Au cours de l'année 1994, l'Internet Engineering Task Force (IETF) a lancé le développement de la version 6 du protocole Internet (mieux connu sous le nom d'IPv6). En décembre 1998, le premier projet est devenu une norme pour l'IETF, qui a finalement été ratifiée en tant que norme Internet le 14 juillet 2017.
La principale raison du développement d'IPv6 était de surmonter le problème de l'épuisement des adresses IPv4. Avec ce problème à l'esprit, l'IETF a également optimisé le protocole au sens général.
Pour comprendre le besoin d'IPv6 et pourquoi il est le successeur d'IPv4, nous devrons couvrir brièvement IPv4.
IPv4
Déployé pour la première fois en 1983 par Advanced Research Projects Agency Networks (ARPANET), IPv4 reste le protocole routé le plus utilisé, malgré son successeur IPv6.
Voici quelques faits sur IPv4 :
- IPv4 utilise un espace d'adressage de 32 bits (2), ce qui signifie qu'un total de 4 294 967 296 adresses IP uniques peuvent être attribuées aux hôtes.
- Il existe un certain nombre de blocs spéciaux réservés aux réseaux privés (classes A, B et C), environ 18 millions d'adresses, et 270 millions sont réservés aux adresses de multidiffusion.
- IPv4 est écrit en notation décimale où chaque octet est séparé par un point (c'est-à-dire 1.2.3.4).
- IPSec (Internet Protocol Security) est facultatif dans IPv4, et la taille minimale des paquets fragmentés est de 576 octets.
- La traduction d'adresses réseau (NAT) est utilisée pour limiter davantage l'épuisement des adresses IP.
IPv6
Avec la croissance rapide des appareils Internet - autrement connus sous le nom d'Internet des objets (IoT) - dans le monde entier, davantage d'adresses IP sont nécessaires pour que ces appareils échangent des données. Pensez aux téléphones mobiles, aux montres connectées, aux réfrigérateurs, aux machines à laver, aux téléviseurs intelligents et aux autres éléments nécessitant une adresse IP. Tous ces appareils sont aujourd'hui connectés à Internet et identifiés par une adresse IP unique. Dans cette section, nous nous concentrerons sur IPv6, ses fonctionnalités et pourquoi ce sera la norme du protocole Internet.
Avant d'entrer dans les détails, voici quelques fonctionnalités clés qu'IPv6 intègre :
- IPv6 utilise des adresses 128 bits (2), autorisant 3,4 x 10 adresses IP uniques. Cela équivaut à 340 000 milliards de milliards d'adresses IP.
- IPv6 est écrit en notation hexadécimale, séparés en 8 groupes de 16 bits par les deux-points, soit (8 x 16 =128) bits au total. Une représentation d'adresse IPv6 ressemble à ceci :
2001:db8:1234::f350:2256:f3dd/64
- IPv6 peut être configuré manuellement à l'aide de la configuration automatique d'adresse sans état (SLAAC) ou de DHCPv6.
- IPv6 a une taille de paquet minimale de 1 280 octets composée d'un en-tête de base fixe de 40 octets et de 1 240 octets de charge utile (données utilisateur).
- IPv6 est pris en charge par de nombreux systèmes d'exploitation tels que Linux, macOS, Solaris, (Free, Open et Net) BSD et Windows.
Notez qu'IPSec a été conçu pour IPv6 comme une exigence obligatoire. Aujourd'hui, il peut éventuellement être utilisé avec IPv6. Voir RFC 6434. IPSec fournit l'authentification et le chiffrement à l'aide des en-têtes d'authentification (AH) et de la charge utile de sécurité d'encapsulation (ESP).
Adresses IPv6
Une adresse IPv6 est écrite en notation hexadécimale séparée par le symbole deux-points (:) comme indiqué ici :
2001:0db8:1234:0000:0000:f350:2256:f3dd/64
Les adresses ci-dessus peuvent également s'écrire :
2001:db8:1234::f350:2256:f3dd/64
où les zéros consécutifs sont éliminés et remplacés par un double signe deux-points (::). Il est important de noter que si une adresse se compose de plusieurs champs contenant uniquement des zéros et que ces zéros se produisent dans différentes parties de l'IP, alors les zéros les plus à gauche sont ceux qui sont compressés.
Illustrons cela par un exemple :
| Variante d'adresse IPv6 | Notation d'adresse IPv6 |
| IPv6 entièrement écrit | 2001:0db8:0000:0000:34f4:0000:0000:f3dd/64 |
| IPv6 simplifié | 2001:db8::34f4:0000:0000:f3dd/64 |
| IPv6 encore simplifié | 2001:db8::34f4:0:0:f3dd/64 |
Cependant, l'écriture de l'adresse IP sous la forme 2001:db8::34f4::f3dd/64 la rendra invalide puisque le double-virgule ne peut être appliqué qu'une seule fois dans l'adresse (tout à gauche uniquement avec des zéros).
L'adresse IPv6 se compose principalement de deux segments de 64 bits où la partie supérieure des bits est classée comme la partie réseau et les 64 bits inférieurs sont classés comme l'ID client. La partie réseau est subdivisée en adresse globale de monodiffusion (GUA) et ID de sous-réseau. Ces informations peuvent être simplifiées par l'image suivante :
Il convient de noter qu'IPv6 n'a aucune notion de masques de sous-réseau comme IPv4. Au lieu de cela, une notation CIDR (Classless Inter-Domain Routing) est utilisée. Les exemples sont :
2001:581:f3d1:241f::/64
2001:db8:1234::/48
2a01:1b0::/32
2000::/3
Du point de vue de l'utilisateur final/du site final, la partie réseau (ou ID réseau) est fournie par votre fournisseur d'accès Internet (FAI) et est statique. Si votre FAI vous attribue un préfixe /48, des adresses 16 bits peuvent être utilisées pour créer 216 (65535) sous-réseaux, où chaque sous-réseau pourra prendre en charge 26418,446,744,073,709,551,616 ou 1,844674407×10¹⁹ adresses IP.
Maintenant que nous connaissons les bases d'IPv6, voyons quels types d'adresses existent.
Types d'adresses IPv6
Les types d'adresses suivants existent dans l'écosystème IPv6 :
- Monodiffusion
- Multidiffusion
- Toute diffusion
Monodiffusion
Le type d'adresse Unicast est probablement le plus important. Il se distingue par ces sous-types d'adresses :
- Adresses mondiales uniques : Accessible à l'échelle mondiale. Exemples :
2001:581:f3d1:241f::/64
2a01:388:3d11:f124::/64
- Adresses de liens locaux : Requis sur chaque interface compatible IPv6, mais les paquets ne peuvent pas quitter ou entrer dans l'interface. Cette adresse est principalement utilisée par les applications logicielles et commence par :
fe80::/10
- Adresses locales du site : Obsolète, voir RFC 3879.
- Adresse de bouclage : Il s'agit de l'adresse que nous connaissons sous le nom de 127.0.0.1/8 en IPv4, et elle s'écrit comme suit en IPv6 :
::1/128
- Adresses locales uniques : Routable uniquement dans le cadre de l'organisation. Ces adresses ne sont pas routables globalement. Les plages privées équivalentes IPv4 sont 10.0.0.0/8, 192.168.1.0/24, etc. Les adresses locales uniques en IPv6 commencent par :
fc00::/7
Multidiffusion
La multidiffusion est la technique utilisée pour envoyer un paquet d'une source (ou de plusieurs sources) vers plusieurs destinations (récepteurs). Dans sa forme la plus simple, un flux multicast est le suivant. Tout d'abord, un hôte envoie un paquet ICMPv6 (sollicitation d'hôte) au groupe de multidiffusion du ou des routeurs. Ensuite, un routeur répond à cette requête et renvoie un paquet Router Advertisement (RA) au client avec les paramètres de configuration :
La plage d'adresses de multidiffusion est ff00 ::/8. Les 8 premiers bits sont toujours ff (en binaire 1111 1111).
Toute diffusion
L'adresse Anycast se comporte de la même manière que l'adresse Multicast, à l'exception de ce qui suit. Un paquet envoyé par un client va à une seule destination sélectionnée et non à l'ensemble du groupe identifié par la même adresse de destination. Le point de terminaison de réception est sélectionné en fonction de la métrique de routage la moins chère. Le routeur utilise le multi-chemin à coût égal pour ce faire :
Conclusion
Finalement, nous utiliserons tous IPv6. Plus tôt vous comprendrez comment cet espace d'adressage fonctionne et comment mettre en œuvre IPv6 dans vos propres réseaux, mieux ce sera.