Program C++

Perbedaan IPv4 dan IPv6

A.   Daftar istilah

IPv4 : Internet Protocol version 4

IPv6 : Internet Protocol version 6

IPv4_IPv6 : interkoneksi dari IPv4 ke IPv6

IPv6_IPv4 : interkoneksi dari IPv6 ke IPv4

RTT : Round-trip time

NAT-PT : Network Address Translation-Protocol Translation

DNS : Domain Name System

TCP : Transmission Control Protocol

UDP : User Datagram Protocol

Node : elemen dalam jaringan yang memiliki kartu jaringan

Server : elemen dalam jaringan yang menyediakan layanan jaringan tertentu

Router : elemen dalam jaringan yang menghubungkan node dalam suatu jaringan

dengan node pada jaringan lain.

B.   Arsitektur IPv4

IPv4 pertama kali dikembangkan pada awal tahun ’80-an dan rancangan final protokol ini termuat dalam RFC 791 yang dikeluarkan oleh IETF. Pada awal kemunculannya protokol ini tidak disebut sebagai IPv4 melainkan hanya sebagai Internet Protocol saja.

C.   Struktur Header IPv4

Version IHL Type of Sevice Total Length Identification Flags Fragment Offset Time to Live Protocol Header Checksum Source Address (32-bit) Destination Address (32-bit) Options Padding

 

Gambar 1 Struktur header IPv4.

2. Leon-Garcia dan Widjaja (2003)menjelaskan masing-masing field header pada Gambar 1 sebagai berikut:

· Version (4-bit), mengindikasikan versi

Internet Protocol, bernilai 4.

· Internet Header Length (4-bit),

merupakan panjang header Internet.

· Type of Service (8-bit), menandakan

jenis layanan yang diinginkan oleh paket

bersangkutan.

· Total Length (16-bit), merupakan

panjang total paket IPv4 yang terdiri dari

header dan data.

· Identification (16-bit), mengidentifikasikan

nilai yang ditetapkan pengirim untuk

membantu reassembly fragmen data.

· Flags (3-bit), menandakan flag-flag

untuk proses fragmentasi.

· Fragment Offset (13-bit), mengindikasikan

posisi fragmen.

· Time to Live (8-bit), jumlah jalur

maksimal di mana paket IPv4 dapat

berjalan sebelum dibuang.

· Protocol (8-bit), mengidentifikasikan

protokol di lapisan yang lebih tinggi.

· Header Checksum (16-bit), memberi

kemampuan pengecekan error terhadap

header IPv4 saja.

· Source Address (32-bit), menyimpan

alamat pengirim.

· Destionation Address (32-bit), menyimpan

alamat penerima.

· Options + Padding (32-bit), memungkinkan

paket untuk meminta opsi

layanan tambahan.

D.   Arsitektur IPv6

IETF mengembangkan IPv6 pada awal ’90-an dengan tujuan utama mengatasi masalah ruang alamat Internet yang lambat laun semakin berkurang, karena perkembangan jumlah pengguna Internet yang tak terkendali. Ada beberapa tujuan utama dikembangkannya IPv6 ini (Tanenbaum 2003):

1.       mendukung bermilyar-milyar host,

bahkan dengan alokasi pengalamatan

yang tidak efisien,

2.       mengurangi ukuran tabel routing,

3.       menyederhanakan protokol agar router

dapat memproses paket lebih cepat,

4.       menyediakan aspek keamanan yang

lebih baik daripada IPv4,

5.       mengizinkan protokol yang lama dan

baru tetap eksis bersama selama

beberapa tahun transisi.

                        Gambar 2 struktur Ipv6.

E.     Perbedaan Antara IPv4 DAN Ipv6

Secara umum elemen-elemen header IPv6 lebih sederhana dibandingkan dengan IPv4, karena dilakukan perampingan. Leon- Garcia dan Widjaja (2003) menjelaskan masing-masing field header IPv6 dalam Gambar 2 di atas sebagai berikut:

· Version (4-bit), mengindikasikan versi

Internet Protocol, bernilai 6.

· Traffic Class (8-bit), mengindikasikan

kelas prioritas paket.

· Flow Label (20-bit), digunakan pengirim

untuk memberi urutan rangkaian paketpaket.

· Payload Length (16-bit), merupakan

panjang data yang dibawa setelah

header.

· Next Header (8-bit), mengidentifikasikan

tipe header selanjutnya setelah header

IPv6 utama.

· Hop Limit (8-bit), merupakan jumlah

jalur maksimal di mana paket IPv6 dapat

berjalan sebelum dibuang.

· Source Address (128-bit), menyimpan

alamat pengirim.

· Destination Address (128-bit), menyimpan

Alamat penerima.

G. Mekanisme Transisi

Mekanisme transisi secara umum didefinisikan sebagai sekumpulan teknik yang dapat diimplementasikan oleh node IPv6 untuk dapat kompatibel dengan node IPv4 yang sudah eksis sebelumnya (Chown et al. 2002). Mekanisme ini secara umum terbagi menjadi tiga kategori, yaitu berupa mekanisme dual-stack, mekanisme tunneling, dan mekanisme penerjemahan protokol.

 Ketiga kategori mekanisme tersebut memiliki cara kerja dan tujuan yang berbeda. Pada mekanisme dual-stack, sebuah node akan dilengkapi dengan dua jenis protokol IP, sehingga sering disebut IPv4/IPv6 node. Ini merupakan cara paling sederhana dalam mekanisme transisi.

Masing-masing IPv4/IPv6 node akan diberikan alamat IPv4 dan IPv6. Tunneling disebut juga sebagai enkapsulasi, yaitu paket dari satu protokol dienkapsulasi ke dalam paket dari protokol yang berbeda. Mekanisme ini digunakan ketika dua node yang menggunakan protokol yang sama ingin berkomunikasi menggunakan jalur yang dimiliki protokol lain. Kedua mekanisme sebelumnya tidak memiliki kemampuan menghubungkan node IPv6 yang ingin berkomunikasi dengan node IPv4, atau sebaliknya.

 Jenis komunikasi tersebut membutuhkan mekanisme yang mampu menerjemahkan antara IPv4 dan IPv6. Inilah yang merupakan keunggulan mekanisme penerjemahan protokol. NAT-PT yang menjadi objek pada penelitian ini adalah salah satu implementasi dari mekanisme perjemahan protokol.

H.    Titik – Titik Perbedaannya Sebagai Berikut :

1.      Fitur
IPv4: Jumlah alamat menggunakan 32 bit sehingga jumlah alamat unik yang didukung terbatas 4.294.967.296 atau di atas 4 miliar alamat IP saja. NAT mampu untuk sekadar memperlambat habisnya jumlah alamat IPv4, namun pada dasarnya IPv4 hanya menggunakan 32 bit sehingga tidak dapat mengimbangi laju pertumbuhan internet dunia.
IPv6: Menggunakan 128 bit untuk mendukung 3.4 x 10^38 alamat IP yang unik. Jumlah yang masif ini lebih dari cukup untuk menyelesaikan masalah keterbatasan jumlah alamat pada IPv4 secara permanen.

2.      Routing
IPv4: Performa routing menurun seiring dengan membesarnya ukuran tabel routing. Penyebabnya pemeriksaan header MTU di setiap router dan hop switch.
IPv6: Dengan proses routing yang jauh lebih efisien dari pendahulunya, IPv6 memiliki kemampuan untuk mengelola tabel routing yang besar.

3.      Mobilitas
IPv4: Dukungan terhadap mobilitas yang terbatas oleh kemampuan roaming saat beralih dari satu jaringan ke jaringan lain.
IPv6: Memenuhi kebutuhan mobilitas tinggi melalui roaming dari satu jaringan ke jaringan lain dengan tetap terjaganya kelangsungan sambungan. Fitur ini mendukung perkembangan aplikasi-aplikasi.

4.      Keamanan
IPv4: Meski umum digunakan dalam mengamankan jaringan IPv4, header IPsec merupakan fitur tambahan pilihan pada standar IPv4.
IPv6: IPsec dikembangkan sejalan dengan IPv6. Header IPsec menjadi fitur wajib dalam standar implementasi IPv6.

5.      Ukuran header
IPv4: Ukuran header dasar 20 oktet ditambah ukuran header options yang dapat bervariasi.
IPv6: Ukuran header tetap 40 oktet. Sejumlah header pada IPv4 seperti Identification, Flags, Fragment offset, Header Checksum dan Padding telah dimodifikasi.

6.      Header checksum
IPv4: Terdapat header checksum yang diperiksa oleh setiap switch (perangkat lapis ke 3), sehingga menambah delay.
IPv6: Proses checksum tidak dilakukan di tingkat header, melainkan secara end-to-end. Header IPsec telah menjamin keamanan yang memadai

7.      Fragmentasi
IPv4: Dilakukan di setiap hop yang melambatkan performa router. Proses menjadi lebih lama lagi apabila ukuran paket data melampaui Maximum Transmission Unit (MTU) paket dipecah-pecah sebelum disatukan kembali di tempat tujuan.
IPv6: Hanya dilakukan oleh host yang mengirimkan paket data. Di samping itu, terdapat fitur MTU discovery yang menentukan fragmentasi yang lebih tepat menyesuaikan dengan nilai MTU terkecil yang terdapat dalam sebuah jaringan dari ujung ke ujung.

8.      Configuration
IPv4: Ketika sebuah host terhubung ke sebuah jaringan, konfigurasi dilakukan secara manual.
IPv6: Memiliki fitur stateless auto configuration dimana ketika sebuah host terhubung ke sebuah jaringan, konfigurasi dilakukan secara otomatis.

9.      Kualitas  Layanan
IPv4: Memakai mekanisme best effort untuk tanpa membedakan kebutuhan.
IPv6: Memakai mekanisme best level of effort yang memastikan kualitas layanan. Header traffic class menentukan prioritas pengiriman paket data berdasarkan kebutuhan akan kecepatan tinggi atau tingkat latency tinggi.

Beberapa perbandingan utama IPv4 dan IPv6 :

IPv4	IPv6
Panjang        alamat 32 bit (4 bytes)	Panjang alamat 128 bit (16 bytes)
Dikonfigurasi secara manual atau DHCP IPv4	Tidak harus dikonfigurasi secara manual, bisa menggunakan address autoconfiguration.
Dukungan terhadap IPSec opsional	Dukungan terhadap IPSec dibutuhkan
Fragmentasi dilakukan oleh pengirim dan pada router, menurunkan kinerja router.	Fragmentasi dilakukan hanya oleh pengirim.
Tidak mensyaratkan ukuran paket pada link-layer dan harus bisa menyusun kembali paket berukuran 576 byte.	Paket link-layer harus mendukung ukuran paket 1280 byte dan harus bisa menyusun kembali paket berukuran 1500 byte
Checksum termasuk pada header.	Cheksum tidak masuk dalam header.
Header mengandung option.	Data opsional dimasukkan seluruhnya ke dalam extensions header.
Menggunakan ARP Request secara broadcast untuk menterjemahkan alamat IPv4 ke alamat link-layer.	ARP Request telah digantikan oleh Neighbor Solitcitation secara multicast.
Untuk mengelola keanggotaan grup pada subnet lokal digunakan Internet Group Management Protocol (IGMP).	IGMP telah digantikan fungsinya oleh Multicast Listener Discovery (MLD).