IPv6 Nedir? Adres Uzayı, Neden Gerekli ve Nasıl Çalışır?

IPv6, internet protokolünün (IP) 128 bitlik adresler kullanan sürümüdür. Cihazların ve ağların birbirini bulması için gereken adres uzayını, IPv4'ün tükenen havuzundan çok daha büyük bir ölçeğe taşır. Bu sayfa temel soruları yanıtlar: IPv6 neden çıktı, nasıl çalışır, IPv4 ile nasıl bir arada yaşar ve proxy kullanıcısı için ne anlama gelir.

IPv6 neden gerekli oldu?#

İnternet protokolünün ilk yaygın sürümü IPv4, adresleri 32 bitle ifade eder. Bu, toplam 4.294.967.296 adres demektir. Ağa bağlanan cihaz sayısı arttıkça bu havuz üzerindeki baskı büyüdü ve bir adresi birçok cihaza paylaştıran çözümler (örneğin NAT) yaygınlaştı.

IPv6 sorunu adres uzunluğunu 128 bite çıkararak çözer. Toplam adres sayısı 2¹²⁸, yani:

340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456

Bu yaklaşık 3,4028 × 10³⁸ eder. Burada sık yapılan bir hata var: "IPv6, IPv4'ün dört katı adrese sahiptir" cümlesi yanlıştır. Dört, bit sayılarının oranıdır (128 / 32). Adres sayılarının oranı 2⁹⁶'dır; yani IPv6, IPv4'ün yaklaşık 7,9 × 10²⁸ katı adres içerir.

Tek bir /64 ön eki bile 18.446.744.073.709.551.616 adres taşır. Bu sayı, IPv4 adres uzayının tamamının 4.294.967.296 katıdır. Ön ek (prefix) kavramı ve blok büyüklükleri için IPv6 ön eki nedir yazısına bakabilirsiniz.

Kısa tarihçe ve standartlar#

IPv6, IPv4'ün adres sınırını aşmak üzere Internet Engineering Task Force (IETF) tarafından tasarlandı. Protokolün çekirdek tanımı uzun yıllar RFC 2460'ta durdu. Bugün geçerli tanım RFC 8200 (yeni sekmede açılır)'dür; bu belge RFC 2460'ı geçersiz kılar ve Internet Standard düzeyindedir.

Adres mimarisi ise RFC 4291 (yeni sekmede açılır)'de tanımlıdır. Adreslerin nasıl yazıldığı, hangi türlerin bulunduğu ve arayüz kimliğinin nasıl oluştuğu bu belgeden gelir. Konunun yazım ve tür ayrıntıları için IPv6 adresleme sayfasına geçebilirsiniz.

IPv6'nın temel özellikleri#

IPv6 yalnızca "daha uzun adres" değildir; birkaç tasarım kararı IPv4'ten ayrılır.

Geniş adres uzayı ve hiyerarşik tahsis#

Adres 128 bittir ve sekiz adet 16 bitlik gruptan oluşur. Adresler cihaza değil, arayüze atanır; bir arayüzde birden çok adres bulunabilir. Tahsis hiyerarşiktir: IANA büyük blokları bölgesel kayıt kuruluşlarına verir, onlar internet servis sağlayıcılara dağıtır, sağlayıcılar da sitelere ön ek atar.

Yayın adresi yoktur#

IPv4'teki yayın (broadcast) adresi IPv6'da bulunmaz. Aynı iş çoklu yayın (multicast) adresleriyle yapılır. Bu yüzden IPv4'ten alışık olduğunuz "toplam adres eksi iki" hesabı IPv6'da geçerli değildir.

Sabit ve sade temel başlık#

IPv6'nın temel başlığı her pakette sabit 40 bayttır. IPv4 başlığı ise seçeneklere göre 20 ile 60 bayt arasında değişir. IPv6'da başlık sağlama toplamı alanı yoktur; üst katman protokollerinin (TCP, UDP, ICMPv6) sağlama toplamları adresleri içeren bir sözde başlıkla hesaplanır. İsteğe bağlı bilgiler, temel başlıktan ayrı genişletme başlıklarında taşınır. RFC 8200 (yeni sekmede açılır) bu sadeleştirmenin amacını işlem maliyetini düşürmek olarak belirtir; bu bir hedeftir, ölçülmüş bir hız iddiası değildir.

Parçalama yalnızca kaynakta yapılır#

Yolda yönlendiriciler IPv6 paketlerini parçalamaz. Gerekirse parçalamayı paketi gönderen düğüm yapar. IPv6, internetteki her bağlantının en az 1280 bayt MTU'ya sahip olmasını ister.

Otomatik adres yapılandırması#

Bir cihaz, yönlendiricinin duyurduğu ön eke kendi ürettiği arayüz kimliğini ekleyerek adres oluşturabilir. Bu yönteme SLAAC denir; çalışma biçimi IPv6 adresleme sayfasında anlatılır.

Daha geniş bir karşılaştırma için IPv4 ve IPv6 arasındaki farklar yazısını okuyun.

Bir IPv6 paketi nasıl yol alır?#

Süreci sadeleştirerek beş adımda düşünebilirsiniz. Örnekte kullanılan adresler belgelendirme aralığındandır.

1. Ad çözümleme. İstemci example.com adresine bağlanmak ister. DNS'ten hedefin IPv6 adresini isteyen bir AAAA sorgusu yapar. AAAA kaydı, tek bir IPv6 adresi taşıyan kaynak kaydı türüdür.
2. Paket oluşturma. İşletim sistemi, kaynak adres olarak kendi küresel adresini (örneğin 2001:db8:0:1::10), hedef adres olarak sunucunun adresini (2001:db8:0:2::80) yazar ve 40 baytlık temel başlığı hazırlar.
3. Yerel ağdan çıkış. Hedef aynı alt ağda değilse paket varsayılan ağ geçidine, yani yönlendiriciye gönderilir.
4. Yönlendirme. Her yönlendirici hedef adresin ön ekine bakar, en uygun çıkışı seçer ve Hop Limit alanını 1 azaltır. Bu alan, IPv4'teki Time-to-Live alanının yerini alır. Yönlendiriciler paketi parçalamaz.
5. Teslim. Paket hedef ağa ulaşınca sunucu isteği alır. Yanıt paketi de aynı süreçten geçer; dönüş yolunu yönlendiriciler kendi kararlarıyla belirler ve gidiş yoluyla aynı olmak zorunda değildir.

Günlük işleyişte bunu fark etmezsiniz; tarayıcı ve işletim sistemi adres seçimini ve bağlantıyı sizin yerinize yönetir. Adres türlerini ve hangi adresin nerede geçerli olduğunu merak ediyorsanız IPv6 adres türleri yazısı tabloyla özetliyor.

IPv4'ten IPv6'ya geçiş nasıl yürüyor?#

İki protokol aynı anda kullanılır; birinden diğerine tek hamlede geçiş yoktur. Üç temel yaklaşım vardır.

Çift yığın (dual stack). Cihaz veya ağ hem IPv4 hem IPv6 konuşur. Hedef iki protokolü de sunuyorsa istemci birini seçer. Geçişte en az sürpriz çıkaran yöntem budur.

Tünelleme. IPv6 paketleri, IPv4 ağı üzerinden taşınmak üzere IPv4 paketi içine kapsüllenir. 6to4 ve Teredo bu sınıfa girer. Bu mekanizmaların bugünkü yaygınlığına dair bir veri vermiyoruz; yalnızca IPv6'nın IPv4 altyapısı üzerinden de taşınabildiğini bilmeniz yeterli.

Çeviri. Yalnızca IPv6 kullanan bir istemcinin yalnızca IPv4 kullanan bir sunucuya ulaşmasını sağlar. NAT64 paket başlıklarını çevirir, DNS64 ise IPv4 hedefler için sentetik AAAA kayıtları üretir (RFC 6146 (yeni sekmede açılır), RFC 6147 (yeni sekmede açılır)). NAT64 kapsam olarak yalnızca tekil yayın TCP, UDP ve ICMP trafiğini çevirir. Ayrıntılı anlatım için NAT64 ve DNS64 nedir yazısına bakın.

IPv6 proxy açısından ne anlama gelir?#

Proxy, trafiğinizi kendi adresinden hedefe ileten aracıdır. IPv6 proxy'de hedefe çıkış adresi IPv6'dır. Bu birkaç pratik sonuç doğurur.

Hedefin IPv6 ile erişilebilir olması gerekir. Hedef alan adının AAAA kaydı yoksa ve çıkış ağında NAT64/DNS64 gibi bir çeviri katmanı da yoksa, yalnızca IPv6 çıkışlı bir bağlantı o hedefe ulaşamaz. IPv4 adres literal'i (örneğin 203.0.113.10) ile bağlanırken de aynı durum geçerlidir; bu durumda adres sentezini kimin yapacağı yazılıma bağlıdır.

Çok sayıda adres, tek bir blok içinden gelir. Bir /64 ön ek çok sayıda ayrı çıkış adresi üretmeye elverişlidir. Ancak bu adreslerin hepsi aynı ön ekten geldiği için, bazı hizmetler IPv6 çıkışlarını ön ek düzeyinde değerlendirebilir. Bir platformun bu adresleri nasıl ele alacağını önceden bilemezsiniz; kendi hedefinizde denemeniz gerekir.

Protokol seçimi ayrıdır. IPv6 adres ailesidir; proxy protokolü (HTTP, HTTPS, SOCKS5) ayrı bir kavramdır. Kullanacağınız yazılımın IPv6 davranışı, yani AAAA önceliği ve yedekleme mantığı yazılıma göre değişir.

Sağlam Proxy üzerinden satılan IPv6 Proxy paketleri adet bazlı fiyatlanır ve her pakette size özel bir /64 subnet verildiği belirtilir. Protokol HTTP(S) olarak geçer; SOCKS5 gerekiyorsa sipariş öncesi destekten teyit alınmalıdır. Ürün sayfası, yalnızca IPv4 kullanan hedefler için bir NAT64/DNS64 katmanından söz eder; bu katmanın kapsamı doğrulanamadığından önemli işlerden önce hedefte test etmenizi öneririz. Güncel paket ve fiyatlar için ürün sayfasına bakın; satın alma işlemi Sağlam Proxy üzerinde yapılır; IPv6 Proxy satın alma sayfasına (yeni sekmede açılır) buradan gidebilirsiniz.

IPv6 hakkında sık yapılan yanlışlar#

IPv6 çevresinde dolaşan birkaç kesin cümle, standartlarla örtüşmez.

• "IPv6 otomatik olarak daha güvenlidir." Böyle bir sonuç protokol tanımından çıkmaz. Güvenlik, yapılandırmaya ve uygulanan önlemlere bağlıdır. "IPsec zorunludur" ya da "adres uzayı büyük olduğu için taranamaz" gibi ifadeler de kaynaksızdır.
• "IPv6 otomatik olarak daha hızlıdır." Başlığın sadeleşmesi bir tasarım hedefidir. Bağlantı hızı yol üzerindeki ağa, sunucuya ve yük durumuna bağlıdır.
• "Her IPv6 adresi cihaza atanır." Adresler arayüze atanır ve bir arayüzde birden çok adres bulunabilir.
• "IPv6 yalnızca ileride gerekecek bir teknoloji." Bu bir görüş meselesidir; benimsenme oranlarına dair rakamlar bu sayfada verilmez, çünkü ölçülmüş ve güncel bir kaynağa dayandırılmamıştır. Kendi ağınızda ya da kullandığınız hizmette IPv6'nın açık olup olmadığını doğrudan sınayarak öğrenebilirsiniz.
• "6to4 kaldırıldı." RFC 7526 (yeni sekmede açılır) yalnızca anycast 6to4 mekanizmasını (ve 192.88.99.0/24 aralığını) kullanımdan kaldırmıştır; 2002::/16 ön eki ve tekil yayın 6to4 kaldırılmamıştır.

Bu noktalar, IPv6 hakkında okuduğunuz bir iddianın arkasında hangi belgenin durduğunu sorgulamanıza yardımcı olur.

Kendi adresinizi nasıl incelersiniz?#

Elinizde bir IPv6 adresi varsa türünü, ön ekini ve kısaltılmış biçimini IPv6 adres kontrol aracıyla görebilirsiniz. Adres yazarken :: kısaltmasını nasıl kullanacağınızı bilmiyorsanız önce IPv6 adresi nasıl kısaltılır yazısını okuyun. Sonraki adım olarak IPv6 adresleme sayfası, adresin içindeki alanları tek tek açıklıyor.