Опис IPv6

Спочатку перехід до нової версії протоколювання спочатку викликав ряд труднощів. Але в ході постійного тестування і впровадження новітніх розробок, на сьогоднішній день цей протокол став новою основою майбутнього для мережевої інфраструктури. Але чим, по суті, є протокол IPv6? Які його особливості та як відбувається його підключення? Про все це далі?

зміст

  1. Історія IPv6
  2. У чому суть протоколу IPv6?
  3. Протокол IPv6 що нового?
  4. Що дасть практичне застосування IPv6?
  5. Класифікація IPv6 адрес
  6. Виділення, призначення та отримання IPv6-адрес:
    • глобальне розподіл
    • індивідуальне розподіл
  7. Про варіанти підключення і їх налаштування в операційній оболонці Windows
    • провайдер
    • 6 to4
    • Teredo
  1. Історія IPv6

Початок 2012 року було ознаменовано тривожним, на перший, погляд повідомленням про повне вичерпання адресного інтернет-простору відповідає вимогам протоколу IPv4. Ще в кінці 90-х років минулого століття експерти були впевнені, що адресації цього протоколу має вистачити, принаймні, ще років на 30. Але такого стрімкого розвитку мережевих ресурсів передбачити не міг ніхто, і почалося впровадження нового джерела розвитку мережевої інфраструктури. Цим джерелом послужив протокол IPv6, розроблений ще в далекі 80-ті роки двадцятого століття. Розробки протоколу були засновані на пошуку альтернативного способу протоколювання інтернет-простору, але ніхто не підозрював, що їх впровадження знадобитися в настільки незабаром.

  1. У чому суть протоколу IPv6?

По суті, протокол IP шостої версії є повноцінною заміною IPv4, що належить до сімейства протоколів TCP / IP. У новій версії усунуто велику кількість помилок і недоробок з якими стаківалісь користувачі IPv4. Збільшення адресного діапазону, за рахунок 128 бітного формату, стало ідеальним рішенням для збільшення Інтернет простору. Для наочності варто уточнити, що якщо адреси з підтримкою IPv4 мали вигляд «000.111.222.333» і нині існуюче їх кількість становить 3,706,65 x 10 4 , то для IPv6 мереж передбачено 6,5 х10 28 адрес на один квадратний метр земної поверхні, і виглядають вони так, «0000: 1111: 2222: 3333: 4444: 5555: 6666: 7777».

Після закінчення IPv4 діапазону, паралельне використання протоколів, дасть можливість повного впровадження протоколу, за допомогою поступового збільшення трафіку в IPv6 мережах. Але при цьому, повне виведення IPv4 діапазону буде доступний ще не скоро, адже існує величезна кількість пристроїв, що не підтримують інноваційну технологію.

  1. Протокол IPv6 що нового?

Всі пристрої, що підключаються до мережі, спочатку отримують унікальні числові ідентифікатори, звані IP-адресами. Хоча ці числові послідовності і є основою всіх мережевих підключень, їх використання в повсякденному житті велика рідкість, Дякує Системі доменних імен (DNS), пересічному користувачеві досить ввести текстовий запит в адресний рядок. А введення нового протоколу адресного простору, забезпечило збільшення унікалізації IP-адрес для нескінченної кількості мережевих пристроїв. Ця Унікалізація стала доступною завдяки збільшенню довжини самого адреси. І тепер замість 32 біт широко використовуються 128-бітові комбінації, що дає можливість створити до 34х1 38 адрес нового рівня. Але це лише одне з нововведень.

За допомогою цього протоколу, у кожного підключеного вузла є можливість відправки запитів будь-яким групам серверів, що дає можливість визначення їх місцезнаходження для вибору оптимального варіанту подальшої взаємодії.

Зміни не пройшли повз і форматів заголовків для пакетів даних. Деякі поля, які існували в IPv4, для нового протоколу стали неактуальними, а деякі були істотно модифіковані. Але з’явилися і нові поля, що відкрили доступ до:

· Визначення пріоритетності пакетів даних для стартового хоста;

· Забезпечення потокової обробки.

Оптимізація заголовків дала можливість скоротити число полів до восьми. Це дозволило значно прискорити обмін пакетами даних між вузлами. Але при необхідності, є можливість додавання нових полів.

Крім того, впровадження IPv6 дозволило реалізувати практично всі можливості шифрування даних з підтримкою сервісу якісного обслуговування, який є вкрай важливим для потокового мультимедійного транслювання.

  1. Що дасть практичне застосування IPv6?

До нинішнього моменту, практичне впровадження і використання нової версії протоколу здатне вирішити відразу кілька завдань одночасно.

  • Повноцінне адресне забезпечення великих мереж

Для нині існуючих вузлів з доступом в Інтернет є ряд обмежень щодо резервації загальнодоступного простору IPv4-адрес. Навіть при використанні простору приватних адрес в інтрамережі (приватні мережі) виникає дефіцит адресації. За допомогою впровадження IPv6 і наступною активацією префіксів унікальних локальних адрес, дане простір можна буде розширити і застосувати до всіх мережевих ресурсів організацій.

  • Використання додатків і служб з винятковою підтримкою IPv6

Останні версії операційних систем сімейства Windows містять значний пакет компонентів, розрахованих на роботу тільки з IPv6. Тому розвиток приватної інфраструктури IPv6 дасть можливість повноцінного використання всіх ресурсів операційної системи.

  • Внесетевих підключення до вузлів, що використовують IPv6

У регіонах з обмеженням IPv4 адресації багато організацій здійснюють підключення з використанням IPv6. При цьому, існує необхідність перетворення протоколу для обміну даними з ресурсами з підтримкою IPv4. Паралельне використання обох версій вирішує цю проблему.

  1. Класифікація IPv6 адрес

Як відомо, минула версія протоколу підтримувала два варіанти для користувача IP-адрес:

• Статистичний адреса, який був незмінним ідентифікатором;

• Динамічний, змінювався при кожному новому підключенні до мережі.

А шостого версії протоколу було вирішено залишити тільки варіант статики. Таке рішення було обумовлено тим, що, в перспективі кожному пристрою в підмережі будь-якого рівня буде доступний свій унікальний ідентифікатор ( IP -адреса).

Всі статистичні адреси в свою чергу розділені на три категорії:

  • Unicast. Стандартні адреси з одиничною прив’язкою до мережевого інтерфейсу.
  • Anycast. Адреси, передбачені для груп мережевих оболонок, і призначаються тільки маршрутизаторів. Такі адреси розраховані на створення внутрішніх мережевих груп з кількох комп’ютерів.
  • Multicast. Адреси для групового обміну даними, в основному виділяються регіональним серверів.

У відповідність з цією класифікацією адрес і відбувається їх розподіл.

  1. Виділення, призначення та отримання IPv6-адрес
    • глобальне розподіл

Згідно з новою політикою делегування для нових IP, привласнення одного унікального адреси є тільки для одного мережевого пристрою. При цьому є обов’язковою реєстрація в протокольній базі даних. Основною концепцією в розподілі нових адрес є максимальне використання принципів ієрархічної системи. Згідно з цим принципом надмірний приріст таблиць маршрутизації повинен бути нейтралізований. Приклад типової ієрархічної схеми для IP-адрес: компанія, виконує розподіл адресного потоку, здійснює передачу кейса IP-адрес в своє регіональне представництво (до таких відносяться інтернет-реєстратури типу RIR). Після чого, розподіл адрес відбувається між компаніями країн регіону, які представляють RIR. Далі блоки передаються інтернет-провайдерам, які займаються розподілом адрес щодо кінцевих користувачів.

Для організацій, які є місцевими представниками, які претендують на отримання адресних блоків, передбачена вимога щодо регіональних планів. Такі плани враховують роздачу адрес протягом двох років і подаються в регіональну реєстратуру. І якщо всі вимоги дотримані, провайдер отримує ліцензію на надання послуг. Для наочності розглянемо практикуються таблицю розподілу, де розглядаються:

  • Великі блоки використовуються провайдерами;
  • Мережеві автономні блоки;
  • Блоки для мережевих додатків;
  • великі блоки, яка резервує для адресації згідно з географічним принципом.
виділені префікс діапазон адрес
зарезервовані 0000.0000 1-256
Чи не присвоєні 0000.0001 1-256
зарезервовані NSAP 0000.001 1-128
зарезервовані IPX 0000.010 1-128
Чи не присвоєні 0000.011 1-128
Чи не присвоєні 0000.1 1-32
Чи не присвоєні 0001 1-16
Чи не присвоєні 001 1-8
Одноадресні розсилки серед провайдерів 010 1-8
Чи не присвоєні 011 1-8
Зарезервовані адреси для одноадресної розсилки за географічним принципом 100 1-8
Чи не присвоєні 101 1-8
Чи не присвоєні 110 1-8
Чи не присвоєні 1110 1-16
Чи не присвоєні 1111.0 1-32
Чи не присвоєні 1111.10 1-64
Чи не присвоєні 1111.110 1-128
Чи не присвоєні 1111.1110.0 1-512
Адреси для локального зв’язку 1111.1110.10 1-1024
Адреси для локальних ресурсів 1111.1110.11 1-1024
Багатоадресний формат розсилок 1111.1111 1-256

Але на практиці, призначена я конкретного використання тільки ¼ всього адресного простору.

    • індивідуальне розподіл

Для індивідуального розподілу IPv 6 адрес, згідно з їх структурою, була визначена наступна схема:

  • Виділення глобальних префіксів (48 бітних блоків (/ 48)) для провайдерів;
  • Провайдер виділяє 16 бітні блоки (/ 16) для створення внутрішніх підмереж;
  • Внутрішніми подсетями провайдера виділяються призначені для користувача 64 бітні адреси (/ 64).

У теорії, такий обсяг адресного простору дозволяє підключити до користувальницької підмережі 18 x 10 18 пристроїв. З одного боку такі показники здаються надмірними. Але якщо розвиток мережевих ресурсів буде мати таку динаміку і в майбутньому, це дозволить істотно спростити автоматичне конфігурування.Множинних підключень.

  1. Про варіанти підключення та їх налаштування

Отже, ми впритул підійшли до головного питання: «Які існують варіанти підключення IPv6 на сьогоднішній день?».

  • провайдер

Звичайно, чудово якщо основний провайдер надає послугу підключення протоколу IPv6 в базовому пакеті. По-перше, це спрощує настройку операційної системи. По-друге, гарантує мінімальну пінгування. І саме, це банальна надійність.

Але є і свої нюанси. Перед початком установки необхідно переконатися, що основна точка доступу (роутер, маршрутизатор) підтримує новий формат протоколювання. В іншому випадку доведеться зайнятися його перепрошивкой. Але якщо ж обладнання повністю підтримує нову технологію, то для коректної роботи потрібно тільки його безпосередня настройка.

Практично всі провайдери надають IPv6 за допомогою технології Ethernet-DHCPv6, яка є, свого роду, коробочним рішенням для роутерів. Тому установка всіх необхідних оновлень і налаштувань відбувається в автоматичному режимі.

Якщо ж точкою доступу є сам ПК, то все адресні настройки необхідно буде ввести вручну в відповідних меню операційної системи. Повна підтримка IPv6 доступна для наступних систем:

  • Windows 8/ 7 / Vista / X Р;
  • Linux;
  • MacOS.

Але якщо можливості підключення безпосередньо від провайдера немає, на допомогу прогресивним користувачам приходять альтернативні варіанти вирішення питання.

  • 6to4

Маючи зареєстрований IP- адресу з підтримкою IPv4, цей варіант переходу можна розглядати, як основний. Суть його полягає передачі пакетів від 6to4-хостів, що мають мережеві з’єднання з підтримкою IPv4 і IPv6 протоколювання, одночасно, через 6to4-ретранслятори. Всі пакети проходять через анонімний «anycast» адреса (192/88/99/1). Ретранслятори, які отримали кейси даних, відсівають все пакети, окрім тих, що відповідають IPv6-мережі і відправляють їх за призначенням.

На практиці все виглядає ще простіше. Необхідно встановити 6to4-оболонку і налаштувати адресу формату: «2002: Додати xx.yy.zz.tt». Під символами «xx.yy: zz.tt» мається на увазі IPv4-адрес стандартного формату. А в маршрутизаторі (роутере) потрібно буде встановити тільки адреса виходу пакетів (192.88.99.1).

Головного перевага цього способу підключення полягає в тому, що між користувачами 6to4-мережі передача даних проходить по тунельним серверів. А це означає, що немає необхідності в додаткових мережевих підключеннях. Правда, власникам з динамічними IP-адресами, доведеться перейти на статистичні.Адже при заміні основного адреси, буде відбуватися і заміна IPv6-адреси.

  • Teredo

Цей метод є більш прийнятним для користувачів, що працюють через NAT (Network Address Translation). Тут передача пакетів здійснюється через мережу з підтримкою IPv4 і їх подальшої розпакуванням в UDP-дейтаграммах (в основно це мережеві пристрої, які використовують для підключення NAT технологію).Якщо в системі є встановлена ​​торрент-оболонка “uTorrent”, в меню основних налаштувань, необхідно знайти і запустити параметр «Install IPv6 Teredo». Далі, відбудеться автоматичне завантаження оболонки. Що стосується установки, то тут необхідно вказати лише варіант реалізації протоколу (за умовчанням встановлено відкритий). У подальшій реєстрації немає необхідності, всю роботу вже виконав uTorrent.

Ось власне і вся основна інформація про перехід на новий рівень адресного протоколювання. Сподіваємося, що ця стаття допомогла вам розібратися в принципах роботи і налаштування IPv6.

Думаю...