Qu’est-ce que IPv6?

Prêt à découvrir IPv6L'IPv4, le protocole Internet (IP) de nouvelle génération qui doit remplacer l'IPv4 ? Cet article vous présente les tenants et les aboutissants de ce protocole. Vous apprendrez ce qu'est l'IPv6, notamment ses caractéristiques, sa structure et la composition des paquets.

Table des matières :

1. Qu’est-ce que IPv6?
2. IPv6 vs IPv4 : Principales différences
3. Structure des adresses IPv6
4. Déconstruction d'une adresse IPv6
5. Types d'adresses IPv6
6. Structure et composition des paquets IPv6
7. Compression des adresses IPv6
8. FAQ IPv6
9. Conclusion

1. Qu'est-ce que l'IPv6 ?

IPv6 (défini sous RFC2460) est la version actualisée de la Protocole Internet connu sous le nom d'IPv4. Il a été développé par l'IETF dans les années 90 pour remédier à la limitation de l'espace d'adressage de l'IPv4. Il utilise l'adressage à 128 bits pour augmenter considérablement le nombre d'adresses IP possibles. Les adresses IPv6 sont beaucoup plus longues que les adresses IPv4. Elles ont une longueur de 128 bits, contre 32 bits pour l'IPv4. Cela permet au premier d'avoir beaucoup plus d'adresses possibles. 

Cette expansion de l'adressage est nécessaire parce que l'internet s'est beaucoup développé et qu'il n'y a pas assez d'adresses IPv4 pour tout le monde. Bien que l'IPv6 ne soit pas directement compatible avec l'IPv4, des mécanismes de transition ont été mis en place pour faciliter la transition (voir ses avantages et ses techniques de migration)

Outre l'extension de l'espace d'adressage, l'IPv6 rationalise le routage, étend les capacités de multidiffusion et comprend des dispositions relatives à la sécurité et à la configuration des appareils. Ces adresses sont écrites en huit groupes de quatre chiffres hexadécimaux et peuvent être abrégées pour plus de commodité. Par exemple, une telle adresse peut être "2607:f8b0:4005:0800:0000:0000:0000:200e" qui, une fois abrégée, devient "2607:f8b0:4005:800::200e".

À savoir ! L'IPv6 dispose d'un espace d'adressage de 128 bits, qui peut théoriquement accueillir 340 undecillion (soit 340 suivi de 36 zéros) d'adresses IP uniques. C'est assez pour attribuer une adresse IP à chaque organisme microbien de la planète et avoir encore des adresses en réserve - plusieurs fois !

2. IPv6 vs IPv4 (Principales différences)

IPv6 pourrait attribuer un total de 2^128 interfaces, permettant la connexion d'un nombre incalculable d'appareils et d'utilisateurs dans des technologies actives en permanence. Alors qu'IPv4 peut attribuer un total de 2^32 interfaces (en supprimant les adresses réservées). Une telle adresse s'étend sur 128 bits, divisés en huit blocs de 16 bits, en utilisant la notation hexadécimale alors que l'IPv4 utilise un adressage en décimales pointées.

L'IPv6 améliore également l'IPv4 sur plusieurs autres aspects. Il attribue les adresses de manière hiérarchique, ce qui rend le routage plus efficace et facilite la gestion des adresses. L'IPv6 attribue des adresses aux interfaces, reconnaissant ainsi qu'un nœud peut héberger plusieurs interfaces. De plus, il est possible d'attribuer plusieurs adresses par interface (DHCPv6).

L'IPv6 comprend également des fonctions de sécurité intégrées telles que le protocole IPsec. Ce protocole garantit la confidentialité, l'authentification et l'intégrité des données. Ces améliorations de la sécurité étaient facultatives dans le protocole IPv4.

Globalement, l'IPv6 est conçu pour améliorer le routage, l'autoconfiguration du réseau et l'évolutivité. C'est une base solide pour l'avenir de l'internet. Pour plus d'informations sur ce sujet, voir les différences entre les deux protocoles.

3. Structure de l'adresse. 

Les sous-réseaux IPv6 fonctionnent de la même manière qu'IPv4, mais avec des identifiants hexadécimaux. Ces adresses sont généralement écrites sous la forme de huit groupes de quatre chiffres hexadécimaux, séparés par des deux-points. Par exemple, vous pouvez voir une adresse comme

Cette adresse complète se compose de 16 octets (128 bits au total). Cette adresse est écrite en hexadécimal et divisée en 8 groupes séparés par des deux points. Chaque groupe comporte 4 chiffres hexadécimaux et représente 16 bits ou 2 octets. 

Décortiquons cette adresse : 

Remarque : Cette adresse spécifique (2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334) est utilisée à des fins de documentation. 

• Les 48 premiers bits sont le préfixe du site ( 2001:0db8:85a3). Cette partie indique votre réseau public, généralement fourni par un fournisseur d'accès à Internet.
• Le bloc de 16 bits suivant est votre ID de sous-réseau (0000). Cette partie marque la disposition de votre réseau interne.
• Les 64 derniers bits forment l'ID de l'interface (0000:8a2e:0370:7334). Cette dernière partie est générée à partir de l'adresse MAC ou définie manuellement. Les ID d'interface sont uniques par sous-réseau, générés automatiquement ou définis manuellement (voir RFC 3513 pour les réglages manuels).

À savoir ! Les appareils compatibles IPv6 peuvent générer leur propre adresse IP dès qu'ils se connectent à un réseau à l'aide du protocole de découverte des voisins IPv6. Cette fonction est également connue sous le nom d'autoconfiguration d'adresse sans état (SLAAC). 

4. Types d'adresses :

L'IPv6 introduit un système d'adressage plus complexe et plus polyvalent que son prédécesseur, l'IPv4. Il classe les adresses en plusieurs types, chacun ayant une fonction distincte dans la communication en réseau. Il est essentiel de comprendre ces types d'adresses pour comprendre comment l'IPv6 facilite une communication efficace et flexible sur l'internet.

• Unicast : Liens vers l'interface d'un seul nœud. Les adresses unicast sont le type d'adresse IPv6 le plus courant. Elles permettent une communication directe entre deux appareils spécifiques. Il existe deux types d'adresses de monodiffusion : 
  • Monodiffusion globale : Unique sur l'internet. Par exemple, l'adresse de monodiffusion globale 2001:db8:3c4d:15::/64 comprend la topologie publique et privée ainsi que l'identifiant de l'interface.
  • Lien local : Les adresses locales, comme fe80::/10, ne fonctionnent qu'à l'intérieur du réseau local (elles ne sont pas reconnues à l'extérieur du réseau). Elles communiquent à l'intérieur d'un seul segment de réseau. Les adresses locales sont automatiquement configurées sur toutes les interfaces.
• Multidiffusion : Les adresses de multidiffusion permettent une communication d'un à plusieurs. Elle se connecte à plusieurs interfaces, souvent sur différents nœuds, et distribue les paquets à tous les membres du groupe. Apprenez tout ce que vous devez savoir à ce sujet sur Multidiffusion IPv6. 
• Anycast : L'Anycast est une nouvelle fonctionnalité (non disponible dans l'IPv4). Les adresses de ce type sont attribuées à plusieurs interfaces (généralement sur des nœuds différents). Un paquet envoyé à une adresse anycast est livré à l'interface la plus proche (en termes de distance de routage) à laquelle cette adresse a été attribuée. 

Les détails des adresses multicast et anycast sont détaillés dans la section RFC 3306 et RFC 3307

À savoir ! IPv6 n'utilise pas d'adresses de diffusion (comme IPv4). Il utilise plutôt des adresses multidiffusion et anycast pour les communications destinées à des destinations multiples. Cela permet de réduire le trafic sur le réseau et d'améliorer l'efficacité.

 Pour en savoir plus sur les types d'adresses, consultez notre guide complet sur Types d'adresses IPv6. 

5. Structure et composition des paquets IPv6.

Les paquets IPv6 sont constitués de deux parties principales : l'en-tête et la charge utile. La structure est conçue pour faciliter l'acheminement et le traitement des données sur l'internet ou d'autres réseaux basés sur le protocole IP. Pour plus de détails sur la structure des adresses IPv6, voir RFC 2374.

L'image suivante donne une représentation visuelle de la structure et de la composition des paquets IPv6. L'en-tête de 40 octets de l'IPv6 est de taille fixe, ce qui permet un traitement simple et efficace par les dispositifs de mise en réseau. La charge utile peut varier en taille, mais elle contient les données essentielles destinées à la destination. 

a. L'en-tête de base IPv6 :

L'IPv6 a un en-tête de longueur fixe de 40 octets qui ne contient que les informations essentielles nécessaires à la livraison. 

• Version : Ce champ indique la version de l'IP utilisée ; pour l'IPv6, il est fixé à 6.
• Classe de trafic : Semblable au type de service (ToS) dans IPv4, ce champ est destiné à la gestion de la qualité de service (QoS).
• Étiquette de flux: Cette étiquette désigne les séquences de paquets qui nécessitent un traitement spécial par les routeurs IPv6 intermédiaires.
• Longueur de la charge utile : Spécifie la taille de la charge utile en octets, y compris les éventuels en-têtes d'extension.
• En-tête suivant : Identifie le type d'en-tête qui suit immédiatement l'en-tête et détermine l'interprétation des données contenues dans le paquet.
• Limite de saut : Remplace le champ Time to Live (TTL) dans IPv4, indiquant le nombre maximum de sauts (routeur ou dispositifs intermédiaires) auxquels le paquet est autorisé avant d'être rejeté.
• Adresse de la source : L'adresse de 128 bits du nœud d'origine.
• Adresse de destination : L'adresse 128 bits du nœud destinataire prévu.

b. Charge utile IPv6 :

La charge utile vient après l'en-tête et constitue la partie du paquet qui contient les données proprement dites. La charge utile peut atteindre 65 535 octets, mais elle peut être étendue davantage grâce à l'option de charge utile jumbo.

• En-têtes d'extension : Les en-têtes optionnels qui fournissent des fonctionnalités supplémentaires, telles que le routage, la fragmentation et les fonctions de sécurité, sont placés entre l'en-tête standard et la charge utile.
• Paquet de données de la couche supérieure : Il s'agit des données encapsulées provenant des couches supérieures de la pile du réseau, comme les segments TCP ou UDP, que le paquet IPv6 transporte.

À savoir ! Les en-têtes IPv6 sont plus simples que les en-têtes IPv4. Cette simplicité fait que les en-têtes IPv6 sont plus simples que les en-têtes IPv4. les plus facile à traiter pour les routeurs. En effet, les champs non essentiels et facultatifs ont été déplacés dans des en-têtes d'extension placés après l'en-tête.

6. Compression des adresses IPv6

Les adresses IPv6 ont une longueur de 128 bits, ce qui les rend assez longues et compliquées. En outre, les adresses longues de 128 bits peuvent être difficiles à utiliser et à mémoriser (pour les humains). Pour résoudre ce problème, le protocole comprend des méthodes de compression des adresses. Ces méthodes simplifient la représentation de ces adresses sans modifier leur valeur ou leur fonction réelle. Cette compression est essentielle pour faciliter l'utilisation, en particulier lors de la configuration manuelle des adresses IPv6, et pour la lisibilité.

Par exemple, l'IPv6 comprend souvent des champs remplis de zéros. Vous pouvez les compresser en utilisant ": :" pour représenter les champs de zéros séquentiels (blocs de 16 bits), transformant 2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b en 2001:0db8:3c4d:0015::1a2f:1a2b. Notez que cette méthode de compression du zéro ne peut être utilisée qu'une seule fois dans une adresse afin d'éviter toute ambiguïté.

La deuxième façon de compresser ces adresses consiste à supprimer les zéros initiaux. Dans chaque bloc de 16 bits, vous pouvez omettre les zéros initiaux. Par exemple, le bloc 0008 peut être simplifié en 8. Cette méthode est souvent utilisée en conjonction avec la compression des zéros.

Pour en savoir plus sur ce sujet, consultez Règles de compression IPv6

7. FAQ IPv6.

a. Comment désactiver IPv6 ? 

La désactivation d'IPv6 implique généralement de modifier les paramètres réseau de l'appareil ou du système d'exploitation, souvent en décochant les options IPv6 dans les propriétés du réseau ou en modifiant les fichiers de configuration du système. Apprenez comment désactiver IPv6 dans toutes les plateformes et tous les systèmes d'exploitation. 

b. Combien de bits contient une adresse IPv6 ?

Une adresse IPv6 se compose de 128 bits.

c. Pourquoi la NAT n'est-elle pas nécessaire en IPv6 ? 

L'IPv6 ne nécessite pas de NAT car il dispose d'un espace d'adressage suffisamment grand pour donner à chaque appareil une adresse globale unique. Cela signifie que l'IPv6 élimine la nécessité de partager une seule adresse IPv4 publique entre plusieurs appareils. Pour en savoir plus Pourquoi la NAT n'est pas nécessaire pour l'IPv6 ?

d. Pourquoi sommes-nous en train de passer d'IPv4 à IPv6 ? 

Le passage à l'IPv6 est principalement dû à l'épuisement des adresses IPv4 ; il n'y a tout simplement pas assez d'adresses IPv4 pour répondre au nombre croissant d'appareils connectés à l'internet.

e. Quels sont les deux types de messages IPv6 utilisés à la place de l'ARP pour la résolution d'adresses ? 

L'IPv6 utilise le protocole NDP (Neighbor Discovery Protocol) avec deux types de messages, Neighbor Solicitation et Neighbor Advertisement, à la place de l'ARP pour la résolution d'adresses.

f. Quel est l'avantage de l'en-tête simplifié IPv6 par rapport à IPv4 ?

L'un des avantages de l'en-tête simplifié IPv6 est qu'il améliore l'efficacité du traitement des paquets en réduisant le nombre de champs que les routeurs doivent vérifier, ce qui permet un acheminement plus rapide des paquets.

g. Comment les préfixes de routage IPv6 sont-ils formatés ?

L'IPv6 utilise des préfixes pour le routage des paquets, formatés comme préfixe/longueur en bits, comme 2001:db8:3c4d::/48. Des préfixes spécifiques comme 2001:db8::/32 sont réservés à la documentation.

h. Quelle fonction IPv6 utilise-t-il pour faciliter la transition à partir d'IPv4 ?

IPv6 prend en charge l'intégration des adresses IPv4 pour aider les paquets à passer en tunnel sur les réseaux IPv4. Il utilise également des mécanismes tels que la double pile, TeredoISATAP et le tunneling 6to4 pour faciliter la transition à partir d'IPv4 afin que les deux protocoles puissent coexister.

i. Comment se connecter en SSH à un appareil compatible avec IPv6 ?

Pour accéder en SSH à un appareil compatible IPv6, utilisez la commande client SSH suivie du nom d'utilisateur et de l'adresse IPv6, comme "ssh nom d'utilisateur@[adresse IPv6]". Assurez-vous que le réseau et l'appareil supportent tous deux l'IPv6 et que le service SSH est à l'écoute de l'adresse IPv6. Consultez notre guide complet sur SSH sur IPv6

j. Pourquoi le passage des adresses IPv4 à IPv6 prend-il tant de temps ? 

Le passage de l'IPv4 au nouveau protocole prend du temps en raison de l'énorme infrastructure construite autour de l'IPv4. De plus, il existe encore un besoin massif d'IPv6 pour être compatible avec les appareils et les réseaux. En outre, l'existence de solutions temporaires telles que la NAT a réduit l'urgence pour certaines organisations de passer à l'IPv6. Plus d'informations sur ce sujet sur Pourquoi le passage des adresses IPv4 à IPv6 prend-il tant de temps ?.

8. Le mot de la fin.

L'IPv6 n'est pas seulement l'avenir, il est déjà là pour changer la façon dont nous nous connectons à travers le monde. Il dispose d'un espace d'adressage virtuellement illimité et de fonctionnalités améliorées qui surmontent les limites de l'IPv4, établissant ainsi une nouvelle norme pour la communication sur l'internet. 

Grâce à nos informations détaillées, vous pourrez vous familiariser avec le changement, en comprendre les avantages et vous préparer à une transition en douceur. Nous espérons que cet article vous a aidé à comprendre ce qu'est l'IPv6.