Ipv6 что это такое в роутере

Содержание

Что такое протокол IPv6 и как он работает
Зачем он вообще понадобился?
Как выглядит IPv6
Пакет IPv6
Типы адресов IPv6
Подсети
Вместо заключения
Пробуем IPv6 в домашней сети
Развод от Ростелекома — решение
Автоматическое назначение IPv6 адресов | Компьютерные сети. Продвинутые темы
Протокол IPv6 — зачем и для чего он необходим
Место IPv6 в моделях OSI и TCP/IP
Цели создания IPv6
Формат заголовка IPv6
Что такое IP-адрес и как его узнать, чем отличается IPv4 от IPv6
- Дополнительные заголовки IPv6
Влияние IPv6 на IPv4
Внедрение IPv6
Использование IPv6 по данным Google
Итоги по протоколу IPv6
- Похожие статьи

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

Что такое протокол IPv6 и как он работает

IPv6 представляет собой новую версию протокола IP (Internet Protocol), протокола сетевого уровня в стеке TCP/IP. IPv6 по сути является преемником четвёртой версии протокола IP, и призван прийти ему на смену по весьма банальной причине – адреса протокола IPv4 стремительно заканчиваются, и очень скоро свободных адресов не останется совсем. Так, что же такое протокол IPv6, как он работает и чем он отличается от протокола версии номер четыре? Попробуем разобраться. Поехали!

Зачем он вообще понадобился?

Итак, как мы уже сказали в самом начале, пул адресов IPv4 – близок к исчерпанию. Математика здесь очень простая: так как длина IP-адреса в четвёртой версии составляет 4 байта (32 бита), то общее количество уникальных адресов IPv4 равняется 2 32 , а это – 4 294 967 296. При этом, население нашей планеты на данный момент составляет около восьми миллиардов. Теперь представьте, что будет, если каждый второй на Земле займёт по одному IP-адресу (смартфон, планшет, ноутбук и т.п.). А если не по одному? А ведь ещё огромное количество адресов заняты серверами, маршрутизаторами, интернет-ресурсами и т.д.

В далёком 1981-ом, когда был описан протокол IPv4, число устройств в почти 4,3 миллиона единиц, наверное, не казалось таким уж легко достижимым. Но, уже меньше чем через десять лет после этого, проблема сохранения запаса адресов обрела свою актуальность. Были разработаны технологии, позволяющие замедлить темпы расходования уникальных адресов, типа NAT или CIDR, но, несмотря на это, недостаточность таких мер становилась всё более очевидной. Для того, чтобы предотвратить исчерпание пула адресов, нужны были более кардинальные изменения.

В 1992 году возникло несколько предложений по решению проблемы исчерпания пула IP-адресов, и Инженерным Советом Интернета (IETF) был объявлен конкурс. Цель конкурса – разработка интернет-протокола следующего поколения. В результате чего, в конце 1995 года произошла регистрация первого рабочего предложения RFC 1883 с описанием интернет-протокола версии 6 (номер 5 ранее был присвоен протоколу, разработка которого носила экспериментальный характер).

Создание IPv6 послужило решением, которое должно отложить проблему нехватки адресов на значительно более далёкую перспективу. Всё дело в том, что, в отличие от протокола четвёртой версии, длина адреса IPv6 составляет 128 бит. А это значит, что использование интернет-протокола шестой версии обеспечивает существование уникальных адресов в количестве 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 штук. Проще говоря, это – чуть больше, чем 3.4х10 38 .

Как выглядит IPv6

Итак, длина адреса IPv6 – 128 бит. Запись такого адреса представляет собой восемь групп, каждая из которых состоит из четырёх цифр в шестнадцатеричном формате. Такие шестнадцатеричные группы (гекстеты) разделяются друг от друга при помощи двоеточия. Пример написание адреса IPv6 выглядит так:

2001:0db8:abf2:29ea:5298:ad71:2ca0:4ff1

В написании IP-адреса шестой версии существуют несколько общепринятых правил:

Во-первых, в текстовом представлении адреса договорились опускать начальные нули. То есть, группу, которая выглядит 04fd , принято записывать как 4fd , а группу 0003 – как 3 . Например, адрес

2001:0db8:0000:42e9:000f:c360:008a:0b00

при применении данного правила будет выглядеть как

2001:db8:0:42e9:f:c360:8a:b00

Во-вторых, двойным двоеточием ( :: ) принять заменять одну или несколько идущих подряд групп, содержащих одни нули. Например,

2001:0db8:0000:42e9:000f:c360:008a:0b00

можно записать как

2001:db8::42e9:f:c360:8a:b00

или, написание адреса

2001:0db8:0000:0000:0000:c360:008a:0b00

можно сократить до

2001:db8::c360:8a:b00

Второе правило сокращения можно использовать в адресе только один раз, иначе возникнет неоднозначность в его написании.

Ну и плюс к этому, в текстовом представлении IPv6 общепринято использовать строчные латинские символы, а не заглавные.

В браузере при использовании IPv6 в URL необходимо помещать адрес в квадратные скобки, например:

https://[2001:db8::42e9:f:c360:8a:b00]

А при необходимости указать номер порта, его ставят после квадратных скобок через двоеточие:

https://[2001:db8::42e9:f:c360:8a:b00]:443

Пакет IPv6

Пакеты, поддерживающие IPv6, состоят из данных, которые нужны для доставки пакета, а также, информации, которая пересылается непосредственно адресату. По сравнению с IP-протоколом четвёртой версии в формат пакета IPv6 были внесены определённые изменения. В связи с тем, что размер IPv6-адреса вырос с 32 бит до 128, также изменился и размер заголовка пакета – с 20 байт он увеличился до 40 байт. При этом, структура заголовка стала проще: длина адреса увеличилась в четыре раза, а длина заголовка – всего в два. Необходимая для маршрутизации информация – находится в фиксированном заголовке.

Фиксированный заголовок состоит из следующих полей:

Версия – в данной версии протокола значение должно равняться 0110 в битах (6 – в десятичной системе). Длина поля, как вы понимаете, составляет 4 бита.
Класс трафика – приоритет пакета. Длина поля – 8 бит, старшие 6 их которых классифицируют пакет, а ещё два бита используются для контроля перегрузки (8 бит).
Метка потока – используется для передачи устройствам маршрутизации информации о последовательности пакетов в данном потоке, которые должны подвергаться определённой обработке (20 бит).
Длина полезной нагрузки – определяет размер пакета в его полезной нагрузке (16 бит).
Следующий заголовок – указывает тип расширенного заголовка, идущего следующим (8 бит).
Предельное число шагов – аналог TTL в протоколе четвёртой версии (8 бит).
Оставшиеся два поля – адреса отправителя пакета и его получателя. Длина каждого из этих полей – 128 бит.

Также, протокол IPv6 использует информацию, которая помещается между фиксированным заголовком и заголовком более высокого уровня в форме расширенных заголовков. Такая информация является дополнительной и используется не всегда. Расширенные заголовки обрабатываются конечным устройством, кроме заголовка Hop-By-Hop Options. Заголовок Hop-By-Hop Options обрабатывается каждым промежуточным узлом, в том числе отправителем и получателем пакета.

Наименование расширенного заголовка	Тип	Описание
Hop-by-Hop Options	0	Параметры, считываемые всеми устройствами при прохождении
Routing Header	43	Содержит список транзитных устройств для пакета
Fragment Header	44	Содержит данные по фрагментации пакета
Encapsulating Security Payload Header	50	Содержит информацию по шифрованию
Authentication Header	51	Содержит данные по аутентификации пакета
Destination Options	60	Содержит данные для считывания конечными устройствами

Типы адресов IPv6

Адреса IPv6 делятся на следующие типы:

Unicast-адреса: предназначены для идентификации интерфейса узла, работающего под управлением IP-протокола шестой версии.
Multicast-адреса: предназначены для отправки пакетов на несколько адресов (в шестой версии протокола является заменой широковещательного (broadcast) адреса).
Anycast-адреса: назначается сразу нескольким устройствам, при этом пакет, отправляемый на anycast-адрес, получает узел, являющийся ближайшим из имеющих данный адрес.

Unicast-адреса, в свою очередь, также делятся на типы:

Global: публичный адрес (является аналогом публичного адреса в протоколе четвёртой версии). К таким адресам в интернете можно проложить полноценный маршрут. Он – уникален, и может настраиваться как статически, так и присваиваться провайдером динамически.
Unique Local: это – аналог частного адреса в IPv4. Такие адреса не предназначены для маршрутизации в глобальном протоколе шестой версии.
Link Local: канальные (локальные) адреса, автоматически назначаемые самим хостом. Пакеты, имеющие канальный адрес источника или конечного узла, не могут маршрутизироваться в глобальном интернете и используются только в пределах того канала, в котором созданы. К этим адресам не предъявляется требование уникальности, они могут быть одними и теми же в каждой из сетей. Канальные адреса используются, например, при проведении процедуры обнаружения соседей, примерно так же, как это делает ARP в IPv4. Эти адреса находятся в диапазоне fe80::/10 , то есть, первый гекстет имеет значения от fe80 до febf .

За распределение всех префиксов адресов IPv6 отвечает «Администрация адресного пространства Интернет» IANA. Различные блоки префиксов назначаются различным реестрам. Всего таких реестров – пять. Один из них – RIPE NCC, распределяет префиксы IPv6 для Европы, Ближнего Востока и Центральной Азии. Ещё один – ARIN, распределяет их для Северной Америки. Также, есть и другие: APNIC – для Азии и Тихоокеанского региона; LACNIC — для Латинской Америки и Карибского региона; AfriNIC — для Африки и региона Индийского океана. Например, RIPE NCC получил от IANA диапазон адресов 2001: 800:: /23 , а ARIN – 2001: 0400::/23 и так далее.

Некоторые диапазоны являются зарезервированными. Например, диапазон fd зарезервирован для адресов Unique Local, диапазон ff – для адресов Multicast, а диапазон fe80 – для адресов Link Local.

Подсети

Разделение адресов IPv6 на подсети использует иной подход в отличие от того, как это происходит в сетях IPv4. Разделение на подсети в IPv6 не преследует своей целью экономию адресов в глобальном пространстве. В шестой версии протокола более важным является обеспечение иерархической структуры сети.

В обычной ситуации префикс глобальной маршрутизации является идентификатором всей сети, в которой находится адрес. Как правило, это – 48 бит. В свою очередь идентификатор интерфейса определяет сетевой интерфейс данного узла. Обычно, это – 64 бита. Всё остальное, а это, как правило, 16 бит, представляет из себя идентификатор вашей подсети. При помощи этих самых 16-ти бит можно создать 65536 подсетей – от подсети 0000 до подсети ffff .

Как правило, адреса IPv6 настраиваются автоматически, при этом маршрутизатор сообщает о том, какой префикс доступен в данной ситуации. Под префиксом маршрутизатор понимает префикс глобальной маршрутизации плюс идентификатор данной подсети. То есть, речь идёт о первых 64-х битах. Внутри же подсети интерфейсы устройств идентифицируются при помощи канальных (локальных) адресов. Настраиваемый узел может заполнить 64 бита идентификатора интерфейса самостоятельно, используя префикс канального адреса fe80 . Для этого устройство имеет несколько возможностей.

В большинстве случаев это происходит при помощи использования MAC-адреса интерфейса данного узла. Для генерации идентификатора интерфейса существует определённый алгоритм. Для устройства с MAC-адресом, например, f8:ac65:2b:ba:11 это выглядит следующим образом:

В середину MAC-адреса нужно вставить ff:fe – и привести запись к формату IPv6 – f8ac:65ff:fe2b:ba11 .
Первый октет необходимо перевести из шестнадцатеричной системы в двоичную: f8 -> 11111000 .
Шестой бит (начиная с нулевого) нужно инвертировать: 11111000 – > 11111010 .
Полученное число необходимо снова перевести в шестнадцатеричную систему: 11111010 -> fa .
Первый октет нужно заменить на полученное значение: faac:65ff:fe2b:ba11 .

Таким образом, вместо того, чтобы получать адрес по DHCP, как это происходит в IPv4, сетевой адаптер самостоятельно назначает себе адрес IPv6, используя для этого свой же MAC-адрес.

Вместо заключения

Несмотря на свою неидеальность, IPv6 имеет ряд неоспоримых преимуществ перед IP-протоколом четвёртой версии. IPv6 более эффективно маршрутизируется не применяя фрагментацию пакетов, “из коробки” поддерживает IPsec и автоконфигурацию адресов. И по причине исчерпания адресов IPv4 переход на IPv6 неизбежен, хотя и довольно сложен. Требуются значительные вложения по времени и финансам в обновление программно-технической базы провайдеров. Поэтому, по мере модернизации оборудования мы постепенно будем отходить от IPv4.

Пробуем IPv6 в домашней сети

Давно хотел пощупать что это такое. Много новостей связанных с ipv6 мелькает в интернете. Близится всемирный день запуска, прошлогодний день тестирования я как-то пропустил. Да и вообще за ним будущее и я считаю лучше быть впереди чем потом догонять.
А недавняя статья на хабре окончательно сподвигла меня изучить этот вопрос на собственном опыте.

Дано: домашний сервер-роутер на Ubuntu Server 11.10, стационарный компьютер и нетбук на Kubuntu 11.10 и мобильный телефон на Android. Теоретически всё это умеет ipv6, посмотрим что будет на практике.

Установку и настройку тоннеля через Hurricane Electric можно сделать по множеству инструкций в интернете, например по упомянутой выше статье. В итоге имеем: полностью настроенный сервер имеющий связь как с ipv4 так и ipv6. Устройства в сети получают префикс от radvd и сами настраивают себе адрес, но адрес DNS сервера приходится прописывать ручками и самое главное «но» — все устройства в сети переподключаются раз в 1-2 минуты, что на web-серфинге не сказывается, а вот аську тут же банят за слишком частые попытки подключения. Будем искать решение, а так же разбираться как это всё работает.

Попытаюсь пересказать принцип работы назначения адресов ipv6 человеческим языком:

Развод от Ростелекома — решение

Адреса link-local, которые хосты ipv6 сети сами себе назначают используя свой MAC адрес и стандартный префикс fe80. это понятно и нам в данный момент не интересно.

Далее хост используя этот link-local адрес отправляет в сеть запрос в поисках роутера (Router Solicitation) и если роутер там есть то он отвечает (Router Advertisement), а вот тут есть два пути:
1. Если роутер просто роутер, то он присылает в ответ префикс сети. Далее хост сам себе назначает адрес используя этот префикс и свой MAC адрес и добавляет маршрут по умолчанию на этот роутер.
2. А если роутер еще и DHCPv6 то запускается другой процесс назначения адреса, аналогичный DHCPv4.

На это влияет бит Managed Address Configuration Flag (M) в ответе Router Advertisement.
Так же там есть бит Other Stateful Configuration Flag (O) который говорит нужно ли еще другие параметры получать, например маршруты, адрес DNS сервера, адрес NTP и т.д.

Radvd умеет только первый вариант, для всего остального нужен полноценный DHCPv6 сервер. В моей сети уже есть dnsmasq который занимается раздачей адресов и пересылкой dns запросов. Но к сожалению он не умеет ipv6. Или умеет? Самая свежая версия dnsmasq 2.60 умеет и Router Advertisement и DHCPv6. Отлично!
В репозиториях Ubuntu свежей версии нет, только 2.59, качаем из репозитория Debian Unstable. Там добавляется одна новая зависимость, её можно поставить из родного репозитория.

sudo apt-get install libnetfilter-conntrack3
sudo dpkg -i dnsmasq-base_2.60-2_i386.deb

Отключаем radvd, а лучше совсем удаляем.
Читаем man и добавляем в конфиг /etc/dnsmasq.conf следующее:

enable-ra
dhcp-range=2001:470:aaab:aaaa::2, 2001:470:aaab:aaaa:ffff:ffff:ffff:ffff, 64, 12h

Можно конечно не всю /64 подсеть использовать, а поменьше, но пусть резвится, тем более алгоритм генерации адресов другой, более хитрый, а не подряд как в DHCPv4.

Перезапускаем dnsmasq, перезапускаем сеть на клиенте и вуаля, всё получили и адрес и маршрут и адрес DNS равный адресу роутера.
Проверяем, всё работает, aaaa.test-ipv6.com открывается. DNS на роутере доступен по обоим v4 и v6 адресам. Отлично!

Автоматическое назначение IPv6 адресов | Компьютерные сети. Продвинутые темы

Берем в руки телефон с Android. Печаль. IPv6 он не получает. Выясняем что Android не умеет получать адрес от DHCPv6, совсем, никакой версии. Читаем man дальше и в конфиг dnsmasq.conf добавляем следующее:

dhcp-range=2001:470:aaab:aaaa. ra-only, 64, 12h

Теперь наш dnsmasq отвечает двумя Router Advertisement один с установленными флагами M и O, а другой со сброшенными. Android телефон воспринимает только второй, а вот linux клиенты воспринимают оба, и по этому получают по два адреса. Но это не страшно, я считаю. Один из них dnsmasq запоминает (выданный DHCPv6) и можно получать доступ к клиентам по имени. А вот телефон, увы, получит только адрес, DNS он будет знать только с ipv4 именем (192.168.1.1).
Кстати, теоретически существует конфигурация M=0, O=1, так называемая DHCPv6 stateless, когда адреса назначаются автоматически, а другие параметры получаются от DHCPv6, но я не уверен, что dnsmasq так умеет, Android такое примет, да и имена внутри сети не помешают. Есть ещё «костыль» RDNSS (Router Advertisement Options for DNS Configuration). Его умеет radvd на стороне сервера, а на клиентов нужно устанавливать rdnssd, в том числе и на Windows. Для Android всё равно не поможет, он его тоже не умеет.

Отключаем ipv4 и ищем где у нас проблемы с конфигами сервисов. Либо адреса заменяем на имена, либо к ipv4 адресам добавляем ipv6. Со стационарного компьютера все сервисы доступны по ipv6, а вот на нетбуке возникли проблемы. NFS шара монтируется с помощью autofs, а видимо в нем баг и он не разрешает имя сервера по ipv6. Если просто mount делать, то успешно монтируется.
Возвращаем обычный интернет, ибо ipv6 пока скуден, google только поиск, википедия только через sixxs.net, несколько радиостанций, несколько трекеров. Ждем 6 июня.

Настройка фаервола ip6tables ничем не отличается от iptables, только отсутствует -t nat POSTROUTING. Ну и я себе добавил пропуск некоторых ICMPv6 пакетов внутрь, чтоб можно было пинговать снаружи.

Что мы получили? Готовность №1 к World IPv6 Launch домашней сети и бесценный опыт.

Системное администрирование
Сетевые технологии
IPv6

Протокол IPv6 — зачем и для чего он необходим

IPv6 — Internet Protocol version 6 — новая версия интернет-протокола (IP), призванная решить проблемы, с которыми столкнулась предыдущая версия (IPv4) при её использовании в Интернет, за счёт целого ряда принципиальных изменений. Как всегда при рассмотрении протоколов начинаем с места протокола ipv6 в модели OSI и TCP/IP.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Место IPv6 в моделях OSI и TCP/IP

IPv6 в модели OSI находится на сетевом уровне, а в модели TCP/IP на соответствующем ему уровне интернет.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

В стеке протоколов TCP/IP протокол IPv6 находится на сетевом уровне, там же где находится IPv4. Назначение IPv6 точно такое же как и у IPv4 — передача данных на сетевом уровне. IPv6 несовместим с IPv4, но совместим со всеми остальными протоколами стека TCP/IP, такими как ICMP, DHCP, TCP, UDP, HTTP, DNS и другими.

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Цели создания IPv6

Может возникнуть вопрос, зачем нужен еще один протокол сетевого уровня, если уже есть протокол IPv4, который работает хорошо. Проблема протокола IPv4 заключается в нехватке IP адресов. Длина IP адресов в протоколе IPv4 — 4 байта, то есть максимальное количество адресов IPv4 примерно 4,3 миллиарда. Когда протокол создавался это было большое количество IP адресов, но сейчас, когда интернет стал очень популярной сетью, стало понятно, что 4 миллиарда адресов это не так уж и много.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Для сравнения, население Земли сейчас составляет более, чем 7 миллиардов, при этом многие люди используют не одно устройство, а несколько, это может быть ноутбук, планшет, смартфон, умные часы и многое другое.

p, blockquote 8,0,1,0,0 —>

Также, необходимо учитывать сервер и сетевое оборудование в инфраструктуре интернет и сетевых сервисов, а такие технологии, как интернет вещей еще больше увеличивают требования к количеству IP адресов.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

Количество доступных адресов IPv4 стремительно сокращается, последний крупный блок адресов IPv4 класса А, был выдан в 2011 году, и уже близко то время, когда какая-то компания или человек захотят подключиться к интернет, но не смогут этого сделать, из-за того что им не хватит адреса IPv4.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

Было предложено несколько временных решений, проблемы нехватки IP адресов, которые оказались достаточно успешными. Самые популярные это технология трансляции сетевых адресов NAT, эта технология позволяет подключиться к сети интернет используя всего лишь один IP адрес, сеть, состоящую из большого количества устройств с использованием частных или приватных IP адресов.

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

Также справиться с проблемой нехватки IP адресов помогла технология бесклассовой междоменной маршрутизации (Classless Inter-Domain Routing, CIDR), которая обеспечила возможность использовать маски переменной длины, и распределять IP адреса блоками разной длины, а не классами A, B и C как было раньше.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Протокол IPv6 создан для долговременного решения проблемы нехватки IP адресов. Для этого длина IP адресов в протоколе IPv6 увеличена до 16 байт, количество IP адресов в протоколе IPv6 — 3,4*10 38 . Такого количества IP адресов хватит, для того чтобы подключить к интернету все устройства, как сейчас так и в достаточно далеком будущем.

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

Также при разработке IPv6 постарались упростить протокол, для того чтобы маршрутизаторы могли обрабатывать пакеты IPv6 быстрее, и обеспечили возможность защиты данных с помощью шифрования.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

IPv6 считается новым протоколом, однако работа над ним началась еще в 1990 году, когда впервые задумались о возможной проблеме исчерпания адресов IPv4. Первый вариант стандарта протокола IPv6 был принят в документе RFC 1883 в 1995 году, а действующий стандарт протокола IPv6 документ RFC 2460 был принят в 1998 году. Таким образом протоколу IPv6 уже больше 20 лет, и новым его можем называть только по сравнению с протоколом IPv4.

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Формат заголовка IPv6

Давайте рассмотрим формат заголовка протокола IPv6. Основное изменение это более длинные адреса отправителя и получателя, каждая из которых занимают по 16 байт.

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

Первое поле в заголовке протокола IPv6 также, как и в заголовке протокола IPv4, это номер версии 4 для IPv4 и 6 для IPv6.
Затем идет поле класс трафика, оно необходимо для реализации качества обслуживания. Самый простой вариант, разбиение трафика на два класса, обычный и важный. Маршрутизаторы, которые поддерживают обеспечение качества обслуживания, передают важный трафик быстрее используя специальную выделенную очередь, также возможны и другие варианты использования классов трафиков.
Следующее поле в заголовке IPv6 это метка потока, это поле используется для того чтобы объединить преимущества сетей коммутации пакетов с сетями с коммутацией каналов. У набора пакетов, которые передаются от одного отправителя к одному получателю, и требует определенного типа обслуживания, устанавливается одна и та же метка. Маршрутизаторы, которые поддерживают работу в таком режиме, обрабатывают пакет на основе метки, что гораздо быстрее.
Следующее поле это длина полезной нагрузки, в отличии от протокола IPv4, где в подобном поле указывается общая длина пакета, здесь указывается только размер данных без размера заголовка.
Затем идет поле следующий заголовок, которое необходимо, если используются дополнительные заголовки, в этом поле указывается тип первого дополнительного заголовка.
В IPv6 поле время жизни пакета переименовали в максимальное число транзитных участков, потому что на практике вместо времени жизни, даже в протоколе IPv4, указывается максимальное количество маршрутизаторов через которое может пройти пакет, перед тем как он будет отброшен.

По сравнению с заголовком протокола IPv4 в протоколе IPv6 нет полей, которые отвечают за фрагментацию, и за контрольную сумму. Расчет контрольной суммы создает большую нагрузку на маршрутизаторы, однако эта операция часто является излишней, так как контрольная сумма рассчитывается на канальном уровне, и на сетевом уровне. Поэтому от расчета контрольных сумм в протоколе IPv6, было решено отказаться.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

Также было принято решение отказаться от фрагментации, потому что она так же как и расчет контрольной суммы, создает большую нагрузку на маршрутизаторы. На практике во многих сетях сейчас используется один и тот же размер пакета, соответствующий размеру кадра Ethernet 1500 байт, поэтому фрагментация часто являются ненужной. Если все же где-то по пути пакета встретиться сеть с меньшим максимальным размером пакета, то вместо фрагментации необходимо использовать технологию Path MTU Discovery.

Что такое IP-адрес и как его узнать, чем отличается IPv4 от IPv6

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

Также как и заголовок протокола IPv4, заголовок протокола IPv6 состоит из двух частей обязательный и необязательной. В необязательные части может быть несколько дополнительных заголовков.

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

Дополнительные заголовки IPv6

В IPv6 могут быть дополнительные заголовки следующих типов:

Заголовок параметры маршрутизации — содержит данные, которые необходимы маршрутизаторам для того, чтобы корректно обрабатывать пакеты.
Заголовок параметры получателя — содержит данные, которые необходимы для обработки пакета на стороне получателя.
Дополнительный заголовок маршрутизация — содержит список маршрутизаторов, через который пакет должен обязательно пройти.

В протоколе IPv6 фрагментация преимущественно не используется, вместо неё используется технология Path MTU Discovery, но как вариант все-таки маршрутизаторы могут фрагментировать пакеты, для этого используется не обязательная часть заголовка.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

Важным добавлением в протокол IPv6 является механизм защиты данных, которых не было в IPv4 это аутентификация и шифрование. Обе технологии не являются частью протокола IPv6, а описаны в отдельных документах. RFC 2402 IP Authentication Header используется для аутентификации, а документ RFC 2406 описывает технологию шифрования IP Encapsulation Security Payload, сейчас активными являются обновленные версии этих документов.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Влияние IPv6 на IPv4

Некоторые технологии, которые предложены в протоколе IPv6 были внедрены и в протокол IPv4. Например, поле тип сервиса, которое использовалось в заголовке IPv4, было заменено на поле класс трафика, в котором используется тот же самый формат, что и в заголовке протокола IPv6. Также в протокол IPv4 были перенесены аутентификация и шифрования в виде технологии IP Security, сокращенное IPSec.

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

Внедрение IPv6

Таким образом, IPv6 это новый, улучшенный и упрощенный протокол сетевого уровня, который позволяет решить проблему нехватки и адресов IPv4. Однако проблема заключается в том, что протоколы IPv4 и IPv6 несовместимы друг с другом. На практике это означает, что если вы хотите использовать IPv6, то необходимо поменять оборудование и программное обеспечение, на то которое поддерживает протокол IPv6 и провести значительную перенастройку сетевого оборудования, и все эти действия заметны, как пользователям так и администраторам.

p, blockquote 25,0,0,1,0 —>

Заменить все сетевое оборудование и программное обеспечение в один момент невозможно, поэтому разработчики IPv6 предполагали, что две версии протокола, будут сосуществовать в интернет достаточно долгое время.

p, blockquote 26,0,0,0,0 —>

Для того, чтобы можно было плавно перейти на протокол IPv6 были предложены две возможные технологии:

Первая технология это двойной стек, все современное оборудование и программное обеспечение поддерживает работу как, по протоколу IPv4, так и по протоколу IPv6. Таким образом, для того чтобы начать использование IPv6, вам нужно просто сконфигурировать протокол IPv6 на своем оборудовании, и скорее всего все начнет работать. Но имейте ввиду чтобы подключиться к интернет по протоколу IPv6, эту версию протокола должен поддерживать ваш провайдер.
Другая возможность совместного использования протоколов IPv4 и IPv6, это туннелирование, предположим что у нас есть несколько сетей внутри которых используется протокол IPv6, но эти сети разрознены и между ними находится сеть IPv4. В этом случае можно создать так называемый туннель, в туннеле пакеты IPv6 будут вкладываться внутрь пакетов IPv4, и таким образом передаваться из одной сети IPv6 в другую сеть IPv6, между которыми есть соединение только по протоколу IPv4.

Для того чтобы ускорить внедрение протокола IPv6, многие крупные компании объединились и устроили мировой запуск протокола IPv6, он произошел 6 июня 2012 года, в нем участвовали многие крупные компании-производители сетевого оборудования, такие как Cisco и D-Link, интернет-компании такие как Google, Facebook, компании производители программного обеспечения, такие как Microsoft, а также большое количество других компаний.

p, blockquote 28,0,0,0,0 —>

Использование IPv6 по данным Google

Несмотря на то, что протокол IPv6 решает проблемы нехватки IP адресов, его внедрение на практике ведется достаточно медленно. Компания google предоставляет статистику запросов к своим серверам по протоколу IPv6. Сейчас всего лишь 17 % запросов используют протокол IPv6, а остальные IPv4.

p, blockquote 29,0,0,0,0 —>

p, blockquote 30,0,0,0,0 —>

Медленное внедрение протокола IPv6 объясняется тем, что необходима перенастройка сетевого оборудования, а многие пользователи не понимают, зачем нужно это делать. Технология NAT позволяет достаточно эффективно справиться с проблемой нехваткой адресов IPv4, и переходить на протокол IPv6, жесткой необходимости у многих компаний нет. Однако со временем адреса IPv4 все-таки закончатся, и у пользователей интернета не останется выбора, как переходить на IPv6.

p, blockquote 31,0,0,0,0 —>

p, blockquote 32,0,0,0,0 —>

Итоги по протоколу IPv6

В статье рассмотрели протокол IPv6 это протокол используется на сетевом уровне для передачи данных, и он предназначен для замены протокола IPv4. Протокол IPv6 позволяет решить проблему нехватки адресов IPv4, также он позволяет ускорить работу маршрутизаторов, и обеспечить безопасность передачи данных на сетевом уровне. Для того чтобы это обеспечить, длина IP адресов IPv6 увлечена до 16 байт, отказались от расчета контрольных сумм и фрагментации на маршрутизаторах, а для защиты данных в единой технологии аутентификации и шифрования.

p, blockquote 33,0,0,0,0 —> p, blockquote 34,0,0,0,1 —>

Однако существует проблема с внедрением протокола IPv6 вызванная с несовместимостью IPv4. Для того чтобы перейти на протокол IPv6, необходимо полностью перенастроить существующие сетевое оборудование, на что пользователи и администраторы сетей идут неохотно.