Протокол IPv6. Характеристики

Протокол IPv6 пришел на смену IPv4 в связи с острой нехваткой адресного пространства.

Отличия IPv6 от IPv4:

· Адрес состоит из 128 бит против 32 бит в IPv4

· Уменьшенный и упрощенный IP заголовок (состоит из 40 байт)

· Обязательное использование IPSec

· Нет необходимости в использовании NAT

· Улучшенная и упрощенная маршрутизация благодаря агрегированию адресов по континентам и странам

Адреса назначаются Региональным реестрам (Regional Internet Registry) Агентством интернета по назначению сетевых адресов (Internet Corporation of Assigned Network Numbers, ICANN). Всего существует 5 RIR (Североамериканский, Южноамериканский, Европейский, Тихоокеанский, Африканский). Далее реестры назначают адреса провайдерам, а те в свою очередь своим клиентам.

Все адреса группируются с помощью префикса исходя из географических регионов. Таким образом, упрощается маршрутизация.

В IPv6 адреса принято записывать в шестнадцатеричной форме квартетами, разделенными двоеточиями. В каждом квартете по 2 байта. Всего таких квартетов 8:

Адрес состоит из 2-х частей: префикс, назначаемый провайдером и узел. Однако определенную долю узловой части при необходимости можно выделить и для подсети:

Структура точно такая же, как и у IPv4.

Маска всегда записывается с помощью косой черты, где указывается количество бит, отведенных под сетевую часть.

Адреса могут иметь и сокращенную форму записи. Например, адрес 2003:0000:0000:0001:0000:0000:0000:0010/4 можно записать так: 2003::1:0:0:0:10/4 либо так 2003:0:0:1::10/4. То есть опускаются нули, причем сокращать можно только 1 раз. Нельзя тот же адрес написать так: 2003::1::10.

В IPv6 адреса присваиваются одним из следующих способов:

Статически:

1. Прописывается полностью весь адрес

2. Прописывается только сетевой префикс (первые 64 бита). Идентификатор узла (последние 64 бита) автоматически настраивается посредством технологии EUI-64 (подробнее ниже).

Динамически:

1. DHCPv6 с сохранением состояния (то есть сервер помнит кому и когда назначил адрес и остальные параметры). Работает также, как и DHCPv4.

2. Автоконфигурация - хост узнает префикс подсети и шлюз по умолчанию посредством протокола NDP. Узловая часть настраивается посредством EUI-64.

В IPv6 существуют следующие типы адресов.

Одноадресатные (Unicast) - стандартные адреса, которые в свою очередь делятся на:

Глобальные (global) - публичный адрес, назначенный провайдером

Локальные (unique local) - аналогичные частным адресам в IPv4

Канальные (link local) - используются для работы протокола NDP. Назначаются автоматически самим хостом. Даже, если в сети нет DHCP и автоконфигурирование выключено, то у хоста в любом случае будет IP адрес. Именно этот тип адреса используется маршрутизаторами для вычисления маршрута. Канальные адреса используются только в локальных сетях и не маршрутизируются в сети интернет.

Многоадресатные (Multicast) - групповые адреса.

Одноадресатные резервные (Anycast) - групповой адрес. Всегда используется в качестве адреса получателя. Похож на адрес многоадресатной рассылки, однако на запрос отвечает всегда ближайшее устройство, в то время в случае многоадресатного адреса на запрос реагируют все устройства группы. Данный тип адресов используется только маршрутизаторами.

Широковещательные (broadcast) адреса протоколом IPv6 не поддерживаются. Вместо них используются многоадресатные адреса.