Analisis dan Desain TCP/IP Versi 6

Latar Belakang

Sejak awal tahun 1990-an, organisasi  Internet Enginering Task Force (IETF) mulai menyadari bahwa suatu saat routing protocol IPv4 akan mengalami keterbatasan dalam penyediaan alamat Internet Protocol (IP) dan mulai mencari suatu routing protocol pengganti yang dapat menyediakan jumlah alamat IP lebih banyak. Hal ini yang kemudian mengawali proses pengembangan IPv6 (IP next generation) sebagai penerus IPv4. Untuk IPv6 ditetapkan menjadi salah satu standar IETF melalui RCF 2460.

Perubahan ke IPv6 juga mendorong berkembangnya protokol-protokol baru pada OSI dan TCP/IP sebagai penunjang protocol routing IPv6 itu sendiri, seperti misalnya protokol baru Internet Control Message Protocol (ICMPv6),Neighbor Discovery, dan Mlticast Listener Discovery (MLD). Header IPv6 yang lebih sederhana sehingga hal ini juga mempengaruhi infrastruktur network keseluruhan.

IPv6 telah dirancang dengan skalabilitas yang tinggi agar dapat digunakan dalam jangka waktu yang lama untuk terus memungkinkan pertumbuhan Internet. Namun,penerapan IPv6 masih berjalan lambat dan masih terbatas dalam jaringan internet tertentu.hal ini terjadi karena perangkat dan infrastruktur yang secara luas digunakan dalam keseluruhan jaringan internet masih merupakan perangkat dan infrastruktur dari IPv4, dan sepertinya masih akan terus berlangsung sampai beberapa waktu ke depan. Akan tetapi cepat atau lambat pada akhirnya IPv6 akan menggantikan dominasi dari IPv4 sebagai routing protocol.

Sebelum perubahan infrastruktur sepenuhnya ke IPv6, maka diperlukan suatu solusi di mana IPv6 harus dapat berdampingan dengan IPv4, keduanya harus dapat saling berkomunikasi dengan compability yang sesuai. Apabila selama masa transisi hal tersebut tidak dapat terpenuhi,maka dapat terjadi kekacauan pada jaringn internet. Inilah yang membuat transisi dari IPv4 ke IPv6 dilakukan secara bertahap. Sebagai salah satu solusi dari permasalahan ini adalah dengan menggunakan metode Tunneling.

Teori Dasar alamat IPv6

Definisi dan Spesifikasi Dasar IPV6

IP versi 6 (IPv6) adalah protokol Internet versi baru yang didesain sebagai pengganti dari Internet protocol versi 4 (IPv4) yang didefinisikan dalam RFC 791.Request for Comments (RFC) adalah salah satu dari seri dokumen infomasi dan standar Internet bernomor yang diikuti secara luas oleh perangkat lunakuntuk digunakan dalam jaringaninternet dan beberapa sistem operasi jaringan.

Berbeda dengan IPv4 yang hanya memiliki panjang 32-bit (jumlah total alamat yang dapat dicapainya mencapai 4,294,967,296 alamat), IPv6 memiliki panjang 128-bit. IPv4, meskipun total alamatnya mencapai 4 miliar, pada kenyataannya tidak sampai 4 miliar alamat, karena ada beberapa limitasi, sehingga implementasinya saat ini hanya mencapai beberapa ratus juta saja. IPv6, yang memiliki panjang 128-bit, memiliki total alamat yang mungkin hingga 2128=3,4 x 1038 alamat. Total alamat yang sangat besar ini bertujuan untuk menyediakan ruang alamat yang tidak akan habis (hingga beberapa masa ke depan), dan membentuk infrastruktur routing yang disusun secara hierarkis, sehingga mengurangi kompleksitas proses routing dan tabel routing.

Sama seperti halnya IPv4, IPv6 juga mengizinkan adanya DHCP Server sebagai pengatur alamat otomatis. Jika dalam IPv4 terdapat dynamic address dan static address, maka dalam IPv6, konfigurasi alamat dengan menggunakan DHCP Server dinamakan dengan stateful address configuration, sementara jika konfigurasi alamat IPv6 tanpa DHCP Server dinamakan dengan stateless address configuration. 

Seperti halnya IPv4 yang menggunakan bit-bit pada tingkat tinggi (high-order bit) sebagai alamat jaringan sementara bit-bit pada tingkat rendah (low-order bit) sebagai alamat host, dalam IPv6 juga terjadi hal serupa. Dalam IPv6, bit-bit pada tingkat tinggi akan digunakan sebagai tanda pengenal jenis alamat IPv6, yang disebut dengan Format Prefix (FP). Dalam IPv6, tidak ada subnet mask, yang ada hanyalah Format Prefix. Pengalamatan IPv6 didefinisikan dalam RFC 2373.

Format Alamat IPv6

Dalam IPv6, alamat 128-bit akan dibagi ke dalam 8 blok berukuran 16-bit, yang dapat dikonversikan ke dalam bilangan heksadesimal berukuran 4-digit. Setiap blokbilangan heksadesimal tersebut akan dipisahkan dengan tanda titik dua (:). Karenanya, format notasi yang digunakan oleh IPv6 juga sering disebut dengan colon-hexadecimal format, berbeda dengan IPv4 yang menggunakan dotted-decimal format.

Berikut ini adalah contoh alamat IPv6 dalam bentuk bilangan biner:

0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100111011000000101010101000000000

1111111111111110001010001001110001011010

Untuk menerjemahkannya ke dalam bentuk notasi colon-hexadecimal format, angka-angka biner di atas dibagi ke dalam 8 buah blok berukuran 16-bit:

0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010

 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010

Lalu, setiap blok berukuran 16-bit tersebut dikonversikan ke dalam bilangan heksadesimal dan setiap bilangan heksadesimal tersebut dipisahkan dengan menggunakan tanda titik dua. Hasil konversinya adalah sebagai berikut:

21da:00d3:0000:2f3b:02aa:00ff:fe28:9c5a

Jenis-jenis Alamat IPv6

IPv6 mendukung beberapa jenis format prefix, yakni sebagai berikut:

• Alamat Unicast, yang menyediakan komunikasi secara point-to-point, secara langsung antara dua host dalam sebuah jaringan.
• Alamat Multicast, yang menyediakan metode untuk mengirimkan sebuah paket data ke banyak host yang berada dalam group yang sama. Alamat ini digunakan dalam komunikasi one-to-many.
• Alamat Anycast, yang menyediakan metode penyampaian paket data kepada anggota terdekat dari sebuah group. Alamat ini digunakan dalam komunikasi one-to-one-of-many. Alamat ini juga digunakan hanya sebagai alamat tujuan (destination address) dan diberikan hanya kepada router, bukan kepada host-host biasa.

Jika dilihat dari cakupan alamatnya, alamat unicast dan anycast terbagi menjadi alamat-alamat berikut:

• Link-Local, merupakan sebuah jenis alamat yang mengizinkan sebuah komputer agar dapat berkomunikasi dengan komputer lainnya dalam satu subnet.
• Site-Local, merupakan sebuah jenis alamat yang mengizinkan sebuah komputer agar dapat berkomunikasi dengan komputer lainnya dalam sebuah intranet.
• Global Address, merupakan sebuah jenis alamat yang mengizinkan sebuah komputer agar dapat berkomunikasi dengan komputer lainnya dalam Internet berbasis IPv6.

Kelebihan IP V6

1. Format header baru. Header baru IPv6 lebih efisien daripada header pada IPv4 (karena memiliki overhead yang lebih kecil). Hal ini diperoleh dengan menghilangkan beberapa bagian yang tidak penting atau opsional.
2. Jumlah alamat yang jauh lebih besar. Dengan spesifikasi bit untuk alamat standar sebanyak 128-bit memiliki arti IPv6 akan mampu menyediakan 2^128 kemungkinan alamat unik. Walaupun tidak semuanya akan dialokasikan namun sudah cukup untuk keperluan masa mendatang sehingga teknologi semacam NAT pada IPv4 sudah tidak perlu lagi digunakan.  
3. Infrastruktur routing dan addressing yang efisien dan hirarkis.Arsitektur pengalamatan IPv6 yang hirarkis membuat infrastruktur routing menjadi efisien dan hirarkis juga. Adanya konsep skup juga memudahkan dalam manajemen pengalamatan untuk berbagai mode teknologi transmisi.
   Kemampuan Plug-and-play melalui stateless maupun statefull address auto-configuration.Pada teknologi IPv6, sebuah node yang memerlukan alamat bisa secara otomatis mendapatkannya (alamat global) dari router IPv6 ataupun cukup dengan mengkonfigurasi dirinya sendiri dengan alamat IPv6 tertentu (alamat link local) tanpa perlu adanya DHCP server seperti pada IPv4. Hal ini juga akan memudahkan konfigurasi. Hal ini penting bagi kesuksesan teknologi pengalamatan masa depan karena di Internet masa depan nanti akan semakin banyak node yang akan terkoneksi. Perangkat rumah tangga dan bahkan manusia pun bisa saja akan memiliki alamat IP. Tentu saja ini mensyaratkan kesederhanaan dalam konfigurasinya. Mekanisme konfigurasi otomatis pada IPv6 ini akan memudahkan tiap host untuk mendapatkan alamat, menemukan tetangga dan router default bahkan menggunakan lebih dari satu router default untuk redundansi dengan efisien.
4. Keamanan yang sudah menjadi standar built-in.Jika pada IPv4 fitur IPsec hanya bersifat opsional maka pada IPv6 fitur IPsec ini menjadi spesifikasi standar. Paket IPv6 sudah bisa secara langsung diamankan pada layer network.
5. Dukungan  yang lebih bagus untuk QoS. Adanya bagian (field) baru pada header IPv6 untuk mengidentifikasi trafik (Flow Label) dan Traffic Class untuk prioritas trafik membuat QoS yang lebih terjamin bisa diperoleh, bahkan ketika payload dari paket terenkripsi dengan IPSec dan ESP.
6. Berbagai protokol baru untuk keperluan interaksi antar node
7. Adanya protokol baru misalnya Network Discovery dengan komunikasi multicast dan unicast yang efisien bisa menggantikan komunikasi broadcast ARP untuk menemukan neighbor dalam jaringan.
8. Ekstensibilitas.  Di masa depan IPv6 dapat dikembangkan lagi fitur-fiturnya dengan menambahkanya pada extension head.

Kekurangan IP V6

1. Operasi IPv6 membutuhkan perubahan perangkat (keras dan/atau lunak) yang baru yang mendukungnya.
2. Harus ada pelatihan tambahan, serta kewajiban tetap mengoperasikan jaringan IPv4, sebab masih banyak layanan IPv6 yang berjalan di atas IPv4. 

Implementasi IP V6

• Sumber daya manusia, dengan memberikan sosialisasi, training, ataupun workshop mengenai IPv6.
• Akses, yakni segera mengajukan kepada provider yang sudah memiliki blok IPv6 sehingga mudah dalam menerapkannya pula ke dalam jaringan internal organisasi.
• Perangkat jaringan, perangkat jaringan yang digunakan harus dipastikan kompatibel dan dapat berjalan di atas platform IPv6. Mengingat kapasitas dari IPv6 ini lebih besar, harus dipertimbangkan juga spesifikasi perangkat jaringan tersebut, misal: Storage dan CPU-nya.
• Perangkat lainnya, perangkat pendukung yang mungkin digunakan dalam sistem jaringan.
• End user equipment, end user equipment juga menjadi hal yang patut dipertimbangkan, apakah kompatibel terhadap pemakaian IPv6 atau tidak. Misal: NIC support IPv6 atau tidak, OS support IPv6 atau tidak, dsb.
• Regulasi, perlu adanya kebijakan yang bersifat mengikat dan berskala nasional sehingga seluruh elemen dapat mendukung proses implementasi IPv6 tersebut.

Cara Kerja IP V6

IP bertanggung jawab setelah hubungan berlangsung. Tugasnya adalah untuk merutekan paket data di dalam network. IP hanya bertugas menjadi kurir dari TCP dan mencari jalur yang terbaik dalam penyampaian datagram. IP “tidak bertanggung jawab” jika data tersebut tidak sampai dengan utuh, namun IP akan mengirimkan pesan kesalahan melalui ICMP (Internet Control Message Protokol) dan kemudian kembali ke sumber data.

Karena IP hanya mengirimkan data tanpa mengetahui urutan data mana yang akan disusun berikutnya, maka menyebabkan IP mudah untuk dimodifikasi di daerah sumber dan tujuan datagram.

Sumber :

http://id.wikipedia.org/wiki/Alamat_IP_versi_6

http://jaringankomputer.org/ipv6adalah-pengertian-ipv6-danapa-kelebihanipv6/

https://heriyansah007.wordpress.com/2013/10/21/pengenalan-ipv6/

http://tipnya.blogspot.com/2013/01/perbedaan-ipv4-dengan-ipv6-kelebihan.html

http://rainbow-brothers.blogspot.com/2013/11/pengertian-dan-pengenalan-ipv6.html

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/Pengenalan%20IP%20V6.txt

http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/TCP/IP:_IPv6_Internet_Protocol_Versi_6

http://simforthjoan.blogspot.com/