IP ( Internet Protocol ) يک نوع آدرس منطقي و شناسه عددي است که در شبکه‌هاي کامپيوتري به عوامل حاضر در شبکه اختصاص داده مي‌شود و براي ارتباط برقرار کردن ميان گره‌ها (Nodes) به کار برده مي‌شود. در هر شبکه، هر عامل يک آدرس آي‌پي منحصر به فرد دارد. به عنوان مثالي براي آدرس آي پي، مي‌توان به 208.77.188.166 براي نسخه 4 آي پي و 2001:db8:0:1234:0:567:1:1  براي نسخه 6 آي پي اشاره کرد .

در توپولوژي سيستم‌هاي مسيريابي شبکه، نقش آي پي به عنوان راهنمايي بسته‌هاي اطلاعاتي در مسيرهاي شبکه است. بدين صورت که محل گره مبدا و گره مقصد را نشان مي‌دهد.

يک آدرس آي پي 3 مولفه مهم را تعيين مي‌کند که به شرح زير است:

• يک نام که تعيين‌کننده چيزي است که ما جست‌وجو مي‌کنيم

• يک آدرس که تعيين‌کننده محل آن است

• يک کانال ارتباطي که تعيين‌کننده اين است که چطور مي‌توان به آنجا دسترسي پيدا کرد

نسخه‌هاي آدرس‌ها ي آي پي

طراحان TCP/IP آدرس‌هاي آي پي را به صورت يکي عدد 32 بيتي تعريف کرده‌‌اند و اين نوع از آي پي به آي پي نسخه 4 (IPv4) معروف است که همچنان در اينترنت از اين نسخه از آي پي استفاده مي‌شود. اما به دليل رشد سريع اينترنت و رو به اتمام بودن آدرس‌هاي آي پي در اين نسخه، يک نوع ديگر از آدرس‌دهي آي پي با نام آي پي نسخه 6 (IPv6) ارائه شده است. اين نوع از آدرس‌دهي در سال 1995 معرفي شد و در سال 1998 استانداردسازي شده است. در اين نسخه، آدرس‌هاي آي پي به جاي عدد 32 بيتي، يک عدد 128 بيتي است.

نسخه 4

اين نسخه ، چهارمين بازبيني از آدرس‌دهي آي پي و همچنين اولين نسخه که به صورت عمومي و سراسري مورد استفاده قرار گرفت، است. در اين نسخه، آدرس آي پي معادل دودويي (مبناي دو) يک عدد در مبناي 10 است که با 32 بيت و يا 4 بايت (هر 8 بيت، يک بايت است) مشخص مي‌شود. که هر 8 بيت آن با يک"0" جدا مي‌شود است که به آن يک اکتت (Octet) گفته مي‌شود. معمول‌ترين نوع استفاده از آدرس‌هاي آي پي، دسيمال (مبناي 10) آن است. ولي به صورت‌هاي هگزا دسيمال (مبناي شانزده)، اکتال (مبناي هشت) و باينري (مبناي دو) نيز به کار مي‌رود.

به اين آي پي توجه کنيد :

192.170.0.1

مبناي دو اين آي پي به صورت جدول (الف) است.

بيت‌ها در هر آدرس آي پي به دو گروه تقسيم مي‌شوند :

• شناسه شبکه (Network ID)

• شناسه ميزبان (Host ID)

بر اين اساس، تعداد شبکه‌هاي موجود تا 256 شبکه محدود مي‌شود و اين به نظر نا کافي مي‌آيد. براي حل اين مشکل، رده (Class)هاي شبکه تعريف شده‌اند. 5 نوع رده براي شبکه‌ها وجود دارد : D ، C ، B ، A و E . در ادامه بررسي و معرفي هر کدام از اين رده‌ها مي‌پردازيم.

رده A :

اين رده براي شبکه‌هاي بسيار بزرگ مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مهمترين رده مورد استفاده در اينترنت، اين نوع رده است. براي تعيين اينکه يک آدرس آي‌پي مربوط به اين رده است، بايد اولين بيت از سمت چپ که به عنوان بيت پر ارزش شناخته مي‌شود، مقدار صفر را بگيرد. پس هنگام نمايش يک آدرس آي‌پي در مبناي دو، اگر بيت اول از سمت چپ آن صفر بود، نشان‌دهنده اين است که اين آي پي در شبکه رده A مورد استفاده است اما اگر همان آدرس آي پي را در مبناي 10 نشان دهيم، اکتت اول آن از سمت چپ، عددي بين صفر تا 127 است. به عنوان مثال، آي پي زير قايل استفاده در رده A است :

97.168.100.6

7 بيت بعدي، شناسه شبکه (Network ID) را نمايان مي‌کند و از بيت 8 تا آخرين بيت، يعني بيت 32، نمايانگر شناسه ميزبان (Host ID) است.

اگر آدرس آي پي را به صورت   A . B . C . D در نظر بگيريم :

 شناسه شبکه اکتت اول، يعني A است. دامنه عددي از صفر تا 127 است. پس تعداد شبکه قابل تعريف 128 = 2⁷ است

شناسه ميزبان آن B . C . D است که 2– 2²⁴ = 16,777,214 ميزبان است.

پس به طور کلي در اين رده، 128 xا 16,777,214 = 2,147,283,392 آدرس قابل استفاده داريم.

نکته‌اي که بايد به آن اشاره کرد اين است که عدد 127 به عنوان شناسه شبکه، براي استفاده در شبکه محلي (Localhost) رزرو شده است. پس از 127.0.0.0 تا 127.255.255.255 را به جز localhost نمي‌توان استفاده کرد.

رده B :

اين نوع رده براي شبکه‌هاي متوسط و بزرگ مورد استفاده قرار مي‌گيرد. آدرس‌هاي آي پي که دو بيت سمت چپ آنها ( بيت‌هاي پر ارزش ) عدد باينري 10 را دارند، مربوط به اين رده هستند. پس اگر همان آدرس را در مبناي 10 مشاهده کنيم، اکتت اول آن عددي بين 128 تا 191 است. 14 بيت بعدي نمايانگر شناسه شبکه و 16 بيت باقي مانده هم شناسه ميزبان هستند.

اگر آدرس آي پي را به صورت   A . B . C . D در نظر بگيريم:

 شناسه شبکه A . B است. دامنه عددي اولين اکتت (يعني A) از 128 تا 191 است. پس تعداد شبکه قابل تعريف 2¹⁴ = 163,84 است.

شناسه ميزبان آن C . D است که 2– 2¹⁶ = 65,534 ميزبان است.

پس به طور کلي در اين رده،163,84 xا 65,534 = 1,073,709,056 آدرس قابل استفاده داريم.

رده C :

پرکاربردترين رده است و از آن براي شبکه‌هاي کوچک استفاده مي‌شود. در آدرس‌هاي آي پي مربوط به اين رده، 3 بيت سمت چپ آن (بيت‌ها ي پر ارزش) عدد باينري 110 استفاده مي‌شود. پس اکتت اول آدرس آي پي که در اين رده وجود دارد، در مبناي 10، عددي ما بين 192 تا 223 است. 21 بيت بعدي شناسه شبکه و در نهايت هم ، 8 بيت آخر هم شناسه ميزبان است.

اگر آدرس آي پي را به صورت   A . B . C . D در نظر بگيريم :

 شناسه شبکه A . B . C   است. دامنه عددي اولين اکتت (يعني A) از 192 تا 223 است . پس تعداد شبکه قابل تعريف 2²¹ = 2,097,152 است.

شناسه ميزبان آن D است که 2– 2⁸ = 254 ميزبان است.

پس به طور کلي در اين رده،2,097,152 xا 254 = 532,676,608 آدرس قابل استفاده داريم.

رده D :

اين رده براي آي پي‌هاي گروهي و چند بخشي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. 4 بيت اول آن به صورت 1110 است که معرف رده مورد استفاده است.        28 بيت باقي مانده هم نمايانگر نشاني‌هاي گروهي است. اکتت اول آي پي‌ها در اين رده، از 224 تا 239 تغيير مي‌کند.

رده E :

از اين رده، استفاده خاصي نمي‌شود و براي کاربرد بعدي، رزرو شده‌‌اند. در اين نوع رده، 5 بيت اول، به صورت 11110 است.

نسخه 6

ششمين بازنگري IP است که در سال 1995 معرفي شد. در اين نسخه، بيت‌هاي آي پي، از 32 (در نسخه4) به 128 بيت (16 اُکتت) افزايش يافت. پس در اين چيزي حدود 04/3 xا 10³⁸ آدرس منحصر به فرد آي پي در دسترس خواهيم داشت.

امروزه تمام سيستم‌عامل مدرن، همچنين سيستم‌عامل سرور، از نسخه ششم آي پي پشتيباني مي‌کنند؛ اما از اين نسخه، همچنان استفاده گسترده‌اي نمي‌شود.

آدرس دهي

يک آدرس آي پي نسخه 6 مي‌تواند به صورت زير باشد. اين نمايش آي پي نسخه 6 در مبناي 16 ، يعني هگزا دسيمال است:

1801:0dd8:0000:0000:8abe:03a0:7cd4

در نسخه 4 آي پي، هر اکتت با يک نقطه از هم جدا مي‌شدند، ولي در اين نسخه، اکتت‌ها با دو نقطه " : " جدا مي‌شوند.

آدرس‌ها ي آي پي نسخه 6 به دو قسمت اصلي تقسيم مي شوند: 64 بيت براي شناسه شبکه يا زير شبکه (Subnetwork) و 64 بيت براي شناسه ميزبان.

براي تسهيل کار با آي پي‌هاي نسخه6، مي‌توان از يک سري نماد سازي‌ها استفاده کرد. به عنوان مثال مي توان از نوشتن "صفر‌هاي مقدم" در يک گروه، صرف نظر کرد.مانند مثال زير :

1801:0dd8:0:0:8abe:03a0:7cd4

همچنين به جاي يک يا چند گروه از صفر‌هاي پي در پي، مي‌توان از يک دو نقطه " :: " استفاده کرد:

1801:0dd8::8abe:03a0:7cd4

اما از جانشاني چند گروه از صفر‌ها ، فقط مي‌توان يکبار استفاده کرد. چرا که استفاده چند باره از اين خلاصه‌نويسي، ممکن به جاي ديگري اشاره پيدا کند. به عنوان مثال، به يک آدرس آي پي اشتباه که چند بار از جانشاني استفاده کرده است، دقت کنيد:

2fa1::1ab3::144b

حال، اين آدرس آي پي، مي تواند خلاصه شده هر کدام از اين آي پي‌ها باشد :

2fa1: 0: 0: 0: 0:1ab3: 0:144b

2fa1: 0: 0: 0:1ab3: 0: 0:144b

2fa1: 0: 0: 1ab3: 0: 0: 0: 144b

2fa1: 0: 1ab3: 0: 0: 0: 0: 144b

4 اکتت آخر يک آدرس آي پي نسخه 6 را مي‌توان به حالت آي پي نسخه 4 نوشت. يعني از نقطه براي جداسازي استفاده کرد و اعداد را در مبناي 10 نوشت. به عنوان مثال :: ffff:12.34.56.78 همان آدرس :: ffff: 0c22:384e است. به اين نوع آدرس‌دهيDual-Stack گفته مي شود، و آدرس‌هاي آي پي نسخه 4 را در نسخه 6 نشان مي‌دهد.

گذشته ، حال و آينده

طبق نظر منتقدان، نسخه 4 ام آي پي، فقط براي 30 سال قابل استفاده است. به همين دليل بود که نسخه 6 ام معرفي شد. با وجود آمادگي بسياري از ميزبان‌ها و روتر‌ها  براي پشتيباني از نسخه 6، اما مشکلات پيش روي استفاده از آن وجود دارد. از جمله وسايل انتقال داده سطح پائين مانند، کابل‌ها، سوئيچ‌هاي سطح 2 و همچنين بيشتر آدابتورهاي اترنت. حتي سيستم ADSL هم با آدرس‌هاي آي پي نسخه 6 مشکل دارد.

به عنوان مهمترين جايگاه استفاده‌کننده از نسخه 6 آي پي، مي‌توان به بازي‌هاي المپيک سال 2008 پکن اشاره کرد. در اين مسابقات تمام عمليات شبکه بر اساس نسخه 6 آي پي صورت مي‌گرفت. بزرگترين نمايش و استفاده از آي پي 6 در اين مسابقات صورت گرفت.

در سال 1995، اولين پشتيباني از نسخه6 ، در هسته لينوکس قرار داده شد. در سال 1997 ،AIX شرکت IBM اولين پلتفرم تجاري بود که از نسخه 6 استفاده مي‌کرد. مايکروسافت ابتدا نسخه آزمايشي از نسخه 6 در ويندوز 2000 قرار داد و در ويندوز NT نسخه 4 و ويندوز 2000 سرويس پک 1، پشتيباني محدودي را براي محققان قرار داد. سيستم‌اعمال Sun شرکت سولاريس که در 2000 ارائه شد، پشتيباني از نسخه 6 را در خود به همراه داشت. شرکت Cisco هم اولين پشتيباني خود را از نسخه 6 آي پي، در سال 2001 ارائه کرد. در سال 2001 و 2002، در ويندوزهايXP و سرور 2003 در هسته ويندوز، آي پي 6 وجود داشت. در 2003، شرکت Apple به صورت پيش فرض، پشتيباني از آي پي 6 را در سيستم‌عامل خود يعني Mac OSX v 10 قرار داد. مايکروسافت بالاخره با ارائه ويندوز ويستا، پشتيباني پيش فرضي از آي پي 6 را در سيستم‌عامل خود ارائه کرد. سال 2008، گوگل بخش گوگل خود را بر اساس آي پي 6 در آدرس http://ipv6.google.com معرفي کرد.شرکت Hurricane Electric در 11 دسامبر 2008، به عنوان اولين شبکه در جهان به بيش از 300 شبکه نسخه 6 آي پي، متصل شد. در ژانويه 2009، گوگل دست به ابتکاري جالب زد، سرويس‌هاي گوگل را سازگار با آي پي 6 در دسترس قرار داد.

چرا آي پي نسخه 6 ؟

صنعت کامپيوتر به صورت قابل توجهي در حال رشد است و جزئي جدا ناپذير از زندگي شده است. در خود دنياي کامپيوتر هم، بحث آنلاين بودن نيز داغ شده و اين دو در حال تبديل شدن به يک عنصر واحد هستند؛ حتي در جاهايي نمي‌توان مرزي ميان اين دو قائل شد. پس با فناوري‌ها يي که هم اکنون وجود دارد، فناوري‌هايي که بعدها معرفي خواهند، استفاده از اينترنت يک ضرورت انکار ناپذير است. اما محدوديت‌هايي وجود دارد که بايد رفع شوند. يکي از اين محدوديت‌ها، رشد زياد اينترنت، در عين حال، کمبود آي پي است که راهکار آن استفاده از آي پي نسخه 6 است. در اين جا به چند مورد ساده‌اي که ما را به استفاده از آي پي 6 ملزم مي‌کند اشاره مي‌کنم.

با گسترش بازي‌هاي آنلاين، نياز استفاده از آي‌پي 6 بيشتر احساس مي‌شود. اما زماني عمق اين نياز بيشتر به چشم مي‌خورد که سيستم‌هاي مخابراتي بايد از نسل سوم، يعني 3G به نسل چهارم (4G) تبديل شود. در نسل چهارم، ديگر مکالمات بر اساس VoIP (Voice over Internet Protocol) صورت مي‌گيرد. يعني در آن موقع هر کسي که قصد دارد از تلفن براي مکالمه استفاده کند، بايد از طريق آي پي اين کار انجام دهد.

تصور کنيد که روزي تلويزيون شما از طريق اينترنت و يا حد اقل يک شبکه داخلي متصل مي‌شود، شما طوري آن را تنظيم مي‌کنيد که فقط برنامه مورد علاقه شما را نمايش دهد. يا حتي کنسول بازي شما که شرکت سازنده کنسول وصل مي‌شود. دستگاه پخش‌کننده موسيقي که آنلاين است و مانند يکي راديو براي پخش موسيقي عمل مي‌کند. ابزار‌هاي کوچک و دستي ارائه مي‌شود که براي چک کردن ايميل خود، خواندن RSS‌ها، استفاده از پيغام رسان‌ها، مديريت وب‌سايت خود، استفاده از تقويم‌هاي آنلاين و يا حتي ابزاري براي به روز کردن پروفايل خود در شبکه‌هاي اجتماعي همه اينها نيازمند استفاده از آي‌پي خواهند بود. بدون شک، اين نوع استفاده از آي‌پي، با تعداد ‌‌اندک آي پي نسخه 4 امکانپذير نيست.