ipv4 ipv6

IPv4 และ IPv6 คืออะไร

เมื่อเราเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งานอินเทอร์เน็ต คงจะเคยเห็นตัวเลขแปลกๆ เช่น 127.0.0.1 หรือ 192.168.1.1 หรือจำนวนอื่นๆ ตัวเลขเหล่านี้คืออะไรกัน
ตัวเลขเหล่านี้คือหมายเลข IP ประจำเครื่องครับ โดย IP ก็ย่อมาจากคำว่า Internet Protocol หน้าที่ของเจ้าเลขพวกนี้ก็คือ เป็นหลายเลขที่ใช้ในระบบเครือข่าย เป็นหมายเลขประจำเครื่องคอมพิวเตอร์ของเรา ในกรณีที่เราเชื่อมต่อกับระบบเครือข่าย ยกตัวอย่างง่ายๆ เช่น โทรศัพท์มือถือทุกเครื่องก็จะมีเลขหมายหรือเบอร์โทรศัพท์เพื่อบอกว่าถ้าจะ ติดต่อเครื่องนี้ให้โทรมาที่เบอร์นี้นะ เช่นเดียวกันครับ คอมพิวเตอร์ก็มีเลขหมายหรือพูดง่ายก็คือชื่อมันนั่นเอง เพือให้เครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ต่างๆ บนระบบเครือข่ายรู้จักกัน
จากหมายเลข IP ที่ยกตัวอย่างไปด้านบน เราเรียกว่า IPv4 ครับ โดยจะเป็นหมายเลขที่มีทั้งหมด 32 บิต (แต่ละช่วงเว้นวรรคด้วย . ) แบ่งเป็นช่วงละ 8 บิต โดยตัวเลข 8 นี้ก็จะมีค่าตั้งแต่ 0 – 255 ครับ ดังนั้น IPv4 จึงมีหมายเลขได้ตั่งแต่ 0.0.0.0 ถึง 255.255.255.255 แต่ก็ใช่ว่าทุกตัวจะใช้ได้หมดนะครับ เพราะจะมีบางหมายเลขที่ถูกเก็บไว้ใช้งานเฉพาะ
IPv4 ทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็น Class ชนิดต่างๆ เพื่อจุดประสงค์ในการใช้งานที่ต่างกันไป ดังนี้ครับ

1. คลาส A เริ่มตั้งแต่ 1.0.0.1 ถึง 127.255.255.254
2. คลาส B เริ่มตั้งแต่ 128.0.0.1 ถึง 191.255.255.254
3. คลาส C เริ่มตั้งแต่ 192.0.1.1 ถึง 223.255.254.254
4. คลาส D เริ่มตั้งแต่ 224.0.0.0 ถึง 239.255.255.255 ใช้สำหรับงาน multicast
5. คลาส E เริ่มตั้งแต่ 240.0.0.0 ถึง 255.255.255.254 ถูกสำรองไว้ ยังไม่มีการใช้งาน

สำหรับไอพีในช่วง 127.0.0.0 ถึง 127.255.255.255 ใช้สำหรับการทดสอบระบบ
แต่หมายเลข IP ด้านบนนี้ก็ยังถูกแบ่งออกเป็นอีก 2 ประเภทคือ IP ส่วนตัว (Private IP) และ IP สาธารณะ (Publish IP)
โดย IP ส่วนตัวมีไว้สำหรับใช้งานภายในองค์กรเท่านั้น ได้แก่

1. ไอพีส่วนตัว คลาส A เริ่มตั้งแต่ 10.0.0.0 ถึง 10.255.255.255 สับเน็ตมาสต์ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.0.0.0 ขึ้นไป
2. ไอพีส่วนตัว คลาส B เริ่มตั้งแต่ 172.16.0.0 ถึง 172.31.255.255 สับเน็ตมาสต์ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.240.0.0 ขึ้นไป
3. ไอพีส่วนตัว คลาส C เริ่มตั้งแต่ 192.168.0.0 ถึง 192.168.255.255 สับเน็ตมาสต์ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.255.0.0 ขึ้นไป

ไอพีส่วนตัวข้างต้นถูกกำหนดให้ไม่สามารถนำไปใช้งานในเครือข่ายสาธารณะ (Internet)
ส่วน IP สาธารณะมีไว้สำหรับให้แต่ละองค์กร หรือแต่ละบุคคลใช้ในการเชื่อมต่อระบบเครือข่ายเข้าหากัน
จากช่วงของ IPv4 ตั้งแต่ 1.1.1.1 ถึง 255.255.255.255 ถ้าคอมพิวเตอร์ 1 เครื่องใช้หนึ่งหมายเลข เช่น เครื่องผมใช้ 1.1.1.1 เครื่องที่สองใช้ 1.1.1.2 เราก็จะประมาณได้ว่าเราจะมีคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงอยู่ในระบบเครือข่ายได้ ทั้งหมดประมาณ 2³² เครื่องครับ ซึ่งเป็นตัวเลขที่เยอะมาก แต่ก็ยังเยอะไม่พอ เพราะว่า IPv4 ที่แจกจ่ายให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วโลกได้กำลังจะหมดลงไปแล้ว

การเปรียบเทียบ IPv4 กับ IPv6

1 การเปรียบเทียบ  Header ของ  IPv6  และ  IPv4

เฮดเดอร์ (header)ของข้อมูลแบบ  IPv6 ถูกออกแบบมาให้มีขนาดคงที่และมีรูปแบบที่ง่ายที่สุด โดยHeaderจะประกอบด้วยตำแหน่งต่างๆ (field) ที่จำเป็นต้องใช้ในการประมวลผลแพ็กเก็ต (packet) ที่เราเตอร์ (router) ทุกๆตัวเท่านั้น  ส่วนตำแหน่งที่อาจจะถูกประมวลผลเฉพาะที่ต้นทางหรือปลายทาง หรือที่เราท์เตอร์บางตัว จะถูกแยกออกมาไว้ที่ส่วนขยายของHeader (extended header)

รูปที่  2.2**การเปรียบเทียบ  Header  ระหว่างมาตราฐานของ IPv4 และ  IPv6

จากภาพ จะเห็นว่าHeaderของ IPv6 ถึงแม้ว่าจะมีความยาวกว่า IPv6 แต่จะดูเรียบง่ายกว่าHeaderของ IPv6 มาก ทั้งนี้หากพิจารณาHeaderของ  IPv4  เทียบกับของ IPv6 จะสามารถเปรียบเทียบความแตกต่างได้ดังนี้

ความสามารถพิเศษของIPv6 ที่เหนือกว่า IPv4

          Management: IPv6 สนับสนุนการติดตั้งและการปรับแต่งระบบแบบอัตโนมัติ เพื่ออำนวย

ความสะดวกให้กับการจัดสรร ปรับเปลี่ยน IP Address การเชื่อมต่อกับผู้ให้บริการหลายราย และ

การจัดการเครือข่ายแบบ Plug-and-play

          Broadcast/Multicast/Anycast: IPv6 ถูกออกแบบมาให้รองรับ Multicast group

address และตัด Broadcast address ออก นอกจากนี้ยังเพิ่มความสามารถในการสื่อสารแบบ

Anycast โดยอนุญาตให้อุปกรณ์มากกว่า 1 ชิ้นได้รับการจัดสรร IP Address เบอร์เดียวกัน

          Security: เร้าท์เตอร์และอุปกรณ์เครือข่าวทุกตัวในเครือข่าย IPv6 ถูกกำหนดให้รองรับการ

ใช้งาน IPSec นอกจากนี้ยังมีการกำหนด Security Payload สองประเภทคือ Authentication

Payload และ Encrypted Security Payload เพื่อสนับสนุนการรับส่งข้อมูลที่ปลอดภัย

          Mobile IP: IPv6 สนับสนุนการใช้งานอินเทอร์เน็ตแบบเคลื่อนที่เช่นเดียวกับ IPv4 แต่มี

ประสิทธิภาพมากกว่าตรงที่สามารถส่งข้อมูลผ่านเส้นทางที่สั้นที่สุดโดยไม่ต้องพึ่งอุปกรณ์

ตัวกลางในการส่งข้อมูลต่อ และสามารถใช้ IPSec ในการป้องกันโจรกรรมแพ็คเก็ตกลางทาง

          Virtual Private Network (VPN): IPv6 ไม่พบปัญหาหากเครือข่ายต้นทางหรือ

ปลายทางมีการทำ Network Address Translation (NAT) และยังสามารถใช้ ExtendedHeader

          Quality of Service: IPv6 ถูกออกแบบมาให้สนับสนุนการรับประกันคุณภาพของบริการ

ตั้งแต่เริ่ม โดยจะเห็นได้จากตำแหน่ง Flow Label และ Traffic Class ในเฮดเดอร์

          Maximum Transfer Unit (MTU): ขั้นต่ำในเครือข่าย IPv4 คือ 576 ไบต์ และถูกเพิ่ม

เป็น 1280 ไบต์ในเครือข่าย IPv6 การเพิ่มความยาวขั้นต่ำของ MTU นี้จะช่วยในการส่งข้อมูลใน

เครือข่าย IPv6 มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยช่วยลดสัดส่วนของข้อมูลเฮดเดอร์ต่อข้อมูลทั้งหมด