Что такое IPv6

Наверняка создатели Интернета (а точнее, его предка — сети Arpanet) даже и не подозревали, какой успех ждет их детище. Поэтому не удивительно, что, когда Глобальная сеть начала семимильными шагами распространяться по всей планете, появились некоторые проблемы. Точнее, даже, не сами проблемы, а всего лишь предположения об их возникновении в ближайшем будущем. И, пожалуй, самой серьезной из них являлось адресное пространство. Ведь ни для кого не секрет, что в привычной нам версии протокола IP^* (IPv4), длина IP-адреса^* составляет 32 бита.

 

 

То есть всего возможно существование около 4 миллиардов 300 миллионов вариантов. Сегодня этого пока достаточно, но уже совсем скоро может сложиться ситуация, когда IP-адресов не будет хватать на всех желающих.

Зачем нужен IPv6?

О возникновении такой ситуации специалисты думали уже давно. А поэтому в 1992 году начались работу по устранению потенциальных проблем. А их, помимо описанной выше, накопилось немало. Во-первых, к недостаткам IPv4 стоит отнести отсутствие механизма автоматической конфигурации адресов. Спросите любого системного администратора, и он скажет вам, какая это была бы полезная возможность, особенно, когда приходится переводить корпоративную сеть от одного провайдера к другому.

У протокола IPv4 немало недостатков

Другой недостаток протокола IPv4 — фрагментация. Дело в том, что слишком большие пакеты (их максимальный объем составляет 64 кб) могут разбиваться на несколько, поскольку многие технологии оперируют с блоками меньшего размера. Причем это действие зачастую производится промежуточными маршрутизаторами, через которые проходит информация. Проблема заключается в том, что разделение пакетов отнимает много системных ресурсов. А потому осуществление этого процесса на маршрутизаторе снижает его общую пропускную способность.

Идем дальше. Следующий минус IPv4 — отсутствие поддержки качества обслуживания. Дело в том, что, когда разрабатывалась эта версия протокола, практически все сетевое взаимодействие сводилось к обмену обычными файлами. Сегодня же в Интернете появилось немало новых — в том числе и потоковых — приложений (например, Streaming Audio и Streaming Video). А для их нормальной работы требуется точное указание и постоянное соблюдение некоторых параметров — например, таких как пропускная способность, задержка и вариация задержки. Именно набор этих характеристик и называется качеством обслуживания. В принципе, в IPv4 есть соответствующее поле (Type of service), вот только механизм работы с ним так и не был до конца отработан. А поэтому большинство маршрутизаторов просто-напросто игнорирует значение Type of service.

Наконец, последний недостаток IPv4 — это отсутствие возможности обеспечения безопасности передаваемой информации. Согласно стандартной семиуровневой модели взаимодействия открытых систем, сетевой уровень является самым удобным местом для размещения, например, криптографической системы. Однако сделать это в протоколе IPv4 невозможно.

Основы IPv6

Разработка протокола IPv6 началась в 1992 годуВ качестве основных претендентов на новую версию протокола IP рассматривалось три разработки: TCP and UDP with Bigger Addresses (TUBA), Common Architecture for the Internet (CatnIP) и Simple Internet Protocol Plus (SIPP). После их анализа была выработан новый проект, получивший название IPv6 (Internet Protocol version 6). У него достаточно много существенных отличий от своего предшественника. И главным из них, конечно же, является система адресации. В протоколе IPv6 длина IP-адресов расширяется с 32 до 128 бит. Таким образом, число их возможных вариантов вырастает до 3,4*10¹⁰³⁸. То есть, фактически, этих адресов в обозримом будущем будет более чем достаточно. Помимо этого, увеличение длины IP-адреса позволяет использовать больше уровней иерархии в системе адресации и ввести несколько различных типов адресов.

В протоколе IPv6 базовый заголовок пакетов оптимизирован для максимально быстрой его обработкиКроме этого, в протоколе IPv6 базовый заголовок пакетов оптимизирован для максимально быстрой его обработки. Это сделано для разгрузки маршрутизаторов и увеличения, таким образом, их пропускной способности. Также изменению подвергся механизм фрагментации, удалено широковещание, попортившее немало крови системным администраторам, и добавлена возможность использования криптографического алгоритма для защиты передаваемой информации.

Базовый заголовок протокола IPv6 состоит из нескольких полей. Причем, для того чтобы уменьшить время, необходимое на пересылку и обработку пакетов, многие из них являются необязательными, и их можно использовать только при необходимости. Давайте же подробно разберем эти поля и их назначение.

• Version (4 бита). Версия протокола для IPv6 имеет значение 6.
• Traffic class (8 бит). Аналог значения Type of service в протоколе IPv4. Поле предназначено для определения типа пересылаемого трафика, по которому определяется уровень качества услуг, необходимый для обработки данного пакета. Заполняется в соответствии со стандартом RFC-2474 (Differenciated services).
• Flow Label (20 бит). Это так называемая метка потока. Она нужна для идентификации всех пакетов, принадлежащих одному потоку. Используется для того, чтобы промежуточные маршрутизаторы одинаково обрабатывали все данные с одной меткой.
• Payload Length (16 бит). В этом поле указывается длина всего пакета за исключением базового заголовка IPv6. Измерение идет в октетах.
• Next Header (8 бит). Указывает на тип следующего заголовка в соответствии со стандартом RFC-1700, который следует непосредственно за базовым. Это может быть как один из расширенных заголовков IPv6, так и заголовок протокола верхнего уровня (TCP^*, UDP и так далее).
• Hop Limit (8 бит). В этом поле устанавливается так называемое максимальное число шагов. Первоначально в нем записывается определенное число. Каждый маршрутизатор, через который проходит пакет, уменьшает его на единицу. Если значение в Hop Limit достигнет нуля, пакет будет удален.
• Source Address (128 бит). Здесь указывается адрес отправителя пакета в соответствии со стандартом RFC-1884.
• Destination Address (128 бит). Здесь указывается адрес получателя. Причем не обязательно конечного. Если в пакете присутствует маршрутный заголовок, то в этом поле будет находиться адрес следующего узла.

Подводим итоги

IPv6 — новый шаг в развитии ИнтернетаИтак, IPv6 — новый шаг в развитии Интернета. Этот протокол разработан с учетом растущих требований к Глобальной сети, которая давно уже перестала быть просто средой распространения файлов. Сегодня через Интернет передается много различных данных, включая аудио- и видеопотоки и секретную информацию. И это не говоря уже о проблемах с нехваткой IP-адресов, которые могут возникнуть в самом ближайшем будущем. Поэтому начавшееся уже внедрение протокола IPv6 очень важно. Будем надеяться, что оно пройдет гладко и решит многие проблемы пользователей Сети.

Ссылки по теме

• Что такое Интернет
• Межсетевой протокол IP

Статья получена: hostinfo.ru

загрузка...