IPv6

IPv6 este versiunea protocolului internet desemnat ca succesor al IPv4 . Acest protocol introduce unele noi servicii și simplifică foarte mult configurarea și gestionarea rețelelor IP .

Cea mai importantă caracteristică este spațiul mai mare adresa:

• IPv6 rezervă 128 de biți pentru adrese IP și gestionează 2 ¹²⁸ (aproximativ 3,4 x 10 ³⁸⁾ adrese;
• IPv4 rezervă 32 de biți pentru adresare și gestionează 2 ³² (aproximativ 4,3 x 10 ⁹⁾ adrese.

Prin cuantificarea cu un exemplu, pentru fiecare metru pătrat de suprafață a pământului, există 655,570,793,348,866,943,898,599 adrese unice IPv6 (adică 655,571 miliarde sau 655 trilioane ), dar numai 0.000007 IPv4 (adică doar 7 IPv4 la un milion de metri pătrați). Pentru a da o idee despre cantitățile utilizate, dacă se compară adresa unică a unei Quark (dimensiune în ordinea 1 actometer ), cu IPv4 diametrul ADN elicei va fi atins (de câțiva nanometri), în timp ce cu IPv6 ar ajunge în centrul Căii Lactee de pe Pământ (trei zeci de milenii-lumină). Adoptarea pe scară largă a IPv6 și , prin urmare , a formatului adresei IP ar rezolva problema adresei IPv4 epuizare pe termen nelimitat.

Istorie

ICANN pus la dispoziție ^[1] protocolul IPv6 pe nameservers rădăcină de la 20 iulie 2004 de , dar numai de la 04 februarie 2008 a făcut - o să înceapă să introduceți primele adrese IPv6 în sistemul de rezolvare de nume. La 3 februarie 2011 IANA atribuit ultimele blocuri de adrese IPv4 la 5 RIRs (un bloc de fiecare / 8) ^[2] , chiar dacă protocolul IPv4 va fi utilizat până la aproximativ 2025 , pentru a da timpul necesar pentru a se adapta ^{[ fără sursă ]} .

Etape

• În 1999 primul tunel IPv6 a fost implementat de către Ivano Guardini la CSELT , de asemenea , autorul RFC 3053.
• În 2003 Nihon Keizai Shimbun (citat de personalul CNET Asia în 2003) a raportat că Japonia , China și Coreea de Sud a anunțat că au fost determinate să devină lider națiuni în dezvoltarea și utilizarea tehnologiei Internet, începând cu cu dezvoltarea IPv6 și care se încheie în 2005 , cu adoptarea deplină.
• La 20 iulie, 2004 ICANN ^{[1] [3]} a anunțat integrarea noii versiuni a protocolului internet în serverele rădăcină care gestionează traficul în rețea. Entuziast Vinton Cerf , tatăl TCP / IP și președinte al ICANN , care spune: „ O stabilitate mai mare pentru rețeaua de mare“. ICANN , de asemenea , a anunțat că tipul de IPv6 nameserverele înregistrare AAAA pentru codul de țară al domeniului de nivel (ccTLD) din Japonia (.jp) și Coreea de Sud (.kr) au devenit vizibile în fișierele zona de rădăcină. Server DNS cu numărul de serie 2004072000. Se este de așteptat ca înregistrările IPv6 pentru Franța (.fr) vor fi adăugate în curând. Acest lucru a făcut IPv6 operațională în mod public.
• Pe 8 iunie 2011 de Ziua Mondială IPv6 ^[4] a fost organizată în care marile companii utilizează noul protocol pentru o zi și nu au existat probleme deosebite în timpul acestui test. ^[5]
• La 6 iunie 2012 IPv6 Lansarea Mondială a fost organizată în cursul căreia unele dintre cele mai importante companii care operează pe web migrat definitiv la noul protocol. ^[6]

Descriere

Același subiect în detaliu: IPv4 saturație .

Cele mai stringente Motivul din spatele adoptarea protocolului IPv6 a fost lipsa de spațiu pentru abordarea dispozitivelor din rețea, în special în țările foarte populate din Asia , cum ar fi India și China .

În plus față de satisfacerea acestei nevoi, IPv6 încorporează unele protocoale care au fost anterior separate, cum ar fi ARP , și este capabil să configureze automat anumiți parametri de configurare ale rețelei, cum ar fi gateway - ul implicit. De asemenea, susține nativ calitatea serviciilor și introduce Anycast adresare, care permite unui calculator din rețea pentru a ajunge în mod automat cel mai apropiat server disponibil al unui anumit tip (un DNS , de exemplu) , chiar și fără a cunoaște adresa sa în prealabil.

În ceea ce privește marii operatori de telecomunicații, principalele îmbunătățiri sunt:

• lungime fixă antet (40 bytes);
• pachetele nu fragmentable de routere ;
• eliminarea checksum câmpului, deja prezentă în celelalte straturi ale stivei de protocol și , prin urmare , redundant.

Aceste trei inovații ușura foarte mult activitatea de routere, îmbunătățind de rutare și de throughput (pachete rutate pe secundă). Împreună cu IPv6, ICMPv6 este , de asemenea , definit, foarte similar cuICMPv4 , dar care încorporează vechiul IGMP protocol, de asemenea , luând în sarcina de gestionare a multicast conexiuni.

IPv6 este a doua versiune a protocolului internet care urmează să fie dezvoltate pe scară largă și va constitui baza pentru extinderea viitoare a internetului .

Caracteristici

Abordarea în IPv6

Cea mai notabilă schimbare în tranziția de la IPv4 la IPv6 este lungimea adresei de rețea. Adresa IPv6, așa cum este definit în RFC 2373 și RFC 2374, este de 128 de biti, adică 32 hexazecimal cifre, care sunt utilizate în mod normal în scris adresa așa cum este descris mai jos.

Această modificare aduce numărul de adrese care pot fi exprimate prin IPv6 până la 2 ¹²⁸ = 16 ³² ≈ 3.4 × 10 ^38.

O critică a spațiului de adrese pe 128 de biți este că ar putea fi cu mult supradimensionat . Trebuie să se considere că motivul pentru o astfel de mare adresare nu este de a fi asociată cu dorința de a asigura un număr suficient de adrese, ci mai degrabă cu încercarea de a remedia fragmentarea spațiului de adrese IPv4, o consecință, printre altele, a limitării spațiului de adrese. adresarea și puțin posibilitatea de a prevedea cererea de adrese pe termen mediu și lung. Într-adevăr, este posibil ca un singur operator de telecomunicații a atribuit numeroase blocuri de adrese neconsecutive.

Ca și în cazul IPv4, IPv6 necesită, de asemenea rutare trebuie efectuate pe baza prefixe (obiectul traseelor) de lungime variabilă. În mod normal, aceste prefixe nu mai mult de 64 de biți sunt, astfel încât să permită utilizarea mai puțin semnificativi 64 de biți cu rolul unic de a identifica un terminal. Acest lucru este valabil și pentru accesul la Internet într - o casă normală, la care cel puțin 2 ⁶⁴ (1,8 x 10 ¹⁹⁾ adrese publice ar fi alocate, în timp ce pentru companiile care au o structură de rețea împărțită în mai multe segmente de LAN, este necesar să se atribuie o chiar interval de adrese mai mare ( de exemplu , un prefix de 56 de biți, vezi RFC 6177 ). Primii 10 biți ai adresei IPv6 descrie , în general , tipul de calculator și utilizarea sa a conexiunii ( VoIP telefon , PDA , server de date , telefon mobil, etc)

Această caracteristică eliberează practic protocolul IPv6 de la topologia rețelei fizice, permițând , de exemplu , să aibă aceeași adresă IPv6 , indiferent de special , furnizorul de servicii Internet (ISP) pe care îl utilizați (așa-numitul IP personal) făcând astfel adresa IPv6 similar cu un număr de telefon. Cu toate acestea, aceste noi caracteristici complica IPv6 de rutare care trebuie să ia în considerare mai complexe de rutare hărți decât IPv4; tocmai noile proprietăți de adresare, de asemenea, reprezintă un potențial Ahile călcâiele protocolului.

Notația pentru adrese IPv6

Adresele IPv6 constau din 128 biți și sunt reprezentate ca 8 grupe, separate prin două puncte, de 4 cifre hexazecimale (adică 8 cuvinte de 16 biți fiecare) în care literele sunt scrise în formă de litere mici. De exemplu , 2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344 reprezintă o adresă IPv6 validă.

Dacă unul dintre grupurile - la fel ca în exemplul - este compus dintr - o secvență de patru zerouri poate fi contractat la un singur zero: 2001:0db8:85a3:0:1319:8a2e:0370:7344

Mai mult, o secvență de zerouri învecinate (și numai unul) ^[8] compus din 2 sau mai multe grupuri pot fi contractate cu secvența simplă :: adică 2001:0db8:0000:0000:0000:8a2e:0370:7344 corespunde 2001:0db8:0:0:0:8a2e:0370:7344 sau chiar mai pe scurt 2001:0db8::8a2e:0370:7344

Ca urmare a regulilor menționate mai sus, în cazul în care mai multe secvențe similare urmează unul după altul, este posibil să se omită toate acestea; diferite reprezentări ale aceeași adresă sunt prezentate mai jos:

 2001: 0db8: 0000: 0000: 0000: 0000: 1428: 57ab
2001: 0db8: 0000: 0000 :: 1428: 57ab
2001: 0db8: 0: 0: 0: 0: 1428: 57ab
2001: 0db8: 0 :: 0: 1428: 57ab
2001: 0db8 :: 1428: 57ab

Cu toate acestea 2001:0db8::25de::cade nu este o adresă validă ^[8] , deoarece nu este posibil să se definească cât de multe secvențe sunt prezente în cele două goluri.

Mai mult decât atât, cele mai importante zerouri ale fiecărui grup poate fi , de asemenea , omise: 2001:0db8:02de::0e13 corespunde 2001:db8:2de::e13

Ultimii 32 de biți pot fi scrise în zecimal (în notație cu separatori):

 :: ffff: 192.168.89.9

Este egal cu

 :: ffff: c0a8: 5909

dar diferite de la:

 :: 192.168.89.9

sau de la:

 :: c0a8: 5909

făcând astfel IPv6 sintaxa compatibilă cu sintaxa IPv4 cu beneficii evidente.

Forma de scriere ::ffff:1.2.3.4 se numește adresa IPv4-mapate .

Formatul ::1.2.3.4 este o adresă IPv4 compatibil , cu toate acestea, utilizarea acestui format nu este recomandată deoarece a fost depreciat ^[9]

IPv4 adrese sunt ușor transformate în format IPv6. De exemplu, dacă adresa IPv4 zecimală este 135.75.43.52 (hex, 874B2B34 ), poate fi convertit în 0000:0000:0000:0000:0000:FFFF:874b:2b34 [sau în notație hibrid 0000:0000:0000:0000:FFFF:135.74.43.52 ] sau mai pe scurt ::ffff:874b:2b34 . De asemenea , în acest caz , este posibil să se utilizeze notația hibrid ( adresa IPv4 compatibil ), folosind formularul ::ffff:135.75.43.52 .

adrese speciale

Un număr de adrese cu anumite semnificații au fost definite. Următorul tabel listează unele dintre ele în notația CIDR .

• ::/128 - adresa formată din zerouri, numit adresa nespecificata ^[10] , este utilizat pentru a indica absența unei adrese și este utilizat exclusiv la nivel de software, acesta corespunde 0.0.0.0 în IPv4;
• ::1/128 - pentru adresa loopback este o adresă asociată cu dispozitivul de rețea , care ecou toate pachetele care îi sunt adresate. Corespunde 127.0.0.1 în IPv4;
• ::/96 - este folosit pentru a interconecta cele două tehnologii IPv4 / IPv6 în rețelele hibride. Adresele IPv4 compatibile au fost depreciate în favoarea adrese IPv4-mapate;
• ::ffff:0:0/96 - pentru adresa IPv4-cartografiat este utilizat în dublă stivă dispozitive;
• fe80::/10 - legătura de prefix local , precizează că adresa este valabilă numai pe legătura fizică specifică;
• fec0::/10 - pe-site - ul local precizează în prefix că adresa este valabilă numai în cadrul organizației locale. Utilizarea sa a fost descurajată în septembrie 2004 , cu RFC 3879 și sistemele viitoare nu ar trebui să pună în aplicare un sprijin;
• fc00::/7 - unic adresele locale (ULA) prefix este valabil numai în cadrul organizației. Utilizarea sa este analog cu clasele private ale versiunii IPv4 (IP-uri ULA nu sunt rotite pe internet). Acestea înlocuiesc dezaprobat adresele-site-ul local. Nu există nici o înregistrare oficială a adreselor private cu organizațiile RIR, deși există site-uri non-instituționale, care ține evidența diferitelor Ulas pentru a se evita suprapunerea;
• ff00::/8 - prefixul multicast este utilizat pentru multicast adrese.

Pachetul IPv6

IPv6 pachet , ca orice alt pachet de un alt strat de protocol, este alcătuit din două părți principale: antetul și sarcina utilă .

Antetul este format din primii 40 de octeți ai pachetului și conține 8 domenii, 5 mai puțin decât IPv4. Câmpurile sunt introduse cu cel mai semnificativ octet plasat primul ( big-endian notație) și în octeți singur cel mai semnificativ bit este primul (cel cu indexul 0).

• Versiunea [4 biți] - Indică versiunea IP datagrama : pentru IPv6, are o valoare de 6 ( de unde și numele IPv6).
• Clasa de trafic [8 biți] - tradus ca „clasă de trafic“, vă permite să gestionați cozile cu prioritate prin atribuirea fiecare pachet de o clasă de prioritate în ceea ce privește alte pachete care provin din aceeași sursă. Acesta este utilizat în controlul congestiei .
• Flow Label [20 biți] - Folosit de expeditor pentru a eticheta o secvență de pachete ca și în cazul în care acestea au fost în același debit. Acesta susține gestionarea QoS (Quality of Service), de exemplu , permițându - vă să specificați etichetele care au lumina verde în comparație cu altele. În momentul de față, acest domeniu este încă într-un stadiu experimental.
• Sarcina utila Lungime [16 biți] - Aceasta este dimensiunea de sarcină utilă, care este numărul de octeți de tot ceea ce vine după antet. Trebuie remarcat faptul că orice extensii de antet (de exemplu, utile pentru rutarea sau fragmentare) sunt considerate sarcini utile, și, prin urmare, numărate în lungimea sarcinii. În cazul în care valoarea sa este 65,535 bytes, este o dimensiune maximă a pachetului, de asemenea, numit un Jumbogram.
• Următoarea Antet [8 biți] - Indică ce tip de antet urmează bază IPv6 antet. Foarte similar cu câmpul de protocol al antetul IPv4, din care utilizează aceleași valori.
• Hop Limit [8 biți] - Este limita ratărilor permis, practic de trăit . Valoarea sa este redusă cu 1 de fiecare dată când pachetul trece printr-un router: atunci când ajunge la zero este aruncată.
• Source Address [128 biți] - Indică adresa IP a expeditorului pachetului.
• Adresa de destinație [128 biți] - Indică adresa IP a destinatarului pachetului.

Partea următoare conține încărcătura utilă (payload în limba engleză) , de-a lungul unui minim de 1280 octeți sau 1500 bytes dacă rețeaua acceptă o MTU variabilă. Sarcina utilă poate ajunge la 65,535 octeți în modul standard sau poate fi mai mare în modul „jumbo sarcină utilă“.

Există două versiuni ușor diferite ale IPv6: versiunea inițială (acum învechite, descrise în RFC 1883 ) diferă de cea actuală (descrisă în RFC 2460 ) pentru un singur domeniu. Aceasta este clasa de trafic a cărui mărime a crescut de la 4 la 8 biți. Toate celelalte diferențe sunt minime.

IPv6 și sisteme de nume de domeniu

Adresele IPv6 sunt reprezentate în Domain Name System de registrul AAAA ( de asemenea , numit de înregistrare de patru ori-A) pentru cautartea înainte (similar cu un record de IPv4); Rezolvarea DNS inversă se bazează pe ip6 .arpa (fosta ip6 .int ) ip6 .int . Acest model de operare este descrisă în RFC 3596 .

Schema A cvadruplu este una dintre cele două propuse în faza de proiectare a protocolului IPv6. Propunerea alternativă a avut înregistrări A6 pentru căutare inversă și alte inovații , cum ar fi etichetele bit-string și înregistrări DNAME este descrisă în RFC 2874 (experimental) și documentele aferente.

Deși schema este o simplă AAAA generalizare a IPv4 DNS, schema A6 ar fi fost o extensie mai generic, dar, de asemenea, mai complexă:

• înregistrările A6 ar fi permis o singură adresă IPv6 să fie împărțită în mai multe secțiuni gestionate în zone diferite. Acest lucru ar fi permis, de exemplu, pentru a redistribui rapid numerotarea unei rețele.
• delegarea de adrese prin utilizarea înregistrărilor NS ar fi fost în mare parte înlocuite cu utilizarea înregistrărilor DNAME (similar cu curent CNAME , dar care constituie un întreg arbore de adresă). Acest lucru ar fi permis managementul unitar al interogarile directe și inverse.
• Un nou tip de date numit etichetă de biți era introdus în nume de domenii, în special în scopuri de căutare inversă.

Schema a fost standardizat în AAAA luna august 2002 de la RFC 3363 (în RFC 3364 toate avantajele și dezavantajele ambelor scheme propuse sunt evaluate).

Trecerea la IPv6

Același subiect în detaliu: IPV4 / IPV6 de tranziție .

În iulie 2007 un Proiect de Internet a fost prezentat prezentarea planului de tranziție pentru a transforma Internet, bazat în principal pe protocolul IPv4, într - o formă nouă bazată în principal pe IPv6. ( Http://www.ripe.net/info/faq / IPv6- deployment.html # 3 ) Deoarece este practic sigur că multe calculatoare vechi vor rămâne online , fără a fi actualizate, și mașini IPv6 și IPv4 vor coexista pe rețeaua de zeci de ani, mecanismul adoptat pentru a gestiona această perioadă de tranziție este așa-numita stivă dublă : fiecare sistem de operare care suportă IPv6 va comunica cu mașini IPv4 datorită unui al doilea stiva de protocol IPv4 , care funcționează în paralel cu cea IPv6. În cazul în care conectează pe calculator la o altă mașină de pe Internet, DNS, împreună cu adresa de rețea va comunica, de asemenea, informații despre care stivă la utilizarea (v4 sau v6) și care protocoale sunt suportate de cealaltă mașină.

Beneficii:

• Soft de tranziție: posibilitatea de a investi lichideze deja realizate în hardware / software, fără a fi nevoie să suporte cheltuieli noi înainte de necesare;
• Compatibilitate completă între mașini și aplicații vechi și noi;

Dezavantaje:

• Necesitatea de a sprijini pe scară largă IPv4 în Internet și dispozitivele conectate.
• Fiind accesibil cu universul IPv4 în timpul fazei de tranziție , vă forțele pentru a menține o adresă IPv4 sau o anumită formă de NAT în routere gateway. Prin urmare, se adaugă un nivel de complexitate, ceea ce face disponibilitatea teoretică de adrese nu imediate.
• Aspecte arhitecturale: în special , nu va fi posibil pentru a sprijini pe deplin IPv6 multihoming .

mecanisme de tranziție

Până când conectivitatea este disponibilă pe scară largă și susținută în IPv6 nativ de infrastructura de rețea, este necesar să se utilizeze un mecanism de transport de pachete IPv6 prin rețeaua IPv4 prin tunelare tehnologie. Acest lucru poate fi realizat cu:

• Configurat IPv6 peste static tunele IPv4 pentru interconectarea la distanță subrețele IPv6.
• 6to4 automată Tunelarea , pentru a interconecta rețelele IPv6 între ele printr - o rețea comună IPv4, Internet , de exemplu. Interconectarea este mulțumită automat la 6to4 automatizarea tunelare: are loc direct între rețelele cu IPv6 prin intermediul 6to4, sau printr - un releu router 6to4 pentru destinații cu adresa IPv6 nativ.

Aceste tuneluri funcționează prin încapsularea pachete IPv6 în pachete IPv4 cu urmatoarea strat (tip protocol) set câmp la 41 de unde și denumirea de proto-41. În mod similar, ISATAP permite transmiterea traficului IPv6 prin infrastructuri IPv4. Acest protocol utilizează , de asemenea , proto - 41.

Atunci când o conexiune IPv6 este necesară dintr - o rețea ascunsă de un dispozitiv care pune în aplicare NAT și care , de obicei blochează traficul protocolului 41, este posibil să se utilizeze Teredo protocolul IPv6 care încapsulează în cadrul UDP datagrame peste IPv4 . Puteți utiliza , de asemenea proxy IPv6-to-IPv4 și IPv6-la-IPv6, cu toate că acestea sunt , de obicei , caietul de sarcini la nivel de aplicație (cum ar fi protocolul HTTP ).

Grupuri de lucru înrudite IETF

• (RO) 6bone IPv6 Backbone (încheiat)
• (RO) IPng IP Next Generation (încheiat)
• (RO) IPv6 IP versiunea 6 (încheiat)
• (RO) ipv6mib IPv6 MIB (încheiat)
• (RO) multi6 Site - ul Multihoming în IPv6 (încheiat)
• (RO) v6ops IPv6 Operațiuni

Notă

Bibliografie

• (RO) RFC 3363 și RFC 3364 - DNS și IPv6
• (RO) RFC 8200 - Internet Protocol, versiunea 6 - versiunea curentă 2017
• (RO) RFC 2460 - Internet Protocol, versiunea 6 - versiunea decembrie 1998
• (RO) RFC 1883 - Internet Protocol, versiunea 6 - prima versiune
• (RO) RFC 3701 - Închiderea 6Bone
• (RO) Raport: Japonia, China, Coreea S. în curs de dezvoltare viitoare net CNET Asia Personal (2003)
• PI - IPv6 Punto Informatico lansat oficial (2004)
• (RO) Un plan de tranziție pe Internet INTERNET-PROIECT (2007)

Elemente conexe

• Neighbor Discovery Protocol
• ICMPv6

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere de pe IPv6

linkuri externe

• IPv6 Italia (EA) , pe ipv6italia.it.
• IPv6 Task Force, secțiunea italiană , pe it.ipv6tf.org.
• Teza de licență pe protocolul IPv6 , pe scribd.com.
• (RO) IPv6 Portalul ... Toate IPv6 News , pe ipv6tf.org.
• (RO) Internet Protocol versiunea 6 Adresa spațiu , pe iana.org.
• (RO) KAME proiectului , pe kame.net.
• (RO) Elibereazå Linux / WAN pe freeswan.org.
• (RO) Task Force IPv6 , la ipv6tf.org.
• (RO) IPv6 Locator , pe ipv6locator.net.
• (DE) Statutul der IPv6-Einführung in der TLD .it (site - uri din Italia pot fi atinse prin IPv6.)

Portal telematic : accesați intrări Wikipedia care vorbesc despre rețele, telecomunicații și protocoale de rețea