Article‎ > ‎

IPV6

Internet Protocol Version 6 (IPv6)

ความเป็นมา

การเติบโตอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีเครือข่ายอินเทอร์เน็ตตั้งแต่ปี ค.ศ. 1990 มีผลต่อประสิทธิภาพของเทคโนโลยีนี้ในปัจจุบันเป็นอย่างมาก นั่นคือจำนวนหมายเลข Internet Protocol รุ่นที่4 (IPv4) ที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบันนั้นมีจำนวนจำกัดและกำลังจะถูกใช้หมดไป ดังนั้นคณะทำงาน IETF (The Internet Engineering Task Force) จึงได้พัฒนา Internet Protocol รุ่นใหม่ขึ้น นั่นก็คือ Internet Protocol รุ่นที่ 6 (IPv6) เพื่อแก้ปัญหาข้อจำกัดเหล่านี้ โดยปรับปรุงโครงสร้างของตัว Protocol ให้รองรับหมายเลข IP address จำนวนมาก และปรับปรุงคุณลักษณะอื่นๆ เช่น ความปลอดภัย การรองรับแอปพลิเคชันใหม่ๆ ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต และการเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลแพ็กเก็ตให้ดีขึ้นอีกด้วย
 
 

คุณสมบัติของ IPv6 ที่เหนือกว่า IPv4

IPv6 มีคุณสมบัติที่เหนือกว่า IPv4 มากมาย ซึ่งสามารถสรุปคร่าวๆ ได้ 5 หัวข้อ ได้แก่ เรื่องการกำหนดแอดเดรส (Addressing), การปรับแต่งระบบ (Configuration), การรับส่งขอมูล (Data Delivery), การค้นหาเส้นทาง (Routing) และความปลอดภัย (Security) ซึ่งรายละเอียดแสดงในตารางที่ 1

หัวข้อ ข้อดีของ IPv6 ทำไมถึงมีความสำคัญ

การกำหนดแอดเดรส

(Addressing)

IPv6 มีขนาดของ address คือ 16 ไบท์ ซึ่งมากว่า IPv4 ที่มีขนาดเพียงแค่ 4 ไบท์  นั่นหมายถึง IPv6 สามารถมีจำนวน address ได้มากถึง 3.4x10 หมายเลข เมื่อเปรียบเทียบกับ IPv4 ที่มีแค่เพียง 4.2x10  หมายเลข

จำนวนหมายเลขของ  IPv4 ที่เหลืออยู่กำลังลดลงอย่างเร็ว นำไปสู่การใช้งานที่ซับซ้อน และไม่มีประสิทธิภาพในการทำ address translation เพื่อสร้าง IP เพิ่มขึ้นมาใช้ในภายใน

การปรับแต่งระบบ

(Configuration)

IPv6 สนับสนุนการปรับแต่ง ระบบแบบอัตโนมัติ (automatically configuration)  ซึ่งขจัดความจำเป็นในการกำหนด IP address แบบตายตัว (Static Address) หรือการจัดสรรหมายเลข IP address แบบเป็นครั้งคราว เช่น DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

การจัดการกับหมายเลข IPv4 ที่หลากหลาย ของเครื่องลูกข่าย ภายในองค์กรนั้น จะเป็นแบบ Manual ซึ่งเป็นการสร้าง ความยุ่งยากลำบาก ในการดูแลจัดการ  ดังนั้น IPv6 ซึ่งสนับสนุนautomatically configuration  สามารถที่จะขจัดปัญหา และความจำเป็นเหล่านี้ได้

การรับส่งข้อมูล

(Data Delivery)

IPv6 มี field ของ header ใหม่ ซึ่งเป็นส่วนที่ต้องใช้ ในการประมวลผลแพ็กเก็ต และข้อมูลส่วนนี้ จะใช้ในการจัดลำดับ priority ของ traffic และรับประกันคุณภาพของบริการ (QoS)

ในการส่งข้อมูลมัลติมีเดีย บนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตนั้น ความเร็วและความเชื่อถือได้ของ IP packets เป็นสิ่งที่สำคัญ  ซึ่งการจัดลำดับ priority เป็นอีกวิธีหนึ่ง ที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ภายในโครงสร้างเครือข่ายได้

เส้นทาง

(Routing)

การเคลื่อน IPv6 packet จาก segment หนึ่งไปอีก segment หนึ่งมีความง่ายขึ้น ด้วยโครงสร้างการค้นหาเส้นทาง แบบลำดับชั้น (hierarchical routing structure)

เส้นทาง (routing) ภายใต้ IPv4 เป็นการจัดลำดับ เพียงแค่บางส่วนเท่านั้น (partially hierarchical) ทำให้ตารางเส้นทาง (routing table) มีขนาดใหญ่ และยาวมากซึ่งอาจจะมากกว่า 70,000 entries แต่เส้นทาง (routing) ภายใต้ IPv6 นั้นจะมีขนาดของ ตารางเส้นทางที่เล็กเนื่องจาก overhead ที่จำเป็นต้องใช้ในการประมวลผล ที่เราเตอร์มีขนาดน้อยกว่า นอกจากนี้มันยังมีประสิทธิภาพ มากกว่าด้วย

ความปลอดภัย

(Security)

แต่เดิมมาตรฐาน ความปลอดภัยของ IP (IP security standard, IPSec) ถูกกำหนดแค่เป็นตัวเลือก บนพื้นฐานของ IPv4 แต่ปัจจุบันมาตรฐานนี้ จะถูกกำหนดเป็นตัวบังคับ บนพื้นฐานของ IPv6

ในเรื่องของความปลอดภัย จะต้องมีมาตรฐาน ในการรักษาความปลอดภัย และต้องยึด เป็นมาตรฐานเดียวกัน ในการใช้ดำเนินการสื่อสาร ผ่านทางเครือข่าย internet

ตารางที่ 1 ข้อดีของ IPv6 ที่เหนือกว่า IPv4(แหล่งที่มา: Microsoft, 2000)

การปรับเปลี่ยนระบบเครือข่ายจาก IPv4 สู่ IPv6

เทคนิคการทำงานร่วมกันระหว่าง IPv4 และ IPv6 แบ่งออกเป็น 3 เทคนิค คือ การใช้งาน IPv4 และ IPv6 ควบคู่กัน หรือที่เรียกว่า Dual stack ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้อย่างแพร่หลายมากที่สุดในปัจจุบัน เทคนิคต่อมา คือ การทำอุโมงค์ (Tunneling) ซึ่งเป็นการสร้างท่ออุโมงค์ในการรับส่ง IPv6 ผ่านไปบนเครือข่าย IPv4 และสุดท้าย การแปลงข้อมูล (Translation) จะเป็นการแปลง Header ของ IP Packet จาก IPv6 เป็น IPv4 หรือจาก IPv4 เป็น IPv6 ซึ่งการเลือกใช้แต่ละเทคนิคต้องดูถึงความเหมาะสม และลักษณะการใช้งานของเครือข่ายที่มีอยู่

ทั้งนี้หากการปรับเปลี่ยนเสร็จสมบูรณ์ โดยเครือข่ายต้นทางและปลายทางเป็นการใช้งาน IPv6 ทั้งหมด (ปราศจาก IPv4) เราเรียกการเชื่อมต่อลักษณะนี้ว่า IPv6-native network

อุปกรณ์ที่สนับสนุน IPv6

เนื่องจากจำนวน IP address ของ IPv6 นั้นมีมากมาย อุปกรณ์ต่าง ๆ จึงสามารถที่จะมีหมายเลข IP address ของตัวเองทำให้สามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้ อีกทั้งประสิทธิภาพและข้อดีต่าง ๆ ของ IPv6 จะทำให้เกิดโปรแกรม อุปกรณ์ และการใช้งานใหม่ๆ ขึ้นมาอีกมากมายในอนาคต อาทิเช่น Mobile IPv6, 3G Mobile Broadband, Mobile IP Broadcast, VoIP, P2P Game เป็นต้น แม้กระทั่งอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านก็จะมี IP address ประจำทำให้แยกแยะและควบคุมได้ เกิดเป็นเครือข่ายภายในบ้าน (Home Network) เช่น ควบคุมการเปิด-ปิดอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต โทรทัศน์ในอนาคตจะเป็นแบบ interactive คือ สามารถโต้ตอบกับผู้ชมได้ สัญญาณกันขโมยสามารถที่จะส่ง real-time IPv6 packet ไปแจ้งตำรวจหรือสายตรวจที่อยู่ใกล้บ้านเราที่สุดได้ อีกตัวอย่าง คือ Internet Car โดยการใช้ IPv6 ร่วมกับ GPS เพื่อบอกตำแหน่ง เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้ GPS ในเมืองจะต่ำเพราะตึกสูงๆ จะบังสัญญาณ ดังนั้นการใช้ร่วมกับ wireless/mobile Internet จะดีกว่า ตัวอย่างสุดท้าย เป็นการใช้งานโดยการติดตั้งกล้อง Surveillance IPv6 camera เพื่อดูแลความปลอดภัยหรือดูสภาพการจราจร กล้องเหล่านี้สามารถเป็น Server ได้ในตัว เก็บข้อมูลได้และติดต่อกันได้โดยตรงเนื่องจากมี IP address จริงเป็นของตัวเอง เป็นต้น

สถานการณ์ความเคลื่อนไหว

สถานการณ์ในประเทศไทย

ในส่วนสถานการณ์ในประเทศไทย ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิคส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NECTEC) นับว่าเป็นผู้นำในการให้บริการเชื่อมต่อเครือข่าย IPv6 กับต่างประเทศผ่านการทำ IPv6-over-IPv4 tunnel และการทำ 6to4 relay นอกจากนี้ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิคส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติยังได้รับความร่วมมือจากหลายมหาวิทยาลัยและบริษัทผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต ทำให้เกิดเครือข่าย IPv6 เพื่อการทดสอบภายในประเทศ (Thailand IPv6 Testbed) ซึ่งมีการเชื่อมต่อด้วยเทคนิคที่หลากหลาย

ขณะนี้มีบริษัทผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตที ่ได้ทำการเชื่อมต่อกับเครือข่ าย IPv6 ทั้งในและนอกประเทศแล้ว 6

บริษัท คือ CAT, AsiaInfonet, CS-Loxinfo, JI-Net, Samart และ Internet Thailand

ในปัจจุบันได้มีการก่อตั้งคณะทำงานระดับประเทศขึ้นภายใต้ชื่อ Thailand IPv6 Forum หรือ โครงการความร่วมมือพัฒนาและส่งเสริมการใช้เครือข่าย IPv6 ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างหน่วยงานวิจัย ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตและผู้ผลิตหรือตัวแทนจำหน่าย Hardware และ Software ระบบเครือข่าย ซึ่งกิจกรรมในปัจจุบันของ Thailand IPv6 Forum ได้แก่ การเข้ าร่วมเป็นสมาชิกของ Asia-Pacific IPv6 Task Force และการเชื่อมต่อแบบ Native IPv6 ภายในประเทศระหว่าง 3 องค์กรหลัก คือ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิคส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ, บริษัท กสท โทรคมนาคม จำกัด(มหาชน) และมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ ซึ่งเหล่านี้นับว่าเป็นอีกก้าวหนึ่งที่แสดงให้เห็นถึงความตื่นตัวในการตอบรับการนำ IPv6 มาใช้ในประเทศไทย

สถานการณ์ในต่างประเทศ

ประเทศในทวีปเอเชีย และยุโรป มีความตื่นตัวในการปรับเปลี่ยนเครือข่ายมากกว่าประเทศในทวีปอเมริกาเหนือ เนื่องมาจากปัญหาการขาดแคลน IPv4 address บริษัทผู้นำทางด้านเทคโนโลยี IPv6 ล้วนตั้งอยู่ในภูมิภาคนี้ รัฐบาลประเทศญี่ปุ่นและสาธารณรัฐเกาหลี ต่างให้การสนับสนุนและผลักดันภาคเอกชน ให้หันมาให้บริการ IPv6 ในเชิงพาณิชย์มากขึ้น โดยประเทศญี่ปุ่นตั้งเป้าที่จะเริ่มใช้งานจริงในปี 2549 ประเทศเกาหลีใต้กับไต้หวัน เริ่มในปี 2550 อีกทั้งประเทศใหญ่ๆ อย่างเช่น จีน มีแนวโน้มที่จะเริ่มหันมาเอาจริงเอาจังในด้านนี้ ด้วยจำนวนประชากรและสถานะทางเศรษฐกิจที่บังคับ ส่วนอเมริกาซึ่งเป็นผู้นำทางด้านเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตมาตั้งแต่ต้นนั้นเดิมยังไม่มีความเคลื่อนไหวมากนัก ซึ่งอาจเป็นเพราะว่าอเมริกายังไม่ประสบปัญหาการขาดแคลน IP address เท่ากับประเทศอื่นในเอเชียและยุโรป แต่ก็ได้มีการประกาศจากกระทรวงกลาโหมของอเมริกา โดยกำหนดข้อบังคับว่าเครือข่ายที่เกี่ยวข้องกับกระทรวงจะต้องพร้อมใช้ IPv6 ภายในปี 2551 ส่งผลให้ข้าราชการกระทรวงอื่นๆ เริ่มมีการขยับขยายปรับเปลี่ยนเครือข่ายของตน

Total number of allocated IPv6 prefixes per RIR on 15/10/2006

RIR Region Size in / 48s count
AFRINIC African region 1441792 22
APNIC Asia Pacific 1173818080 453
ARIN North American region 13041712 240
LACNIC South American region 5570564 67
RIPE NCC Euroean, Middle Eastern, and some Asian regions 2072125496 804
Total :   3266027644 1586

ตารางที่ 2 : ตารางแสดงการจัดสรรหมายเลข IPv6 ของ RIR แต่ละราย (15/10/2006)

การจัดสรรหมายเลข IPv6 Address

การขอหมายเลข IP Address จะต้องไปจดทะเบียนกับผู้รับจดทะเบียนอินเทอร์เน็ตระดับภูมิภาค หรือที่เรียกว่า RIR (Regional Internet Registry) ซึ่งมีอยู่ด้วยกัน 5 ราย ได้แก่ AFRNIC, APNIC, ARIN, LACNIC และ RIPE NCC ซึ่งเหล่านี้กำหนดตามตำแหน่งที่ตั้ง โดยสถิติจำนวนหมายเลข IPv6 ที่ได้ถูกจัดสรรโดย RIR แต่ละรายมีดังนี้ (แสดงในตารางที่ 2)

RIR Region Size in / 48s count
AFRINIC African region 1441792 22
APNIC Asia Pacific 1173818080 453
ARIN North American region 13041712 240
LACNIC South American region 5570564 67
RIPE NCC Euroean, Middle Eastern, and some Asian regions 2072125496 804
Total :   3266027644 1586

ตารางที่ 2 : ตารางแสดงการจัดสรรหมายเลข IPv6 ของ RIR แต่ละราย (15/10/2006)


รูปที่ 1 แผนที่วงกลมแสดงการจัดสรร IPv6


รูปที่ 2 แผนภาพวงกลมแสดงการจัดสรร IPv6 ตามขนาด

จากรูปที่ 1 และ 2 จะเห็นว่า RIR ที่ได้จัดสรรหมายเลข IPv6 มากที่สุด คือ RIPE NCC ซึ่งเป็นของพื้นที่แถบยุโรป ตะวันออกกลาง และเอเชียบางส่วน เมื่อจัดอันดับประเทศที่ได้รับการจัดสรรหมายเลข IPv6 มากที่สุดแล้ว พบว่า ประเทศที่ได้รับมากที่สุดเป็นอันดับหนึ่ง คือ สหัฐอเมริกา รองลงมา ได้แก่ เยอรมัน ญี่ปุ่น และอังกฤษ ตามลำดับ ซึ่งสามารถดู 10 อันดับประเทศแรกที่มีหมายเลข IPv6 มากที่สุด

บทสรุป

การเติบโตอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ทำให้ IPv4 ที่ใช้กันอยู่แพร่หลายในปัจจุบันมีแนวโน้มว่ากำลังจะถูกใช้หมดไปในเวลาอันใกล้นี้ ดังนั้น IPv6 จึงเป็นทางออกทางเดียว โดยได้มีการพัฒนาปรับปรุงตัว Protocol เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ อีกทั้งยังเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติต่างๆ ที่เหนือกว่า IPv4 อีกด้วย

ด้วยความไม่พอเพียงของ IPv4 ที่กำลังจะหมดไป และคุณสมบัติที่เหนือกว่าอย่างมากของ IPv6 ไม่ช้าก็เร็วทุกภาคทุกหน่วยงานจำเป็นต้องนำ IPv6 มาใช้อย่างเลี่ยงไม่ได้ และต้องมีการปรับเปลี่ยนระบบโครงข่ายให้รองรับกับการใช้งาน IPv6 เพื่อตอบสนองต่อความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างมากของผู้บริโภคในการใข้งานอินเทอร์เน็ตและการใช้งานแอปพลิเคชันต่างๆ ดังนั้นผู้ให้บริการเหล่านี้ควรมีการศึกษาวางแผนเตรียมพร้อมล่วงหน้า เพื่อรับมือกับการเปลี่ยนแปลงในการนำ IPv6 มาใช้ในอนาคต โดยผู้ให้บริการควรสำรวจอุปกรณ์เครือข่ายที่สามารถรองรับกับ IPv6 และวางแผนเตรียมพร้อมในการปรับปรุงโครงข่ายของตน ในส่วนของผู้พัฒนา product และแอปพลิเคชันก็สามารถที่จะสร้างโอกาสทางธุรกิจได้ โดยศึกษาความต้องการของตลาด เพื่อคินค้นออกแบบพัฒนา product หรือแอปพลิเคชันที่รองรับกับ IPv6 ซึ่งเหล่านี้ควรมีการเตรียมพร้อมไว้ล่วงหน้า เพราะเมื่อถึงเวลาที่ IPv4 หมดลงจริงๆ ผู้ที่พร้อมมากกว่าจะเป็นผู้ได้เปรียบ นอกจากนี้ความเร็วในการเข้ามาและการเตรียมความพร้อมที่ดีจะเป็นการเพิ่มโอกาสทางการแข่งขันทางธุรกิจอีกด้วย

 

Comments