IPv4 ve IPv6 Arasındaki Fark Açıklandı

İnternet, farklı ağlar üzerinden birbirine bağlı milyarlarca cihazın bir koleksiyonudur. İletişimi kolaylaştırmak için tüm bu cihazların benzersiz şekilde tanımlanabilir olması gerekir.

Bu, IP adresleri aracılığıyla yapılır. IP, İnternet Protokolü anlamına gelir. İnternet Protokolü nedir? 

İnternet Protokolü, verilerin İnternet üzerinden nasıl yönlendirileceğini ve adresleneceğini düzenler. 

İnternet Protokolünün bileşenlerinden biri IP adresidir. IP adresi, İnternete bağlı bir cihaza atanan benzersiz bir ondalık veya onaltılık sayıdır. İnternetteki tüm cihazlar birbirlerini bulmak ve bağlanmak için IP adreslerini kullanır. 

IP adresi olmadan, internetteki bir cihazla etkileşime girilemez. Bu yüzden IP adresleri gereklidir. 

Günümüzde iki ana IP adresi türü kullanılmaktadır: IPv4 ve IPv6. IPv4 en yaygın kullanılan, daha eski ve daha olgun versiyondur, IPv6 ise daha yeni ve daha iyi versiyondur.

Doğal olarak, "Neden iki versiyon var?" ve daha da önemlisi "Farklılıkları nelerdir?" diye düşünmüş olabilirsiniz. Şimdi başlayarak bu iki soruyu da cevaplayacağız.

IPv4 Nedir

IPv4 adresleri 32 bit ondalık sayılardır. Bu adreslerin biçimi, 0 ile 255 arasında değişen ve noktalarla ayrılmış dört sayı segmentinden oluşur. Örneğin:

192.168.1.1

Bu bir IPv4 adresidir. 

IPv4'ün adres alanı, yani oluşturulabilecek benzersiz kombinasyonların sayısı yaklaşık 4 milyardır. Ne yazık ki, akıllı telefonların ve IoT cihazlarının yaygınlaşması nedeniyle internette 4 milyardan çok daha fazla cihaz bulunmaktadır. 

Sonuç olarak, IPv4 adres alanı tamamen tükendi, bu da yeni cihazlara benzersiz bir IPv4 adresi atanamayacağı anlamına geliyor. Bu nedenle, cihazlar mevcut olduklarında eski adresleri yeniden kullanmak ve NAT gibi kusurlu çözümlere güvenmek zorunda kalıyor. Bu olguya IPv4 tükenmesi denir.

IPv6 Nedir

IPv6 adresleri, IPv4'ün doymuş adres alanıyla başa çıkmak için başka bir girişimdir. Bu nedenle bir IPv6 adresi 128 bitlik bir onaltılık sayıdan oluşur. 

IPv6 adresleri oktet olarak bilinen sekiz bölümden oluşur ve her oktet 0000 ile FFFF arasında değişen bir onaltılık değere sahip olabilir. Her bölüm bir noktalı virgülle ayrılır. Tipik bir IPv6 adresi şöyle görünür.

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

IPv6'da, yalnızca sıfırları olan tüm oktetler gizlenebilir ve oktetin başında gelen tüm sıfırlar da gizlenebilir. Yani, yukarıdaki örnek de buna benzeyebilir.

2001:db8:85a3:8a2e:370:7334

IPv6'nın adres alanı 300 Desilyondur. Bu, benzersiz IP adreslerinin astronomik bir sayısıdır. 

IPv6 Neden Oluşturuldu?

IPv6, IPv4'teki sınırlı adres alanı sorununu çözmek için yaratıldı. Bunu daha detaylı anlayalım.

IPv4 Adres Alanı İkilemi ve NAT

IPv4'ün tüm adres alanı tükendi. Çeşitli İSS'lere IP adresleri atamaktan sorumlu kuruluş (Ripe NCC), Kasım 2019'da IPv4 adres alanının resmen tükendiğini duyurdu.

Hızla kısalan adres alanıyla başa çıkmak için NAT veya Ağ Adresi Çevirisi adı verilen bir teknik oluşturuldu. Bu teknik, birden fazla cihazın aynı IP adresini kullanmasına olanak tanır. 

NAT tekniği 1990'larda oluşturuldu çünkü o zamana kadar IPv4 tükenmesi kaçınılmaz bir sonuçtu.

NAT kullanımı ayrıca şu anda Genel ve Özel IP adresleri dediğimiz şeyi yarattı. Özel bir IP adresi tek bir cihaza atanır. Ancak, internet genelinde paylaşılmaz. Yalnızca dahili bir ağ içinde kullanılır. Bu nedenle, farklı ağlardaki birçok cihazın aynı özel IP'ye sahip olması mümkündür.

Genel IP adresi bir internet erişim noktasına (ev yönlendiriciniz veya WiFi cihazınız) atanır. Bir erişim noktasına bağlı tüm cihazlar, internetin geri kalanına bağlanmak için genel IP adresini kullanır.

Erişim noktası, MAC adresini kullanarak trafiği doğru cihaza nasıl yönlendireceğini bilir. İnternet kaynaklarına yönelik tüm istekleri ve bunların hangi cihazdan kaynaklandığını izleyebilir, böylece belirli bir internet kaynağından gelen tüm trafik otomatik olarak kaynaklandığı cihaza yönlendirilir.

Genel IP adresinizi kontrol etmek için çevrimiçi bir araç kullanabilirsiniz. Bunlar, genel IP adresinizi kontrol edip size bildirebilen araçlardır. Bir NAT yapılandırmasında, bu tür araçların kullanılması tüm cihazlar için aynı IP adresini döndürmelidir.

Özel IP'nizi kontrol etmek için komut isteminde veya terminalde ipconfig gibi sistem komutlarını kullanmanız gerekir. 

NAT ile İlgili Sorunlar

NAT bir çözüm olsa da oldukça kusurludur. Aşağıda IPv6'ya geçişi gerektiren bazı eksiklikleri yer almaktadır.

• Karmaşık Yapılandırma: NAT'ı kurmak ve yönetmek, özellikle büyük ağlar için karmaşık olabilir.
• Doğrudan İletişimi Keser: NAT uçtan uca iletişimi bozarak protokol sorunlarına yol açar (e.g., VoIP or P2P apps).
• Performans Genel Gideri: NAT, ağ performansını yavaşlatabilen ekstra işlem ekler.
• Bazı Protokollerde Sorunlar: IPsec ve FTP gibi protokollerin NAT ile iyi çalışması için ekstra prosedürler ve çabalar gerekir.
• Sınırlı Genel IP'ler: Birçok cihaz arasında tek bir genel IP'nin paylaşılması, eş zamanlı bağlantı sayısını sınırlayabilir.
• İzlenmesi Zor Cihazlar: Birden fazla cihaz tek bir genel IP'yi paylaştığından, hangi dahili cihazın bir eylemden sorumlu olduğunu izlemek zordur.
• P2P Uygulama Sorunları: Eşler arası uygulamalar genellikle NAT kısıtlamaları nedeniyle bağlantı kurmakta zorlanırlar.
• Barındırma Hizmetlerindeki Zorluklar: NAT arkasındaki barındırma hizmetleri, port yönlendirme gibi karmaşık yapılandırmalar gerektirir.
• Güçlü Bir Güvenlik Çözümü Değil: NAT dahili IP'leri gizler ancak şifreleme gibi gerçek güvenlik önlemleri sağlamaz.

IPv6 Bu Sorunları Nasıl Çözer?

As we previously stated, the address space of IPv6 is 300 Decillion. That's 33 zeroes following the 300. Here’s what that looks like.

300,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000

That is a vast address space. In fact, that’s enough space to provide a unique IP address to all devices on Earth and still have plenty of room left. This means there is no need for NAT as well. Thus, with IPv6, we can avoid all the downsides of using NAT.

IPv6 Bu Sorunları Nasıl Çözer?

Artık hem IPv4 hem de IPv6 hakkında temel bilgileri öğrendiğimize göre, aralarındaki temel farklara bakalım.

Biçim ve adres alanındaki farklar gibi şeyleri zaten biliyoruz, bu yüzden bunları dışarıda bırakacağız. 

Başlık Karmaşıklığı

Diğer tüm ağ protokollerinde olduğu gibi, İnternet Protokolü'nün de başlıkları vardır. Başlıklar, protokolün yüküyle başa çıkmak için gereken önemli bilgileri sağlar.

IPv4'te, başlık boyutu önemli ölçüde daha büyüktür ve bu, yönlendiricilerin IPv4 paketlerini işlemek için daha fazla çalışması gerektiği anlamına gelir. İşte bir IPv4 başlığının bazı önemli bileşenleri.

• On iki alanı var
• Her adresin 32 bit olduğu hem kaynak hem de hedef adresleri içerir
• Her paketin yaşam süresini (TTL) tanımlar
• Hata tespiti için bir başlık kontrol toplamına sahiptir
• Fonksiyon eklemek için çeşitli seçenekler var, ancak bu aynı zamanda daha fazla karmaşıklığa da yol açıyor.

IPv6 ise çok daha basit başlıklara sahiptir.

• Sadece sekiz alanı var.
• Hata işleme OSI modelinin farklı bir katmanına devredildiği için bir kontrol toplamı alanı yok.
• Seçenek alanı yok. Daha fazla işlev eklemek için bunun yerine uzantı başlıkları kullanılır.
• Sabit uzunlukta başlıkları vardır.

Güvenlik Özellikleri

Güvenlik artık internetin ayrılmaz bir parçası, ancak başlangıçta güvenlik sonradan akla gelen bir şeydi. 

IPv4 varsayılan olarak güvenli değildi. IPsec daha sonra IP paketlerini şifrelemek için oluşturuldu. Bu nedenle, IPv4'te IPsec'in manuel olarak yapılandırılması gerekir.

Öte yandan IPv6, yerleşik şifreleme ve kimlik doğrulamaya sahiptir, bu nedenle varsayılan olarak daha güvenlidir. 

Yayıncılık ve Çoklu Yayın

IPv4 paketleri bir ağda yayınlanır. Yayın, bir sinyalin ağdaki tüm cihazlara, onlar için olup olmadığına bakılmaksızın gönderilmesi anlamına gelir. Söz konusu paketlerle hiçbir ilgisi olmayan cihazlar bunları görmezden gelirken diğerleri bunları kullanır.

Yayıncılık, ağı gereksiz trafikle doldurarak tıkamaktadır, bu nedenle iyi bir çözüm değildir.

Öte yandan IPv6 paketleri yayın yerine çoklu yayındır. Çoklu yayın, paketleri tüm ağa iletmek yerine yalnızca belirli cihazlara iletmesi bakımından yayından farklıdır. Ağ tıkanıklığını azaltan daha verimli bir çözümdür.

Parçalanma İşleme

Paket parçalanması, bir paketin ağ segmentine iletilebilmesini sağlamak için birden fazla küçük pakete (yani parçalara) bölünmesi anlamına gelir. 

Ağ segmentleri belirli bir boyuttan büyük paketleri işleyemediğinde parçalanma gerekir. 

IPv4'te parçalanma yönlendiriciler tarafından işlenir. Parçalanmayı işlemeleri gerekir, bu da gecikmelere neden olur.

IPv6'da, gönderici parçalanmayı yönetir. Gönderen, parçalanmaları gerekmeyecek şekilde en uygun boyutta paketler oluşturur. Bu, yönlendiricilerin yapması gereken işlemeyi azaltır, böylece yönlendirme daha verimli ve daha hızlı olur.

Uyumluluk

IPv4 ve IPv6 birbirleriyle uyumlu değildir. Bir IPv4 ağı üzerinden bir IPv6 paketi gönderemezsiniz ve tam tersi de geçerlidir.

Ancak IPv4 çok daha yaygın olduğundan, IPv6 trafiğinin IPv4 ağlarında çalışmasının bir yoluna ihtiyacı var. 

Günümüzde kullanılan iki çözüm şunlardır::

• Çift Yığın – Cihazlar aynı anda hem IPv4 hem de IPv6'yı çalıştırır.
• Tünelleme – IPv6 trafiği, bir IPv4 ağı üzerinden gönderilmek üzere IPv4 paketleri içine sarılır

IPv4 VS IPv6 Özeti

Çözüm

İşte karşınızda, IPv4 ve IPv6 arasındaki farklar. IPv6 benimsenmesi daha yaygın hale geliyor, bu yüzden bunu öğrenmek iyi bir fikir. IPv6 benimsenmesindeki en büyük engeller, IPv6 işlevselliğini etkinleştirmek için ağ altyapısını yükseltmeyle ilişkili maliyetlerdir. Ancak, birkaç yıl içinde, hükümetler ve İSS'ler eski altyapıyı değiştirmek için çalıştıklarından, bu artık bir sorun olmayacak. IPv4 ve IPv6 hakkındaki tartışmamızı burada sonlandırıyoruz.