آلية عمل التحويل من اتصال بروتوكول IPv6 إلى بروتوكول IPv4

اقرأ في هذا المقال


تُعرف آلية عمل تحول البوابة من “IPv6” إلى “IPv4” بالعديد من الأسماء بما في ذلك محول “IPv4 IPv6” أو “IPv6” إلى بوابة “IPv4” أو “IPv6” إلى بوابة شبكة “IPv4”.

ما هو التحول من اتصال بروتوكول IPv6 إلى IPv4

التحول من اتصال بروتوكول “IPv6” إلى “IPv4”: هو بوابة “IPv6” إلى “IPv4” وهي آلية انتقال “IPv6” تسهل الترحيل من “IPv4” إلى “IPv6″، ويتم وضع بوابات الشبكة هذه بين الشبكات لتوفير تحويل البروتوكول بين شبكة قديمة تستخدم البنية التحتية لبروتوكول “IPv4” وقيد الاستخدام منذ عام 1983م وشبكة حديثة تستخدم بروتوكول العنونة والتوجيه اللاحق “IPv6”.

  • “IPv” هي اختصار لـ “Internet Protocol version”.

ما هو عنوان IPv6

عنوان “IPv6”: هو معيار عنوان بروتوكول الإنترنت “IP” من الجيل التالي الذي يهدف إلى استكمال واستبدال “IPv4” وهو البروتوكول الذي لا تزال العديد من خدمات الإنترنت تستخدمه اليوم، كما يحتاج كل جهاز كمبيوتر وهاتف محمول ومكون أتمتة المنزلومستشعر إنترنت الأشياء وأي جهاز آخر متصل بالإنترنت إلى عنوان “IP” رقمي للتواصل بين الأجهزة الأخرى، ونظام عنوان “IP” الأصلي المسمى “IPv4” ينفد من العناوين بسبب استخدامه على نطاق واسع من انتشار العديد من الأجهزة المتصلة.

ما هو عنوان IPv4

عنوان “IPv4”: هو بروتوكول الإنترنت الإصدار 4، وإنّها التكنولوجيا الأساسية التي تتيح توصيل الأجهزة بالويب، وعندما يتصل أحد الأجهزة بالإنترنت يتم تعيين عنوان “IP” رقمي فريد له مثل “99.48.227.227” لإرسال البيانات من جهاز كمبيوتر إلى آخر عبر الويب، كما يجب نقل حزمة بيانات عبر الشبكة تحتوي على عناوين “IP” لكلا الجهازين.

أساسيات اتصال بروتوكول IPv6 إلى IPv4

“IPv6” أي بروتوكول الإنترنت الإصدار “6” هو المراجعة السادسة لبروتوكول الإنترنت وخليفة “IPv4″، كما يعمل بشكل مشابه لـ “IPv4” من حيث أنّه يوفر عناوين “IP” الفريدة اللازمة للأجهزة، والتي تدعم الإنترنت للاتصال ومع ذلك فإنّه يحتوي على اختلاف واحد مهم فهو يستخدم عنوان “IP” بحجم “128 بت”  كما تشمل الفوائد الرئيسية لبروتوكول “IPv6” ما يلي:

  • لا مزيد من ترجمة عنوان الشبكة “NAT”.
  • التكوين التلقائي.
  • لا مزيد من تضاربات العناوين الخاصة.
  • توجيه أفضل للبث المتعدد.
  • تنسيق رأس أبسط.
  • توجيه مبسط وأكثر كفاءة.
  • الجودة الحقيقية للخدمة “QoS” وتسمى أيضاً “وضع العلامات على التدفق”.
  • المصادقة المضمنة ودعم الخصوصية.
  • خيارات وملحقات مرنة.
  • إدارة أسهل ولا مزيد من “DHCP“.

ملاحظة:“NAT” هي اختصار لـ “Network Address Translation”.

ملاحظة: “DHCP” هي اختصار لـ “Dynamic Host Configuration Protocol”.

ملاحظة:“QoS” هي اختصار لـ “Quality of Service”.

مبدأ عمل التحول من اتصال بروتوكول IPv6 إلى IPv4

يستخدم “IPv4” عنوان “32 بت” لعناوين الإنترنت الخاصة به، هذا يعني أنّه يمكنه تقديم الدعم لـ “2 ^ 32” عنوان “IP” في المجموع أي حوالي “4.29 مليار”، كما قد يبدو هذا كثيراً ولكن تم الآن تخصيص جميع عناوين “IP” البالغ عددها “4.29 مليار”، ممّا أدى إلى مشكلات نقص العناوين التي يتم مواجهتها اليوم.

يستخدم “IPv6” عناوين إنترنت “128 بت” لذلك يمكنه دعم “2 ^ 128 عنوان إنترنت” 340،282،366،920،938،463،463،374،607،431،768،211،456 منهم على وجه الدقة، وعدد عناوين “IPv6” أكبر بـ “1028 مرة” من عدد عناوين “IPv4″، لذلك هناك أكثر من عناوين “IPv6” كافية للسماح بتوسيع أجهزة الإنترنت لفترة طويلة جداً.

شكل النص لعنوان “IPv6” هو “xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx”، حيث يمثل كل “x” رقماً سداسياً عشرياً يمثل “4 بت”، كما يمكن حذف الأصفار البادئة ويمكن استخدام النقطتين المزدوجة “: :” مرة واحدة في شكل نص العنوان لتعيين أي عدد من “0 بت”.

باستخدام مكدسات “Dual-IP” تقوم أجهزة الكمبيوتر والموجهات والمحولات والأجهزة الأخرى بتشغيل كلا البروتوكولين لكنّ “IPv6” هو البروتوكول المفضل، كما يتمثل الإجراء المعتاد للشركات في البدء من خلال تمكين مكدسات بروتوكولات “TCP / IP” على أجهزة التوجيه الأساسية للشبكة الواسعة “WAN” ثم أجهزة التوجيه المحيطة والجدران النارية، ومتبوعة بأجهزة توجيه مركز البيانات وأخيراً أجهزة توجيه الوصول إلى سطح المكتب.

نظراً لأنّ شبكة “IPv4” غير قابلة للتشغيل المتبادل مع شبكة “IPv6″، فإنّ تقنيات الانتقال تمكّن المضيفين على كلتا الشبكتين من الاتصال ببعضهم البعض، وسواء كانت تسمى محول “IPv4” أو محول “IPv6” تسمح بوابة الشبكة للمؤسسة بتجنب نفقات وتعقيد إشراك وسيط نفق “IPv6 (RFC 3053)” لضمان التشغيل البيني والترحيل من “IPv4” إلى “IPv6”.

الإصدار 6 من بروتوكول الإنترنت “IPv6” هو الإصدار الأحدث والأحدث من بروتوكول الإنترنت “IP”، و”IP” هو بروتوكول الاتصالات الرقمية، والذي يوجه حركة المرور الرقمية عبر الإنترنت مع توفير معلومات التعريف والموقع لأجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة أي المضيفين، كما توقع فريق هندسة الإنترنت “IETF” استنفاد عنوان “IPv4” وصمم “IPv6” لحل النقص.

تم تطوير “IPv6” ليحل محل “IPv4” والذي كان المعيار الفعلي منذ عام 1982م، وينفد بسرعة من مساحة العنوان المتاحة، واستمر نشر الجيل الجديد من “IPv6” منذ منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، ومن المتوقع أن يحل “IPv6” محل “IPv4”.

يستخدم “IPv6” عنوان “128 بت”، كما يتم حجز نطاقات متعددة للاستخدام الخاص أو مستبعدة تماماً من الاستخدام، ولم يتم تصميم البروتوكولين ليكونا قابلين للتشغيل المتبادل وبالتالي فإنّ الاتصال المباشر بينهما مستحيل، ممّا يعقد الانتقال إلى “IPv6” وبالتالي خلق الحاجة إلى “IPv6” إلى “IPv4 Network Gateways”.

توفر تقنية المحاكاة الافتراضية جنباً إلى جنب مع تنسيق حافة الشبكة المستندة إلى مجموعة النظراء العديد من المزايا القيمة بدءاً من نشر الخدمة وتنشيطها تلقائياً بدون لمس، وسواء كانت افتراضية وتم تسليمها في السحابة أو تم تنزيلها للتشغيل على معدات فرضية العميل الافتراضية “vCPE”، يمكن أتمتة سعة بوابة الشبكة والمساواة في الخدمة وجدولتها بناءً على الطلب المتوقع، ومن خلال إزالة قيود الأجهزة المخصصة توفر تقنية المحاكاة الافتراضية موثوقية متزايدة وتوافراً أعلى للشبكة عند الانتقال من “IPv4” إلى “IPv6”.

  • “TCP / IP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol/Internet Protocol”.
  • “WAN” هي اختصار لـ “Wide Area Network”.
  • “IETF” هي اختصار لـ “Internet Engineering Task Force”.
  • “vCPE” هي اختصار لـ “Virtualized Customer premises equipment”.

تنسيق الحافة في التحول من اتصال بروتوكول IPv6 إلى IPv4

سواء تم تسليم برنامج بوابة الشبكة الافتراضية في السحابة باستخدام نموذج “SaaS” أو تم تنزيله وتثبيته في مقر المشترك على “CPE” العالمي، فإنّ “Network Edge Orchestration” والمعروف أيضاً باسم الحافة الذكية مطلوب عادةً التنشيط والتكوين والتوسع لأعلى أو لأسفل، والمراقبة والتحكم في خدمة برنامج بوابة شبكة “IPv6” الافتراضية القائمة على “VNF” إلى “IPv4″، وبالإضافة إلى إدارة ومراقبة تنفيذ شبكة “IPv6” عن بُعد داخل المنظمة.

يمر الإنترنت بمرحلة انتقالية معقدة إلى “IPv6” ممّا يوفر فوائد طويلة الأجل على مستوى المؤسسة والعالمية، ويدرك العديد من الشركات ومقدمي الخدمات الفنية أهمية الانتقال إلى “IPv6” وهذا هو السبب في انتقال الشركات الكبرى، مثل “Google” و”Amazon” و”Yahoo” ومقدمي الخدمات مثل “Telcom” و”NTT” و”Comcast” و”Telstra” إلى أنظمة التنفيذ المزدوجة المكدس.

ومن ناحية أخرى انتقلت “Microsoft” و”T-Mobile” و”AARNet” و”CERNET” أيضاً إلى “IPv6” نظراً للفوائد التي توفرها، ومع ذلك فإنّ تلبية متطلبات الترحيل من “IPv4” إلى “IPv6” يحتاج إلى جرد لعناوين أو أجهزة “IP” وموارد “DHCP” و”DNS” الحيوية المستخدمة في المؤسسات.

  • “DNS” هي اختصار لـ “Domain Name System”.
  • “VNF” هي اختصار لـ “Virtual Network Functions”.

المصدر: COMPUTER NETWORKING / James F. Kurose & Keith W. RossComputer Networks - The Swiss BayCOMPUTER NETWORKS LECTURE NOTES / B.TECH III YEAR – II SEM (R15)An Introduction to Computer Networks / Peter L Dordal


شارك المقالة: