Vyšlo v týdeníku CHIPweek č. 27/96, 3. července 1996
Vytištěno z adresy: http://www.earchiv.cz/a96/a627k130.php3

IPv6, IPnG

Technologickým základem, na kterém stojí celý dnešní Internet, jsou protokoly TCP/IP. I tato početná skupina protokolů, které se často říká také „rodina protokolů TCP/I", pak má svůj vlastní základ, na kterém staví a ze kterého vychází - je jím přenosový protokol IP (Internet Protocol). Tento protokol je základním přenosovým mechanismem, který se stará o přenos dat, a činí tak na nejnižší úrovni společné pro všechny sítě na bázi protokolů TCP/IP. Protokol IP je ve své podstatě jednotnou nadstavbou nad nejrůznějšími přenosovými technologiemi, které zajišťují skutečný (fyzický) přenos dat - například nad Ethernetem, Token Ringem či FDDI, nad dvoubodovými spoji sériového typu, nad spoji VSAT, nověji nad technologií ATM apod. Protokol IP využívá tyto mnohdy dosti odlišné přenosové technologie k tomu, aby všude nabízel jednotné přenosové služby, stejných kvalit i vlastností, a zakrýval tak případná specifika toho, jak je určitá část sítě fakticky realizována a jak doopravdy funguje.

Koncepce protokolu IP se zrodila již počátkem sedmdesátých let, v zásadě vydržela dodnes a je stále rozumně použitelná - i když některé vlastnosti protokolu IP již nejsou v dnešní době zdaleka optimální. Jde například o tzv. IP adresy, používané pro jednotné adresování všech uzlů v rámci Internetu. Velikost těchto adres je v protokolu IP pevně „zabudována" (IP adresy jsou 32-bitové), a jak jsme si již psali v minulých dílech (v souvislosti s mechanismem CIDR a tzv. privátními Internety), při současném rozmachu Internetu je to již nebezpečně málo.

Vedle větších IP adres však protokolu IP začínají stále více scházet i další vlastnosti a schopnosti. Je-li například celému dnešnímu Internetu vytýkán nedostatek bezpečnosti, pak je to kvůli neexistenci zabezpečovacích mechanismů, které chybějí právě v protokolu IP - v době, kdy koncepce tohoto protokolu vznikala, nebylo nic takového požadováno, a tak autoři dali přednost jednoduchosti a rychlosti základního přenosového protokolu. Podobně je tomu například i s podporou přenosů v reálném čase, kdy je velmi kritické aby určitá data dorazila ke svému cíli v předepsaném čase a s požadovanou pravidelností. Ani tento požadavek se při zrodu protokolu IP neobjevil, ale dnes je hodně aktuální.

Potřebu zásadní změny si jako první vynutilo hrozící nebezpečí vyčerpání IP adres, které se začalo rýsovat již před mnoha lety. Vzhledem k používanému způsobu přidělování konkrétních IP adres je sice nemožné exaktně vypočítat, do kdy by IP adresy vydržely (a různé odhady se i dosti významně liší), ale i přesto se odborníci shodli na tom, že jde o problém který je nutné řešit. Na pomoc se vydala také některá dílčí opatření, která mají za úkol zmírnit tíži problému a oddálit nebezpečí vyčerpání IP adres, ale nedokáží věc vyřešit jednou provždy - o některých z těchto opatření jsme si již povídali (jde například o používání privátních IP adres v rámci tzv. privátních Internetů). Současně s tím se pak rozjely i přípravné práce na koncepčním a zásadním řešení celého problému s IP adresami.

Tím, kdo se podujal najít vhodné řešení, neboli navrhnout zcela nový protokol IP, bylo dosti volně organizované společenství zainteresovaných internetových odborníků, zvané IETF (Internet Engineering Task Force, zastřešené svým dozorčím orgánem IESG, Internet Engineering Steering group, a komisí IAB, Internet Architecture Board, která je formálním vydavatelem dokumentů RFC). Vzhledem ke stylu práce tohoto orgánu, který se snaží hledat skutečně otevřená řešení, byla k účasti vyzvána skutečně celá komunita zainteresovaných uživatelů Internetu. A tak se časem sešlo na jednom stolem poměrně dost různých návrhů, od různých zájmových skupin, specifických uživatelských společenství i výrobců, kteří se často snažili zabudovat do svých návrhů na zcela nový protokol IP také řešení svých vlastních specifických problémů a potřeb.

Návrhy na řešení, které se sešly, byly opravdu různorodé - některé začínaly na zelené louce a vůbec nenavazovaly na stávající protokol IP, zatímco jiné usilovaly o převzetí existujícího řešení odjinud (k převzetí byl například navržen protokol OSI CLNS z prostředí referenčního modelu ISO/OSI). Nakonec ale zvítězil návrh z kategorie střídmějších řešení, které navazovaly na dosavadní protokol IP - jednalo se o protokol, pracovně označený SIP (Simple Internet Protocol). Jeho filosofií bylo zachovat většinu základních myšlenek a koncepčních tezí protokolu IP, a pouze zvětšit rozsah používaných adres. Nakonec se ale i do tohoto návrhu promítly některé zajímavé myšlenky, které se objevily v dalších návrzích, a tak světlo světa spatřil návrh upraveného protokolu SIP, s názvem SIPP (Simple Internet Protocol Plus). Ten pak byl vybrán jako základ nového protokolu IP.

Nový protokol IP samozřejmě pracuje s mnohem větším adresovým prostorem všech IP adres - z dosavadních 32 bitů je zvětšil na 128 bitů, což by snad mohlo na nějakou dobu vystačit. Ve 128 bitech je totiž možné znázornit celkem 2128 různých adres, což je více jak 3,4 x 1038. Jen pro lepší představu: kdyby bylo každou milióntinu vteřiny přiděleno milion IP adres, vystačily by na 20 let. Nebo jinak: každý obyvatel naší planety by si z těchto adres mohl očíslovat svou vlastní síť stejné velikosti, jakou má celý dnešní Internet. Současně se ale do návrhu nového protokolu IP dostaly i některé další významné vlastnosti, jako například podpora zabezpečených přenosů, podpora přenosů v reálném čase, ale hlavně obecný mechanismus rozšiřování nového protokolu, který umožní obohatit jej v i budoucnu o takové vlastnosti a schopnosti, jaké budou požadovány.

Zajímavá byla i geneze označení nového protokolu. Stávající verze protokolu IP, která je dnes stále ještě používána, je označována jako IP verze 4, zkráceně IPv4. K tomu je vhodné dodat, že čísla verzí 1 až 3 nebyla nikdy formálně přidělena (a tudíž ani použita), a naopak pořadové číslo 5 bylo přiděleno protokolu ST. V době, kdy celé složité hledání nového protokolu IP teprve začínalo, byl vydán jeden důležitý dokument, ve kterém byla stávající verze protokolu IP omylem označena jako verze 6 (IPv6). Posléze byl zmatek završen vydáním dalšího důležitého dokumentu, který novou verzi označil jako verzi 7 (IPv7) - zřejmě proto, že předchozí čísla verzí již byla obsazena, byť omylem. Chytré hlavy pak přišly na to, jak se vyhnout nejasnostem - inspiraci našly v jednom známém televizním seriálu, podle kterého nazvaly novou verzi výstižným" IP-Next Generation", zkráceně IPnG, či IPng. Toto označení se ujalo a vydrželo až dodnes, a to jako generické označení všeho co směřuje, resp. směřovalo k nalezení nové verze protokolu IP. Ten jeden konkrétní návrh, který nakonec zvítězil a stal se skutečným novým protokolem IP, je pak označován jako IP verze 6, neboli IPv6. Mnohdy jsou ale obě označení (IPnG a IPv6) chápána jako identická pojmenování nového protokolu IP.

Na praktické prosazení nového protokolu IPv6, alias IPnG, si ale nejspíše ještě chvíli počkáme. První prognózy říkaly, že aktivní síťové prvky podporující tento protokol by se měly objevit na trhu již v polovině letošního roku. Zatím to ale až tak optimisticky nevypadá. Nebo jsem se špatně díval kolem sebe?