Qu’est-ce que l’IPv6 : le guide ultime

TL;DR : IPv6 est la dernière version du protocole Internet, conçue pour remplacer IPv4. IPv6 résout le problème de l’espace d’adressage limité dans IPv4 en offrant environ 340 undécillions (34 suivi de 37 zéros) d’adresses IP uniques. De plus, IPv6 améliore la sécurité, prend mieux en charge les connexions mobiles et garantit l’évolutivité et l’efficacité nécessaires pour répondre aux demandes futures.

Qu’est-ce que l’IPv6 ?

IPv6 (Internet Protocol version 6) est le successeur d’IPv4. Il représente les dernières règles en matière de routage et d’adressage des données sur les réseaux. Avec la croissance rapide de l’internet et des appareils mobiles dans les années 1990, il est devenu évident que 4,3 milliards d’adresses IP seraient insuffisantes à l’avenir. Cela a conduit à IPv6, un espace d’adressage de 128 bits prenant en charge environ 340 undécillions d’adresses IP uniques.

Même si nous avons épuisé les nouvelles adresses IPv4 en 2011, IPv6 était prêt à être utilisé dès 1998. Voici un aperçu de la transition entre IPv4 et IPv6 :

• L’Internet Engineering Task Force (IETF)
• 1998 : IPv6 est normalisé en tant que RFC 2460.
• 2011 : Les derniers blocs d’adresses IPv4 sont attribués aux registres régionaux.

Structure des adresses IPv6

Une adresse IPv6 est composée de 128 bits. Ces adresses sont écrites sous la forme de huit groupes de quatre chiffres hexadécimaux : 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Si vous trouvez cette adresse de 128 bits complexe à lire et à écrire, vous pouvez réduire sa longueur en suivant les conseils ci-dessous :

• Vous pouvez ignorer les zéros en tête d’un groupe.

2001:db8:85a3:0:0:8a2e:370:733

• Un seul :: peut remplacer une séquence de zéros consécutifs. Mais une seule fois dans une adresse afin d’éviter toute ambiguïté.

2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

Types d’adresses IPv6

IPv6 comporte 3 types principaux d’adresses.

• Adresses unicast: utilisées pour pointer vers un seul appareil, garantissant que les données parviennent exactement là où elles doivent aller.
• Adresses multicast: utilisées pour la communication de groupe. Elles conviennent par exemple aux scénarios de streaming où plusieurs appareils doivent recevoir simultanément les mêmes données.
• Adresses anycast: ces adresses sont partagées par plusieurs appareils. Les données envoyées à une adresse anycast sont transmises à l’appareil le plus proche disposant de cette adresse.

Sous-réseautage IPv6

Le sous-réseautage est une méthode couramment utilisée pour diviser les adresses IP en segments gérables. Chaque adresse IPv6 peut être divisée en deux parties principales :

• Le préfixe réseau : détermine le segment de réseau auquel appartient l’adresse.
• L’identifiant d’interface : il spécifie l’appareil individuel sur ce réseau.

Prenons par exemple l’adresse IP ci-dessous. 2001:db8:1:ab00::1/64 :

• 2001:db8:1:ab00: est le préfixe réseau.
• ::1 représente l’identifiant d’interface.
• /64 indique que les 64 premiers bits de l’adresse représentent le préfixe réseau et que les 64 bits restants sont disponibles pour les adresses individuelles des périphériques.

La nécessité de l’IPv6

Comme mentionné précédemment, IPv6 a été introduit pour pallier plusieurs limitations d’IPv4. Voici les principaux problèmes associés à IPv4 :

1. Épuisement des adresses IPv4

Avec la croissance exponentielle du nombre d’utilisateurs de téléphones mobiles et d’ordinateurs, il est devenu évident que les 4,3 milliards d’adresses IP ne suffiraient pas. Cela a soulevé d’importantes questions concernant la croissance de l’Internet et l’ajout de nouveaux appareils et services à l’Internet.

2. Sécurité renforcée

IPv4 ne disposait d’aucune fonctionnalité de sécurité intégrée. IPv6, en revanche, prend en charge IPsec, ce qui améliore la confidentialité, l’intégrité des données et la sécurité de l’authentification sur Internet.

3. Amélioration de l’efficacité et des performances du réseau

IPv6 introduit plusieurs fonctionnalités visant à améliorer l’efficacité et les performances du réseau.

• En-têtes de paquets simplifiés pour un routage et un traitement plus efficaces.
• Élimine le besoin de NAT (Network Address Translation), qui peut compliquer les communications et réduire les performances.
• Prise en charge de la multidiffusion plutôt que de la diffusion. Cela réduit la congestion du réseau en permettant l’envoi simultané de flux de paquets gourmands en bande passante (comme les flux multimédias) vers plusieurs destinations.

4. Prise en charge des appareils mobiles

IPv6 est conçu pour mieux s’adapter aux réseaux mobiles et aux utilisateurs. Il permet un routage plus efficace, une mobilité transparente des appareils et une configuration automatique afin de garantir que les appareils mobiles puissent maintenir une connectivité Internet constante lorsqu’ils se déplacent.

5. Pérenniser l’Internet

En plus de remédier aux limites immédiates de l’IPv4, l’IPv6 jette les bases de l’expansion future de l’Internet. Son espace d’adressage pratiquement illimité nous permet de continuer à ajouter des appareils et des utilisateurs à l’Internet pendant des décennies sans être confrontés aux mêmes limites que celles de l’IPv4.

IPv4 vs IPv6

IPv4 et IPv6 représentent deux générations du protocole Internet. Bien que l’IPv6 soit considéré comme le successeur de l’IPv4, examinons quelques caractéristiques importantes de l’IPv4 et de l’IPv6 afin de comprendre la différence entre les deux.

Avantages de l’utilisation d’IPv6

IPv6 n’est pas seulement une mise à jour nécessaire, mais une amélioration significative pour l’avenir d’Internet. Voici les principaux avantages d’IPv6 qui répondent à ces besoins :

1. Espace d’adressage

IPv6 a considérablement augmenté le nombre d’adresses IP disponibles en passant d’un espace d’adressage de 32 bits dans IPv4 à un espace de 128 bits. Cette expansion a introduit environ 340 undécillions (3,4 × 10^38) d’adresses uniques, garantissant que nous ne serons pas à court d’adresses IP de sitôt.

2. Format d’en-tête simplifié

IPv6 rationalise le traitement des paquets de données grâce à un format d’en-tête simplifié. Contrairement à IPv4, l’en-tête IPv6 est fixé à 40 octets et élimine les champs qui ne sont plus nécessaires ou qui ont été déplacés vers des en-têtes d’extension facultatifs.

3. Sécurité améliorée

IPv6 intègre IPsec (Internet Protocol Security) comme partie obligatoire du protocole. IPsec fournit un cryptage et une authentification de bout en bout, garantissant que les paquets de données sont transportés en toute sécurité sur Internet.

4. Configuration automatique

IPv6 simplifie la configuration du réseau grâce à sa prise en charge des mécanismes de configuration automatique. Cela inclut la configuration automatique d’adresse sans état (SLAAC), qui permet aux appareils de générer automatiquement leurs adresses IP sans avoir besoin d’une configuration manuelle ou d’un serveur DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

5. Meilleure prise en charge du multicast et de l’anycast

La multidiffusion dans IPv6 permet des communications de groupe plus efficaces en réduisant la Bande passante pour des services tels que le streaming multimédia. Les adresses Anycast IPv6 améliorent la fourniture de services en permettant d’attribuer une seule adresse à plusieurs serveurs.

Inconvénients de l’utilisation d’IPv6

Bien qu’IPv6 présente de nombreux avantages, ce n’est pas une solution miracle. Voici quelques inconvénients d’IPv6 dont vous devez être conscient.

1. Taux d’adoption

Le taux d’adoption de l’IPv6 a été plus lent que prévu. Plusieurs raisons expliquent cette transition lente :

• Le coût et les efforts nécessaires pour mettre à niveau l’infrastructure existante.
• Le besoin d’expertise technique
• Le maintien de la fonctionnalité de l’IPv4 grâce à des solutions de contournement telles que le NAT.

2. Problèmes de compatibilité :

Comme IPv4 et IPv6 fonctionnent sur des protocoles différents, ils ne peuvent pas communiquer directement entre eux. Cela crée des défis pendant la période de transition, et vous devez utiliser des techniques telles que le double empilement, le tunneling ou les traductions pour garantir que tout le monde reste connecté.

Transition vers IPv6

La transition de l’IPv4 vers l’IPv6 est un processus complexe. Voici trois stratégies principales que vous pouvez utiliser pour faciliter cette transition :

Double pile

Dans une configuration double pile, les périphériques réseau tels que les routeurs, les serveurs et les périphériques des utilisateurs finaux comme les ordinateurs et les smartphones sont configurés pour gérer les adresses IPv4 et IPv6. En fonction des capacités de la destination et de l’environnement réseau, ces périphériques peuvent envoyer et recevoir des paquets de données sur les réseaux à l’aide des deux protocoles.

Fonctionnement

• Configuration : un périphérique configuré avec une double pile dispose de deux adresses IP : une adresse IPv4 (192.168.1.5) et une adresse IPv6 (2001:db8::1).
• Fonctionnement : lorsque l’appareil communique avec un autre appareil sur Internet, il privilégie IPv6 si la destination est compatible IPv6. Sinon, il revient à IPv4. Cette décision est généralement prise à l’aide de la résolution DNS, où le serveur DNS renvoie une adresse IPv6 (enregistrement AAAA) si elle est disponible, ou une adresse IPv4 (enregistrement A) si ce n’est pas le cas.

Avantages :

• Prend en charge à la fois IPv4 et IPv6.
• Permet une transition progressive et transparente vers IPv6.
• Les réseaux à double pile sont prêts pour l’avenir puisqu’ils prennent déjà en charge IPv6.

Inconvénients

• La gestion d’un réseau double pile peut être plus complexe que celle d’un réseau simple pile.
• Nécessite plus de mémoire et de puissance de traitement pour gérer deux piles IP.
• La gestion de deux configurations pour chaque appareil augmente le risque d’erreurs de configuration.

Tunneling

Le tunneling est une technique de transition qui permet le transport de paquets IPv6 sur des réseaux IPv4 existants. Il permet la communication entre des appareils IPv6 même lorsque l’infrastructure réseau intermédiaire ne prend en charge que le protocole IPv4.

Fonctionnement

• Encapsulation : le concept central du tunneling est l’encapsulation. Il consiste à envelopper un paquet IPv6 dans un paquet IPv4, comme on place une lettre dans une enveloppe. Ce paquet IPv4 enveloppant est un conteneur qui peut naviguer dans l’infrastructure IPv4.
• Transmission : une fois encapsulé, le paquet IPv6 est envoyé sur le réseau comme n’importe quel autre paquet IPv4.
• Décapsulation : lorsque le paquet atteint sa destination, l’enveloppe IPv4 est retirée et le paquet IPv6 d’origine est traité.

Avantages :

• Peut utiliser l’infrastructure IPv4 existante.
• Rentable.

Inconvénients

• Problèmes de performances dus à des problèmes de bande passante et à une latence accrue.
• Problèmes de sécurité lors de l’inspection des paquets encapsulés.

Traduction

La traduction est une méthode qui consiste à convertir directement le trafic IPv6 en trafic IPv4 et vice versa à l’aide d’un dispositif compatible NAT. Cette approche facilite principalement la communication entre les dispositifs exclusivement IPv6 et les services exclusivement IPv4. La traduction résout les problèmes d’interopérabilité entre les deux protocoles en convertissant les en-têtes de paquets et les informations de charge utile afin qu’elles correspondent aux exigences du protocole de destination.

Fonctionnement

• Conversion de protocole : le processus consiste à prendre un paquet IPv6, à traduire son en-tête au format IPv4, à ajuster les données de charge utile si nécessaire, puis à l’envoyer sur un réseau IPv4.
• Mappage d’adresses : les adresses IPv6 ne pouvant pas être directement mappées aux adresses IPv4 en raison de différences de taille, les mécanismes de traduction utilisent souvent une stratégie de mappage. Par exemple, un pool d’adresses IPv4 peut représenter des adresses IPv6 accédant à des services IPv4.

Avantages :

• Facilite la communication malgré les différences de protocole.
• Ne nécessite pas la prise en charge simultanée des deux protocoles.
• Prolonge la durée de vie des services IPv4.

Inconvénients

• Ajoute de la complexité à la conception du réseau.
• Peut avoir un impact négatif sur les performances.
• Risque de perte de données.
• La traduction avec état nécessite la maintenance d’une table de correspondance.

Conclusion

IPv6 remédie aux limites d’IPv4 en offrant un espace d’adressage quasi illimité et une sécurité Internet améliorée. Il prend en charge le nombre croissant d’appareils en ligne grâce à son vaste pool d’adresses et améliore l’efficacité grâce à un routage des données rationalisé. La transition vers IPv6 implique la mise à jour des infrastructures, à l’aide de stratégies telles que le double empilement, le tunneling et la traduction. Malgré son adoption lente en raison des défis liés à la transition, IPv6 est essentiel pour l’évolutivité et la sécurité futures d’Internet. Bright Data propose des services de Proxy pour tous les types d’IP. Commencez votre essai gratuit dès maintenant !