Протокол IPv6: повний огляд з прикладами від Бородача

Найближчі пару-трійку років в глобальній мережі Інтернет прийдуть зміни. Революційні зміни. Вся справа в тому, що подальший розвиток глобальної мережі Інтернет неможливий без розширення адресного простору. А це можливо тільки за допомогою переходу до протоколу IPv6 - основного протоколу майбутнього, покликаного вирішити проблему масштабування мереж і розширити функціональність сучасних мережевих пристроїв і додатків. Але, про все по порядку.

IPv6: що це таке?

Якщо говорити зрозумілою мовою, IPv6 являє собою вдосконалену версію протоколу IPv4, який був розроблений ще в 70-х роках минулого століття.


В принципі, в плані основних алгоритмів, закладених в систему функціонування IPv6, цей протокол практично ідентичний початковому підходу. Різниця тільки в присвоєнні і розподілі адрес комп'ютерним терміналам і системі безпеки.

Рядовий користувач при використанні доступу в інтернет у більшості випадків з IP-адресами практично не стикається, оскільки за всі процедури встановлення з'єднання відповідає так звана система доменних імен, скорочено позначена DNS. Однак, щоб краще зрозуміти тему: «IPv6: що це таке? ", слід трохи розібратися в основних засадах функціонування цього протоколу.

Зміст

  • 1 Історія 1.1 Вичерпання IPv4 адрес
  • 2 Тестування протоколу
  • 3 Впровадження протоколу

2 Порівняння з IPv4

2.1 Автоконфігурація (Stateless address autoconfiguration - SLAAC)

3 Мітки потоків

4 QoS


5 Безпекові механізми

6 Основи адресації IPv6

6.1 Типи Unicast-адрес

6.2 Типи Multicast-адрес

7 Формат пакунка

8 Нотація

9 Зарезервовані адреси IPv6 [9] [10]


10 Див.

11 Примітки

12 Посилання

Трохи історії

На зорі розвитку інтернет-технологій був розроблений спеціальний метод ідентифікації комп'ютерних терміналів для швидкого і зручного доступу у Всесвітню павутину. Як тоді передбачалося, кожна машина повинна мати унікальний ідентифікатор, причому такий, який би не повторювався жодного разу.

Мета такого підходу полягала в маршрутизації та передачі даних у Мережі або об'єднаних мережах між серверами та окремими комп'ютерами (наприклад, електронна пошта). Погодьтеся, адже відсилання листа або повідомлення має проводитися конкретному адресату. А при двох і більше однакових IP-адресах терміналів доставка може бути здійснена кому завгодно. Тоді ще не було офіційних поштових серверів, а використовувалися протоколи POP3 і SMTP.


Саме в ті роки був розроблений протокол IPv4, який передбачав створення унікальної адреси у вигляді чотирьох чисел по 8 біт кожне, що в сумі давало 32 біта. Таким чином, йшлося про створення близько чотирьох мільярдів адрес, що жодного разу не повторюються.

Сьогодні ситуація змінилася, і, як виявилося, протокол IPv4 вже не в змозі генерувати нові адреси. Деякі фахівці стверджують, що він вичерпав свої можливості ще до 2009 року. Тут-то багато вчених розуму і задумалися над тим, як розширити основні параметри. Взагалі-то ці розробки у вигляді додаткової надбудови для IPv4 були розпочаті ще в кінці 70-х і тоді отримали назву протоколу ST, потім - ST2, а трохи пізніше - неофіційну назву IPv5. Але ця розробка так і не прижилася, навіть не була взята на озброєння в плані перспективного розвитку. Сьогодні ж вважається, що найновішим і найбільш затребуваним незабаром стане протокол IPv6.

Зарезервовані адреси IPv6 [9] [10]

IPv6 адреса

Довжина префікса (біти)

Опис


Нотатки

::

128

див. 0.0.0.0 в IPv4


::1

128

loopback адреса

див. 127.0.0.0/8 в IPv4

::xx.xx.xx.xx

96

вбудований IPv4

Нижні 32 біта - це адреса IPv4. Також називається IPv4 сумісною IPv6 адресою. Застарів і більше не використовується.

::ffff:​xx.xx.xx.xx

96

Адреса IPv4, показана на IPv6

Нижні 32 біти - це адреса IPv4 для вузлів, які не підтримують IPv6.

64:ff9b::

96

NAT64 (англ.)

Зарезервовано для доступу з підмережі IPv6 до публічної мережі IPv4 через механізм трансляції NAT64 [11] [12]

2001::

32

Teredo

Зарезервовано для тунелів Teredo в RFC 4380

2001:db8::

32

Документування

Зарезервовано для прикладів у документації в RFC 3849

2002::

16

6to4

Зарезервовано для тунелів 6to4 в RFC 3056

fe80:: — febf::

10

link-local[13][14]

Аналог 169.254.0.0/16 в IPv4

fec0:: — feff::

10

site-local

Позначено як застарілий в RFC 3879 (Аналог внутрішніх мереж 10.0.0.0/8; 172.16.0.0/12; 192.168.0.0/16)

fc00::

7

Unique Local Unicast

Прийшов на зміну Site-Local RFC 4193

ff00::

8

multicast

 

Різниця між протоколами IPv4 і IPv6

Тепер подивимося на основні відмінності між цими двома системами. Найголовніше полягає в тому, що довжина будь-якої IP-адреси становить 128 біт. Відповідно, збільшувати кількість новостворених унікальних ідентифікаторів можна практично до нескінченності.

Водночас IPv4 має досить багато серйозних проблем з безпекою в плані шифрування даних, а також з пропускною здатністю. До того ж у цій системі при тій же передачі інформації спостерігаються досить сильні затримки, що негативно відбивається на роботі деяких мережевих додатків.

При розробці IPv6 все це було враховано, але сам протокол поки широкого впровадження не отримав, хоча і присутній в новітніх операційних системах, але за замовчуванням не задіяний. До всього іншого, ще й не всі провайдери підтримують вихід в Інтернет на цьому рівні. Добре, якщо така підтримка є. Інакше користувач навіть після коректного налаштування в автоматичному режимі отримає повідомлення про те, що використовується IPv6 без доступу до мережі. Однак навіть якщо цей протокол поки що не використовується, основні моменти його включення і налаштування розглянути все-таки потрібно.

Формат пакунка

Пакети складаються з інформації, необхідної для доставки пакета адресату, і корисних даних, які потрібно переслати. Інформація керування поділяється на фіксований заголовок, що міститься в одному з необов'язкових додаткових заголовків. Корисні дані, як правило, це дейтаграма або фрагмент протоколу більш високого транспортного рівня, але можуть бути і дані мережевого рівня (наприклад ICMPv6, OSPF).

IPv6-пакети зазвичай передаються за допомогою протоколів канального рівня, таких як Ethernet, який інкапсулює кожен пакет в кадр. Але IPv6-пакет може бути переданий за допомогою тунельного протоколу більш високого рівня, наприклад в 6to4 або Teredo.

Як увімкнути IPv6 у Windows 7 і вище

Отже, для початку подивимося на системи на кшталт «сімки» і вище. Обмовимося відразу: якщо, наприклад, в домашніх умовах використовується роутер (бездротовий маршрутизатор), налаштовувати IPv6 для роботи в локальній мережі сенсу немає, хіба що тільки в бік провайдера. А ось якщо кабель включений безпосередньо, тоді - так.

Для початку слід перевірити, чи включено протокол у системі. Зробити це можна абсолютно просто, ввівши в командному рядку (виклик через cmd в меню «Виконати» або поєднання Win + R) команди ipconfig. Якщо на екрані згадка про IPv6 відсутня, протокол доведеться включити вручну.

Як увімкнути IPv6? Просто використовувати розділ мережевих з'єднань у стандартній панелі керування, але простіше ввести команду ncpa.cpl в тому ж меню «Виконати».

Тепер вибираємо мережу адаптера і входимо в її властивості. Тут слід поставити галочку навпроти назви протоколу, а потім його налаштувати (це буде обумовлено окремо).

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND