internet IPv4 dan IPv6

IPv4 dan IPv6
Perkembangan teknologi jaringan komputer dewasa ini semakin pesat seiring dengan kebutuhan masyarakat akan layanan yang memanfaatkan jaringan komputer. Pada system jaringan komputer, protokol merupakan suatu bagian yang paling penting. Protokol jaringan yang umum digunakan adalah IPv4, yang masih terdapat beberapa kekurangan dalam menangani jumlah komputer dalam suatu jaringan yang semakin kompleks. Telah dikembangkan protokol jaringan baru, yaitu IPv6 yang merupakan solusi dari masalah diatas. Protokol baru ini belum banyak diimplementasikan pada jaringan-jaringan di dunia.
IP versi 6 (IPv6) adalah protokol Internet versi baru yang didesain sebagai pengganti dari Internet protocol versi 4 (IPv4) yang didefinisikan dalam RFC 791. IPv6 yang memiliki kapasitas address raksasa (128 bit), mendukung penyusunan address secara terstruktur, yang memungkinkan Internet terus berkembang dan menyediakan kemampuan routing baru yang tidak terdapat pada IPv4. IPv6 memiliki tipe address anycast yang dapat digunakanuntuk pemilihan route secara efisien. Selain itu IPv6 juga dilengkapi oleh mekanisme penggunaan address secara local yang memungkinkan terwujudnya instalasi secara Plug&Play, serta menyediakan platform bagi cara baru pemakaian Internet, seperti dukungan terhadap aliran datasecara real-time, pemilihan provider, mobilitas host, end-to-end security, ataupun konfigurasi otomatis.
IPv4 yang merupakan pondasi dari Internet telah hampir mendekati batas akhir dari kemampuannya, dan IPv6 yang merupakan protokol baru telah dirancang untuk dapat menggantikan fungsi IPv4. Motivasi utama untuk mengganti IPv4 adalah karena keterbatasan dari panjang addressnya yang hanya 32 bit saja serta tidak mampu mendukung kebutuhan akan komunikasi yang aman, routing yang fleksibel maupun pengaturan lalu lintas data.
IP versi 6 (IPv6) adalah protokol Internet versi baru yang didesain sebagai pengganti dari Internet protocol versi 4 (IPv4) yang didefinisikan dalam RFC 791. IPv6 yang memiliki kapasitas address raksasa (128 bit), mendukung penyusunan address secara terstruktur, yang memungkinkan Internet terus berkembang dan menyediakan kemampuan routing baru yang tidak terdapat pada IPv4. IPv6 memiliki tipe address anycast yang dapat digunakanuntuk pemilihan route secara efisien. Selain itu IPv6 juga dilengkapi oleh mekanisme penggunaan address secara local yang memungkinkan terwujudnya instalasi secara Plug&Play, serta menyediakan platform bagi cara baru pemakaian Internet, seperti dukungan terhadap aliran datasecara real-time, pemilihan provider, mobilitas host, end-to-end security, ataupun konfigurasi otomatis.

Keunggulan IPv6
Otomatisasi berbagai setting / Stateless-less auto-configuration (plug&play) Address pada IPv4 pada dasarnya statis terhadap host. Biasanya diberikan secara berurut pada host. Memang saat ini hal di atas bisa dilakukan secara otomatis dengan menggunakan DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), tetapi hal tersebut pada IPv4 merupakan fungsi tambahan saja, sebaliknya pada IPv6 fungsi untuk mensetting secara otomatis disediakan secara standar dan merupakan defaultnya. Pada setting otomatis ini terdapat 2 cara tergantung dari penggunaan address, yaitu setting otomatis stateless dan statefull.

1. Setting Otomatis Statefull
Cara pengelolaan secara ketat dalam hal range IP address yang diberikan pada host dengan menyediakan server untuk pengelolaan keadaan IP address, dimana cara ini hampir mirip dengan cara DHCP pada IPv4. Pada saat melakukan setting secara otomatis, informasi yang dibutuhkan antara router, server dan host adalah ICMP (Internet Control Message Protocol) yang telah diperluas. Pada ICMP dalam IPv6 ini, termasuk pula IGMP (Internet Group management Protocol) yang dipakai pada multicast pada IPv4.

2. Setting Otomatis Stateless
Pada cara ini tidak perlu menyediakan server untuk pengelolaan dan pembagian IP address, hanya mensetting router saja dimana host yang telah tersambung di jaringan dari router yang ada pada jaringan tersebut memperoleh prefix dari address dari jaringan tersebut. Kemudian host menambah pattern bit yang diperoleh dari informasi yang unik terhadap host, lalu membuat IP address sepanjang 128 bit dan menjadikannya sebagai IP address dari host tersebut. Pada informasi unik bagi host ini, digunakan antara lain address MAC dari jaringan interface. Pada setting otomatis stateless ini dibalik kemudahan pengelolaan, pada Ethernet atau FDDI karena perlu memberikan paling sedikit 48 bit (sebesar address MAC) terhadap satu jaringan, memiliki kelemahan yaitu efisiensi penggunaan address yang buruk.

Kelebihan IPv6
1.IPv6 merupakan solusi bagi keterbatasan alamat IPv4 (32 bit). IPv6 dengan 128 bit memungkinkan pengalamatan yang lebih banyak, yang memungkinkan IP-nisasi berbagai perangkat (PDA, handphone, perangkat rumah tangga, perlengkapan otomotif).
2.Aspek keamanan dan kualitas layanan (QoS) yang telah terintegrasi.
3.Desain autokonfigurasi IPv6 dan strukturnya yang berhirarki memungkinkan dukungan terhadap komunikasi bergerak tanpa memutuskan komunikasi end-to-end.
4.IPv6 memungkinkan komunikasi peer-to-peer tanpa melalui NAT, sehingga memudahkan proses kolaborasi / komunikasi end-to-end: manusia ke manusia, mesin ke mesin, manusia ke mesin dan sebaliknya.

Perubahan Dari IPV4 ke IPV6
Perubahan dari IPv4 ke IPv6 pada dasarnya terjadi karena beberapa hal yang dikelompokkan dalam kategori berikut :

1. Kapasitas Perluasan Alamat
IPv6 meningkatkan ukuran dan jumlah alamat yang mampu didukung oleh IPv4 dari 32 bit menjadi 128bit. Peningkatan kapasitas alamat ini digunakan untuk mendukung peningkatan hirarki atau kelompok pengalamatan, peningkatan jumlah atau kapasitas alamat yang dapat dialokasikan dan diberikan pada node dan mempermudah konfigurasi alamat pada node sehingga dapat dilakukan secara otomatis. Peningkatan skalabilitas juga dilakukan pada routing multicast dengan meningkatkan cakupan dan jumlah pada alamat multicast. IPv6 ini selain meningkatkan jumlah kapasitas alamat yang dapat dialokasikan pada node juga mengenalkan jenis atau tipe alamat baru, yaitu alamat anycast. Tipe alamat anycast ini didefinisikan dan digunakan untuk mengirimkan paket ke salah satu dari kumpulan node.

2. Penyederhanaan Format Header
Beberapa kolom pada header IPv4 telah dihilangkan atau dapat dibuat sebagai header pilihan. Hal ini digunakan untuk mengurangi biaya pemrosesan hal-hal yang umum pada penanganan paket IPv6 dan membatasi biaya bandwidth pada header IPv6. Dengan demikian, pemerosesan header pada paket IPv6 dapat dilakukan secara efisien.

3. Option dan Extension Header
Perubahan yang terjadi pada header-header IP yaitu dengan adanya pengkodean header Options (pilihan) pada IP dimasukkan agar lebih efisien dalam penerusan paket (packet forwarding), agar tidak terlalu ketat dalam pembatasan panjang header pilihan yang terdapat dalam paket IPv6 dan sangat fleksibel/dimungkinkan untuk mengenalkan header pilihan baru pada masa akan datang.

4. Kemampuan Pelabelan Aliran Paket
Kemampuan atau fitur baru ditambahkan pada IPv6 ini adalah memungkinkan pelabelan paket atau pengklasifikasikan paket yang meminta penanganan khusus, seperti kualitas mutu layanan tertentu (QoS) atau real-time.

5. Autentifikasi dan Kemampuan Privasi
Kemampuan tambahan untuk mendukung autentifikasi, integritas data dan data penting juga dispesifikasikan dalam alamat IPv6.

Perubahan terbesar pada IPv6 adalah perluasan IP address dari 32 bit pada IPv4 menjadi 128 bit.128 bit ini adalah ruang address yang kontinyu dengan menghilangkan konsep kelas. Selain itu juga dilakukan perubahan pada cara penulisan IP address. Jika pada IPv4 32 bit dibagi menjadi masing-masing 8 bit yang dipisah kan dengan "." dan di tuliskan dengan angka desimal, maka pada IPv6, 128 bit tersebut dipisahkan menjadi masing-masing 16 bit yang tiap bagian dipisahkan dengan ":"dan dituliskan dengan hexadesimal. Selain itu diperkenalkan pula struktur bertingkat agar pengelolaan routing menjadi mudah. Pada CIDR (Classless Interdomain Routing) table routing diperkecil dengan menggabungkan jadi satu informasi routing dari sebuah organisasi.
Untuk memahami tentang struktur bertingkat address pada IPv6 ini, dengan melihat contoh pada address untuk provider. Pertama-tama address sepanjang 128 bit dibagi menjadi beberapa field yang dapat berubah panjang. Jika 3 bit pertama dari address adalah "010", maka ini adalah ruang bagi provider. Sedangkan n bit berikutnya adalah registry ID yaitu field yang menunjukkan tempat/lembaga yang memberikan IP address. Misalnya IP address yang diberikan oleh InterNIC maka field tersebut menjadi "11000". Selanjutnya m bit berikutnya adalah provider ID, sedangkan o bit berikutnya adalah Subscriber ID untuk membedakan organisasi yang terdaftar pada provider tersebut. Kemudian p bit berikutnya adalah Subnet ID, yang menandai kumpulan host yang tersambung secara topologi dalam jaringan dari organisasi tersebut. Dan yang q=125- (n+m+o+p) bit terakhir adalah Interface ID, yaitu IP address yang menandai host yang terdapat dalam grup-grup yang telah ditandai oleh Subnet ID.
Subnet ID dan Interface ID ini bebas diberikan oleh organisasi tersebut. Organisasi bebas menggunakan sisa p+q bit dari IP address dalam memberikan IP address di dalam organisasinya setelah mendapat 128-(p+q) bit awal dari IP address. Pada saat itu, administrator dari organisasi tersebut dapat membagi menjadi bagian sub-jaringan dan host dalam panjang bit yang sesuai, jika diperlukan dapat pula dibuat lebih terstruktur lagi. Karena panjang bit pada provider ID dan subscriber ID bisa berubah, maka address yang diberikan pada provider dan jumlah IP address yang dapat diberikan oleh provider kepada pengguna dapat diberikan secara bebas sesuai dengan kebutuhan. Pada IPv6 bagian kontrol routing pada address field disebut prefix, yang dapat dianggap setara dengan jaringan address pada IPv4.

Address IPV6
1. Unicast Address (one-to-one)
Digunakan untuk komunikasi satu lawan satu, dengan menunjuk satu host. Pada Unicast address ini terdiri dari :
1.Global, address yang digunakan misalnya untuk address provider atau address geografis.
2.Link Local Address adalah address yang dipakai di dalam satu link saja. Yang dimaksud link di sini adalah jaringan lokal yang saling tersambung pada satu level. Address ini dibuat secara otomatis oleh host yang belum mendapat address global, terdiri dari 10+n bit prefix yang dimulai dengan "FE80" dan field sepanjang 118-n bit yang menunjukkan nomor host. Link Local Address digunakan pada pemberian IP address secara otomatis.
3.Site-local, address yang setara dengan private address, yang dipakai terbatas di dalam site saja. Address ini dapat diberikan bebas, asal unik di dalam site tersebut, namun tidak bisa mengirimkan packet dengan tujuan alamat ini di luar dari site tersebut.

2. Multicast (One-to-Many)
Yang digunakan untuk komunikasi 1 lawan banyak dengan menunjuk host dari group. Multicast Address ini pada IPv4 didefinisikan sebagai kelas D, sedangkan pada IPv6 ruang yang 8 bit pertamanya di mulai dengan "FF" disediakan untuk multicast Address. Ruang ini kemudian dibagi-bagi lagi untuk menentukan range berlakunya. Kemudian Blockcast address pada IPv4 yang address bagian hostnya didefinisikan sebagai "1", pada IPv6 sudah termasuk di dalam multicast Address ini. Blockcast address untuk komunikasi dalam segmen yang sama yang dipisahkan oleh gateway, sama halnya dengan multicast address dipilah berdasarkan range tujuan.

3. Anycast Address
Yang menunjuk host dari group, tetapi packet yang dikirim hanya pada satu host saja. Pada address jenis ini, sebuah address diberikan pada beberapa host, untuk mendifinisikan kumpulan node. Jika ada packet yang dikirim ke address ini, maka router akan mengirim packet tersebut ke host terdekat yang memiliki Anycast address sama. Dengan kata lain pemilik packet menyerahkan pada router tujuan yang paling "cocok" bagi pengiriman packet tersebut. Pemakaian Anycast Address ini misalnya terhadap beberapa server yang memberikan layanan seperti DNS (Domain Name Server). Dengan memberikan Anycast Address yang sama pada server-server tersebut, jika ada packet yang dikirim oleh client ke address ini, maka router akan memilih server yang terdekat dan mengirimkan packet tersebut ke server tersebut. 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 address tersebut dianggap sebagai Anycast Address.