Изначально переход к новой версии протоколирования изначально вызвал ряд затруднений. Но в ходе постоянного тестирования и внедрения новейших разработок, на сегодняшний день этот протокол стал новой основой будущего для сетевой инфраструктуры. Но чем, по сути, является протокол IPv6? Каковы его особенности и как происходит его подключение? Обо всем этом далее?
Содержание
- История IPv6
- В чем суть протокола IPv6?
- Протокол IPv6 что нового?
- Что даст практическое применение IPv6?
- Классификация IPv6 адресов
- Выделение, назначение и получение IPv6-адресов:
- Глобальное распределение
- Индивидуальное распределение
- О вариантах подключения и их настройке в операционной оболочке Windows
- Провайдер
- 6to4
- Teredo
- История IPv6
Начало 2012 года было ознаменовано тревожным, на первый, взгляд сообщением о полном исчерпании адресного интернет-пространства соответствующего требованиям протокола IPv4. Еще в конце 90-х годов прошлого века эксперты были уверены, что адресации этого протокола должно хватить, по крайней мере, еще лет на 30. Но такого стремительного развития сетевых ресурсов предвидеть не мог никто, и началось внедрение нового источника развития сетевой инфраструктуры. Этим источником послужил протокол IPv6, разработанный еще в далекие 80-е годы двадцатого века. Разработки протокола были основаны на поиске альтернативного способа протоколирования интернет-пространства, но никто не подозревал, что их внедрение понадобиться в столь скором времени.
- В чем суть протокола IPv6?
По сути, протокол IP шестой версии является полноценной заменой IPv4, принадлежащего к семейству протоколов TCP/IP. В новой версии устранено большое количество ошибок и недоработок с которыми стакивались пользователи IPv4. Увеличение адресного диапазона, за счет 128 битного формата, стало идеальным решением для увеличения Интернет пространства. Для наглядности стоит уточнить, что если адреса с поддержкой IPv4 имели вид «000.111.222.333» и ныне существующее их количество составляет 3,706,65 х 10 4,то для IPv6 сетей предусмотрено 6,5 х10 28 адресов на один квадратный метр земной поверхности, и выглядят они так, «0000:1111:2222:3333:4444:5555:6666:7777».
По окончании IPv4 диапазона, параллельное использование протоколов, даст возможность полного внедрения протокола, с помощью постепенного увеличения трафика в IPv6 сетях. Но при этом, полный вывод IPv4 диапазона будет доступен еще не скоро, ведь существует огромное количество устройств, не поддерживающих инновационную технологию.
- Протокол IPv6 что нового?
Все устройства, подключаемые к сети, изначально получают уникальные числовые идентификаторы, называемые IP-адресами. Хотя эти числовые последовательности и являются основой всех сетевых подключений, их использование в повседневной жизни большая редкость, Благодаря системе доменных имен (DNS), рядовому пользователю достаточно ввести текстовый запрос в адресную строку. А введение нового протокола адресного пространства, обеспечило увеличение уникализации IP-адресов для бесконечного множества сетевых устройств. Эта уникализация стала доступной благодаря увеличению длины самого адреса. И теперь вместо 32 бит широко используются 128-битные комбинации, что дает возможность создать до 34х1 38 адресов нового уровня. Но это лишь одно из нововведений.
С помощью этого протокола, у каждого подключенного узла есть возможность отправки запросов любым группам серверов, что дает возможность определения их местонахождения для выбора оптимального варианта последующего взаимодействия.
Изменения не прошли мимо и форматов заголовков для пакетов данных. Некоторые поля, которые существовали в IPv4, для нового протокола стали неактуальными, а некоторые были существенно модифицированы. Но появились и новые поля, открывшие доступ к:
· определению приоритетности пакетов данных для стартового хоста;
· обеспечению потоковой обработки.
Оптимизация заголовков дала возможность сократить число полей до восьми. Это позволило значительно ускорить обмен пакетами данных между узлами. Но при необходимости, есть возможность добавления новых полей.
Кроме того, внедрение IPv6 позволило реализовать практически все возможности шифрования данных с поддержкой сервиса качественного обслуживания, который является крайне важным для потокового мультимедийного транслирования.
- Что даст практическое применение IPv6?
К нынешнему моменту, практическое внедрение и использование новой версии протокола способно решить сразу несколько задач одновременно.
- Полноценное адресное обеспечение крупных сетей
Для ныне существующих узлов с доступом в Интернет есть ряд ограничений относительно резервации общедоступного пространства IPv4-адресов. Даже при использовании пространства частных адресов в интрасетях (частные сети) возникает дефицит адресации. С помощью внедрения IPv6 и последующей активацией префиксов уникальных локальных адресов, данное пространство можно будет расширить и применить ко всем сетевым ресурсам организаций.
- Использование приложений и служб с исключительной поддержкой IPv6
Последние версии операционных систем семейства Windows содержат внушительный пакет компонентов, рассчитанных на работу только с IPv6. Поэтому развитие частной инфраструктуры IPv6 даст возможность полноценного использования всех ресурсов операционной системы.
- Внесетевые подключения к узлам, использующим IPv6
В регионах с ограничением IPv4 адресации многие организации осуществляют подключение с использованием IPv6. При этом, существует необходимость преобразования протокола для обмена данными с ресурсами с поддержкой IPv4. Параллельное использование обоих версий решает эту проблему.
- Классификация IPv6 адресов
Как известно, прошлая версия протокола поддерживала два варианта пользовательских IP-адресов:
• Статистический адрес, который являлся несменным идентификатором;
• Динамический, изменявшийся при каждом новом подключении к сети.
В шестой же версии протокола было решено оставить только вариант статики. Такое решение было обусловлено тем, что, в перспективе каждому устройству в подсети любого уровня будет доступен свой уникальный идентификатор (IP-адрес).
Все статистические адреса в свою очередь разделены на три категории:
- Unicast. Стандартные адреса с единичной привязкой к сетевому интерфейсу.
- Anycast. Адреса, предусмотренные для групп сетевых оболочек, и назначаются только маршрутизаторам. Такие адреса рассчитаны на создание внутренних сетевых групп из нескольких компьютеров.
- Multicast. Адреса для группового обмена данными, в основном выделяются региональным серверам.
В соответствие с данной классификацией адресов и происходит их распределение.
- Выделение, назначение и получение IPv6-адресов
- Глобальное распределение
Согласно с новой политикой делегирования для новых IP, присвоение одного уникального адреса доступно только для одного сетевого устройства. При этом является обязательной регистрация в протокольной базе данных. Основной концепцией в распределении новых адресов является максимальное использование принципов иерархической системы. Согласно этому принципу чрезмерный прирост таблиц маршрутизации должен быть нейтрализован. Пример типовой иерархической схемы для IP-адресов: компания, выполняет распределение адресного потока, осуществляет передачу кейса IP-адресов в свое региональное представительство (к таким относятся интернет-регистратуры типа RIR). После чего, распределение адресов происходит между компаниями стран региона, представляющими RIR. Дальше блоки передаются интернет-провайдерам, которые занимаются распределением адресов относительно конечных пользователей.
Для организаций, которые являются местными представителями, претендующими на получение адресных блоков, предусмотрено требование относительно региональных планов. Такие планы учитывают раздачу адресов в течение двух лет и подаются в региональную регистратуру. И если все требования соблюдены, провайдер получает лицензию на предоставление соответствующей услуги. Для наглядности рассмотрим практикуемую таблицу распределения, где рассматриваются:
- Большие блоки используемые провайдерами;
- Сетевые автономные блоки;
- Блоки для сетевых приложений;
- большие блоки, резервирующиеся для адресации согласно с географическим принципом.
| Выделенные | Префикс | Диапазон адресов |
| Зарезервированные | 0000.0000 | 1-256 |
| Не присвоенные | 0000.0001 | 1-256 |
| Зарезервированные NSAP | 0000.001 | 1-128 |
| Зарезервированные IPX | 0000.010 | 1-128 |
| Не присвоенные | 0000.011 | 1-128 |
| Не присвоенные | 0000.1 | 1-32 |
| Не присвоенные | 0001 | 1-16 |
| Не присвоенные | 001 | 1-8 |
| Одноадресные рассылки среди провайдеров | 010 | 1-8 |
| Не присвоенные | 011 | 1-8 |
| Зарезервированные адреса для одноадресной рассылки по географическому принципу | 100 | 1-8 |
| Не присвоенные | 101 | 1-8 |
| Не присвоенные | 110 | 1-8 |
| Не присвоенные | 1110 | 1-16 |
| Не присвоенные | 1111.0 | 1-32 |
| Не присвоенные | 1111.10 | 1-64 |
| Не присвоенные | 1111.110 | 1-128 |
| Не присвоенные | 1111.1110.0 | 1-512 |
| Адреса для локальной связи | 1111.1110.10 | 1-1024 |
| Адреса для локальных ресурсов | 1111.1110.11 | 1-1024 |
| Многоадресный формат рассылок | 1111.1111 | 1-256 |
Но на практике, предназначена я конкретного использования только ¼ всего адресного пространства.
- Индивидуальное распределение
Для индивидуального распределения IPv6 адресов, согласно с их структурой, была определена следующая схема:
- Выделение глобальных префиксов (48 битных блоков (/48)) для провайдеров;
- Провайдер выделяет 16 битные блоки (/16)для создания внутренних подсетей;
- Внутренними подсетями провайдера выделяются пользовательские 64 битные адреса (/64).
В теории, такой объем адресного пространства позволяет подключить к пользовательской подсети 18 х 1018 устройств. С одной стороны такие показатели кажутся избыточными. Но если развитие сетевых ресурсов будет иметь такую динамику и в будущем, это позволит существенно упростить автоматическое конфигурирование. Множественных подключений.
- О вариантах подключения и их настройке
Итак, мы вплотную подошли к главному вопросу: «Какие существуют варианты подключения IPv6 на сегодняшний день?».
- Провайдер
Конечно, замечательно если основной провайдер предоставляет услугу подключения протокола IPv6 в базовом пакете. Во-первых, это упрощает настройку операционной системы. Во-вторых, гарантирует минимальное пингование. И самое, это банальная надежность.
Но есть и свои нюансы. Перед началом настройки необходимо убедиться, что основная точка доступа (роутер, маршрутизатор) поддерживает новый формат протоколирования. В противном случае придется заняться его перепрошивкой. Но если же оборудование полностью поддерживает новую технологию, то для корректной работы потребуется только его непосредственная настройка.
Практически все провайдеры предоставляют IPv6 посредством технологии Ethernet-DHCPv6, которая является, своего рода, коробочным решением для роутеров. Поэтому установка всех необходимых обновлений и настроек происходит в автоматическом режиме.
Если же точкой доступа является сам ПК, то все адресные настройки необходимо будет ввести вручную в соответствующих меню операционной системы. Полная поддержка IPv6 доступна для следующих систем:
- Windows 8/7/ Vista/XР;
- Linux;
- MacOS.
Но если возможности подключения напрямую от провайдера нет, на помощь прогрессивным пользователям приходят альтернативные варианты решения вопроса.
- 6to4
Имея зарегистрированный IP- адрес с поддержкой IPv4, этот вариант перехода можно рассматривать, как основной. Суть его заключается передаче пакетов от 6to4-хостов, имеющих сетевые соединения с поддержкой IPv4 и IPv6 протоколирования, одновременно, через 6to4-ретрансляторы. Все пакеты проходят через анонимный «anycast» адрес (192/88/99/1). Ретрансляторы, получившие кейсы данных, отсеивают все пакеты, кроме тех, что соответствуют IPv6-сети и отправляют их по назначению.
На практике все выглядит еще проще. Необходимо установить 6to4-оболочку и настроить адрес формата:« 2002:xx.yy.zz.tt ». Под символами «xx.yy:zz.tt» подразумевается IPv4-адрес стандартного формата. А в маршрутизаторе (роутере) нужно будет установить только адрес выхода пакетов (192.88.99.1).
Главного преимущество этого способа подключения состоит в том, что между пользователями 6to4-сети передача данных проходит по тоннельным серверам. А это значит, что нет необходимости в дополнительных сетевых подключениях. Правда, владельцам с динамическими IP-адресами, придется перейти на статистические. Ведь при замене основного адреса, будет происходить и замена IPv6-адреса.
- Teredo
Этот метод является более приемлемым для пользователей, работающих через NAT (Network Address Translation). Здесь передача пакетов осуществляется через сеть с поддержкой IPv4 и их последующей распаковкой в UDP-дейтаграммах (в основном, это сетевые устройства, которые используют для подключения NAT технологию). Если в системе есть установленная торрент-оболочка «uTorrent», в меню основных настроек, необходимо найти и запустить параметр «Install IPv6 Teredo». Далее, произойдет автоматическая загрузка оболочки. Что касается установки, то здесь необходимо указать лишь вариант реализации протокола (по умолчанию установлен открытый). В дальнейшей регистрации нет необходимости, всю работу уже проделал uTorrent.
Вот собственно и вся основная информация о переходе на новый уровень адресного протоколирования. Надеемся, что эта статья помогла вам разобраться в принципах работы и настройке IPv6.