Что такое ipv6 адрес

Любое устройство, будь то компьютер, мобильный телефон или КПК, при подключении к Интернету должно получить уникальный числовой идентификатор, называемый IP-адресом. Рядовые пользователи Интернета практически не сталкиваются с IP-адресами благодаря существованию системы доменных имен (DNS). Если человек хочет зайти на сайт, он просто вводит его доменное имя, не задумываясь о цифрах. Однако именно числовые IP-адреса лежат в основе функционирования Всемирной паутины.

Формат IP-адреса определен в IP-протоколе, основная функция которого – передача данных через набор объединенных компьютерных сетей. Выбор пути передачи данных называется маршрутизацией.

Сегодня в Интернете используется протокол IPv4, созданный в 70-е годы прошлого столетия. Каждый IP-адрес в нем состоит из 32 бит и представлен в виде четырех чисел по 8 бит, разделенных точками. Такой подход позволяет получить более четырех миллиардов уникальных IP-адресов. На заре эры Интернета казалось, что этого более чем достаточно. А поэтому адреса целыми блоками выдавались напрямую организациям, среди которых преобладали научные учреждения и университеты.

Однако быстрый рост популярности Сети показал, что свободные идентификаторы закончатся гораздо быстрее, чем предполагалось изначально. Число устройств, способных подключаться к Интернету, многократно возросло. Эксперты рассчитали, что при нынешних темпах развития Интернета возможностей системы IPv4 хватит еще на 5 лет. По данным корпорации ICANN на октябрь 2007 года, осталось всего лишь чуть более 650 тыс. свободных IP-адресов.

Пессимисты утверждают, что IPv4 исчерпает себя уже в 2009 году. Протокол обладает и рядом других существенных недостатков. В 32-битном пространстве достаточно сложно построить и упорядочить структуру адресов, что приводит к увеличению маршрутных таблиц и, следовательно, значительно усложняет маршрутизацию в Интернете.

Кроме того, в протоколе не предусмотрены механизмы информационной безопасности, например, отсутствует возможность шифрования данных.

Наконец, в IPv4 не поддерживается качество обслуживания, то есть информация о пропускной способности и задержках, которая необходима для работы некоторых сетевых приложений.

Ученые давно задумались над возможным усовершенствованием IPv4. В конце 70х для передачи голосовых и видеоданных был разработан экспериментальный протокол ST, который затем был модернизирован в ST2. Он представлял собой надстройку к уже существовавшему IPv4 и использовался в ряде коммерческих проектов, однако широкого распространения так и не получил. Неофициально ST2 называли протоколом IPv5.

В 1992 году появилась новая технология, которая получила название IPv6 или Internet Protocol version 6. В IPv6 длина IP-адреса расширена до 128 бит, поэтому число доступных идентификаторов увеличивается практически до бесконечности.

Таким образом, применение этой технологии позволяет снабдить каждое устройство, имеющее доступ в Интернет, уникальным IP-адресом. А это обеспечивает непосредственное взаимодействие всех устройств, подключенных к Сети. Такое взаимодействие даст возможность, например, управлять кондиционером, находящимся у вас дома, прямо из офиса. Помимо увеличения адресного пространства протокол обладает и другими преимуществами. Например, в IPv6 существует отдельный тип адресов «anycast address», который позволяет устройству (в терминологии адресации оно называется узлом), подключенному к Интернету, отправлять запрос любой группе серверов. Это дает возможность узлу определить сервер, находящийся к нему ближе других и далее взаимодействовать только с ним.

Кроме того, в новом протоколе был улучшен формат заголовка пакета данных. Ряд его полей, которые существовали в IPv4, не вошли в IPv6, часть из них стала необязательной, а некоторые были усовершенствованы. При этом в заголовке IPv6 появилось несколько новых полей. С их помощью можно задать хосту-отправителю приоритет для своих пакетов, а также обеспечить потоковую обработку, что значительно ускоряет маршрутизацию. В результате оптимизации заголовка число полей сократилось с 14 до 8, что позволяет существенно увеличить скорость обмена данными между устройствами. Стоит отметить, что протокол позволяет при необходимости добавлять в IP-заголовки новые поля.

Еще одна важная особенность IPv6 заключается в том, что в нем реализована возможность шифрования данных и поддерживается сервис качества обслуживания, особенно необходимый для мультимедийных трансляций.

Таким образом, новая технология обладает рядом преимуществ. Поэтому сегодня уже идет подготовительный этап по ее полноценному внедрению. В частности, утверждена политика делегирования новых IP-адресов. Согласно ей, каждый адрес может быть приписан только одному устройству и должен быть зарегистрирован в специальной базе данных. При этом распределение нового адресного пространства должно происходить с максимальным использованием принципов иерархии. Это необходимо для того, чтобы не допустить разрастания таблиц маршрутизации.

Схема делегирования адресов в IPv6 имеет следующий вид: корпорация ICANN, выполняющая IANA функции (к ним относится распределение адресного пространства), передает блок IP-адресов своему региональному представителю (региональной интернет-регистратуре – RIR). Далее адреса распределяются между организациями, представляющими RIR в каждой стране региона. Те в свою очередь передают их интернет-провайдерам, которые, в конечном итоге, делегируют их конечным пользователям.

Организация, являющаяся местным представителем и претендующая на получение блока IP-адресов, должна предоставить региональной интернет-регистратуре двухлетний план по их передаче конечным пользователям, на основании которого ей будет выдана специальная лицензия. Она действительна в течение определенного срока и может быть отобрана вместе с выделенными адресами в случае невыполнения организацией указанного выше плана. При этом местный представитель может получить дополнительные IP-адреса в случае нехватки ранее выданных.

Полноценное внедрение IPv6 – дело недалекого будущего. Правительства многих стран уже осознали необходимость перехода к IPv6. Так, в США уже в конце следующего года будут определены подрядчики для модернизации существующей системы IP-адресов. В Европейском Союзе в настоящее время разрабатываются меры, способствующие скорейшему внедрению нового адресного пространства.

Тенденция по внедрению IPv6 не обошла стороной и Россию. Один из активных участников этого процесса – Российский научно-исследовательский институт развития общественных сетей (РосНИИРОС). В 2003 году он предоставил абонентам опорной научно-образовательной сети RBNet возможность тестирования новой технологии. Для осуществления этого проекта были заключены пиринговые соглашения с сетями GEANT (Стокгольм), Abilene (Internet2) и ASNET. В сети RBNet при переходе к новой версии протокола IP реализована архитектура с двойным стеком IPv4/IPv6 для обеспечения обратной совместимости с доминирующим сейчас в Интернете протоколом IPv4.

IPv6: что это и зачем

Переводы, 20 июля 2018 в 9:55
Никита Прияцелюк

Многие слышали про последнюю версию протокола IP — IPv6, которая должна заменить IPv4. Однако зачем нужна эта замена? Разбираемся в вопросе, попутно рассматривая разницу между обеими версиями и преимущества новой.

Зачем менять IPv4 на что-то другое?

Потому что адресов IPv4 уже не хватает.

IP-уровень стека протоколов TCP/IP — наиболее важная часть всей архитектуры Интернета. Тем не менее вскоре после запуска IPv4 стали очевидны его ограничения в плане масштабируемости и возможностей. IPv4 для работы необходимо несколько надстроек вроде ICMP и ARP. К середине 1990-х разработали замену IPv4 — IPv6. Требований к Интернету становилось всё больше, а IPv6 отвечал им лучше, чем предыдущая версия.

Каковы самые очевидные отличия IPv4 и IPv6?

128 бит в IPv6-адресе представляют собой восемь 16-битных шестнадцатеричных блоков, разделённых двоеточиями. Например, 2dfc:0:0:0:0217:cbff:fe8c:0. Традиционной формой записи IPv4 адреса является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками. Через дробь указывается длина маски подсети. Например, 192.168.0.0/16.

В IPv4 для мультивещания зарезервирована подсеть 224.0.0.0/4. IPv6 для этой цели использует встроенное адресное пространство FF00::/8;

IPv4 использует широковещательные адреса для передачи широковещательных пакетов, IPv6 — многоадресные группы;

IPv4 использует 0.0.0.0 в качестве неопределённого адреса, а 127.0.0.1 для создания адреса обратной связи (loopback). В IPv6 используются :: и ::1 соответственно;

IPv4 использует глобально уникальные публичные адреса для трафика и «частные» адреса, IPv6 — глобально уникальные юникаст-адреса и локальные адреса (FD00::/8).

Чем IPv6 лучше?

Преимущества IPv6 перед IPv4:

Более эффективная маршрутизация без фрагментации пакетов;

Встроенная технология Quality of Service (QoS), которая определяет чувствительные к задержке пакеты;

Устранение NAT для расширения адресного пространства с 32 до 128 бит;

Встроенная поддержка IPsec (использование IPsec опционально);

Автоконфигурация адресов для упрощения администрирования сети;

Улучшенная структура заголовка с меньшими затратами на обработку.

IPv6 более безопасен, чем IPv4?

Нет, в теории они одинаково безопасны.

После запуска IPv6 появилась встроенная возможность шифровать интернет-трафик с помощью распространённого (но не настолько, как SSL) стандарта шифрования IPSec, который не даёт прочитать содержимое трафика при его перехвате. Однако шифрование и расшифровка данных требует оборудования, которое стоит денег. К тому же IPSec можно реализовать и на IPv4, что в теории означает, что IPv4 и IPv6 одинаково безопасны.

Некоторые эксперты утверждают, что пока переход не завершён, пользователи шестой версии находятся в большей опасности, чем пользователи четвёртой. Провайдеры могут использовать IPv6-туннели для предоставления пользователям IPv4 доступа к IPv6-контенту. Злоумышленники могут использовать эти туннели для проведения своих атак.

Ещё одна потенциальная проблема связана с автоконфигурацией — новой функцией IPv6. Она позволяет устройствам самостоятельно назначать себе IP-адрес на основе MAC-адреса, что может быть использовано сторонними лицами для отслеживания определённых пользователей. Тем не менее на устройствах под управлением популярных операционных систем уже установлены расширения конфиденциальности, поэтому для большинства людей это не будет проблемой.

IPv6 быстрее IPv4?

Скорость интернета с IPv6 не будет сильно отличаться от скорости с IPv4. С одной стороны, работа IPv6 должна быть быстрее из-за более простого формата. Однако во время перехода некоторые методы вроде IPv6-туннелей будут создавать дополнительную задержку при преобразовании запросов в IPv4 и наоборот.

Так почему бы просто не перейти на IPv6?

Основная причина — стоимость. Для обновления всех серверов, маршрутизаторов и коммутаторов, которые всё это время зависели только от IPv4, требуется уйма денег и времени.

Кроме того, чтобы справиться с нехваткой адресов, провайдеры назначают пользователям динамический адрес, который может меняться при подключении к другой сети. После отключения от сети устройства освобождают свой адрес, делая его доступным для других устройств. По сути вы арендуете, но не владеете адресом. Это сильно замедляет переход с IPv4 на IPv6.

Но это не значит, что IPv6 не распространяется. Напротив, он используется параллельно с IPv4. Как сообщает Google, около 14% его пользователей используют IPv6. А по заявлениям провайдера Comcast, в Соединённых Штатах уже половина пользователей используют IPv6.

Резюмируем

Нельзя сказать, что IPv6 быстрее и безопаснее, но у него есть ряд преимуществ вроде более эффективной маршрутизации без фрагментации пакетов, встроенной поддержки IPsec и автоконфигурации адресов. А из-за ограниченности адресного пространства IPv4 переход на него неизбежен.

Настройка оборудования

Блог о модемах, роутерах и gpon ont терминалах.

IPv6 для Чайников

Ближайшие пару-тройку лет в глобальной сети Интернет грядут перемены. Революционные перемены. Всё дело в том, что дальнейшее развитие глобальной сети Интернет невозможно без расширения адресного пространства. А это возможно только в помощью перехода к протоколу IPv6 — основному протоколу будущего, призванному решить проблему масштабирования сетей и расширить функциональность современных сетевых устройств и приложений. Но, обо всем по порядку.

А зачем нам IPv6?

В первой половине 2011 года Европейским отделением RIPE NCC был продан последний свободный блок из 16 миллионов уже привычных нам IP-адресов 4-й версии — подсеть 185.0.0.0/8. То есть фактически глобальный пуль IP-адресов стал равен 0. Чем это грозит рядовому пользователю?! Начать думаю стоит с того, что сейчас сетевой модуль — LAN, Wi-Fi или 3G — присутствует практически в каждом компьютере, ноутбуке, планшете и смартфоне, число сетевых устройств в мире увеличивается в геометрической прогрессии. Даже если учитывать что подавляющее большинство этих устройств выходят в сеть Интернет через абонентские устройства доступа — роутеры, модемы, оптические терминалы используя технологию NAT либо прокси-серверы, то всё равно такой рост сетевых устройств приведет к тому, что у провайдеров закончатся (а у некоторых уже закончились) свободные IP-адреса. Что делать провайдерам? А провайдеры начнут применять различные ухищрения типа PG-NAT (NAT на уровне провайдера) с выдачей абонентам серых IP-адресов из внутренней локальной сети и т.п. И чем дальше — тем больше абонентов будут сидеть за NAT провайдера. После этого у абонентов могут начаться проблемы со скоростью (особенно через torrent-сети а силу их особенностей), с онлайн-играми и т.п.
Как ни крути, выход один — переход на новый протокол IPv6. Конечно сразу одним махом перейти не получится при любом раскладе, но чем быстрее миграция начнется, тем быстрее проблема будет решаться, ведь по мере перехода будут освобождаться IPv4 адреса.
Казалось бы — всё это проблемы провайдеров, а рядовому пользователю в чем польза?
Конечно до конца ещё не известно в каком виде пользователю будет предоставляться IPv6 — в виде адреса или в виде целой подсети адресов (а подсетей в новом протоколе огромное количество). Но если будут предоставляться сразу подсети, то надобность в NAT’е на абонентских устройствах отпадет в принципе и пользователям не нужно будет в дальнейшем мучиться с пробросом портов на домашних роутерах — у всех компьютеров в домашней сети будут белые внешние адреса.
Второй значительных плюс — увеличение скорости в файлообменных сетях, особенно через Torrent. Правда поддержка IPv6 обязательна и со стороны файлообменных серверов и трекеров.
Третий значительные плюс — закрепление статически за пользователем определенной подсети адресов, которые не будут меняться динамически каждый раз при переподключении к провайдеру.

А разве IPv4 и IPv6 не похожи?

Нет. Совершенно не похожи. Уровень у протоколов один уровень — сетевой. На этом их сходство и заканчивается. IPv4 и IPv6 — это два совершенно разных протокола. Самое важное отличие протоколов, заметное даже визуально, заключается в длине адресного пространства. В то время как четвертая версия протокол использует 32-битные адреса в виде набора из четырех октетов, в шестой версии адрес имеет длину уже 128 бит. К тому же, IPv6 значительно более сложен и технологически сильно продвинут, вплоть до наличия элементов маршрутизации уже на уровне заголовков.

IP-адреса в IPv6.

IP-адрес в шестой версии имеет более сложную иерархическую структуру, нежели IPv4. Благодаря размеру адреса в 128 бит, для использования доступны 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 адресов. Согласитесь, огромная цифра.
На текущий момент определены 3 формата IPv6-адресов:

1) Стандартный, основной формат IPv6-адреса.
X:X:X:X:X:X:X:X, где каждое число X — это шестнадцатеричное 16-битное число, которое состоит из 4 символов в шестнадцатеричной системе. Пример IPv6 — адреса:
21DA:7654:DE12:2F3B:02AA:EF98:FE28:9C5A

2) Сжатый формат IPv6-адреса.
Если в адресе есть несколько групп, содержащие в себе только нулевые биты, то для удобства принят специальный тип сокращения вот такого вида «::». Выглядит это так:
был EF98:3:0:0:0:0:2F3B:7654 стал EF98:3::2F3B:7654
или был FF01:0:0:0:0:0:0:1 стал FF01::1
При этом существует такое ограничение: через два двоеточия можно заменять только одну группу байт.
Для наглядного примера пусть будет вот такой адрес: 1:0:0:0:1:0:0:1
Вот так можно: 1::1:0:0:1
И так можно: 1:0:0:0:1::1
А вот так — нельзя: 1::1::1

3) Альтернативный (переходный) формат.
Так как полный переход с IPv4 на IPv6 дело не двух дней, и займет оно весьма длительное время, то для удобство миграции существует 2 варианта переходных адресов — совместимые и отображенные.
Совместимые адреса предусмотрены для узлов сети, которые осуществляют туннелирование трафика из IPv6 в IPv4. Они будут широко применяться по перву на стыках сетей. Совместимые адреса имеют префикс ::/96 и выглядят так:
0:0:0:0:0:0:144.12.10.31 или сжато ::144.12.10.31
То есть из 128 бит адреса — 96 бит (6 октетов) нулей плюс 32 бита — IPv4-адрес.
Второй тип придуман специально для хостов, которые IPv6 не поддерживают. Таких тоже будет немало. Называются они «отображенные». Префикс отображенного IPv6-адреса — ::ffff:0:0/96 и выглядит вот так:
0:0:0:0:0:ffff:88.147.129.15 или сжато ::ffff:88.147.129.15
Здесь из 128 бит адреса первые 80 бит (5 октетов) занимают нули, затем 16 единичных бит, а затем 32 бита занимает IPv4-адрес.

Состав IP-адреса в IPv6

В IPv6 IP-адрес можно разделить на три составные части:
— глобальный префикс,
— идентификатор подсети,
— идентификатор интерфейса.
Рассмотрим для примера адрес:
21DA:7654:DE12:2F3B:02AA:EF98:FE28:9C5A.
В нем первые три поля в адресе протокола IPv6 указывают на префикс сайта — 21DA:7654:DE12. Глобальный префикс указывает в сети какого провайдера находится данный адрес. Четвертое поле — 2F3B — идентификатор подсети. Оставшиеся 4 поля — 02AA:EF98:FE28:9C5A — идентификатор интерфейса — аналогичен Host ID в IPv4 и определяет уникальный адрес хоста вашей сети.

А где в IPv6 маска подсети

В шестой версии протокола IP маска подсети не нужна как таковая. Её роль играет идентификатор подсети. Поля в 16 бит хватает для 65 535 подсетей.

Как работает IPv6

По умолчанию сетевой присваивается link-local адрес (fe80::/10), ну а затем хост используя этот адрес отправляет в сеть групповой ICMPv6-запрос — Router Solicitation — для поиска роутера.
Если роутер в сети есть, то он ответит хосту ICMPv6-сообщением — Router Advertisement. В ответе помимо IPv6-префикса сети могут так же присутствовать адрес шлюза, адреса DNS-серверов, MTU и пр. Затем, если на роутере запущен DHCPv6-сервер, то далее все пройдет как в случае обычного DHCP-сервера — интерфейсу присвоется адрес, маска, шлюз и DNS-серверы.
Если DHCP-сервера нет, то наш узел сам себе присвоит адрес с использованием этого префикса и своего физического MAC-адреса. Так же добавляется маршрут по умолчанию на найденный роутер.

Как использовать адреса IPv6 в URL

Каждому человеку, кто хотя бы раз настраивал роутер знакома ситуация, когда IP-адрес вводится в строке адреса браузера. Другой вариант, когда это приходится делать — в случае если кто-то запустил на компьютере веб-сервер без привязки доменного имени и Вам по какой-либо причине надо на него зайти. В случае IPv4 делается Вы просто пишете IP, например 192.168.0.1, в строке адреса и нажимаете кнопку Enter. Браузер преобразует IP-адрес в http, получаем такую строчку: http://192.168.0.1 По-умолчанию для Веб-сервера используется TCP-порт 80. Но иногда в настройках используют альтернативные порты, например 8080. В этом случае строка адреса будет выглядеть так: http://192.168.0.1:8080 , т.е. порт указывается через двоеточие -:- после адреса.
Но что же делать в случае, когда используется IPv6, ведь там все числа через двоеточие и браузер будет думать что это порт.
Так вот в случае IPv6 IP-адрес в адресной строке браузера закрывается квадратными скобками. Выглядит это так:
http://[21DA:7654:DE12:2F3B:02AA:EF98:FE28:9C5A]/
Если надо указать ещё и порт, то так:
http://[21DA:7654:DE12:2F3B:02AA:EF98:FE28:9C5A]:8080/

Навигация по записям

Помогло? Посоветуйте друзьям!

IPv6 для Чайников : 14 комментариев

Что могу сказать…..***ц товарищи)))
Теперь обычному пользователю вообще не разобраться с сеткой и решением проблем )))
Это было ожидаемо, что с ростом количества устройств в сети растет и «потребление» ip адресов.
Представьте звонок в call-центр:
оператор: — давайте проверим ваш ip адрес
абонент: — идите подальше, мне ваш интернет не нужен =))))

Короче поживем увидим =)

Здравствуйте. во-первых огромное спасибо за хорошую статью. во-вторых помогите пожалуйста разобраться. я настроил gogo client от freenet6. сайт доступен по адресу, которое они предоставляют в качестве домена, но вот открыть его по ipv 6 адресу не выходит. :-(. не с квадратными скобками, не без них. подскажите пожалуйста, что это такое, глюк? может можно решить его как-нибудь?. спасибо заранее.

Попробуйте пройти вот этот тест ipv6: test-ipv6.com чтобы определить не в Вашем ли провайдере дело.

Только первый тест:
tests run and pass/fail

Все остальные ok

Забыл уточнить, вылазила ошибка 404 когда пробовал открывать ipv6

Ну, я считаю, что такие перемены необходимы, так как 4 байта для ip адресов недостаточно. Разумеется, адреса типа 1234:1234:1234:1234:1234:1234:1234:1234 использовать неудобно, но на практике и с адресами IPv4 сталкиваться нечасто приходится, обычно все кто надо регистрируют домены. Я полностью за этот переход, и уже давно пытаюсь пользоваться IPv6

Я за переход на ipv6, он мне очень понравился, любовь с первого взгляда)

как-то мутновато однако но мысль глубокая однозначно!!

Здесь глупый вопрос.
Для IPV6 нужно ли менять сетевую плату?

Нужно ли в настройках адаптера, для IPv6, прописывать Ipv6 default gateway, как у ipv4?

Всё зависит от того, как организована сеть, к которой Вы подключаетесь.

У меня с 13.09 нет ин интернета через роутер МТС, в офисе не помогают, а предлагают купить новый, хотя мой ещё не старый и работает. Подскажите, как перейти на lpv6

Нина — а почему Вы решили что проблема в IPv6

Что такое IPv6 и для чего они нужны

IPv6 (Internet Protocol version 6) — новая версия протокола IP, призванная решить проблемы, с которыми столкнулась предыдущая версия (IPv4) при её использовании в Интернете, за счёт использования длины адреса 128 бит вместо 32. Протокол был разработан IETF.

В настоящее время протокол IPv6 уже используется в нескольких тысячах сетей по всему миру (более 14000 сетей на осень 2013), но пока ещё не получил столь широкого распространения в Интернете, как IPv4. На конец 2012 года доля IPv6 в сетевом трафике составляла около 1 %. К концу 2013 года ожидался рост до 3 %.

Сравнение с IPv4

Иногда утверждается, что новый протокол может обеспечить до 5·1028 адресов на каждого жителя Земли. Такое большое адресное пространство было введено ради иерархичности адресов (это упрощает маршрутизацию). Тем не менее, увеличенное пространство адресов сделает NAT необязательным. Классическое применение IPv6 (по сети /64 на абонента; используется только unicast-адресация) обеспечит возможность использования более 300 млн IP-адресов на каждого жителя Земли.

Из IPv6 убраны функции, усложняющие работу маршрутизаторов:

Маршрутизаторы больше не должны фрагментировать пакет, вместо этого пакет отбрасывается с ICMP-уведомлением о превышении MTU. Передающая сторона в IPv6, таким образом, обречена на использование технологии Path MTU discovery. Для лучшей работы протоколов, требовательных к потерям, минимальный MTU поднят до 1280 байт. Фрагментация поддерживается как опция (информация о фрагментации пакетов вынесена из основного заголовка в расширенные) и возможна только по инициативе передающей стороны.
Из IP-заголовка исключена контрольная сумма. С учётом того, что канальные (Ethernet) и транспортные (TCP и UDP) протоколы имеют свои контрольные суммы, ещё одна контрольная сумма на уровне IP воспринимается как излишняя. Кроме того, модификация поля hop limit (или TTL в IPv4) на каждом маршрутизаторе в IPv4 приводила к необходимости её постоянного перерасчёта.

Несмотря на огромный размер адреса IPv6, благодаря этим улучшениям заголовок пакета удлинился всего лишь вдвое: с 20 до 40 байт.

Улучшения IPv6 по сравнению с IPv4:

В сверхскоростных сетях возможна поддержка огромных пакетов (джамбограмм) — до 4 гигабайт;
Time to Live переименовано в Hop Limit;
Появились метки потоков и классы трафика;
Появилось многоадресное вещание.

Автоконфигурация (Stateless address autoconfiguration — SLAAC)

При инициализации сетевого интерфейса ему назначается локальный IPv6-адрес, состоящий из префикса fe80::/10 и идентификатора интерфейса, размещённого в младшей части адреса. В качестве идентификатора интерфейса часто используется 64-битный расширенный уникальный идентификатор EUI-64, часто ассоциируемый с MAC-адресом. Локальный адрес действителен только в пределах сетевого сегмента канального уровня и используется для обмена информационными ICMPv6 пакетами.

Для настройки других адресов узел может запросить информацию о настройках сети у маршрутизаторов, отправив ICMPv6 сообщение «Router Solicitation» на групповой адрес маршрутизаторов. Маршрутизаторы, получившие это сообщение, отвечают ICMPv6 сообщением «Router Advertisement», в котором может содержаться информация о сетевом префиксе, адресе шлюза, адресах рекурсивных DNS серверов, MTU и множестве других параметров. Объединяя сетевой префикс и идентификатор интерфейса, узел получает новый адрес. Для защиты персональных данных идентификатор интерфейса может быть заменён на псевдослучайное число.

Для большего административного контроля может быть использован DHCPv6, позволяющий администратору маршрутизатора назначать узлу конкретный адрес.

Для провайдеров может использоваться функция делегирования префиксов клиенту, что позволяет клиенту просто переходить от провайдера к провайдеру, без изменения каких-либо настроек.

Механизмы безопасности

В отличие от SSL и TLS, протокол IPSec позволит шифровать любые данные (в том числе UDP) без необходимости какой-либо поддержки со стороны прикладного ПО.

Основы адресации IPv6

Существуют различные типы адресов IPv6: одноадресные (Unicast), групповые (Anycast) и многоадресные (Multicast).

Адреса типа Unicast хорошо всем известны. Пакет, посланный на такой адрес, достигает в точности интерфейса, который этому адресу соответствует.

Адреса типа Anycast синтаксически неотличимы от адресов Unicast, но они адресуют группу интерфейсов. Пакет, направленный такому адресу, попадёт в ближайший (согласно метрике маршрутизатора) интерфейс. Адреса Anycast могут использоваться только маршрутизаторами.

Адреса типа Multicast идентифицируют группу интерфейсов. Пакет, посланный на такой адрес, достигнет всех интерфейсов, привязанных к группе многоадресного вещания.

Широковещательные адреса IPv4 (обычно xxx.xxx.xxx.255) выражаются адресами многоадресного вещания IPv6.

Адреса разделяются двоеточиями (напр. fe80:0:0:0:200:f8ff: fe21:67cf). Большое количество нулевых групп может быть пропущено с помощью двойного двоеточия (fe80::200:f8ff: fe21:67cf). Такой пропуск должен быть единственным в адресе.

Что такое IPV6 и зачем он нужен

Рассматриваемый протокол нового типа с каждым годом захватывает все большее количество сегментов в интернете. Его распространение ограничено лишь устаревшим оборудованием.

Оно последнее может поддерживать работу с системой рассматриваемого типа только после проведения серьезной модернизации или же не поддерживает вообще. В этом заключается единственный недостаток версии 6.

Зачем он нужен

Рассматриваемая система позволяет обеспечить каждого жителя Земли большим количеством информационных ресурсов (в размере 5×1028). Это необъятное количество было введено для обеспечения определенной иерархичности. Таким образом, существенно упрощается маршрутизация.

Имеются некоторые особенности, существенно упрощающие работу устройств, осуществляющих маршрутизацию:

фрагментирование пакетов с данными более не требуется;

из заголовка IP полностью исключена контрольная сумма.

Именно за счет отсутствия необходимости фрагментирования возрастает скорость обработки данных. Это также является одной из причин внедрения IP v.6 – его использование позволяет существенно снизить нагрузку на сетевое оборудование.

Благодаря исключению контрольной суммы из заголовка (за счет этого уменьшается его длина), отпадает необходимость в её пересчете при получении пакета данных. Что также положительным образом сказывается на скорости работы Интернет-соединения. Таким образом, можно в целом повысить скорость передачи данных за счет снижения количества обрабатываемой информации.

Представление адресов

IP состоит из двух основных составных частей:

Формат записи зависит от того, в какой сети он используется. Если сетевое пространство изолировано от глобальной сети Интернет, то администратор выбирает IP из специально зарезервированного диапазона (10.0.0.0/8 или 192.168.0.0/16). В случае, когда локальная сеть является составной частью Интернета, протокол определяется текущим провайдером и представляется в ином формате.

Узловой номер назначается конкретному оборудованию в независимости от локального местоположения узла. Так как маршрутизатор одновременно входит в несколько сетевых пространств. Каждому порту присваивается собственный символьный код.

Запись IP может осуществляться в двух формах:

Десятичный способ представления используется только для упрощения представления на экране компьютера для удобства пользователя. Двоичный способ представления отражает непосредственный вид в оперативной памяти компьютера. В среднем длина IP составляет 4 байта. Поэтому если представить его в двоичной форме, то он будет иметь вид 32-х разрядного числа – последовательно расположенных 0 и 1.

IP-адрес 213.128.193.154 после преобразования в двоичную форму будет иметь следующий вид: 11010101 1000000 11000001 10011010. При помощи такого формата представления можно легко определить класс.

Он характеризуется первыми цифрами в двоичном числе, расположенными в начале записи:

Видео: обзор протокола

IP-адреса в IPv6

Существует несколько типов адресов v.6:

Каждый имеет свои особенности. Пакет, посланный на unicast, всегда достигает в точности того интерфейса, на который был послан. Anycast по своему синтаксису не отличимы от Unicast. Но в отличие от первого они отправляются не конкретному интерфейсу, а целой их группе. Обычно пакет, отправленный определенному устройству, отсылается по первому интерфейсу согласно метрике. Anycast распознаются маршрутизаторами.

Multicast адресуется целой группе интерфейсов. Причем пакет данных всегда достигает каждого интерфейса, присутствующего в перечне. При записи символьного кода отображаются в виде восьми 4-хзначных шестнадцатеричных чисел, все они разделены между собой двоеточием. Каждая группа содержит в себе по четыре символа.

В памяти ПК и иного оборудования адрес выглядит следующим образом:

При наличии группы, состоящей из одних нулей, можно заменить её просто двоеточием.

В IP v.6 имеются зарезервированные группы:

fc00:: — заменяет собой Site-Local;

fec0::feff – диапазон помечен как устаревший;

fe80:febf – аналог 169.254.0.0/16 в старом стандарте;

2001:db8:: — используется в качестве примеров для документирования.

Типы и структуры адресов

Структура v.6 может быть самой различной. Также существует большое количество различных их типов.

На данный момент можно выделить следующие разновидности:

Каждый имеет свои особенности и назначение. Именно в дифференциации заключается самое важное преимущество перед устаревшей версией 4.

Глобальные

Адреса под названием Global Unicast являются аналогом публичных в IP v.4. По большей части все IP v.6 относятся именно к этому классу. Они в обязательном порядке должны быть строго уникальны по всему Интернету. Выдаются они региональными регистраторами IANA. Далее полученные символьные наборы передаются провайдерам. Те, в свою очередь, выдают их клиентам.

Диапазон групп, из которых набирают символьную составляющую, имеют первые три бита, равные «001». Эти данные обозначают, что первый hextet расположен в диапазоне от 2000 до 3FFF. При этом из данной группы следует в обязательном порядке выделить сеть, в которой используются группы из диапазона 2001:0DB8::/32. Он, согласно особой спецификации разработчиков данного протокола, применяется для примеров, документов.

Индивидуальные

Индивидуальный IP v.6 соответствует конкретному интерфейсу в пределах одного сегмента сети. Если действует топология соответствующего типа, то пакеты данных в процессе маршрутизации доставляются на конкретный интерфейс.

Важной особенность индивидуального IP является возможность применять его для обозначения целой группы интерфейсов. При этом маршрутизатор, передающий данные, будет воспринимать всю группу как одно устройство.

Такая особенность применяется с целью сбалансировать нагрузку в документе типа RFC 3513. IP v.6 рассматриваемого типа делится на несколько категорий адресов:

локальные, предназначенные для одного канала;

локальные, предназначенные для сетевого узла;

требуемые для совместимости.

Каждый имеет свое собственное предназначение и особенности эксплуатации. Необходимо обязательно это учитывать в процессе использования с различным оборудованием. Особенно это касается устройств, изначально спроектированных для работы с IP v.4.

Специальные

К специальным можно отнести Loopback, имеющего вид ::1. Все пакеты данных, передаваемые на устройство, не попадают за пределы целевого устройства, а возвращаются обратно на уровень IP-протокола. Наборы символов рассматриваемого типа аналогичны v. 4, имеющей вид 127.0.0.1. При помощи стандартной команды ping ::1 можно легко проверить наличие на ПК стековых протоколов TCP/IP.

Отличия IPv4 и IPv6

Всем работникам IT сферы необходимо знать, чем отличается IPV6 от IPV4. Более новая версия протокола имеет только положительные отличия от 4-ой.

К ним стоит отнести следующее:

увеличенное адресное пространство;

автоматическое конфигурирование адресов;

ссылочные адреса локального типа;

упрощение работы сетевых маршрутизаторов.

В сети с v.6 адреса присваиваются в автоматическом режиме, без использования дополнительных сервисов, отсутствует необходимость вмешательства программиста. Возможно использование широкополосного вещания для одной подсети. В новой версии протокола используются джамбограммы. Они позволяют увеличить размер пакетов до 4 Гб. Для сравнения: в v.4 используются пакеты, максимальный размер которых всего 64 кБ.

Особое внимание создатели уделили слою безопасности. IPsec реализует аутентификацию и шифрование. Благодаря данной опции, безопасность передаваемых по сети данных выросла в разы.

Использование в URL

IP v.6 можно использовать в качестве обычного URL. Чтобы сделать это, достаточно заключить код в квадратные скобки.

Выгладит это следующим образом:

В конце можно добавить специальное окончание, оно позволит не перепутать номер порта

Также возможно использование сокращенного варианта написания.

Благодаря прогрессу сетевое соединение становится с каждым днем все быстрее и безопаснее, а объемы передаваемых данных – все больше. Возможно это благодаря совершенствованию современного сетевого оборудования, а также протоколов связи. IP v.6 – очередной широкий шаг в мир высоких скоростей и неограниченного использования интернета.

Протокол нового поколения является закономерным этапом развития сети интернет, являющимся следствием высокой его популярности. Протокол IP v.6 позволяет легко обеспечить быструю коммутацию пользователю любого устройства.

Читать еще: Адрес вай фай