What you need to know about ipv6

IPv4 против IPv6: наиболее важные различия

1. Улучшенная адресация

   Адреса IPv4 используют 32 бита с десятичной нотацией, разделенной точками. Примером IPV4-адреса является localhost – 127.0.0.1. В двоичном формате это будет записано как .

   Адреса IPv6 используют 128 бит с шестнадцатеричной нотацией, разделенной двоеточием. Примером IPv6-адреса может быть 2001: db8: 3333: 4444: 5555: 6666: 7777: 8888. Учитывая, что это 128-битный формат, запись в двоичном формате будет немного длинновата целей этого поста.

   Как упоминалось ранее, более длинные адреса и шестнадцатеричная запись обеспечивают значительно большее количество адресов в IPv6.

2. IP-заголовки

   В IPv4 заголовок может иметь длину от 20 до 60 байт. Обычно он ограничен 20 байтами, если в конце заголовка не заданы параметры.

   В IPv6 заголовки имеют фиксированный размер 40 байт. Вместо параметров IPv6 допускает использование расширений, которые помогают защитить протокол, упрощая внедрение технологий будущего.

   Большие заголовки IPv6 подразумевают большие накладные расходы. Однако более крупный заголовок даёт ряд преимуществ благодаря встроенным элементам:

   • Он не использует контрольные суммы, поэтому его не нужно обрабатывать в пути.
   • Он использует метки потоков для идентификации полезной нагрузки и повышения качества обслуживания.

   Пакеты IPv6 не могут быть фрагментированы при передаче, что улучшает целостность. Только исходный узел может фрагментировать пакет.

3. Типы адресов

   IPv4 предлагает широковещательные, одноадресные и многоадресные адреса. Это различие достигается за счёт резервирования определенных IP-адресов и ограничения их общего использования. Адреса IPv4 также можно использовать для любой передачи, но это неопределенный тип адреса в IPv4.

   IPv6 предлагает одноадресные (глобальные, локальные, петлевые/кольцевые, неопределенные, уникальные локальные), многоадресные (публичные, временные, запрашиваемые узлы) и произвольные адреса.

   Примечание: Чтобы anycast работал в IPv6, устройству маршрутизации необходимо сообщить, что оно использует общий адрес anycast.

4. Конфигурация адреса

   Конфигурация адресов в этих двух протоколах сильно отличается.

   В IPv4 адреса настраиваются вручную или через DHCP (протокол динамической конфигурации хоста).

   IPv6 поддерживает настройку вручную, SLAAC (автоматическая настройка адресов без сохранения состояния) и DHCPv6 (без сохранения состояния / с отслеживанием состояния). В большинстве случаев это значительно упрощает настройку и запуск IPv6.

5. Локальные адреса

   IPv4 использует ARP (протокол разрешения адресов) для связывания интернет-адресов IPv4 с локальными адресами канального уровня, такими как MAC-адреса.

   IPv6 использует NDP (протокол обнаружения соседей) для соединения локальных устройств и их подключения к интернет-шлюзу локальной сети.

Что такое IPv6?

IPv6 (Internet Protocol Version 6) был развернут в 1999 году в связи с тем, что спрос на IP-адреса будет превышать доступный запас. Это позволяет осуществлять связь и передачу данных по сети. IPv6 — это 128-битный IP-адрес, который поддерживает 2^128 интернет-адресов в целом. Использование IPv6 не только решает проблему ограниченных ресурсов сетевых адресов, но также устраняет барьеры для многих устройств доступа, подключенных к Интернету. Адрес IPv6 можно записать так: 3ffe: 1900: fe21: 4545: 0000: 0000: 0000: 0000.

Особенности IPv6

Ниже приведены особенности IPv6:

• Иерархическая инфраструктура адресации и маршрутизации

• Конфигурация с сохранением состояния и без сохранения состояния

• Поддержка качества обслуживания (QoS)

• Идеальный протокол для взаимодействия с соседними узлами

Адресация IPv6

При использовании IPv6 адреса имеют длину 128 бит. Одна из причин такого большого адресного пространства заключается в том, чтобы разделить доступные адреса на иерархию доменов маршрутизации, отражающих топологию Интернета. Другая причина состоит в том, чтобы сопоставить адреса сетевых адаптеров (или интерфейсов), которые подключают устройства к сети. IPv6 обладает встроенной возможностью разрешать адреса на их самом низком уровне, который находится на уровне сетевого интерфейса, а также позволяет выполнять автоматическую настройку.

Текстовое представление

Ниже приведены три стандартные формы, которые используются для представления адресов IPv6 в виде текстовых строк:

• Шестнадцатеричная форма двоеточия:

  Это предпочтительная форма . Каждый представляет шестнадцатеричное значение одного из восьми 16-разрядных элементов адреса. Например: .

• Сжатая форма:

  Из-за длины адреса часто используются адреса, содержащие длинную строку нулей. Чтобы упростить запись этих адресов, используйте сжатую форму, в которой одна непрерывная последовательность из 0 блоков представлена символом двойного двоеточия (). Этот символ может содержаться в адресе только один раз. Например, адрес многоадресной рассылки в сжатом виде выглядит как . Адрес одноадресной рассылки в сжатом виде выглядит как . Адрес замыкания на себя в сжатой форме — . Незаданный адрес в сжатом виде выглядит как .

• Смешанная форма:

  Эта форма объединяет адреса IPv4 и IPv6. В этом случае используется формат адреса , где каждый n представляет шестнадцатеричные значения шести 16-разрядных элементов IPv6 высокого порядка, а каждый d представляет десятичное значение IPv4-адреса.

Типы адресов

Начальные биты в адресе определяют конкретный тип адреса IPv6. Поле переменной длины, содержащее эти начальные биты, называется префиксом формата (FP).

IPv6-адрес одноадресной рассылки состоит из двух частей. Первая часть содержит префикс адреса, а вторая часть — идентификатор интерфейса. Краткий способ сочетания IPv6-адреса и префикса выглядит следующим образом: ipv6-address/prefix-length.

Ниже приведен пример адреса с 64-разрядным префиксом.

.

В этом примере префикс — . Адрес также может быть написан в сжатом виде, например .

IPv6 определяет следующие типы адресов:

• Одноадресный адрес:

  Идентификатор для отдельного интерфейса. Пакет, отправленный на этот адрес, доставляется в определенный интерфейс. Адреса одноадресной рассылки отличаются от адресов многоадресной рассылки по значению октета более высокого разряда. Октет старшего порядка адресов многоадресной рассылки имеет шестнадцатеричное значение FF. Любое другое значение для этого октета определяет адрес одноадресной рассылки. Ниже приведены различные типы адресов одноадресной рассылки.

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  • Локальные адреса ссылок:

    Эти адреса используются по одной ссылке и имеют следующий формат: . Адреса локального канала используются между узлами в канале для автонастройки адресов, обнаружения окружения или при отсутствии маршрутизаторов. Адрес локального канала используется главным образом во время запуска и в случае, когда система еще не получила адреса большей области.

  • Локальные адреса сайта:

  Эти адреса используются на одном сайте и имеют следующий формат: . Адреса локальных узлов используются для адресации внутри узла и не требуют глобального префикса.

  Глобальные одноадресные адреса IPv6:

  Эти адреса можно использовать через Интернет и иметь следующий формат: .

• Адрес многоадресной рассылки:

  Идентификатор набора интерфейсов (обычно принадлежащих разным узлам). Пакет, отправленный на этот адрес, доставляется во все интерфейсы, определенные адресом. Типы адресов многоадресной рассылки заменяют IPv4-адреса широковещательной рассылки.

• Адрес anycast:

  Идентификатор набора интерфейсов (обычно принадлежащих разным узлам). Пакет, отправленный на этот адрес, доставляется только в один интерфейс, определенный адресом. Это ближайший интерфейс, определенный метриками маршрутизации. Адреса произвольной рассылки берутся из пространства адресов одноадресной рассылки и синтаксически не отличаются. Адресный интерфейс выполняет отличие адресов одноадресной рассылки от адресов произвольной рассылки в качестве функции его конфигурации.

Как правило, узел всегда имеет адрес локального канала. У него может быть адрес локального узла и один или несколько глобальных адресов.

Чем отличается IPv4 от IPv6

В айпи четвертого поколения всего четыре блока чисел, вот почему комбинаций оказалось в итоге недостаточно. В шестом поколении это ограничение сняли, сделав новые адреса в четыре раза длиннее: в них применили 128-битное шифрование вместо 32-битного.

IPv6 это восемь блоков, которые содержат, как числа от 0 до 9, так и латинские буквы определенного диапазона. Будучи, как и IPv4, двоичным числом, IP шестого поколения выглядит так: 1001: 0ae6: 32b1: 0000: 0100: 7d1a: 7830: 1009. При таком количестве символов, вариаций адресов столько, что человечеству должно хватить их очень надолго, даже если раздавать отдельно каждому холодильнику, как требует того “интернет вещей”.

Нужно ли переходить на IPv6?

На момент написания статьи большинство устройств уже совместимы с IPv6. Во всяком случае операционные системы и современные маршрутизаторы поддерживают эталонную реализацию этого протокола. Однако, как уже было сказано, в сетях операторов связи еще присутствует подавляющее количество «старого» оборудования. Срочной необходимости в переходе на IPv6 нет. Технология двойного стека будет применяться еще долго, но факт перехода неизбежен.

Мы, как разработчик решений для операторов связи (DPI, СОРМ, BRAS), идем навстречу нашим клиентам и постоянно модифицируем свои продукты. В последних версиях СКАТ DPI мы добавили поддержку протокола IPv6, а в ближайшее время представим новый релиз с поддержкой Dual Stack (шейпинг, услуги, терминация, выдача адресов) и технологии NAT.

Более подробную информацию о преимуществах современной системы глубокого анализа трафика СКАТ DPI, ее эффективном использовании на сетях операторов связи, а также о миграции с других платформ вы можете узнать у специалистов компании VAS Experts, разработчика и поставщика системы анализа трафика СКАТ DPI.

Подписывайтесь на рассылку новостей блога, чтобы не пропустить новые материалы.

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.

• 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.

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.

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

Дополнительные заголовки IPv6

В IPv6 могут быть дополнительные заголовки следующих типов:

1. Заголовок параметры маршрутизации —  содержит данные, которые необходимы маршрутизаторам для того, чтобы корректно обрабатывать пакеты.
2. Заголовок параметры получателя —  содержит данные, которые необходимы для обработки пакета на стороне получателя.
3. 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.

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.

Типы адресов

Unicast — Идентификатор одиночного интерфейса. Пакет, посланный по уникастному адресу, доставляется интерфейсу, указанному в адресе.

Anycast — Идентификатор набора интерфейсов (принадлежащих разным узлам). Пакет, посланный по эникастному адресу, доставляется одному из интерфейсов, указанному в адресе (ближайший, в соответствии с мерой, определенной протоколом маршрутизации).

Multicast — Идентификатор набора интерфейсов (обычно принадлежащих разным узлам). Пакет, посланный по мультикастинг-адресу, доставляется всем интерфейсам, заданным этим адресом.

В IPv6 не существует широковещательных адресов, их функции переданы мультикастинг-адресам.

В IPv6, все нули и все единицы являются допустимыми кодами для любых полей, если не оговорено исключение.

Что такое протокол iPv6

В 90-х годах была изобретена модернизация, предлагавшая 128-битные IP-адреса, что даёт почти 3,4×1038 уникальных адресов. Этого более чем достаточно, даже если у каждого человека в мире будет миллиард устройств.

Однако, с момента создания iPv6 так и не был полностью внедрён. Почему?

• iPv6 не обеспечивает обратной совместимости с iPv4

  Если веб-сайт работает на iPv4, а ваше устройство и интернет-провайдер используют более новый протокол, вы не сможете получить к нему доступ. Чтобы получить доступ к веб-сайту, ваше устройство должно быть совместимо с обоими протоколами.

  Большинство современных маршрутизаторов и электронных устройств поддерживают iPv6; однако, чтобы осуществить плавный переход во всём мире, все устройства, операционные системы и интернет-провайдеры должны обновить свои системы. Чтобы избежать перебоев в обслуживании, они должны использовать оба протокола в течение некоторого времени, что может быть дорогостоящим.

• Преимущества для обычного пользователя не очевидны

  Компаниям трудно оправдать инвестиции в новые технологии, если их клиенты не видят прямого воздействия или не видят в этом особой ценности. Создание большего количества IP-адресов – важная и долгосрочная цель, но она не повлияет на обычных пользователей, пока у нас действительно не закончатся адреса.

Каковы преимущества и ограничения версии 6 протокола IP?

Со своей стороны, очень важно знать, какие являются наиболее заметными и важными преимуществами и ограничениями в отношении самого последнего интернет-протокола , то есть IPv6. Вот некоторые из них:

Вот некоторые из них:

Преимущества

Учитывая, что он является заменителем IPv4 и полностью поддерживает прогресс Интернета; конечно, это протокол, который раскрывает множество преимуществ своим пользователям .

Знакомьтесь, вот самые важные из них:

Гарантирует, что у каждого могут быть свои адреса для всех своих устройств . Поскольку количество адресов IPv6 настолько велико, что на квадратный миллиметр поверхности Земли может быть выделено до 670 тысяч миллиардов адресов.
Добавляет “штекер и его стандарт играть », и это облегчает пользователям подключение их оборудования к сети

Принимая во внимание, что таким образом конфигурация выполняется автоматически, и с ней вам также будет автоматически назначен один или несколько адресов IPv6 для машины, подключенной к такой сети. Он включает в себя замечательную защиту в своих спецификациях , равно как и шифрование информации, а также аутентификацию отправителя этой информации

Другими словами, он обеспечивает большую конфиденциальность.
Вводит гораздо более надежные и эффективные механизмы мобильности . Это, помимо выгоды для пользователей телефонии и мобильных устройств, также обеспечивает хорошее интернет-соединение, например, во время полетов самолетов.
Обеспечивает оптимизированную поддержку новых опций и агрегатов, так что это позволяет вводить Большие улучшения в будущем. Благодаря этому он четко разработан для того, чтобы быть расширяемым .
Обеспечивает превосходное улучшение совместимости для качества обслуживания (QoS) и класса. обслуживания (CoS).
Содержит новый протокол для взаимодействия соседних узлов.

Ограничения

Но, поскольку не все может быть идеально, протокол IPv6 также имеет определенные недостатки или ограничения, которые необходимо знать.

Вот основные из них:

• Тем не менее, большинство сетей используют IPv4, и из-за этого полная реализация IPv6 считается очень дорогой и долгосрочной , поскольку для ее установки может потребоваться много времени.
• Пока что мы не можем полностью отказаться от протокола IPv4. Потому что в сети уже есть много сайтов, которые имеют доступ только через IPv6, а это значит, что будет необходимо работать в двойном стеке. То есть как в IPv4, так и в IPv6 одновременно .
• В этом недавнем протоколе отсутствует NAT или механизм, используемый маршрутизаторами. IP для обмена пакетами между двумя сетями, которые присваивают несовместимые адреса друг другу.
• Необходимо, чтобы устройства уровня 3 уже были готовы к IPv6. В противном случае, если они работают только в IPv4, они будут полностью устаревшими устройствами .
• Несмотря на то, что основы IPv6 прекрасно установлены, он все еще считается протоколом, который находится в некоторых деталях в разработке .
• Этот протокол может быть запоминать сложнее .

Чем протокол iPv6 лучше iPv4

iPv6 решает проблему ограниченных IP-адресов, но также предлагает ещё больше преимуществ по сравнению с iPv4.

1. iPv6 был создан с учётом требований безопасности. Он обеспечивает конфиденциальность, аутентификацию и целостность данных. Протокол управляющих сообщений Интернета (ICMP) – компонент iPv4 – может переносить вредоносное ПО, поэтому корпоративные брандмауэры часто блокируют его. Пакеты iPv6 ICMP могут использовать IPSec, что делает их намного безопаснее.

2. В отличие от адресов iPv4, адреса iPv6 не будут отдавать предпочтение какой-либо части мира и будут доступны каждому. Для справки, при создании iPv4 50% адресов были зарезервированы для США.

3. Заголовки iPv4 имеют переменную длину, в то время как iPv6 имеет согласованные заголовки. Это означает, что код для маршрутизации по этим адресам станет проще и потребует меньше аппаратной обработки. В результате iPv6 будет иметь лучшее качество обслуживания и удобство для пользователей.

4. Инженеры создали метод трансляции сетевых адресов (NAT), чтобы помочь решить проблему дефицита IP-адресов в текущей версии протокола. iPv6 создаст достаточное количество IP-адресов для всех устройств, что сделает NAT более ненужным. Теперь каждое устройство может подключаться к Интернету и напрямую «общаться» с веб-сайтами.

5. Автоматическая настройка

   Одна из лучших функций iPv6 – автоматическая настройка без сохранения состояния. Это позволяет устройствам назначать себе IP-адреса без участия сервера. Вместо этого IP-адреса генерируются с использованием MAC-адреса устройства, который уникален для каждого смартфона, планшета, ноутбука и даже умной лампочки. Это упрощает обнаружение устройствами друг друга, подключенными к одной сети.

Использование в URL

IP v.6 можно использовать в качестве обычного URL. Чтобы сделать это, достаточно заключить код в квадратные скобки.

Выгладит это следующим образом:

https://

В конце можно добавить специальное окончание, оно позволит не перепутать номер порта

https://:446/

Также возможно использование сокращенного варианта написания.

Фото: Url адресация

Благодаря прогрессу сетевое соединение становится с каждым днем все быстрее и безопаснее, а объемы передаваемых данных – все больше. Возможно это благодаря совершенствованию современного сетевого оборудования, а также протоколов связи. IP v.6 – очередной широкий шаг в мир высоких скоростей и неограниченного использования интернета.

Протокол нового поколения является закономерным этапом развития сети интернет, являющимся следствием высокой его популярности. Протокол IP v.6 позволяет легко обеспечить быструю коммутацию пользователю любого устройства.

Адаптация к IPv6

Казалось бы оставаться на IPv4 проще и дешевле, однако эта версия тоже может дорожать, поскольку цены на IPv4-адреса определяются спросом и предложением (англ.).

Кроме того, использование NAT в качестве альтернативы IPv6 имеет некоторые недостатки. Один из них заключается в том, что механизм NAT был разработан как временная технология, поэтому он может не работать с некоторыми приложениями и протоколами.

Эти проблемы указывают на то, что развёртывание IPv6 – единственное жизнеспособное решение для роста Интернета.

Хорошая новость в том, что переход на IPv6 уже начался. По данным Google, глобальное распространение этого протокола в настоящее время составляет 33%.

По мере того как всё больше интернет-провайдеров (ISP), операторов мобильной связи и других крупных предприятий переходят на IPv6, количество сайтов, поддерживающих IPv6, и пользователей, обновляющих своё программное обеспечение и оборудование для IPv6, также увеличивается.

Переход с IPv4 на IPv6 может продвигаться очень медленно по причинам, упомянутым ранее, однако этот процесс будет ускоряться с каждым годом.

Почему провайдеры не торопятся переходить на IPv6?

Разговоры о том, что переход на IPv6 строго обязателен, ведутся уже около десяти лет: практически с момента запуска нового интернет-протокола. Однако провайдеры переходить на него не торопятся. И дело здесь в технических сложностях, которые подразумевает такой переход и которые заключаются в радикальной перестройке сетевой архитектуры провайдеров. Так, те провайдеры, которые уже тестировали внедрение нового протокола, столкнулись со сбоями в работе маршрутизаторов CISCO. Из-за этого возникали ошибки протокола, отвечающего за назначение IP-адресов пользователей. Это доставило неудобство не только тем, кто решил поучаствовать в тестировании (у них перестали открываться многие сайты), но и всем остальным абонентам того же оператора. 

Но как же решается проблема нехватки IP-адресов IPv4? Не вдаваясь в технические подробности, отметим, что существует ряд технологий, позволяющих увеличивать количество доступных адресов IPv4 на основании существующих. А устройства в пределах одной домашней сети также выступают под одним адресом. Всё это позволяет отсрочить переход на IPv6, который пока сопряжен со значительными трудностями.

Типы и структуры адресов

Структура v.6 может быть самой различной. Также существует большое количество различных их типов.

На данный момент можно выделить следующие разновидности:

• глобальные;
• индивидуальные;
• специальные.

Глобальные

Адреса под названием Global Unicast являются аналогом публичных в IP v.4. По большей части все IP v.6 относятся именно к этому классу. Они в обязательном порядке должны быть строго уникальны по всему Интернету. Выдаются они региональными регистраторами IANA. Далее полученные символьные наборы передаются провайдерам. Те, в свою очередь, выдают их клиентам.

Фото: глобальные однонаправленные адреса

Диапазон групп, из которых набирают символьную составляющую, имеют первые три бита, равные «001». Эти данные обозначают, что первый hextet расположен в диапазоне от 2000 до 3FFF. При этом из данной группы следует в обязательном порядке выделить сеть, в которой используются группы из диапазона 2001:0DB8::/32. Он, согласно особой спецификации разработчиков данного протокола, применяется для примеров, документов.

Индивидуальные

Индивидуальный IP v.6 соответствует конкретному интерфейсу в пределах одного сегмента сети. Если действует топология соответствующего типа, то пакеты данных в процессе маршрутизации доставляются на конкретный интерфейс.

Фото: структура индивидуального адреса

Такая особенность применяется с целью сбалансировать нагрузку в документе типа RFC 3513. IP v.6 рассматриваемого типа делится на несколько категорий адресов:

1. глобальные;
2. локальные, предназначенные для одного канала;
3. локальные, предназначенные для сетевого узла;
4. требуемые для совместимости.

Каждый имеет свое собственное предназначение и особенности эксплуатации. Необходимо обязательно это учитывать в процессе использования с различным оборудованием. Особенно это касается устройств, изначально спроектированных для работы с IP v.4.

Специальные

К специальным можно отнести Loopback, имеющего вид ::1. Все пакеты данных, передаваемые на устройство, не попадают за пределы целевого устройства, а возвращаются обратно на уровень IP-протокола. Наборы символов рассматриваемого типа аналогичны v. 4, имеющей вид 127.0.0.1. При помощи стандартной команды ping ::1 можно легко проверить наличие на ПК стековых протоколов TCP/IP.

Фото: метод записи специальных IPv6 адресов

IPv4

IPv4 (англ. Internet Protocol version 4) — четвёртая версия интернет протокола (IP). Описан в IETF в статье RFC 791 (сентябрь 1981 года). Это один из самых используемых интернет протоколов. Был введен в использование в ARPANET в 1983 году.

Функция протокола — передавать дейтаграммы по множеству соединенных сетей.

Структура пакета

Рассмотрим формат IPv4-дейтаграмм.

Дейтаграмма состоит из заголовка и основной части (данных). Биты передаются слева направо и сверху вниз (big-endian порядок). В настоящее время ясно, что лучше было бы использовать обратный (little-endian) порядок, но во время создания протокола это не было очевидно. Так на Intel x86 требуется программное преобразование, как при передаче, так и при приеме.

Рассмотрим структуру заголовка:

Структура заголовка IPv4

1	2	3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
Версия	IHL	Дифференциальное обслуживание (Тип службы)	Полная длина
Идентификатор	Флаги	Смещение фрагмента
Время жизни	Протокол	Контрольная сумма заголовка
IP-адрес источника
IP-адрес назначения
Опции	Остаток

• Версия: 4 бита
• IHL: 4 бита
• Дифференциальное обслуживание (Тип службы): 8 битов
• Полная длина: 16 бит
• Идентификатор: 16 бит
• Флаги: 3 бита
  • Бит 0: зарезервированное значение, должны быть равно 0.
  • Бит 1 (DF): Не фрагментировать (англ. Don’t Fragment). 0 — можно фрагментировать, 1 — нельзя. Также может использоваться при определении путевого значения MTU, которое равно максимальному размеру пакета, передаваемого по пути без фрагментации. Пометив этот бит, отправитель гарантирует, что либо дейтаграмма дойдет единым блоком, либо отправитель получит сообщение об ошибке.
  • Бит 2 (MF): Продолжение следует (англ. More Fragments). 0 — в последнем фрагменте, 1 — в предыдущих.
• Смещение фрагмента: 13 битов
• Время жизни: 8 битов
• Протокол: 8 битов
• Контрольная сумма заголовка: 16 бит
• IP-адрес источника: 32 бита.
• IP-адрес получателя: 32 бита.
• Опции: переменная длина
  • В начале поля всегда располагается однобайтный идентификатор. Иногда за ним может располагаться также однобайтное поле длины, а затем один или несколько информационных байтов. Размер этого поля должен быть кратен 4 байтам. Поле опции имеет следующий формат:
    • 1 бит — флаг копирования. Показывает, если опция скопирована во все фрагменты.
    • 2 бита — класс опции. Могут быть следующие классы: 0 — control, 2 — debugging и измерение, 1 и 3 — зарезервированы на будущее.
    • 5 бит — номер опции.
  • Приведем примеры опций:
    • Безопастность — указывет уровень секретности дейтаграммы. Но на практике все его игнорируют.
    • Строгая маршрутизация от источника — задает полный путь следования дейтаграммы.
    • Свободная маршрутизация от источника — задает список маршрутизаторв, которыенельзя миновать.
    • Запомнить маршрут — требует от всех маршрутизаторов добавлять свой IP-адрес.
    • Временной штамп — требует от всех маршрутизаторв добавлять свой IP-адрес и текущее время.
  • Обычно маршрутизаторы либо игнорируют опции, либо обрабатывают неэффективно, отодвигая в стороны как нечто необычное.
• Остаток (Padding): переменная длина

Будущее IPv4

В настоящее время осталось совсем немного доступных IPv4-адресов. RIPE NCC, один из региональных интернет-регистраторов (RIR), даже объявил, что у него закончились адреса IPv4.

Однако в обозримом будущем IPv4 по-прежнему будет использоваться в интернете, прежде чем мы сможем полностью его отключить. Вот некоторые из причин:

• Замена оборудования IPv4 стоит дорого. Обновление программного и аппаратного обеспечения, предназначенного для работы с IPv4, требует больших затрат и времени.
• Не все устройства поддерживают новый протокол. Многие старые устройства и системы по-прежнему несовместимы с IPv6. Это может вызвать некоторые проблемы, в том числе ошибку «DNS Server Not Responding».
• Многие операторы придерживаются позиции «подождём и увидим». Поскольку стоимость использования обоих протоколов, и IPv4, и IPv6, одновременно или реализации двойного стека очень высока, многие операторы предпочитают оставаться на IPv4 и ждать, пока больше сетей не перейдут на IPv6.
• Использование NAT. Эта технология расширяет пул адресов IPv4, поскольку позволяет пользователям распределять один IP-адрес между тысячами устройств по невысокой цене.
• Адреса IPv4 продаются и используются повторно. Компании и организации, которым нужны IPv4-адреса, по-прежнему могут купить их через брокеров адресов IPv4.

Порядок действий в разных версиях Windows

Процесс активации IPv6 и подключения к интернету на различных версиях Windows одинаков. Для выполнения поставленной задачи достаточно сделать несколько шагов:

1. Зайти в меню «Пуск» и переключиться в «Параметры системы».
2. В отобразившемся окне щёлкнуть по вкладке «Сеть и интернет».
3. Указать графу «Ethernet».
4. Перейти в раздел «Настройка параметров адаптера».
5. В отобразившемся меню щёлкнуть правой клавишей мыши по вкладке «Подключение по локальной сети».
6. В окошке контекстного типа нажать по строке «Свойства».
7. В следующем окне найти сетевой протокол «IPv6» и поставить галочку напротив названия, чтобы активировать данный формат.
8. Ещё раз выделить строчку с «IPv6» и внизу окна нажать по кнопке «Свойства».
9. Удостовериться, что вкладки «Получить IP-адрес автоматически» и «Получать DNS-сервера автоматически» активны.
10. Закрыть последнее окошко свойств и сохранить внесённые изменения нажатием на слово «Применить».
11. Проверить результат.

Обратите внимание! Попасть в свойства сетевого протокола на операционных системах семейства Windows также можно и через панель инструментов, кликнув ПКМ по названию точки доступа.
Настройка роутера Tp-Link