В начале 90-х годов специалисты инженерной группы по развитию Интернета (IETF) подняли вопрос о недостатках протокола IPv4 и начали поиски альтернативных решений. Результатом поисков стала разработка протокола IP версии 6 (IPv6). IPv6 помогает преодолеть ограничения протокола IPv4 и значительно расширяет доступные возможности, предлагая функции, которые оптимально соответствуют текущим и прогнозируемым сетевым требованиям.
К улучшениям, которые предлагает протокол IPv6, относятся следующие.
- Расширенное адресное пространство: IPv6-адреса используют 128-битную иерархическую адресацию, в отличие от протокола IPv4, использующего 32 бита. Это существенно увеличивает количество доступных IP-адресов.
- Улучшенная обработка пакетов: структура заголовка IPv6 была упрощена благодаря уменьшению количества полей. Это повышает обработку пакетов промежуточными маршрутизаторами, а также предоставляет поддержку расширений и дополнительных параметров, обеспечивая повышенную масштабируемость и долговечность.
- Отсутствие необходимости в использовании NAT: благодаря большому количеству общедоступных IPv6-адресов трансляция сетевых адресов (NAT) не требуется. Клиентские узлы, от самых крупных предприятий до жилых домов, могут получить общедоступный сетевой IPv6-адрес. Это позволяет устранить некоторые проблемы, связанные с преобразованием сетевых адресов, которые возникают при работе приложений, требующих наличия сквозного подключения.
- Интегрированная безопасность: протокол IPv6 изначально обладает средствами для аутентификации и обеспечения конфиденциальности. При использовании протокола IPv4 для этого требовалось реализовать дополнительные функции.
32-битное пространство адресов IPv4 предусматривает примерно 4 294 967 296 уникальных адресов. Из этого количества могут быть назначены только 3,7 миллиарда, поскольку система адресации IPv4 подразделяет адреса на классы, резервируя адреса для многоадресных рассылок, тестирования и других особых целей.
Как показано на рисунке, адресное пространство протокола IP версии 6 поддерживает 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 или 340 ундециллионов адресов, что примерно равно количеству песчинок на Земле.