-bit.

3FFE:FFFF:0:CD30:0:0:0:0/64.

Awalan dalam contoh ini adalah 3FFE:FFFF:0:CD30. Alamat juga dapat ditulis dalam bentuk terkompresi, sebagai 3FFE:FFFF:0:CD30::/64.

IPv6 mendefinisikan jenis alamat berikut:

Alamat unicast:

Pengidentifikasi untuk satu antarmuka. Paket yang dikirim ke alamat ini dikirim ke antarmuka yang diidentifikasi. Alamat unicast dibedakan dari alamat multicast berdasarkan nilai oktet urutan tinggi. Oktet urutan tertinggi pada alamat multicast memiliki nilai heksadesimal FF. Nilai lain untuk oktet ini mengidentifikasi alamat unicast. Berikut ini adalah berbagai jenis alamat unicast:
- Alamat lokal tautan:
  
  Alamat ini digunakan pada satu tautan dan memiliki format berikut: FE80::*InterfaceID*. Alamat link-lokal digunakan di antara node-node pada suatu link untuk konfigurasi alamat otomatis, penemuan tetangga, atau ketika tidak ada router. Alamat tautan-lokal digunakan terutama saat startup dan ketika sistem belum memperoleh alamat cakupan yang lebih besar.
- Alamat lokal situs:
Alamat ini digunakan pada satu situs dan memiliki format berikut: FEC0::*SubnetID*:*InterfaceID*. Alamat lokal situs digunakan untuk pengalamatan di dalam situs tanpa perlu awalan global.
- Alamat unicast IPv6 global:
Alamat ini dapat digunakan di internet dan memiliki format berikut: *GlobalRoutingPrefix*::*SubnetID*:*InterfaceID*.
Alamat multicast:

Pengidentifikasi untuk sekumpulan antarmuka (biasanya milik node yang berbeda). Paket yang dikirim ke alamat ini akan diteruskan ke semua antarmuka yang ditentukan oleh alamat tersebut. Jenis alamat multicast menggantikan alamat siaran IPv4.
Alamat anycast:

Pengidentifikasi untuk sekumpulan antarmuka (biasanya milik node yang berbeda). Paket yang dikirim ke alamat ini hanya dikirim ke satu antarmuka yang diidentifikasi oleh alamat. Ini adalah antarmuka terdekat yang diidentifikasi melalui metrik perutean. Alamat anycast diambil dari ruang alamat unicast dan tidak dapat dibedakan secara sintetis. Antarmuka yang dibahas membedakan antara alamat unicast dan anycast berdasarkan konfigurasinya.

Secara umum, simpul selalu memiliki alamat tautan-lokal. Ini mungkin memiliki alamat lokal situs dan satu atau beberapa alamat global.

Pengaturan Rute IPv6

Mekanisme perutean yang fleksibel adalah manfaat dari IPv6. Karena cara ID jaringan IPv4 dialokasikan dulu dan sekarang, tabel perutean besar perlu dipertahankan oleh router yang ada di tulang punggung Internet. Router ini harus mengetahui semua rute untuk meneruskan paket yang berpotensi diarahkan ke node apa pun di Internet. Dengan kemampuannya untuk mengagregasi alamat, IPv6 memungkinkan pengalamatan yang fleksibel dan secara drastis mengurangi ukuran tabel perutean. Dalam arsitektur alamat baru ini, router perantara harus melacak hanya bagian lokal jaringan mereka untuk meneruskan pesan dengan tepat.

Penemuan tetangga

Beberapa fitur yang disediakan oleh penemuan tetangga adalah:

Penemuan router: Ini memungkinkan host untuk mengidentifikasi router lokal.
Resolusi alamat: Ini memungkinkan simpul untuk menyelesaikan alamat lapisan tautan untuk alamat lompatan berikutnya yang sesuai (pengganti untuk Protokol Resolusi Alamat [ARP]).
Konfigurasi otomatis alamat: Ini memungkinkan host untuk mengonfigurasi alamat lokal dan global situs secara otomatis.

Penemuan tetangga menggunakan Protokol Pengendali Pesan Internet untuk IPv6 (ICMPv6) dengan pesan yang mencakup:

Iklan router: Dikirim oleh router secara berkala semu atau sebagai respons terhadap solisitasi router. Router IPv6 menggunakan iklan router untuk mengiklankan ketersediaan, awalan alamat, dan parameter lainnya.
Permintaan router: Dikirim oleh host untuk meminta agar router di dalam jaringan dengan segera mengirim iklan router.
Solicitasi Tetangga: Dikirim oleh node untuk penyelesaian alamat, deteksi alamat ganda, atau untuk memverifikasi bahwa tetangga masih dapat dijangkau.
Iklan tetangga: Dikirim oleh simpul untuk menanggapi ajakan tetangga atau untuk memberi tahu tetangga tentang perubahan alamat lapisan tautan.
Pengalihan: Dikirim oleh router untuk menunjukkan alamat lompatan berikutnya yang lebih baik ke tujuan tertentu untuk node pengirim.

Konfigurasi otomatis IPv6

Salah satu tujuan penting untuk IPv6 adalah untuk mendukung simpul Plug and Play. Artinya, harus dimungkinkan untuk menyambungkan node ke jaringan IPv6 dan mengonfigurasinya secara otomatis tanpa intervensi manusia.

Jenis konfigurasi otomatis

IPv6 mendukung jenis konfigurasi otomatis berikut:

Konfigurasi otomatis stateful:

Jenis konfigurasi ini memerlukan tingkat intervensi manusia tertentu karena membutuhkan server Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6) untuk penginstalan dan administrasi simpul. Server DHCPv6 menyimpan daftar simpul yang menyediakan informasi konfigurasi. Ini juga mempertahankan informasi status sehingga server tahu berapa lama setiap alamat digunakan, dan kapan mungkin tersedia untuk penetapan ulang.
Konfigurasi otomatis tanpa status:

Jenis konfigurasi ini cocok untuk organisasi kecil dan individu. Dalam hal ini, setiap host menentukan alamatnya dari konten iklan router yang diterima. Menggunakan standar IEEE EUI-64 untuk menentukan bagian ID jaringan alamat, wajar untuk mengasumsikan keunikan alamat host pada tautan.

Terlepas dari bagaimana alamat ditentukan, simpul harus memverifikasi bahwa alamat potensialnya unik untuk tautan lokal. Ini dilakukan dengan mengirim pesan ajakan tetangga ke alamat potensial. Jika simpul menerima respons apa pun, node tahu bahwa alamat sudah digunakan dan harus menentukan alamat lain.

Mobilitas IPv6

Proliferasi perangkat seluler telah memperkenalkan persyaratan baru: Perangkat harus dapat mengubah lokasi secara sesekali di Internet IPv6 dan masih mempertahankan koneksi yang ada. Untuk menyediakan fungsionalitas ini, simpul seluler diberi alamat rumah di mana simpul tersebut selalu dapat dijangkau. Ketika node seluler berada di rumah, node tersebut terhubung ke tautan utama dan menggunakan alamat rumahnya. Ketika node seluler jauh dari rumah, agen rumah, yang biasanya merupakan router, menyampaikan pesan antara node seluler dan node yang berkomunikasi dengannya.

Menonaktifkan atau mengaktifkan IPv6

Untuk menggunakan protokol IPv6, pastikan Anda menjalankan versi sistem operasi yang mendukung IPv6 dan memastikan bahwa sistem operasi dan kelas jaringan dikonfigurasi dengan benar.

Langkah-langkah Konfigurasi

Tabel berikut mencantumkan berbagai konfigurasi

OS IPv6 diaktifkan?	Kode IPv6 diaktifkan?	Deskripsi
❌ Tidak	❌ Tidak	Dapat mengurai alamat IPv6.
❌ Tidak	✔️ Ya	Dapat mengurai alamat IPv6.
✔️ Ya	❌ Tidak	Bisa mengurai dan menyelesaikan alamat IPv6 dengan menggunakan metode resolusi nama yang tidak dianggap usang.
✔️ Ya	✔️ Ya	Dapat mengurai dan menyelesaikan alamat IPv6 menggunakan semua metode termasuk yang ditandai usang.

IPv6 diaktifkan secara default. Untuk mengonfigurasi sakelar ini dalam variabel lingkungan, gunakan variabel lingkungan DOTNET_SYSTEM_NET_DISABLEIPV6. Untuk informasi selengkapnya, lihat variabel lingkungan .NET: DOTNET_SYSTEM_NET_DISABLEIPV6.

Bagikan melalui