Dasar IPv6 : Fitur IPv6 (versi 1)

Dasar IPv6 : Fitur IPv6 (versi 1)

Sebagai teknologi penerus atau bisa disebut sebagai pengganti IPv4, dalam standarnya IPv6 mempunyai berbagai fitur baru  yang selain mengatasi berbagai keterbatasan pengalamatan menggunakan IPv4 juga menambah beberapa kemampuan baru. Beberapa fitur IPv6 ini antara lain sebagai berikut :

a)      Format header baru
Header baru IPv6 lebih efisien daripada header pada IPv4 (karena memiliki overhead yang lebih kecil). Hal ini diperoleh dengan menghilangkan beberapa bagian yang tidak penting atau opsional.

b)      Jumlah alamat yang jauh lebih besar
Dengan spesifikasi bit untuk alamat standar sebanyak 128-bit memiliki arti IPv6 akan mampu menyediakan 2^128 kemungkinan alamat unik. Walaupun tidak semuanya akan dialokasikan namun sudah cukup untuk keperluan masa mendatang sehingga teknologi semacam NAT pada IPv4 sudah tidak perlu lagi digunakan.

c)      Infrastruktur routing dan addressing yang efisien dan hirarkis.
Arsitektur pengalamatan IPv6 yang hirarkis membuat infrastruktur routing menjadi efisien dan hirarkis juga. Adanya konsep skup juga memudahkan dalam manajemen pengalamatan untuk berbagai mode teknologi transmisi.

d)      Kemampuan Plug-and-play melalui stateless maupun statefull address auto-configuration.
Pada teknologi IPv6, sebuah node yang memerlukan alamat bisa secara otomatis mendapatkannya (alamat global) dari router IPv6 ataupun cukup dengan mengkonfigurasi dirinya sendiri dengan alamat IPv6 tertentu (alamat link local) tanpa perlu adanya DHCP server seperti pada IPv4. Hal ini juga akan memudahkan konfigurasi. Hal ini penting bagi kesuksesan teknologi pengalamatan masa depan karena di Internet masa depan nanti akan semakin banyak node yang akan terkoneksi. Perangkat rumah tangga dan bahkan manusia pun bisa saja akan memiliki alamat IP. Tentu saja ini mensyaratkan kesederhanaan dalam konfigurasinya. Mekanisme konfigurasi otomatis pada IPv6 ini akan memudahkan tiap host untuk mendapatkan alamat, menemukan tetangga dan router default bahkan menggunakan lebih dari satu router default untuk redundansi dengan efisien.

e)      Keamanan yang sudah menjadi standar built-in.
Jika pada IPv4 fitur IPsec hanya bersifat opsional maka pada IPv6 fitur IPsec ini menjadi spesifikasi standar. Paket IPv6 sudah bisa secara langsung diamankan pada layer network.

f)       Dukungan  yang lebih bagus untuk QoS
Adanya bagian (field) baru pada header IPv6 untuk mengidentifikasi trafik (Flow Label) dan Traffic Class untuk prioritas trafik membuat QoS yang lebih terjamin bisa diperoleh, bahkan ketika payload dari paket terenkripsi dengan IPSec dan ESP.

g)      Berbagai protokol baru untuk keperluan interaksi antar node
Adanya protokol baru misalnya Network Discovery dengan komunikasi multicast dan unicast yang efisien bisa menggantikan komunikasi broadcast ARP untuk menemukan neighbor dalam jaringan.

h)      Ekstensibilitas. 
Di masa depan IPv6 dapat dikembangkan lagi fitur-fiturnya dengan menambahkanya pada extension header.

Dasar IPv6 : Perbandingan IPv4 dan IPv6

Beberapa perbandingan utama IPv4 dan IPv6 :

Pembanding	IPv4	IPv6
Panjang Alamat	32 bit (4 bytes)	128 bit (16 bytes)
Proses konfigurasi	Manual atau DHCP IPv4	Tidak harus secara manual, bisa menggunakanaddress autoconfiguration.
Dukungan IPSec	opsional	dibutuhkan
Proses Fragmentasi	dilakukan oleh pengirim dan pada router, menurunkan kinerja router.	dilakukan hanya oleh pengirim.
Ukuran paket link layer	Tidak mensyaratkan ukuran dan harus bisa menyusun kembali paket berukuran 576 byte.	harus mendukung ukuran paket 1280 byte dan harus bisa menyusun kembali paket berukuran 1500 byte
Checksum	termasuk pada header.	tidak masuk dalam header.
Header	mengandung option.	Data opsional dimasukkan seluruhnya ke dalam extensions header.
ARP Request	secara broadcast untuk menterjemahkan alamat IPv4 ke alamat link-layer.	digantikan oleh Neighbor Solitcitation secara multicast.
Internet Group Management Protocol (IGMP)	Untuk mengelola keanggotaan grup pada subnet lokal	digantikan fungsinya oleh Multicast Listener Discovery (MLD).

Dasar IPv6 : Pengalamatan

Dalam arsitektur pengalamatannya alamat IPv6 mempunyai ukuran 128 bits yang artinya kira-kira berjumlah 2^128 atau kira-kira 3,4 x 10^38 alamat. Namun perhitungan teori ini tidaklah sepenuhnya akurat karena adanya hirarki routing dan kenyataan bahwa pada akhirnya nanti sebuah alamat akan didelegasikan sebagai blok yang bersambung dan bukan sebagai tiap-tiap satuan alamat.
Alamat IPv6 tersebut kira-kira akan terpotong setengahnya. Tidak akan pernah ada subnet yang memiliki 64 bit alamat signifikan atau lebih. Dari 128 bit tersebut hanya akan digunakan 64 bit untuk  routing global dan internal yang disebut sebagai routing prefix.  Sisa 64 bit dari alamatlah yang akan menunjukkan sebuah host pada suatu subnet yang disebut sebagai host identifier atau host id.

Alamat ini bisa direpresentasikan menjadi 8 segmen bilangan 16 bit dalam bilangan heksa antara 0x0000 s.d 0xffff misal :
2001:d30:3:242:0000:0000:0000:1
Untuk penyederhanaan bisa dituliskan sebagai berikut :
2001:d30:3:242:0:0:0:1
atau,
2001:d30:3:242::1

Untuk pendelegasian ke subnet biasanya akan dinyatakan dalam blok alamat yang dituliskan dalam blok alamat dengan panjang prefix tertentu dengan notasi CIDR seperti misalnya :
2001:d30:3:240::/56

Alamat IPv6 ini dapat diklasifikasikan menjadi 3  yaitu :

1. Alamat Unicast
Global Unicast, merupakan alamat dengan skup global dan unik sehingga bisa di-rute-kan di Internet. Selain global unicast, IPv6 juga mempunyai alamat local unicast dengan skup terbatas pada link lokal.
Beberapa tipe alamat unicast IPv6 ini antara lain :

•         Aggregatable global unicast addresses
Sering disebut sebagai alamat global, mirip dengan alamat publik pada IPv4 dan alamat ini ditandai dengan prefix 001. Alamat ini bisa dirutekan dan dijangkau secara global dari alamat IPv6 di Internet. Dinamakan aggregatable karena memang didesain untuk bisa diaggregasi dan diringkas (aggregation dan summarization) untuk menghasilkan infrastruktur routing yang efisien.
IANA telah mulai mengalokasikan blok alamat pertama untuk alamat global ini yaitu 2001::/16. Menurut kebijakan IANA setiap end-site seharusnya diberikan blok alamat IPv6 dengan panjang prefix /48.

•         Link-local addresses
Alamat ini digunakan untuk berkomunikasi dalam skup link lokal yaitu pada link yang sama (misal jaringan flat tanpa router). Router tidak akan melewatkan trafik dari alamat-alamat ini keluar link. Alamat ini ditandai dengan prefix 1111 1110 10 atau FE80::/10. Alamat ini akan selalu diawali FE80 dan menggunakan prefix FE80::/64 dengan 64 bit selanjutnya adalah interface id. Alamat link local ini dikonfigurasikan melalui IPv6  autoconfiguration.

•         Site-local addresses
Alamat ini mirip dengan alamat private pada IPv4 yang dalam teknologi IPv6 digunakan dalam skup site dan ditandai dengan prefix 1111 1110 11 atau FEC0::/10. Alamat ini akan selalu diawali dengan FEC0.  Karena sifatnya yang ambigu dan sulitnya pendefisinian baku dari skup site maka alamat ini dihapuskan penggunaanya.

·         Special addresses
Ada dua jenis alamat spesial pada IPv6 yaitu :
a.    Alamat yang tidak dispesifikkan (unspecified address)
Sering disebut all-zeros-address karena memang bernilai 0:0:0:0:0:0:0:0 atau bisa dituliskan ::. Alamat ini sama dengan 0.0.0.0 di alamat IPv4. Alamat ini tidak boleh dikonfigurasikan pada interface dan tidak boleh menjadi tujuan rute.
b.    Alamat loopback
Jika alamat loopback pada IPv4 adalah 127.0.0.1 maka pada IPv6 dalah 0:0:0:0:0:0:0:1 atau bisa diringkas menjadi ::1. Alamat ini tidak boleh dikonfigurasikan pada interface.

·         Compatibility addresses
Alamat ini dibuat untuk mempermudah migrasi dan masa transisi dari IPv4 ke IPv6. Beberapa alamat ini antara lain :
a.    Alamat IPv4-compatible
b.    Alamat IPv4-mapped
c.    Alamat 6over4
d.    Alamat 6to4
e.    Alamat ISATAP

•         NSAP addresses
Adalah alamat yang digunakan untuk penterjemahan alamat Open System Interconnect (OSI) NSAP ke alamat IPv6. Alamat IPv6 ini ditandai dengan prefix 0000001 dan 121 sisanya adalah alamat NSAP.

2. Alamat Anycast
Alamat ini lebih menunjuk kepada fungsi layanan daripada alamat. Alamat anycast sama seperti alamat unicast IPv6 biasa (telah ditentukan dalam standar) dengan tambahan fitur bahwa router akan selalu merutekan ke tujuan  yang terdekat atau lebih tepatnya terbaik sesuai yang telah dikonfigurasikan.

3. Alamat Multicast
Seperti halnya pada IPv4 pada IPv6 alamat ini menunjukkan sekumpulan piranti dalam grup multicast. Jadi alamat ini hanya akan muncul sebagai alamat tujuan, tidak akan pernah sebagai alamat asal. Jika paket dikirimkan ke alamat ini maka semua anggota grup akan memprosesnya.

Byte pertama menunjukkan bahwa ini adalah alamat multicast. Empat bit selanjutnya merupakan flag yang masing-masing telah didefinisikan. Bit pertama harus 0 karena dicadangkan untuk keperluan di masa mendatang. Bit kedua menunjukkan apakah alamat multicast ini mengandung alamat Rendezvous Point (RP), yaitu titik distribusi untuk aliran multicast tertentu dalam suatu jaringan multicast.  Bit ketiga menandakan apakah alamat multicast ini mengandung informasi prefix. Sementara bit terakhir menunjukkan apakah alamat ini diberikan secara permanen.
Bagian berikutnya adalah Scope yang digunakan untuk membatasi skup dari alamat multicast.
 

Alamat multicast ini memiliki skup antara lain sebagai berikut :

 Skup alamat multicast IPv6

Nilai skup    Deskripsi skup
0x0            Reserved
0x1            Node-Local
0x2            Link-Local
0x5            Site-Local
0x8            Organization Local
0xE            Global
0xF            Reserved

Bagian terakhir adalah penanda grup (Group ID). Pada prakteknya biasanya penanda grup ini dibatasi dalam 32 bit saja. Beberapa alamat multicast telah diberikan oleh IANA. Beberapa alamat yang diberikan ini dibuat untuk skup tetap dan beberapa diantaranya valid untuk semua skup. Beberapa alamat multicast yang telah diberikan dalam skup yang tetap tadi antara lain.
Table 3 Alamat multicast well known

Alamat                        Deskripsi
===========================
1.Skup interface lokal   
FF01:0:0:0:0:0:0:1    All-nodes address
FF01:0:0:0:0:0:0:2    All-routers address

2.Skup link lokal   
FF02:0:0:0:0:0:0:1    All-nodes address
FF02:0:0:0:0:0:0:2    All-routers address
FF02:0:0:0:0:0:0:3    Unassigned
FF02:0:0:0:0:0:0:4    DVMRP routers
FF02:0:0:0:0:0:0:5    OSPFIGP
FF02:0:0:0:0:0:0:6    OSPFIGP designated routers
FF02:0:0:0:0:0:0:7    ST routers
FF02:0:0:0:0:0:0:8    ST hosts
FF02:0:0:0:0:0:0:9    RIP routers
FF02:0:0:0:0:0:0:A    EIGRP routers
FF02:0:0:0:0:0:0:B    Mobile agents
FF02:0:0:0:0:0:0:D    All PIM routers
FF02:0:0:0:0:0:0:E    RSVP encapsulation
FF02:0:0:0:0:0:0:16    All MLDv2-capable routers
FF02:0:0:0:0:0:0:6A    All snoopers
FF02:0:0:0:0:0:1:1    Link name
FF02:0:0:0:0:0:1:2    All DHCP agents
FF02:0:0:0:0:0:1:3    Link-local Multicast Name Resolution
FF02:0:0:0:0:0:1:4    DTCP Announcement
FF02:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX    Solicited-node address

3.Skup site local   
FF05:0:0:0:0:0:0:2    All-routers address
FF05:0:0:0:0:0:1:3    All DHCP servers
FF05:0:0:0:0:0:1:4    Deprecated
FF05:0:0:0:0:0:1:1000 to FF05:0:0:0:0:01:13FF    Service location (SLP) Version 2

Dasar IPv6 : Struktur IPv6

Paket IPv6 terdiri dari komponen  berikut :
 

1.    Header IPv6
Header IPv6 ini akan selalu ada dengan ukuran yang tetap yaitu 40 bytes. Header ini merupakan penyederhanaan dari header IPv4 dengan menghilangkan bagian yang tidak diperlukan atau jarang digunakan dan menambahkan bagian yang menyediakan dukungan yang lebih bagus untuk komunikasi masa depan yang sebagian besar adalah trafik real-time.
Beberapa perbandingan kunci dari header IPv4 dan IPv6 :

a.      Jumlah header field berkurang dari 12 (termasuk option) pada header IPv4 menjadi 8 pada header IPv6.

b.      Jumlah header field yang harus diproses oleh router antara (intermediate router) turun dari 6 menjadi 4 yang membuat proses forwarding paket IPv6 normal menjadi lebih efisien.

c.       Header field yang jarang terpakai seperti fields supporting fragmentation dan option pada header IPv4 dipindahkan ke extension header IPv6.

d.      Ukuran header IPv6 memang bertambah dua kalinya, yaitu dari 20 bytes pada header minimum IPv4 menjadi tetap sebesar 40 bytes. Namun keuntungannya adalah header untuk  pengalamatan menjadi 4 kali lebih panjang dari IPv4 (dari 32 menjadi 128 bit) yang menyebabkan tersedianya jumlah alamat yang jauh lebih besar.

2.    Extension headers
Header dan extension header pada IPv6 ini menggantikan header dan option pada IPv4. Tidak seperti options pada IPv4, extension headers  IPv6  tidak memiliki ukuran maksimum dan dapat diperluas untuk melayani kebutuhan komunikasi data di IPv6.  Jika pada header IPv4 semua option akan dicek dan diproses jika ada maka pada extension headers IPv6 hanya ada satu yang harus diproses yaitu Hop-by-Hop Options. Hal ini akan meningkatkan kecepatan pemrosesan header IPv6 dan meningkatkan kinerja forwarding paket IPv6. Extension header yang harus didukung oleh setiap titik IPv6 yaitu :
–    Hop-by-Hop Options header
–    Destination Options header
–    Routing header
–    Fragment header
–    Authentication header
–    Encapsulating Security Payload header

3.    Protocol Data Unit (PDU) dari layer yang lebih tinggi (upper layer)
Protocol Data Unit (PDU) layer yang lebih tinggi pada dasarnya terdiri dari header protokol layer yang lebih tinggi dan payload yang terkandung di dalamnya misalnya saja TCP, UDP atau ICMPv6.