Dialog między urządzeniami w internecie czy sieciach lokalnych odbywa się za pomocą adresów IP. Dzięki nim urządzenia przesyłające dane, jak karty sieciowe czy routery, ustalają, gdzie ma trafić wysyłana informacja. Każde urządzenie wpięte w sieć musi mieć swój adres, ale niekoniecznie unikatowy. Taki potrzebny jest tylko wtedy, gdy ma być ono widoczne w globalnej sieci, czyli internecie. Właśnie tutaj pojawił się problem. Liczba użytkowników internetu, a co za tym idzie, urządzeń wymagających tzw. publicznego adresu IP, zbliża się do granic możliwości tego sposobu adresacji. Konieczne jest wprowadzenie bardziej pojemnego systemu – IPv6.
32 bity to za mało
Adres IP to cztery ośmiobitowe liczby, np. 114.65.23 233, co daje ok. 4,3 miliarda adresów. W praktyce jest ich mniej, bo spore pule adresów są zarezerwowane na specjalne zastosowania i przez to wykluczone z globalnego użycia. Faktyczna pula to nieco ponad 3 miliardy numerów.
Główną instytucją kontrolującą przydział adresów w skali świata jest IANA (ang. Internet Assigned Numbers Authority). Na poszczególnych kontynentach gospodarką pulami adresów zajmują się podległe jej agencje, np. w Europie jest nią RIPE. Od nich operatorzy internetowi kupują pule adresów, które przydzielają klientom.
Dla urządzeń zwykłych internautów dostępnych adresów jest sporo mniej – poniżej miliarda. Nie każda firma też jest w stanie przydzielić każdemu urządzeniu sieciowemu publiczny adres IP. Problem ten znany jest od dawna, niemal od zarania internetu, stąd też dysponujemy techniką pozwalającą wpiąć w sieć więcej urządzeń, niż istnieje publicznych adresów IP. To NAT (ang. Network Address Translation), który stosuje np. każdy internauta posiadający w domu router. Przy wykorzystaniu tej techniki to router jest widocznym z internetu elementem sieci i ma IP przyznane przez dostawcę usługi. Urządzenia podpięte do routera (karty sieciowe komputerów, drukarki, NAS-y, DMR-y itd.) uzyskują tzw. prywatny adres IP, zwykle z najpopularniejszej grupy zarezerwowanych adresów – 192 168.x.x.
Technika NAT może być stosowana warstwowo. A jednak mimo nawet tak rozbudowanego schematu poszerzania dostępnych adresów tych publicznych właśnie zaczyna brakować. Prawdopodobnie wiosną 2011 roku IANA przekaże podległym jej organizacjom ostatnią wolną pulę adresów. Chętne do ich wykupienia firmy już zajęły miejsca w kolejce.
IP po modernizacji
Prace nad następcą 32-bitowego IPv4 rozpoczęto już w 1995 roku, by w 1998 roku dysponować opracowanym standardem IPv6.
Podstawową zmianą jest stosowanie 128-bitowych adresów, co daje 3,4x1038 adresów. Obrazowo ujmując, ok. 5x1028 adresów na mieszkańca Ziemi, co powinno rozwiązać problem definitywnie, nawet biorąc pod uwagę, że także tutaj część puli jest zarezerwowana na cele specjalne. IPv6 powstał zresztą właśnie z myślą o tym, by każde urządzenie miało zagwarantowany adres publiczny. Wciąż też możliwe będzie stosowanie techniki NAT.
Różnice między standardami IPv4 i IPv6
- Standard IPv4
Każdy adres IP (Internet Protocol) składa się z czterech 8-bitowych liczb (0–255).
W pełnej postaci adres IPv4 przyjmuje postać:
123.42.77.223 albo 255 255 255.0
- Standard IPv6
Adres IPv6 składa się z ośmiu 16-bitowych liczb w zapisie szesnastkowym. Bloki 0000 można skracać do jednego zera, a dwa takie sąsiednie bloki pomijać. Pełna wersja adresu IPv6 wygląda:
46af:22a7:0:0:0:0:1286:98a3,
a skrócona:
46af:22a7::1286:98a3