LoRaWAN będzie działać na IPv6

609
smart city with checkpoints communication network

Podczas codziennego korzystania z Internetu dla użytkowników nie ma znaczenia czy operatorzy używają protokołu IPv4 czy IPv6. Inaczej patrzą na to eksperci planujący rozwój projektów, które tworzone są na lata.

IP to skrót od angielskich słów Internet Protocol. Dzięki temu protokołowi wszystkie sprzęty podłączone do Internetu – komputer, laptop, smartfon, a także wszelkie inne urządzenia mieszczące się w pojęciu Internetu Rzeczy (ang. IoT czy Internet of Things) mogą wymieniać między sobą dane. Innymi słowy: to właśnie dzięki IP nasz laptop może komunikować się z urządzeniem osoby znajdującej się na drugim końcu świata.

Jak to działa

Każde urządzenie ma też – co do zasady – swój indywidualny i niepowtarzalny adres (numer) IP. Od wielu lat do nadawania takich adresów używano IPv4, czyli czwartej wersji protokołu internetowego. Został on stworzony jeszcze w latach 80. ubiegłego wieku, a różne kombinacje cyfr w adresie pozwalają łącznie na utworzenie ok. 4,3 miliarda adresów. Ówcześnie wydawało się to ogromną i w pełni wystarczającą liczbą. Nie sądzono też, że Internet stanie się tak popularny jak obecnie.

– Adresy protokołu IPv4 wyczerpały się już w 2019 roku – mówi Tomasz Brol, ekspert projektu MdI. – Po kilkudziesięciu od jego opracowania latach doszło do przełomu, którego nikt się nie spodziewał. Na świecie pojawiły się miliardy urządzeń podłączonych do sieci, a każdy taki sprzęt potrzebuje przecież unikalnego numeru, aby wymiana danych przebiegała bezproblemowo.

Co ciekawe, adres IP posiada także każda strona internetowa. Nie musimy go jednak pamiętać, ponieważ system DNS (Domain Name System) odpowiada za to, aby zamieniać trudne do zapamiętania numery IP na adresy zapisywane w dobrze znanej nam formie.

– Wyczerpanie się adresów IPv4 coraz częściej wymusza na operatorach stosowanie rozwiązań, w których jeden adres IP przypisany jest wielu użytkownikom, a on sam pośredniczy, oczywiście we w pełni zautomatyzowany sposób, za pomocą odpowiedniej bramki, w przekazywaniu treści do konkretnych urządzeń – wyjaśnia Tomasz Brol. – Adresy IPv4 są także odzyskiwane z niedziałających już stron czy urządzeń. Warto przy tym zauważyć, że istnieje też kolejka do nowego-starego adresu IPv4.

Coraz częściej słyszymy w związku z tym, że wcześniej czy później protokół IPv4 zostanie zastąpiony przez IPv6. Także RIPE Network Coordination Centre (niezależna organizacja wspierająca infrastrukturę sieci Internet) zachęca do tego, aby nowszy protokół był coraz częściej wybierany i rozwijany.

IoT wymaga IPv6

– W skali globalnej jesteśmy teraz w swoistym pacie – twierdzi Tomasz Brol. – Twórcy kontentu, urządzeń i operatorzy sieci patrzą na siebie nawzajem, a choć wszyscy wiedzą, że wcześniej czy później będą zmuszeni przestawić się na IPv6, nikt nie chce zrobić tego pierwszy. Wynika to z braku realnego zapotrzebowania rynku oraz konieczności poniesienia pewnych kosztów. Uznaliśmy jednak, że wprowadzając na rynek rozwiązania z zakresu Internetu Rzeczy, które mają działać przez lata, konieczne jest zrealizowanie ich na bazie nowego protokołu.

Nowe adresy IP składają się z ośmiu 16-bitowych części, oddzielonych od siebie dwukropkiem. Jest to 128-bitowa liczba, co daje możliwość stworzenia 340 sekstylionów adresów (nam także trudno zrozumieć wielkość tej liczby). Przykładowy adres IPv6 wygląda tak: 8098:a711:4240:5780:1f9b:1b93:1625:XXXX, przy czym zamiast każdego z iksów można wstawić dowolną cyfrę szesnastkową. IPv6 prawdopodobnie będzie więc w stanie wytrzymać wiele dekad i w końcu zapewne stanie się najpowszechniejszym rodzajem protokołu. Warto jednak dodać, że IPv6 po raz pierwszy pojawił się już w latach 90. ubiegłego wieku, gdy jeszcze nie sądzono, że pula adresów IPv4 może ulec wyczerpaniu, a rozwój technologiczny ponownie może nas zaskoczyć.

Jak już wspomnieliśmy, dla przeciętnego użytkownika różnica pomiędzy IPv4 a IPv6 jest niezauważalna. O wiele ważniejsze podczas codziennego korzystania z sieci jest szybkie, niezawodne łącze internetowe, które pozwoli bezproblemowo przesyłać i odbierać dane.

W przypadku rozwiązań z zakresu IoT posiadanie przez konkretne urządzenie własnego adresu IP ma znaczenie rosnące wraz z rozwojem tej technologii.

– Rozpoczynając w ramach Grupy MiŚOT budowę ogólnopolskiej sieci LoRaWAN, zdecydowaliśmy, że będzie ona działać na IPv6 – podsumowuje Tomasz Brol. – Dodatkowym plusem takiego rozwiązania jest możliwość przetestowania wprowadzenia nowego protokołu we względnie bezpiecznych warunkach. Pierwsze urządzenia zostały już pomyślnie zamontowane – dodaje.

Podsumowanie wybranych różnic między IPv4 i IPv6:

Liczba bitów

  • IPv4: długość 32 bitów, adres podzielony na cztery części 8-bitowe
  • IPv6: długość 128 bitów, adres podzielony na osiem części 16-bitowych

Sposób adresowania

  • IPv4: numeryczny – poszczególne bity oddzielone kropkami. Same bity w zapisie dziesiętnym
  • IPv6: alfanumeryczny – poszczególne bity oddzielone dwukropkami. Same bity w zapisie szesnastkowym

Liczba dostępnych adresów

  • IPv4: ok. 4,3 miliarda (wyczerpane)
  • IPv6: ok. 340 sekstylionów

Sposób przydzielania adresu do urządzenia

  • IPv4: ręcznie (przez APIPA lub DHCP)
  • IPv6: autokonfiguracja (urządzenie generuje adres, gdy połączy się z siecią dzięki IRDP i NDP)

Sposób konfiguracji

  • IPv4: ręcznie albo przez DHCP
  • IPv6: autokonfiguracja

IPSec protokół zapewniający bezpieczeństwo i uwierzytelnianie danych

  • IPv4: nieobowiązkowy, może być w pełni zintegrowany
  • IPv6: obowiązkowy, w pełni zintegrowany.