IPv4 مقابل IPv6

بروتوكول نفدت أرقامه

يمنح IPv4 كل عنوان 32 بت، وهو ما يتيح نحو 4.3 مليار قيمة مختلفة. كان ذلك رقمًا سخيًّا للغاية عام 1981، وغير كافٍ بوضوح بحلول منتصف التسعينيات. وبدأت السجلات الإقليمية تستنفد مخزونها الحر عام 2011، وصار عنوان IPv4 اليوم أصلًا يُتداوَل وله سعر سوقي.

أما IPv6 فيستخدم 128 بت. وعدد العناوين الناتج لا يمكن التعبير عنه بلغة عادية على نحو مفيد — إنه نحو 340 سكستيليون، وهو ما يكفي لمنح عنوان فريد لكل ذرة على سطح الأرض عدة مرات. والغاية من هذا الفائض الهائل أن تكون التخصيصات سخية وهرمية دون أن يضطر أحد إلى التقنين مرة أخرى.

وكل ما عدا ذلك في IPv6 ينبع من توفّر عناوين كافية. فحين تكفّ عن تقنينها، يصبح بإمكان المنزل امتلاك المليارات بدل عنوان واحد، وتتوقف ترجمة العناوين عن كونها ضرورة، ويصبح بإمكان كل جهاز أن يحمل عنوانًا قابلًا للتوجيه عالميًا بحق.

الفروق التي تظهر فعلًا

قراءة عنوان IPv6

تبدو طريقة الكتابة مرهِبة وهي ليست كذلك. فالعنوان ثماني مجموعات من أربعة أرقام ست عشرية يفصلها نقطتان رأسيتان. وقاعدتان للاختصار تجعلانه سهل التعامل: يجوز حذف الأصفار البادئة داخل المجموعة، ويجوز اختصار سلسلة واحدة فقط من المجموعات الصفرية المتتالية إلى نقطتين مزدوجتين.

وهكذا يمكن كتابة 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329 على الصورة 2001:db8::ff00:42:8329. ولا يُسمح بالنقطتين المزدوجتين إلا مرة واحدة في العنوان، لأن وجودهما مرتين لا يترك سبيلًا لمعرفة كم مجموعة صفرية تمثّل كلٌّ منهما.

ويعمل طول البادئة تمامًا كما في ترميز CIDR في IPv4. والـ /64 هو الحجم القياسي لقطاع شبكة واحد، وليس تخصيصًا صغيرًا: فهو يحتوي 18 كوينتيليون عنوان، ولهذا يستطيع الضبط التلقائي عديم الحالة توليد عنوان دون أي خطر تصادم يُذكر. أما الاتصالات المنزلية فيُفوَّض لها عادةً /56 أو /48، وهو ما يمنح مئات أو آلاف القطاعات المنفصلة من نوع /64.

الضبط التلقائي يحلّ محل DHCP لمعظم الأجهزة

في IPv4 يطلب الجهاز عنوانًا من خادم DHCP فيُمنَح واحدًا من مجموعة. أما أجهزة IPv6 فتستخدم عادةً الضبط التلقائي عديم الحالة: يعلن الموجّه بادئة الشبكة، ويولّد كل جهاز جزء المضيف الخاص به ثم يتحقق من أن لا أحد غيره يستخدمه. ولا يتتبّع أي خادم هذا التخصيص، وهو ممكن فقط لأن مساحة العناوين كبيرة إلى حدّ يجعل الاختيار العشوائي لا يتصادم عمليًا أبدًا.

عناوين الخصوصية، ولماذا يتغيّر عنوانك

في بداياته كان IPv6 يشتق جزء المضيف من العنوان المادي لبطاقة الشبكة. وقد أنتج ذلك معرّفًا ثابتًا وفريدًا عالميًا يتبع الحاسوب المحمول من المنزل إلى المكتب إلى المقهى — أي معرّف تتبّع بالصدفة، ومن النوع الخطير.

وقد عالجت ذلك امتدادات الخصوصية. فأنظمة التشغيل الحديثة تولّد عنوانًا مؤقتًا عشوائيًا للاتصالات الصادرة وتُدوّره، عادةً مرة يوميًا، مع الإبقاء على عنوان ثابت للاتصالات الواردة. والنتيجة العملية أن عنوان IPv6 الذي يراه موقعٌ اليوم سيختلف غالبًا عمّا رآه الأسبوع الماضي، رغم أن شيئًا في اتصالك لم يتغيّر. وهذا هو السلوك المقصود.

المكدس المزدوج وHappy Eyeballs

لا أحد تقريبًا يشغّل بروتوكولًا واحدًا حصرًا. فالترتيب المعتاد هو المكدس المزدوج: كلا البروتوكولين مضبوطان على الاتصال نفسه، ونظام التشغيل يختار بينهما بحسب الوجهة. وحين يُترجَم اسمٌ إلى سجل A وسجل AAAA معًا، يتعيّن على العميل أن يختار.

ولهذا تحديدًا تطبّق المتصفحات خوارزمية تُعرف بـ Happy Eyeballs. فبدل الالتزام بـ IPv6 وانتظار انتهاء المهلة إن كان معطّلًا، يبدأ المتصفح اتصال IPv6 ويمنحه أفضلية قصيرة تُقاس بعشرات الأجزاء من الألف من الثانية، ثم يبدأ اتصال IPv4 بالتوازي ويستخدم أيهما اكتمل أولًا. والنتيجة أن مسار IPv6 السيئ التنفيذ يتحوّل إلى تأخير لا يكاد يُلاحَظ بدل أن يصبح فشلًا — وهو سبب رئيسي في إمكان نشر IPv6 أصلًا.

ما يكلّفه NAT وما يتغيّر بإزالته

كانت ترجمة العناوين حلًّا التفافيًا صار دائمًا. وهي تعمل بكفاءة تكفي لألّا يفكر فيها أحد، لكن لها كلفة حقيقية: الاتصالات الواردة تحتاج إعادة توجيه منافذ صريحة، وبروتوكولات الند للند تحتاج حيلًا معقّدة لاختراقها، وكل اتصال يستهلك مدخلًا في جدول حالة مشترك، والسجلات في الطرف الآخر لا تستطيع التمييز بين الأجهزة خلف عنوان واحد.

ويزيد CGNAT كل ذلك سوءًا بوضع عملاء كثيرين خلف عنوان واحد. فتصبح إعادة توجيه المنافذ مستحيلة، ويمكن لعميل مسيء واحد أن يتسبب في حظر العنوان على كل من يشاركه، ويقلّ دقة تحديد الموقع. ويزيل IPv6 الحاجة إلى ذلك كله، وهو أوضح فائدة يومية لامتلاكه.

التحقق مما لديك فعلًا

الاختبار الموثوق ليس ما تدّعيه إعداداتك بل ما يرصده خادم خارجي. فمسبار لا يمكن الوصول إليه إلا عبر IPv4 وآخر لا يمكن الوصول إليه إلا عبر IPv6 لن يجيب أيٌّ منهما إلا إذا كان ذلك البروتوكول يعمل فعليًا من طرف إلى طرف — وهذا هو الفرق بين ضبط IPv6 وعمله.

ومن الحالات الشائعة والمربكة أن يكون لديك عنوان IPv6 مخصّص محليًا دون أي مسار IPv6 صالح إلى الإنترنت. فجهازك يعرض عنوانًا، وإعداداتك تبدو صحيحة، وكل الوجهات التي تدعم IPv6 وحده تنتهي مهلتها. والاختبار مقابل نقطة نهاية خارجية حقيقية هو السبيل الوحيد للتمييز.