IP versi 6 (IPv6)

IP versi 6 (IPv6) adalah protokol internet versi baru yang didesain sebagai pengganti dari Internet protocol versi 4 (IPv4). IPv6 yang memiliki kapasitas alamat (address) raksasa (128 bit), mendukung penyusunan alamat secara terstruktur, yang memungkinkan Internet terus berkembang dan menyediakan kemampuan routing baru yang tidak terdapat pada IPv4. IPv6 memiliki tipe alamat anycast yang dapat digunakan untuk pemilihan route secara efisien. Selain itu IPv6 juga dilengkapi oleh mekanisme penggunaan alamat 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, endto- end security, maupun konfigurasi otomatis.

Tujuan dan Keunggulan IPv6

Tujuan dari IPv6 yaitu untuk melengkapi IP Versi 6 yang kotanya telah hampir habis yang diperkirakan akan habis dalam tahun ini.

Keunggulan IP Version 6:

Otomatisasi berbagai setting / Stateless-less auto-configuration (plug&play). Alamat 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 men-setting secara otomatis disediakan secara standar dan merupakan default-nya. Pada setting otomatis ini terdapat dua 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 men-setting 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 network interface. Pada setting otomatis stateless ini dibalik kemudahan pengelolaan, pada Ethernet atau FDDI karena perlu memberikan minimal 48 bit (sebesar address MAC) terhadap satu jaringan, memiliki kelemahan yaitu efisiensi penggunaan alamat yang buruk.

Format dan Penulisan Alamat pada IPv6

Format Alamat

Dalam IPv6, alamat 128-bit akan dibagi ke dalam 8 blok berukuran 16-bit, yang dapat dikonversikan ke dalam bilangan heksadesimal berukuran 4-digit. Setiap blok bilangan heksadesimal tersebut akan dipisahkan dengan tanda titik dua (:). Karenanya, format notasi yang digunakan oleh IPv6 juga sering disebut dengan colon-hexadecimal format, berbeda dengan IPv4 yang menggunakan dotted-decimal format.

Berikut ini adalah contoh alamat IPv6 dalam bentuk bilangan biner:

0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100111011000000101010101000000000

1111111111111110001010001001110001011010

Untuk menerjemahkannya ke dalam bentuk notasi colon-hexadecimal format, angka-angka biner di atas harus dibagi ke dalam 8 buah blok berukuran 16-bit

0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010

0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010

Lalu, setiap blok berukuran 16-bit tersebut harus dikonversikan ke dalam bilangan heksadesimal dan setiap bilangan heksadesimal tersebut dipisahkan dengan menggunakan tanda titik dua. Hasil konversinya adalah sebagai berikut:

21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A

Penyederhanaan bentuk alamat

Alamat di atas juga dapat disederhanakan lagi dengan membuang angka 0 pada awal setiap blok yang berukuran 16-bit di atas, dengan menyisakan satu digit terakhir. Dengan membuang angka 0, alamat di atas disederhanakan menjadi:

21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A

Konvensi pengalamatan IPv6 juga mengizinkan penyederhanaan alamat lebih jauh lagi, yakni dengan membuang banyak karakter 0, pada sebuah alamat yang banyak angka 0-nya. Jika sebuah alamat IPv6 yang direpresentasikan dalam notasi colon-hexadecimal format mengandung beberapa blok 16-bit dengan angka 0, maka alamat tersebut dapat disederhanakan dengan menggunakan tanda dua buah titik dua (:). Untuk menghindari kebingungan, penyederhanaan alamat IPv6 dengan cara ini sebaiknya hanya digunakan sekali saja di dalam satu alamat, karena kemungkinan nantinya pengguna tidak dapat menentukan berapa banyak bit 0 yang direpresentasikan oleh setiap tanda dua titik dua (:) yang terdapat dalam alamat tersebut. Tabel berikut mengilustrasikan cara penggunaan hal ini.

Untuk menentukan berapa banyak bit bernilai 0 yang dibuang (dan digantikan dengan tanda dua titik dua) dalam sebuah alamat IPv6, dapat dilakukan dengan menghitung berapa banyak blok yang tersedia dalam alamat tersebut, yang kemudian dikurangkan dengan angka 8, dan angka tersebut dikalikan dengan 16. Sebagai contoh, alamat FF02::2 hanya mengandung dua blok alamat (blok FF02 dan blok 2). Maka, jumlah bit yang dibuang adalah (8-2) x 16 = 96 buah bit.

Struktur Paket Data pada IPv6

Dalam men-design header paket ini, diupayakan agar cost atau nilai pemrosesan header menjadi kecil untuk mendukung komunikasi data yang lebih real time. Misalnya, alamat awal dan akhir menjadi dibutuhkan pada setiap paket. Sedangkan pada header IPv4 ketika paket dipecah-pecah, ada field untuk menyimpan urutan antar paket. Namun field tersebut tidak terpakai ketika paket tidak dipecah-pecah. Header pada Ipv6 terdiri dari dua jenis, yang pertama, yaitu field yang dibutuhkan oleh setiap paket disebut header dasar, sedangkan yang kedua yaitu field yang tidak selalu diperlukan pada packet disebut header ekstensi, dan header ini didifinisikan terpisah dari header dasar. Header dasar selalu ada pada setiap packet, sedangkan header tambahan hanya jika diperlukan diselipkan antara header dasar dengan data. Header tambahan, saat ini didefinisikan selain bagi penggunaan ketika packet dipecah, juga didefinisikan bagi fungsi security dan lain-lain. Header tambahan ini, diletakkan setelah header dasar, jika dibutuhkan beberapa header, maka header ini akan disambungkan berantai dimulai dari header dasar dan berakhir pada data. Router hanya perlu memproses header yang terkecil yang diperlukan saja, sehingga waktu pemrosesan menjadi lebih cepat. Hasil dari perbaikan ini, meskipun ukuran header dasar membesar dari 20 bytes menjadi 40 bytes namun jumlah field berkurang dari 12 menjadi 8 buah saja.

Transisi IPv6

Untuk mengatasi kendala perbedaan antara IPv4 dan IPv6 serta menjamin terselenggaranya komunikasi antara pengguna IPv4 dan pengguna IPv6, maka dibuat suatu metode Hosts – dual stack serta Networks – Tunneling pada perangkat jaringan, misalnya router dan server.

                                     Gambar. IPv6 transition

Jadi setiap router menerima suatu paket, maka router akan memilah paket tersebut untuk menentukan protokol yang digunakan, kemudian router tersebut akan meneruskan ke layer diatasnya.

Berawal dari dari perubahan IPv4 lalu ke IPv6 dan hal tersebut dapat dibagi dalam beberapa kategori, yaitu:

Kapabilitas pengalamatan yang semakin besar. Pengalamatan yang digunakan meningkat dari 32-bit pada IPv4 menjadi 128-bit pada IPv6. Hal ini digunakan untuk mendukung hirarki pengalamatan node yang lebih banyak, dan konfigurasi alamat – alamat secara otomatis yang lebih sederhana.

Penyederhanaan format header. Beberapa field pada header IPv4 telah dihilangkan atau dibuat menjadi optional untuk mengurangi cost processing dari penanganan paket dan untuk menjaga cost bandwidth dari IPv6 sekecil mungkin walaupun ada peningkatan ukuran alamat.

Kemampuan pelabelan aliran. Kemampuan baru ditambahkan, yakni memberi label pada paket pada paket yang mengalir pada jaringan tertentu ketika pengirim meminta perlakuan khusus, seperti Qos (Quality of service) atau layanan real- time.

Peningkatan dukungan untuk header tambahan dan header pilihan (optimal). Perubahan pada penandaan pilihan pada header memungkinkan proses pelewatan paket yang lebih besar, dan flaksibilitas untuk option yang mungkin ada di masa depan.

Kapabilitas untuk QoS (Quality of service). Sebuah kapabilitas untuk memungkinkan pemberian label pada paket – paket dari aliran trafik tertentu dimana pengirim membutuhkan penanganan khusus.

Kapabilitas autentifikasi dan privasi. IPv6 mendukung autentifikasi, integritas data, dan kerahasiaan data tertentu.

IPv6 dirancang sebagai perbaikan dari IPv4, dan bukan merupakan perubahan yang ekstrim dari IPv4. Fungsifungsi yang bekerja pada IPv4 juga ada pada IPv6, sedangkan fungsi – fungsi yang tidak bekerja pada IPv4 dihilangkan pada IPv6. Implementasi IPv4 umumnya menggunakan representasi dotted decimal untuk network prefixnya, yang dikenal dengan subnet mask. IPv6 menggunakan istilah prefix length yaitu 3ffe:ffff:0100:0210:a4ff:fee3:9566, dengan Mask ffff:ffff:ffff:ffff:0000:0000:0000:0000, network 3ffe:ffff:0100:f101:0000:0000:0000:0000, IPv6 prefix 3ffe:ffff:0100:f101::/64. 64 bit dicadangkan untuk porsi network-id, dan 64 bit direpresentasikan dengan /64.

Mekanisme transisi IPv4 – IPv6 antara lain:

Dual Stack, dimana dalam mekanisme ini, perangkat yang ada pada jaringan mendukung kedua protocol, baik IPv4 maupun IPv6.

Tunneling, dalam mekanisme ini, node IPv6 yang akan berkomunikasi membuat suatu tunnel untuk melewati jaringan IPv4 yang ada diantaranya.

Translation, memungkinkan node IPv6 untuk berkomunikasi dengan node IPv4 dengan menterjemahkan protocol pada lapis jaringan.

Beberapa metode translasi adalah sebagai berikut:

Metode ini bekerja pada lapisan transport. Metode ini biasanya bekerja dengan sebuah pseudo-interface. Jika router mendeteksi adanya data di dalam paket IPv6 yang memiliki alamat tujuan yang memiliki prefix translasi, Maka data tersebut akan diteruskan ke pseudo-interface. Dan data dari trafik IPv6 tersebut akan diteruskan ke trafik IPv4.

Metode NAT-PT

Metode ini memungkinkan host dan aplikasi native IPv6 untuk berkomunikasi dengan host dan aplikasi IPv4. Setiap host yang berperan sebagai address translator  menyimapan sekumpulan alamat yang diberikan secara dinamis ke host IPv6 dan sebuah sesi dibentuk antara dua host yang mendukung protocol yang berbeda. NAT-PT mendukung translasi header dan alamat. Mekanisme ini tidak mendukung implementasi sekuriti end-to-end dan memerlukan ruang IPv4 yang besar. Merujuk ke table translasi dimana alamat IP dari node host IPv6 dan pool adderss pada translator bersusaian, translasi sebuah alamat IP dan bagian header  IP diubah untuk IPv4 dan IPv6. Untuk mempersiapkan pool address untuk koneksi yang diinisiasi kea rah IPv4 dari IPv6, dimungkinkan untuk menggunakan Network address Port Translation (NAPT) yang membagi sebuah alamat ke dua atau lebih node host IPv6 dengan mengganti nomor port untuk setiap koneksi TCP atau UDP. Ketika sebuah node yang lain, data dikirimkan dalam bentuk paket IP. Untuk paket –paket IP ini, data seharusnya tidak difragmentasi ketika dikirimkan dari node sumber ke node sumber ke node tujuan. Walaupun, perbedaan panjang header IP dari kedua protocol melebihi Maximum Transmission Unit (MTU) dari translator dikarenakan link pada perbatasan IPv4  dan IPv6.

Pv4- Address Mepped IPv6 Address

Teknik ini merujuk kepada korenspondensi satu-ke-satu antara alamat tujuan IPv6 dan alamat tujuan IPv4 dan sebaliknya. Ruang alamat 128-bit pada IPv6 sangat besar bila dibandingkan dengan alamat 32-bit pada IPv4.

Karakteristik sebagai berikut:

Tidak mungkin untuk memetakan seluruh alamat IPv6 ke IPv4 dengan dasar satu-ke-satu.

Sebuah alamat Ipv4 ditulis dalam 32 low-order bit dan dikombinasikan dengan prefix yang berasal dari 96-bit high-order untuk membentuk 128-bit alamat IPv6.