ทำไม“ Internet of Things” บังคับใช้ความต้องการที่อยู่ IPv6

หากคุณมีอุปกรณ์หลายเครื่องในเครือข่ายเดียวจำนวนที่อยู่ IPv4 จะไม่เพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงเพื่อรองรับจำนวนอุปกรณ์ มีที่อยู่ IPv4 เพียงแห่งเดียวต่อเครือข่าย / เราเตอร์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต อย่างไร“อินเทอร์เน็ตของสิ่ง” (IOT)แสดงให้เห็นถึงความจำเป็นในการที่อยู่ IPv6 หรือไม่

ฉันคิดว่าฉันเข้าใจบางอย่างผิดปกติ แต่มันก็ไม่สมเหตุสมผลสำหรับฉันในขณะนี้ ฉันรู้ว่าต้องใช้ IPv6 ในอนาคต แต่ไม่รู้ว่าบทบาท IoT ใดในหัวข้อนี้

Internet of Things ไม่ได้บังคับใช้ IPv6 อย่างแน่นอน แต่สำหรับ IoT ที่จะเป็นประโยชน์หรือใช้งาน IPv6 นั้นเป็นที่ต้องการอย่างมาก

IPv4 เนื่องจากมีจำนวนที่อยู่ที่ จำกัด หมายความว่าอุปกรณ์ทุกเครื่องไม่สามารถมี IP สาธารณะได้ สำหรับกลุ่มของอุปกรณ์ที่จะแบ่งปันการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตพวกเขาจะต้องแบ่งปัน IP ผ่านเทคโนโลยี NAT หากอุปกรณ์ต้องการโฮสต์เซิร์ฟเวอร์พวกเขาจะต้องเจาะรูผ่านอุปกรณ์ที่โฮสต์การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตโดยใช้การส่งต่อพอร์ตหรือ UPNP หรือเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง สิ่งนี้อาจมีความซับซ้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากอุปกรณ์หลายเครื่องต้องการพอร์ตเดียวกันสำหรับเซิร์ฟเวอร์ อีกวิธีหนึ่งคือการมีเซิร์ฟเวอร์การจัดการส่วนกลางที่ทั้งอุปกรณ์ภายในบ้านและอุปกรณ์ระยะไกลโทรเข้าเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูล

IPv6 ไม่จำเป็นต้องใช้ NAT, การส่งต่อพอร์ตและมากและอนุญาตให้อุปกรณ์ทุกเครื่องมี IP สาธารณะและพอร์ตที่เกี่ยวข้องของตัวเอง จะลบกฎการส่งต่อพอร์ตที่ซับซ้อนและวิธีการเจาะรูในไฟร์วอลล์ มันกำจัดปัญหาการอยู่ร่วมกันของเครือข่ายทั้งหมดที่ทำให้เกิดภัยพิบัติอุปกรณ์ปัจจุบัน คุณสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์โดยไม่จำเป็นต้องกำหนดค่าไฟร์วอลล์หรือตั้งค่าบัญชีในบริการของบุคคลที่สามที่อนุญาตให้คุณเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ของคุณ

ค่อนข้างง่ายที่จะทำให้อินเทอร์เน็ตทำงานในลักษณะที่เคยเป็นมาก่อนที่เราจะรู้ว่าเราไม่มีที่อยู่เพียงพอที่จะให้ทุกเครื่องมีที่อยู่ IP สาธารณะของตัวเอง

ในการให้แนวคิดที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวิธีที่ IPv6 และ IPv4 อนุญาตให้ IoT จินตนาการว่าคุณมีบ้านอัตโนมัติเต็มรูปแบบโดยที่อุปกรณ์ทุกเครื่องโฮสต์เซิร์ฟเวอร์ที่คุณสามารถเปิดใช้งานได้

ด้วย IPv4 เครือข่ายของคุณมีความซับซ้อนในการตั้งค่า (คุณจะใช้จ่ายอายุในการตั้งค่าแต่ละพอร์ตแต่ละกฎไปข้างหน้าเราเตอร์ของคุณ) และที่ดีที่สุดที่คุณได้รับคือรายการของหมายเลขพอร์ตคุณต้องเขียนลงในแฟ้มข้อความ:

• myhomenetwork.com:80 (นี่คือเราเตอร์ของฉัน)
• myhomenetwork.com:81 (นี่คือคอมพิวเตอร์ของฉัน)
• myhomenetwork.com:82 (นี่คือเครื่องชงกาแฟของฉัน)
• myhomenetwork.com:83 (นี่คือ TiVo ของฉันหรือไม่)
• myhomenetwork.com:84 (อาจเป็นหลอดไฟไม่แน่ใจ)
• myhomenetwork.com:85 (เครื่องทำความร้อนตู้ปลา?)

นอกจากนี้ยังหมายความว่าหากคุณไม่ได้ใช้เวลาในการตั้งค่าหลายพอร์ตสำหรับแต่ละอุปกรณ์อุปกรณ์เหล่านั้นจะมีเพียงพอร์ตเดียวเท่านั้นและอาจเป็นเพียงการนำเสนอเว็บเพจไปยังอินเทอร์เน็ต สำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการแสดงเซิร์ฟเวอร์ http (เว็บ) หรือเซิร์ฟเวอร์ ftp หรือ SSH สิ่งนี้อาจทำให้คุณเจ็บปวดและน่ารำคาญได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากคุณจะใช้เวลาในการเปิดพอร์ตเพิ่มเติมและจดพอร์ตที่คุณมอบให้กับอุปกรณ์ใด

IPv6 เนื่องจากการมีที่อยู่ IP สาธารณะสำหรับทุกอุปกรณ์หมายความว่าเวลาการกำหนดค่าเครือข่ายของคุณลดลงทันทีและคุณจะได้รับเครือข่ายที่มีชื่อมากขึ้นและแต่ละอุปกรณ์สามารถโฮสต์บริการใด ๆ ที่มันชอบได้อย่างง่ายดาย:

• myrouter.myhomenetwork.com
• mycomputer.myhomenetwork.com
• mytoaster.myhomenetwork.com:80 (เซิร์ฟเวอร์ http หน้าเว็บที่แสดงปุ่มกดเพื่อขนมปังปิ้ง)
• mytoaster.myhomenetwork.com:21 (เซิร์ฟเวอร์ ftp ดังนั้นคุณสามารถอัปโหลดการตั้งค่าขนมปังที่สมบูรณ์แบบ)
• mytoaster.myhomenetwork.com:22 (เซิร์ฟเวอร์ SSH สำหรับการพูดคุยกับเครื่องปิ้งขนมปังของคุณอย่างปลอดภัย)
• myfrontroomlightbulb.myhomenetwork.com

และอื่น ๆ

IOT สามารถทำงานบน IPv4 และจะปรับเพียง แต่ IPv6 สามารถทำให้การทำงานที่เหมาะสม

มีที่อยู่ IPv4 เพียงแห่งเดียวต่อเครือข่าย / เราเตอร์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต

นั่นไม่ได้ใกล้เคียงกับความจริง คุณเห็นสิ่งต่าง ๆ ผ่านสายตาของผู้ใช้เครือข่ายในบ้านทั่วไป

ลองคิดดูสิว่าคุณในฐานะผู้ใช้ตามบ้านที่มีที่อยู่ IP สาธารณะเพียงแห่งเดียวจะทำอย่างไรถ้าคุณต้องการอนุญาตให้อุปกรณ์หลายเครื่องใช้โปรโตคอลการขนส่งและพอร์ตเดียวกันพูดได้ว่าเว็บเซิร์ฟเวอร์สองเครื่องซึ่งโดยทั่วไปใช้ TCP พอร์ต 80 เข้าถึงได้จากอินเทอร์เน็ตสาธารณะ คุณสามารถส่งต่อพอร์ต TCP 80 ในที่อยู่ IP สาธารณะของคุณไปยังที่อยู่ IP ส่วนตัวหนึ่ง แต่สิ่งที่เกี่ยวกับเว็บเซิร์ฟเวอร์อื่น ๆ ? สถานการณ์นี้จะทำให้คุณต้องผ่านห่วงบางอย่างซึ่งผู้ใช้ตามบ้านทั่วไปไม่พร้อมที่จะจัดการ ทีนี้ลองนึกถึง IoT ที่คุณอาจมีอุปกรณ์เป็นร้อยหรือเป็นพัน (หลอดไฟเทอร์โมสแตทเทอร์มอมิเตอร์เกจวัดฝนและระบบสปริงเกอร์เซ็นเซอร์เตือนภัยเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เปิดประตูโรงรถระบบความบันเทิงปลอกคอสัตว์เลี้ยง ทั้งหมด) บางส่วนหรือทั้งหมดซึ่งต้องการใช้โปรโตคอลการขนส่งและพอร์ตเฉพาะ

IP ได้รับการออกแบบสำหรับการเชื่อมต่อแบบ end-to-end ดังนั้นไม่ว่าจะมีโฮสต์ที่แตกต่างกันเท่าใดที่ใช้โปรโตคอลการขนส่งและพอร์ตเดียวกันพวกมันจะถูกระบุโดยที่อยู่ IP ของพวกเขา NAT ทำลายสิ่งนี้และมัน จำกัด IP ในรูปแบบที่ไม่เคยตั้งใจจะถูก จำกัด NAT ถูกสร้างขึ้นเพียงเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของ IPv4 จนกระทั่งสามารถใช้งาน IP เวอร์ชั่นถัดไป (IPv6) ได้

หลายคนสับสน NAT กับการรักษาความปลอดภัย แต่NAT มีอะไรจะทำอย่างไรกับการรักษาความปลอดภัย ไฟร์วอลล์และสิ่งอื่น ๆ อาจเป็นซอฟต์แวร์ป้องกันไวรัสเป็นต้นให้ความปลอดภัยแก่คุณ อุปกรณ์เครือข่ายในบ้านมักจะมี NAT และเราเตอร์รวมกัน แต่ไม่ผิดพลาดคุณไม่จำเป็นต้องเปิดใช้งาน NAT หากคุณมีที่อยู่ IP สาธารณะที่เพียงพอและคุณยังสามารถใช้ไฟร์วอลล์เพื่อความปลอดภัยได้

ปัจจุบัน IPv6 มีที่อยู่ IPv6 1/8 จากทั้งหมดในที่อยู่ IPv6 ทั้งหมดที่ถูกบล็อกไว้สำหรับที่อยู่ IPv6 ที่กำหนดเส้นทางได้ทั่วโลก สมมติว่ามี 17 พันล้านคนบนโลกในปี 2100 (ไม่ใช่ที่ไม่สมจริง) ช่วงที่อยู่ IPv6 ปัจจุบันทั่วโลก (1/8 ของบล็อกที่อยู่ IPv6) ให้เครือข่ายมากกว่า 2000/48 เครือข่ายสำหรับแต่ละคนใน 17 พันล้านคน แต่ละเครือข่าย / 48 คือ 65,536/64 เครือข่ายย่อยที่มี 18,446,744,073,709,551,616 ที่อยู่ต่อซับเน็ต

แนวคิดสำหรับ IoT อยู่ในช่วงเริ่มต้น เราไม่สามารถคาดการณ์ได้ว่ามีอะไรในร้านค้าสำหรับ IoT สิ่งที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต

“ Internet of Things” ไม่ได้บังคับให้ต้องใช้ IPv6 IPv6 นั้นจำเป็นต้องใช้แม้จะเพิกเฉยต่อ IoT - ค่อนข้างง่าย แต่โลกก็ไม่ได้อยู่ในพื้นที่ IPv4 ที่มีส่วนสำคัญของโลกที่ไม่ได้เชื่อมต่อกัน นี่อาจเป็นกรณีที่ไม่สนใจ IoT - เพียงพิจารณากรณีของโทรศัพท์มือถือ - สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่ต้องการอินเทอร์เน็ตและเปอร์เซ็นต์ขนาดใหญ่ไม่มีจริง (มีการประมาณอินเทอร์เน็ตโดยใช้ Carrier Grade NAT) เนื่องจากการขาดแคลน ของพื้นที่ IP

IoT ทำให้การขาดแคลนนี้ทวีความรุนแรงขึ้นด้วยการเพิ่มความต้องการใช้พื้นที่ IP หลายครั้งที่สิ่งนี้สามารถ (และเป็น) แก้ไขได้ แต่ทั้งหมดนี้เป็นแฮ็ค แทนที่จะมีโลกที่มีพีซี 1 เครื่องต่อครัวเรือนเราย้ายไปสู่โลกของพีซีต่อคน + โทรศัพท์มือถือ IoT ทำสิ่งนี้ตามลำดับความสำคัญอีกครั้งพร้อมอุปกรณ์มากมาย

องค์ประกอบที่สำคัญอีกอย่างคือเมื่อคุณใช้อุปกรณ์เพื่อใช้ข้อมูลมันค่อนข้างง่ายที่จะแชร์ที่อยู่ IP เดียว (เช่นใช้ NAT) อย่างไรก็ตามเมื่อเผยแพร่ข้อมูล / เรียกใช้เซิร์ฟเวอร์ - และอุปกรณ์ IoT เป็นเซิร์ฟเวอร์ - ประโยชน์อย่างมหาศาลจาก มีที่อยู่ของตัวเอง

มันเป็นเพราะความจำเป็นที่จะต้องรวมอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่นเดียวกับใน IPv4 สามารถมีได้สูงสุด 2 ³²อุปกรณ์ที่แตกต่างกันในเวลาใดก็ตามไม่มากไปกว่านั้น แต่ IPv6 อนุญาตให้ใช้อุปกรณ์ได้สูงสุด 2 ¹²⁸ครั้ง และได้รับชื่อ "อินเทอร์เน็ต" ของสิ่งต่าง ๆ มันควรจะสามารถทนต่อการเชื่อมต่อ / การร้องขอของทุกอุปกรณ์ที่สามารถสื่อสารผ่านอินเทอร์เน็ตกับอีกคนหนึ่ง