IPv4 adalah IP yang saat ini digunakan dalam jaringan dan internet. IPv4 dikembangkan pada awal 70-an untuk memfasilitasi komunikasi dan sharing informasi antara peneliti pemerintah dan pihak akademik di Amerika. Pada saat itu, sistem IP hanya menggunakan jumlah perangkat yang terbatas dan para peneliti tidak membayangkan kebutuhan seperti keamanan atau QoS. Walaupun begitu IPv4 bisa bertahan sampai 30 tahun dan telah menjadi bagian yang terintegrasi dalam revolusi internet. Tapi sehebat apapun sebuah sistem dibuat pasti akan dimakan usia dan suatu saat akan tidak digunakan lagi. Hal itulah yang terjadi dengan IPv4.
Kebutuhan jaringan hari ini jauh lebih besar dari sekedar halaman web dan email. Perkembangan yang sangat cepat dalam perangkat jaringan dan komunikasi bergerak, dan juga adaptasi akan teknologi jaringan yang baru, tidak dapat ditahan IPv4 dan telah memunculkan ide tentang Next Generation Internet Protokol (IPng). Protokol IPv6 dikembangkan setelah melihat keberhasilan IPv4 sebagai protokol standart dalam dunia internet, dimana di satu sisi keberhasilan tersebut telah menyebabkan meledaknya ruang alamat yang dibutuhkan yang tidak dapat ditangani oleh IPv4. Masalah ini mirip dengan masalah beberapa waktu lalu, pelan namun pasti ruang alamat IPv4 akan habis seiring dengan laju pertumbuhan kebutuhan internet yang ada sekarang, sehingga perlu diganti dengan protocol IPv6.
Arsitektur IPv6
IPv6 memiliki beberapa fitur yang mampu mengantisipasi perkembangan aplikasi masa depan dan mengatasi kekurangan yang dimiliki pendahulunya, yaitu IPv4. IPv6 dirancang sebagai perbaikan dari IPv4. adapun format header dari IPv6 sendiri adalah sebagai berikut :
Field-field pada header IPv6 dapat dijelaskan secara singkat sebagai berikut :
- Version : field 4 bit yang menunjukkan versi Internet Protokol, yaitu 6.
- Prior : field 4 bit yang menunjukkan nilai prioritas. Field ini memungkinkan pengirim paket mengidentifikasi prioritas yang diinginkan untuk paket yang dikirimkan, relatif terhadap paket-paket lain dari pengirim yang sama.
- Flow Label : field 24 bit yang digunakan oleh pengirim untuk memberi label pada paket-paket yang membutuhkan penanganan khusus dari router IPv6, seperti quality of service yang bukan default, misalnya service-service yang bersifat real-time.
- Payload Length : field berisi 16 bit yang menunjukkan panjang payload, yaitu sisa paket yang mengikuti header IPng, dalam oktet.
- Next Header : field 8 bit yang berfungsi mengidentifikasi header berikut yang mengikuti header IPv6 utama.
- Hop Limit : field berisi 8 bit unsigned integer. Menunjukkan jumlah link maksimum yang akan dilewati paket sebelum dibuang. Paket akan dibuang bila Hop Limit berharga nol.
- Source Address : field 128 bit, menunjukkan alamat pengirim paket.
- Destination Address : field 128 bit, menunjukkan alamat penerima paket.
Tipe peng-alamatan pada IPv6
IPv6 memiliki panjang alamat sebesar 128 bit. Adapun penulisannya sedikit berbeda dibanding dengan pada IPv4. Cara penulisan pada IPv6 adalah sebagai berikut:
- Format penulisan biasa ditulis X:X:X:X:X:X:X:X, dimana X adalah nilai heximal yang terdiri 16 bit.
- Tanda “::” menunjukkan urutan bit nol yang berurutan sepanjang 16 bit, biasa digunakan untuk memadatkan penulisan. Hanya boleh digunakan sekali dalam 1 penulisan alamat IPv6. Representasi tipe alamat IPv6 terbagi atas beberapa macam. Hal ini berdasarkan RFC 3513. Representasi tipe alamat IPv6 diindikasikan dengan bit-bit awal yang berada dalam alamat IPv6 (format prefix). Inisialisasi alokasi prefix adalah sebagai berikut :
- Unspecified dengan notasi ::/128
- Loopback dengan notasi ::1/128
- Multicast dengan notasi FF00::/8
- Link local unicast dengan notasi FE80::/8
- Site local unicast dengan notasi FEC0::/8
- Global unicast
Pada prinsipnya, format header alamat IPv6 menyederhanakan format header pada alamat IPv4. Berikut adalah perbandingan antara format header IPv4 dan IPv6, akan tampak bahwa ada field yang di tambah, dikurangi dan juga diganti.
RFC 1884 mendefinisikan 3 tipe pengalamatan IPv6:
a. Unicast Address
Mengindentifikasikan satu interface yang digunakan untuk komunikasi satu lawan satu, dengan menunjuk satu host.
- Global Unicast Address
Dapat dianalogikan dengan IP Publik pada IPv4.
- Local-use Unicast address
Terbagi dalam dua tipe:
- Link-local address, Digunakan node-node untuk berkomunikasi dengan node-node yang bertetangga. Alamat ini dikonfigurasi otomatis.
- Site-local address, Digunakan pada intranet-intranet private, dan hanya melingkupi satu site spesifik.
- Special address
- Unspecified address, menandakan alamat IPv6 yang belum ditentukan. Unspecified address dinotasikan dengan “0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0”
- Loopback address, Digunakan node untuk mengirimkan paket-paket pada dirinya sendiri. Dinotasikan dengan “0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0”
b. Multicast Address
Multicast Address ini pada IPv4 didefinisikan sebagai kelas D, sedangkan pada IPv6 ruang yang 8 bit pertamanya di mulai dengan "FF". Merupakan komunikasi yang digunakan untuk komunikasi 1 lawan banyak.(group)
c. Anycast address
Address yang menunjuk host dari group, tetapi packet yang dikirim hanya pada satu host saja. Jika ada paket yang dikirim ke alamat ini, maka router akan mengirim paket tersebut ke host terdekat yang memiliki anycast address sama. Sehingga, beban terhadap server dapat terdistribusi secara merata. Bagi anycast Address ini tidak disediakan ruang khusus. Jika terhadap beberapa host diberikan sebuah address yang sama, maka alamat tersebut dianggap sebagai anycast Address. Terdapat address-address spesial dari IPv6, yaitu:
- Unspecified address
Merupakan address IPv6 yang belum ditentukan. Misalnya, node-node IPv6 yang baru bergabung dapat menggunakan unspecified address sebagai alamat sumber dalam paket paketnya, sampai mendapatkan alamat IPv6. Unspecified address dinotasikan dengan “0:0:0:0:0:0:0:0” atau “::” dan mirip dengan alamat 0.0.0.0 pada IPv4.
- Loopback address
Digunakan node untuk mengirim paket IPv6 pada dirinya sendiri. Dinotasikan dengan “0:0:0:0:0:0:0:1” atau “::1”. Berfungsi mirip dengan 127.0.0.1 pada IPv4.
Mekanisme Transisi IPv4-IPv6
Dalam transisi IPv6 dari IPv4 terdapat beberapa mekanisme. Mekanisme transisi tersebut antara lain : 112 bit 4 bit 4 bit 8 bit
• Dual Stack
Dimana dalam mekanisme ini, perangkat yang ada pada jaringan mendukung kedua protokol, baik Pv4 maupun IPv6.
• Tunneling
Dalam mekanisme ini, node IPv6 yang akan berkomunikasi membuat suatu tunnel untuk melewati jaringan IPv4 yang ada di antaranya.
• Translation
Memungkinkan node IPv6 untuk berkomunikasi dengan node IPv4 dengan menterjemahkan protokol pada lapis jaringan. Beberapa metode translasi adalah sebagai berikut:
Metode Transport Relay
Metode ini bekerja pada lapis transport. Metode ini biasanya bekerja dengan sebuah pseudo-interface. Jika router mendeteksi adanya data di dalam paket IPv6 yang memiliki alamat tujuan yang memiliki prefiks translasi, maka data tersebut akan diteruskan ke pseudo-interface. Dan data dari trafik IPv6 tersebut akan diteruskan ke trafik IPv4.
Metode NAT-PT
Metode ini memungkinkan host dan aplikasi native IPv6 untuk berkomunikasi dengan host dan aplikasi IPv4. Setiap host yang berperan sebagai address translator menyimpansekumpulan alamat yang diberikan secara dinamis ke host IPv6 dan sebuah sesi dibentuk antara dua host yang mendukung protokol yang berbeda. NAT-PT mendukung translasi header dan alamat. Mekanisme ini tidak mendukung implementasi sekuriti end-to-end dan memerlukan ruang IPv4 yang besar. Merujuk ke tabel translasi dimana alamat IP dari node host IPv6 dan pool address pada translator bersesuaian, translasi sebuah alamat IP dan bagian header IP diubah untuk IPv4 dan IPv6.
Untuk mempersiapkan pool address untuk koneksi yang diinisiasi ke arah IPv4 dari IPv6, dimungkinkan untuk menggunakan Network Address Port Translation (NAPT) yang membagi sebuah alamat ke dua atau lebih node host IPv6 dengan mengganti nomor port untuk setiap koneksi TCP atau UDP. Ketika sebuah node host mengirimkan data bervolume besar ke node host yang lain, data dikirimkan dalam bentuk paket IP. Untuk paket-paket IP ini, data seharusnya tidak difragmentasi ketika dikirimkan dari node sumber ke node tujuan. Walaupun perbedaan panjang header IP dari kedua protokol melebihi MaximumTransmission Unit (MTU) dari translator dikarenakan link pada perbatasan IPv4 dan IPv6.
IPv4-Address Mapped IPv6-Address
Teknik ini merujuk kepada korenspondensi satu ke satu antara alamat tujuan IPv6 dan alamat tujuan IPv4 dan sebaliknya. Ruang alamat 128-bit pada IPv6 sangat besar bila dibandingkan dengan alamat 32-bit pada IPv4. Karakteristiknya sebagai berikut:
- Tidak mungkin untuk memetakan seluruh alamat IPv6 ke IPv4 dengan dasar satu ke satu.
- Sebuah alamat IPv4 ditulis dalam 32 low-order bit dan dikombinasikan dengan prefix yang berasal dari 96-bit high-order untuk memberntuk 128-bit alamat IPv6. Terdapat dua metoda dalam address mapping:
- Static Mapping , Setiap sekumpulan alamat IPv4 dipetakan satu-ke-satu ke sebuah alamat IP dari sebuah node host IPv6, dan translator secara statis mendefinisikan relasi ini.
- Dynamic Mapping , Klien berkomunikasi dengan rekannya dengan mendapatkan alamat IP rekannya melalui name resolution pada DNS dan versi dari kedua IP berbeda, sekumpulan alamat IPv4 dan alamat IPv6 dipetakan dinamis.
