Описание |
IPv4 | IPv6 |
Адрес | Длина - 32 бита (4 байта). Адрес состоит из адреса сети и адреса хоста. Длина этих компонентов зависит от класса адреса. Адреса делятся на классы A, B, C, D и E. Класс адреса определяется несколькими начальными битами адреса. Общее число адресов IPv4 составляет 4 294 967 296. В текстовом виде адрес IPv4 записывается как nnn.nnn.nnn.nnn, где 0≤nnn≤255, а каждая буква n представляет десятичную цифру. Незначащие нули можно не указывать. Максимальная длина адреса составляет 15 символов, без учета маски. | Длина - 128 бит (16 байт). Обычно первые 64 бита задают номер сети, а вторые 64 бита - номер хоста. Часто в качестве номера хоста или его компонента в адресе IPv6 получается на основе MAC-адреса или другого идентификатора интерфейса. В подсетях с некоторыми префиксами архитектура IPv6 сложнее архитектуры IPv4. Количество адресов IPv6 в 10 |
Срок действия адреса | Обычно этот атрибут задается только для адресов IPv4, назначенных службой DHCP. | Для адресов IPv6 задается два срока действия: предпочитаемый и допустимый, причем предпочитаемый срок действия всегда ≤ допустимого. После истечения предпочитаемого срока действия адрес перестает указываться в качестве IP-адреса отправителя для новых соединений, если доступен настолько же хороший предпочитаемый адрес. После истечения допустимого срока действия адрес перестает применяться (распознаваться) в качестве IP-адреса получателя при приеме пакетов, либо в качестве IP-адреса отправителя. Для некоторых адресов IPv6, например, адресов уровня линии связи, по умолчанию установлен неограниченный предпочитаемый и допустимый срок действия. |
Протокол преобразования адресов (ARP) | ARP применяется в протоколе IPv4 для определения физического адреса, например, адреса MAC или адреса канала связи, связанного с адресом IPv4. | В IPv6 эти функции являются встроенными. Они реализованы в алгоритмах автоматической настройки адресов и поиска соседей, в которых применяется протокол ICMPv6. В связи с этим протокол ARP6 не был разработан. |
Настройка | Перед тем как новая система сможет устанавливать соединения с другими системами, в ней необходимо выполнить настройку, то есть определить IP-адреса и маршруты. | Настройку требуется выполнять только для применения некоторых функций. IPv6 может применяться с любым адаптером Ethernet, а также выполняться в любом циклическом интерфейсе. Интерфейсы IPv6 настраивают сами себя путем автоматической настройки IPv6 без сохранения состояния. Кроме того, интерфейс IPv6 можно настроить вручную. В результате система сможет подключаться к другим локальным или удаленным системам IPv6, в зависимости от типа сети и наличия маршрутизатора IPv6. |
Система имен доменов (DNS) | Приложения применяют DNS для преобразования имен хостов в IP-адреса с помощью API сокетов gethostbyname(). Кроме того, с помощью DNS приложения могут преобразовать IP-адреса в имена хостов. Для этого применяется APIgethostbyaddr(). В IPv4 для обратного преобразования применяется домен in-addr.arpa. | Та же самая поддержка для IPv6. Для поддержки IPv6 применяется тип записи AAAA (четыре буквы A) и функция обратного преобразования (преобразование IP-адреса в имя). Приложение может выбрать, следует ли принимать адреса IPv6 от DNS и устанавливать соединения с помощью этих адресов. API сокетов gethostbyname() поддерживает только IPv4. В IPv6 применяется новый API getaddrinfo(), с помощью которого приложение по собственному выбору получает информацию либо только для адресов IPv6, либо для адресов IPv4 и IPv6. Для обратного преобразования в IPv6 применяется домен ip6.arpa. Если с его помощью преобразование выполнить не удается, то применяется домен ip6.int. |
Фрагменты | Если пакет слишком велик для его передачи по каналу связи, отправитель (хост или маршрутизатор) может разбить его на несколько фрагментов. | В IPv6 пакет можно разбить на пакеты только на узле отправителя. Сборка пакета может выполняться только на узле получателя. Применяется заголовок расширения фрагментации. |
Протокол Internet для управления группами (IGMP) | IGMP применяется маршрутизаторами IPv4 для поиска хостов, которым должны доставляться данные многоцелевой рассылки. Кроме того, он применяется хостами IPv4 для извещения маршрутизаторов IPv4 о наличии на хосте получателей многоцелевой рассылки. | IGMP заменен на протокол MLD. MLD протокол выполняет те же функции, что и протокол IGMP в IPv4. Он применяет протокол ICMPv6, в котором предусмотрено несколько новых типов, предназначенных для MLD. |
Заголовок IP | Длина составляет от 20 до 60 байт в зависимости от числа дополнительных параметров IP. | Длина составляет ровно 40 байт. В заголовке IP никакие дополнительные параметры не указываются. Как правило, структура заголовка IPv6 проще, чем в IPv4. |
Дополнительные параметры заголовка IP | Различные дополнительные параметры, которые можно указать в заголовке IP (перед заголовком транспортного уровня). | В заголовке IPv6 дополнительные параметры не указываются. Вместо них IPv6 добавляет дополнительные заголовки. Такие заголовки могут содержать информацию AH и ESP (как и в IPv4), а также информацию о прохождении транзитных участков, маршруте, фрагменте и получателе. В настоящее время IPv6 поддерживает несколько заголовков расширения. |
Максимальный блок передачи (MTU) | Максимальный блок передачи - это максимальное число байт, которое можно передать по линии связи определенного типа, например, линии связи Ethernet или модемной линии. Обычно в IPv4 максимальный блок передачи равен 576. | В IPv6 минимальный размер MTU составляет 1280 байт. Следовательно, пакеты IPv6, размер которых меньше этого ограничения, не разбиваются на фрагменты. Для передачи пакетов IPv6 по линии связи с размером MTU меньше 1280 байт эти пакеты должны разбиваться и собираться на уровне канала связи. |
Фильтрация пакетов | Фильтрация пакетов - это одна из основных функций брандмауэра, встроенная в стек протоколов TCP/IP. Для ее настройки используется System i Navigator. | IPv6 может применяться с любым адаптером Ethernet, кроме того, этот протокол поддерживается в виртуальной сети Ethernet между логическими разделами. |
PING | PING - это основное средство TCP/IP для проверки достижимости хоста. Вызывается с помощью System i Navigator и текстового интерфейса. | Та же самая поддержка для IPv6. |
Порты | В TCP и UDP применяются разные наборы портов, номера которых находятся в диапазоне от 1 до 65535. | В IPv6 применяются аналогичные порты. Поскольку в этом протоколе предусмотрено новое семейство адресов, число наборов портов увеличилось до четырех. Например, предусмотрено два порта TCP с номером 80, к которым могут подключаться приложения: один из них находится в AF_INET, а второй - в AF_INET6. |
Внутренние и внешние адреса | Все адреса IPv4 являются внешними. Исключение составляют три диапазона внутренних адресов, определенных организацией IETF в документе RFC 1918:10.*.*.* (10/8), 172.16.0.0 -172.31.255.255 (172.16/12) и 192.168.*.* (192.168/16). Внутренние адреса обычно применяются в различных организациях. Такие адреса не распознаются в Internet. | В IPv6 применяется аналогичная структура адресов, но с некоторыми существенными различиями. Адреса делятся на внешние и временные (временные адреса ранее назывались анонимными). В отличие от внутренних адресов IPv4, временные адреса распознаются в глобальной сети. Они применяются для другой цели. Временный адрес скрывает идентификатор клиента, устанавливающего соединение (по соображениям защиты). Срок действия временного адреса ограничен. Такой адрес не содержит идентификатор интерфейса, то есть адрес канала связи (MAC). Как правило, временный адрес нельзя отличить от обычного внешнего адреса. |
Изменение адреса | Изменение адреса выполняется вручную или с помощью DHCP. Изменение адресов компьютеров в сети организации представляет собой весьма трудоемкий процесс, который рекомендуется выполнять лишь в случае крайней необходимости. | Изменение адреса - это важная встроенная функция протокола IPv6, которая в значительной мере выполняется автоматически, особенно с префиксом/48. |
Маршрут | Один или несколько IP-адресов, связанных с парой значений, которая включает в себя имя физического интерфейса и IP-адрес следующего транзитного узла. Если адрес получателя пакета IP входит в указанную группу адресов, то этот пакет пересылается указанному транзитному узлу по заданной линии связи. Маршруты IPv4 связаны с интерфейсом IPv4, а значит, и с адресом IPv4. Маршрут по умолчанию называется *DFTROUTE. | Принципиально аналогично IPv4. Есть одно существенное отличие: маршруты IPv6 связаны с физическим интерфейсом (каналом связи, например, ETH03), а не с логическим интерфейсом. Одна из причин связи маршрута с физическим интерфейсом заключается в том, что в IPv6 и в IPv4 применяются разные алгоритмы выбора адреса отправителя. |
API сокетов | Эти API могут применяться в приложениях для работы с TCP/IP. Изменения, внесенные в сокеты в протоколе IPv6, не влияют на работу приложений, которые не планируют применять IPv6. | В IPv6 приложения с использованием сокетов могут применять новое семейство адресов: AF_INET6. Изменения, внесенные в API в протоколе IPv6, не влияют на работу существующих приложений, использующих протокол IPv4. Приложения, которые должны поддерживать потоки данных IPv4 и IPv6, либо только поток данных IPv6, можно легко адаптировать путем преобразования адресов IPv4 в адреса IPv6 формата ::ffff:a.b.c.d, где a.b.c.d - исходный адрес IPv4 клиента. Новые API поддерживают преобразование адресов IPv6 из текстового формата в двоичный, и наоборот. |
Трассировка маршрута | Трассировка маршрута - это одна из основных функций TCP/IP, которая применяется для определения маршрута. Вызывается с помощью System i Navigator и текстового интерфейса. | Та же самая поддержка для IPv6. |
Выбор адреса отправителя | Приложение может назначить IP-адрес отправителя (обычно для этого применяется API сокетов bind()). Если связывание будет установлено с INADDR_ANY, то адрес отправителя выбирается исходя из маршрута. | Как и при работе с IPv4, приложение может назначить адрес отправителя в формате IPv6 с помощью функции bind(). Кроме того, оно может позволить системе выбрать адрес IPv6 отправителя с помощью in6addr_any. Однако поскольку с линией связи IPv6 может быть связано несколько адресов IPv6, будет применяться другой внутренний алгоритм выбора IP-адреса отправителя. |
Запуск и завершение работы | Для запуска и завершения работы IPv4 служат команды STRTCP и ENDTCP. IPv4 обычно запускается при выполнении команды STRTCP для запуска TCP/IP. | Для запуска или завершения работы IPv6 используйте параметр STRIP6 или команды STRTCP и ENDTCP. IPv6 может не запускаться при запуске TCP/IP. Запустить IPv6 можно позже. Все интерфейсы IPv6 запускаются автоматически, если параметр AUTOSTART равен *YES (это значение установлено по умолчанию). IPv6 невозможно применять или настраивать без IPv4. Циклический интерфейс IPv6 ::1, будет определен и активирован автоматически при запуске IPv6.
|
Что такое и зачем нужен IPV6? Разбор
Интернет всем хорош, но есть у него один большой недостаток. Дело в том, что он проектировался с ошибками.
Люди, стоявшие у истоков интернета, в 1970 годах даже представить не могли, что спустя каких-то 40 лет у нас у каждого в кармане будет по персональному компьютеру с круглосуточным доступом в интернет, а потом интернет понадобится всем лампочкам, чайникам и умным пылесосам. Поэтому они совершили грубейшую архитектурную ошибку — сделали интернет очень маленьким и назвали этот интернет — Internet Protocol версии 4.
Поэтому сегодня мы поговорим о том, что не так с текущим интернетом? Как интернет закончился в середине 2010-х и о том как Internet Protocol версии 6 навсегда изменит архитектуру интернета.
Как появились IP-адреса?
Нам всем нужны адреса. Нам нужен почтовый адрес, чтобы до нас доходили классные посылочки, квитанции, старомодные любовные письма — почему бы нет? Нам нужен адрес регистрации, чтобы мы могли полноценно участвовать в жизни своего города и чтобы государство нас не теряло. Ну и конечно же нам нужен адрес в сети интернет, чтобы до нас доходили пакеты байт с весёлыми гифками, закодированными символами и бесконечным потоком видеоконтента, который мы для вас производим.
Да, адреса в интернете, определенно нужны! Именно так в начале 1980-х решили создатели первой успешной, неэкспериментальной версии интернет протокола — IPv4, Internet Protocol версия 4.
Тогда и был придуман IP-адрес, который выглядит вот так:
Небольшое пояснение, ІP-адрес — это, по сути, почтовый адрес устройства в сети. IP-адрес должен быть у каждого сайта, смартфона, компьютера, сервера, умной лампочки и прочее, иначе пакеты данных просто не будут знать, куда им лететь.
А если вы хотите, подробнее узнать о том, как IP-адрес 89.253.228.19 преобразуется в привычный всем адрес сайта https://droider.ru вы можете из предыдущей части этого материала про DNS-сервера.
IPv4 адрес состоит из 4 блоков по 8 бит, каждый из которых называется октетом, и записывается в виде десятичных цифр, разделенных точкой.
Всего длина такого адреса 32 бита. Что на самом деле превращается в целых 4 миллиарда 294 миллиона 967 тысяч 296 комбинаций. Тогда, в 1980-х, Интернет был только у военных и в университетах, поэтому создатели протокола решили, что такого количества адресов хватит с запасом.
СПОЙЛЕР: они сильно заблуждались.
Как IP-адреса закончились?
Так как адресов было ограниченное количество, право их раздавать было закреплено за пятью некоммерческими организациями, ответственными за свой регион.
Например, за Европу, Ближний Восток и Центральную Азию отвечает организация RIPE NCC, скромный офис которой находится в Нидерландах.
Естественно, с бурным развитием интернета и появлением всевозможных гаджетов, свободные IP-адреса стали быстро заканчиваться. Например, ARIN исчерпала запас IPv4 адресов еще в 2015 году, а наш родной RIPE NCC оказался с пустыми карманами 25 ноября 2019 года.
Тем не менее количество подключенных к сети девайсов растет в геометрической прогрессии и сейчас измеряется десятками миллиардов. Чтобы вы понимали скорость роста, по данным IDC, к 2025 году в сети будет более 152 миллиардов устройств Интернета вещей, только (!) устройств интернета вещей! В 2021 году их всего 10 миллиардов. Итого ожидается рост в 15 раз за 4 года!
Но как же так происходит? Адреса давно кончились, умных лампочек всё больше, а интернет продолжает себе спокойно работать и вроде никто не жалуется.
На самом деле человечество давно осознало проблему недостаточного адресного пространства и решило её при помощи технологии преобразования сетевых адресов, которая называется NAT — Network Address Translation.
NAT делает очень простую вещь — позволяет преобразовать ваш адрес внутри локальной сети в глобальный адрес. По сути, NAT похож на то, как раньше приходилось дозваниваться домой по городскому номеру.
Вы звонили вашему другу или подруге. Трубку брал папа, вы говорили “Машу можно” и папа передавал трубку адресату. Ну или говорил, “нет тут никакой Маши, не звони сюда больше, придурок”, но это уже не имеет отношения к делу.
Вот так и технология NAT позволяет перенаправить запрос, который поступил на общий IP-адрес, до нужного адресата. Только вместо папы, который взял трубку, это делает маршрутизатор.
И в принципе технология прекрасно справляется с задачами. Она позволят держать на одном IP-адресе тысячи, может даже сотни тысяч девайсов и сайтов. И, даже, в какой-то степени, делает сеть безопасней. Но это не точно… Мнения профессионалов в этом вопросе расходятся. Но в любом случае, все сходятся во мнении, что NAT — это костыль, который усложняет работу, ограничивает и увеличивает нагрузку на сеть.
IPv6
Поэтому единственное, что действительно полностью решает проблему — это интернет протокол нового поколения — IPv6, переход на который по степени воздействия можно сравнить с переходом от стационарных телефонов на одну семью к сотовым телефонам на каждого пользователя. Но что же такого хорошего в интернет протоколе 6-го поколения?
Первое и главное отличие: IP-адреса в новом протоколе стали длиной 128 бит. Это дает 2128 вариантов уникальных адресов, а это на секундочку вот столько:
340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 комбинаций
А это всего лишь 340 унцендиллионов или 340 триллионов триллионов триллионов. Иными словами, в этот раз ребята реально перестраховались.
Соответственно, с изменением длины адреса, поменялся и его формат. Новый IP-адрес стал выглядеть немного сложнее, к примеру вот так:
Пример IPv6 адреса
2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0010:ad12
IPv6 адрес теперь состоит из 8 групп шестнадцатеричных чисел, разделенных двоеточиями.
Выглядит правда так себе, но хорошая новость в том, что в таких адресах можно сократить нули слева направо, поэтому большой адрес можно записать вот так, что гораздо симпатичнее.
2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0010:ad12
2001:db8:10:ad12
Очевидные преимущества
IPv6 во многом превосходит IPv4 и имеет ряд очевидных преимуществ. Во-первых,более широкое адресное пространство, которое уже даёт массу преимуществ:
- Адресов хватит с запасом на многие десятилетия вперед. А значит не надо будет париться над обходными решениями, и можно будет полностью избавиться от NAT.
- Каждое из устройств подключенных к сети сможет получить свой “белый” IP адрес, что уже хорошо.
- По настоящему хорошо заработают peer-to-peer сети, т.е. сети в которых устройства могут общаться между собой напрямую.
Во-вторых, в новом протоколе упростили и причесали:
- Теперь адреса можно создавать и настраивать автоматически, благодаря технологии SLAAC — Stateless Address Autoconfiguration. А это сущесвенно упрощает администрирования сети.
- Также в IPv6 существенно упростили заголовки пакетов, которые стало проще и быстрее обрабатывать.
Ну и добавили обязательную поддержку шифрования трафика IPsec, в конце концов. И многое, многое другое.
Неочевидные преимущества
Но ключевой момент в том, что все эти небольшие и вроде бы незначимые изменения на самом деле решают большие проблемы.
В текущем интернете у нас с вами нет настоящих “белых” IP-адресов, поэтому некоторые сервисы и протоколы просто не могут нормально работать.
Например, для того чтобы VoIP-вызовы работали на мобильных, устройство вынуждено постоянно держать соединение с SIP-сервером, на что уходит много трафика и заряда батарейки. Также нормально не работают любые FTP, p2p-сети и прочее.
В IPv6 таких проблем нет, новый протокол делает каждые девайс полноценным участником интернета: устройства могут общаться друг с другом напрямую, минуя даже DNS-сервера.
Иными словами, интернет который у нас есть сейчас нельзя назвать полноценным. Наши устройства не имеют своего личного пространства в сети, они его как бы арендуют у провайдеров и различных сервисов на очень ограниченных условиях. Новый же интернет позволит принципиально изменить и оптимизировать структуру сети. Но этого не происходит.
Сам протокол придумали еще в 1996 году.
Google стал активно использовать IPv6 еще в 2008 году.
А официальный всемирный запуск IPv6 состоялся в 2012.
После запуска все аналитики твердили, что в течение 5 лет мы полностью избавимся от IPv4 и перейдем на новый протокол, но на текущий момент по статистике Google только 30-35% трафика приходится на IPv6.
А в России так вообще меньше 10%.
Так почему же скорость внедрения такая маленькая?
Проблемы IPv6
Скажем, IPv6 — неидеальный. У него есть ряд серьезных проблем.
Начнем с того, что для провайдеров обновляться на IPv6 очень дорого. Нужно закупать новое оборудование, перенастраивать его и прочее. А зачем это делать, если итак всё работает? Согласитесь, когда на кону миллиарды, вопрос становится очень серьёзным.
Во-вторых, на текущий момент всё еще очень мало понимания, как настраивать IPv6. И даже у больших профессионалов с многолетним опытом возникают сложности, чего уж говорить о рядовых пользователях.
В-третьих, IPv6 не имеет обратной совместимости с IPv4. А это значит, что на время перехода нужно работать в режиме дуал-стек, то есть поддерживать и то, и то. А это это фактически двойная работа по настройке, гарантированное увеличение косяков и гарантированное уменьшение безопасности. То есть параллельная работа IPv4 и IPv6 в 2 раза увеличивает поверхность атаки. Так как нужно защищать и то, и то.
Тем не менее все специалисты сходятся во мнении, что переход на IPv6 неизбежен, это дело времени. И когда это переход состоится, мы наконец то увидим, как на самом деле должен работать интернет.
Хитрый переход
Уже сейчас все офисы IT гигантов Google, Facebook, Amazon работают исключительно на IPv6. Поэтому, если вы вдруг отвечаете за IT инфраструктуру внутри компании, лучше позаботиться о полноценной поддержке IPv6.
И даже если у вас совсем небольшая компания, вы это сможете сделать: поможет вам в этом классное оборудование от спонсора этого материала — Cisco.
Например, межсетевой экран Firepower 1000 — настоящая огненная мощь на страже безопасности вашей компании. Что эта штука умеет? Начнем с того, что это Firewall нового поколения корпоративного уровня, который подходит для небольших офисов.
Главные фичи:
- Есть система предотвращения вторжений Secure IPS (NGIPS)
- Система глубоко анализирует трафик, просматривает больше контекстных данных из сети и автоматически справляется с угрозами.
- А мониторить и администрировать всё это можно через удобный и понятный веб-интерфейс, с подробной статистикой и наглядными дашбордами.
Firepower работает быстро, легко настраивается, шифрует трафик и, конечно, полностью поддерживает IPv6. Не важно, сразу же вы решили? что IPv6 ваше светлое настоящее или вы находитесь в процессе постепенной миграции с прошлого IPv4. Firepower 1000 обеспечит нужную защита и сразу и в процессе перехода.
А на этом у нас сегодня всё.
Post Views: 4 232
Эксперты: завершение выпуска интернет-адресов IPv4 не отразится на пользователях — Экономика и бизнес
МОСКВА, 5 сентября. /ТАСС/. Завершение выпуска новых интернет-адресов протокола IPv4, который используется большинством сайтов, не скажется на конечных пользователях, потому что все операторы успешно подготовили инфраструктуру для перехода на IPv6. Такое мнение высказали эксперты, опрошенные ТАСС.
Ранее РБК сообщил, что к концу сентября в России, Европе и на Ближнем Востоке наступит дефицит интернет-адресов протокола IPv4. По данным издания, это может привести к трудностям у небольших операторов связи и интернет-хостингов.
«Свободные протоколы IPv4 закончатся примерно к концу сентября, но все давно все сделали для того, чтобы перейти на новый вариант — IPv6. Подавляющее большинство операторов уже давно подготовили все оборудование для перехода, все современные смартфоны поддерживают протокол IPv6. Это всего лишь значит, что выпуска новых протоколов IPv4 не будет, но на пользователях это не отразится», — сказал в беседе с корр. ТАСС директор Координационного центра национального домена сети интернет Андрей Воробьев.
При этом эксперт отметил, что трудности могут возникнуть только у пользователей очень старых гаджетов. «Сейчас идет плановый процесс перехода на IPv6», — заключил спикер.
Об отсутствии проблем в связи с завершением выпуска новых интернет-адресов протокола IPv4 заявили и в «Яндексе». «Все наши дата-центры уже более пяти лет работают в режиме IPv6-only, то есть в условиях полного отсутствия IPv4 адресов для связи серверов между ними. Публично доступные ресурсы «Яндекса» традиционно работают в режиме dual-stack: они доступны и по IPv4, и по IPv6 адресам. Кроме того, мы заблаговременно зарезервировали необходимое количество IPv4 ресурсов для новых сервисов в будущем», — пояснили там.
Компания начала внедрять IPv6 10 лет назад. «Факт недоступности протокола IPv6 для конечных пользователей нам виден, поэтому «Яндекс» активно участвует во множестве инициатив, призванных ускорить внедрение IPv6. Например, мы принимаем в гостях RIPE NCC (один из пяти региональных интернет-регистраторов, который занимается распределением интернет-ресурсов, а также связанную с этим регистрацию и координацию деятельности, направленную на глобальную поддержку функционирования интернета — прим. ТАСС) с двумя курсами об IPv6″, — добавили в пресс-службе «Яндекса».
Готовность операторов
В пресс-службе компании «Мегафон» сообщили, что сеть компании уже давно поддерживает IPv6 и влияния на клиентов в связи с исчерпанием ресурса IPv4 RIPE NCC не ожидается. «Основная сложность с работой по IPv6 заключается в необходимости поддержки протокола на всех элементах, участвующих в пропуске трафика, включая, например, клиентское оборудование», — пояснили там, уточнив, что большинство пользователей имеют гаджеты, поддерживающие данный протокол.
В МТС также отметили, что одна из основных проблем — поддержка IPv6 на конечных устройствах. По умолчанию в большей части смартфонов был выставлен протокол доступа в интернет как IPv4. «Мы провели ряд мероприятий, которые позволили данную ситуацию изменить, и теперь основные производители аппаратов в профиле для нашей сети выставляют по умолчанию IPv4v6», — пояснили в пресс-службе.
Также компания сообщила, что массово начала внедрять IPv6 в прошлом году. В настоящий момент доля IPv6 трафика в сети превышает 30% и продолжает расти. «После запуска IPv6 на мобильной сети потребность в public IPv4 для мобильных абонентов у нас снизилась. Мы планируем сокращать долю IPv4 адресов для мобильных абонентов по мере роста трафика IPv6», — заключили там.
Другой крупный оператор — «Билайн» — сообщил, что переход на IPv6 стоит в планах компании. «И поскольку большой объем серверов в мире продолжает поддерживать только IPv4 и на период, пока их количество не станет незначительным, каждому абоненту будет выделяться DualStack IPv4\v6 адресов для обеспечения 100% возможности доступа ко всем ресурсам», — сказали ТАСС в пресс-службе.
IPv4 против IPv6: в чем разница?
Все знают, что Интернет переходит на IPv6, но когда дело доходит до IPv4 и IPv6, какая разница на самом деле?
IPv4, четвертая версия интернет-протокола, находится на перепутье: его глобальные IP-адреса исчерпаны. Интернет постепенно переходит на следующую версию, IPv6. Легко рассматривать IPv4 и IPv6 как разницу в цифрах. В то время как IPv4 имеет почти 4,3 миллиарда адресов для использования в мире, IPv6 имеет 340 ундециллионов.
Но, конечно, различия глубже.
В этом посте будет рассмотрено, почему необходим переход с IPv4 на IPv6. Затем будет рассмотрен прогресс в сроках реализации. Наконец, мы рассмотрим конкретные преимущества и проблемы IPv4 по сравнению с IPv6.
IPv4 против IPv6: действительно ли нам нужен переход?
IP-адресация— это логическое средство назначения адресов устройствам в сети. Каждому устройству, подключенному к Интернету или интрасети, требуется уникальный IP-адрес.
IP является частью набора интернет-протоколов, который также включает протокол управления передачей. Вместе эти два известны как TCP / IP. Набор интернет-протоколов управляет правилами пакетирования, адресации, передачи, маршрутизации и приема данных по сетям.
Наиболее распространенный формат для адресов IPv4, известный как десятичный или разделенный точками, — это x.x.x.x, где каждый x может принимать любое значение от 0 до 255. Эти значения разделены точками. Например, 192.0.2.146 — действительный интернет-адрес IPv4.
IPv4 также ограничен 32-битным адресным пространством, которое ограничивает количество уникальных хостов до 2 32 . Это составляет почти 4,3 миллиарда адресов IPv4.
В 2011 году у Управления по распределению номеров Интернета (IANA), глобального координатора IP-адресации, закончилось свободное адресное пространство IPv4, которое можно было выделить региональным реестрам. Затем IANA восстановила дополнительные неиспользуемые блоки адресов IPv4 из региональных реестров и создала восстановленный пул адресов. В 2014 году IANA объявила о перераспределении последних адресов в пуле восстановленных адресов.
При нажатии больше не останется адресов IPv4.
Для решения этой проблемы в Интернете постепенно переходят на IPv6. Инженерная группа Интернета впервые опубликовала протокол IPv6 в 1998 году, чтобы в конечном итоге заменить 32-битные адреса IPv4 на 128-битные.
адресов IPv6 записываются группами из четырех шестнадцатеричных цифр (с использованием цифр 0-9 плюс буквы A-F), разделенных двоеточиями (например, 2002: db8 :: 8a3f: 362: 7897).
Необходимость контроля выделения IP-адресов
Подумайте об этом так: можете ли вы представить себе хаос, если бы у кого-то еще был ваш номер телефона? Та же проблема возникает у устройств, подключенных к IP-сети.Каждое сетевое устройство не зря имеет уникальный IP-адрес. Вы действительно не хотите, чтобы ваши электронные письма отправлялись не в то место, потому что IP-адрес почтового сервера был дублирован в другом месте.
Хотя система доменных имен (DNS) может обнаруживать повторяющиеся IP-адреса, время и усилия, необходимые для постоянного решения проблем, делают строгий контроль распределения со стороны единственного организационного органа обязательным.
Как у нас закончились адреса IPv4
На первый взгляд кажется, что 4,3 миллиарда уникальных IPv4-адресов достаточно для обхода.
Однако, согласно обзору Интернета вещей TechJury, среднее количество подключенных устройств на одну семью в 2020 году составляло 10. Это включает телефоны, принтеры, компьютеры, планшеты, бытовую технику и устройства Интернета вещей (IoT), такие как умные дверные звонки и камеры видеонаблюдения. Каждому из них нужен уникальный IP-адрес.
К концу этого года, как отмечается в обзоре, количество подключенных устройств по всему миру достигнет 46 миллиардов. Это более чем в десять раз превышает максимально возможные IPv4-адреса.
Кроме того, многие адреса IPv4 зарезервированы для специальных целей.Для частной адресации было выделено около 18 миллионов адресов IPv4, взятых из диапазона, известного как RFC 1918. Большинство организаций используют частные адреса во внутренних сетях. Еще 270 миллионов — это выделенные многоадресные адреса, которые используются для одновременной отправки сообщений на множество устройств.
Получение некоторых из немногих оставшихся адресов IPv4 может быть дорогостоящим. Исследование стоимости адресов IPv4 показало, что в 2020 году цена одного адреса на легальном рынке составляла 36 долларов. (Также существует черный рынок IPv4.Мошенники обманывают реестры в передаче им прав собственности на блоки IPv4, а затем перепродают их по завышенным ценам.)
И никто не покупает только один. Даже если вы можете приобрести блок, во всем пространстве IPv4 просто не хватит адресов для всех устройств, которым он нужен.
IPv6 не подходит; это необходимость.
Когда мы переходим от IPv4 к IPv6?
Мир предпринимает шаги в направлении IPv6 уже много лет, и различные организации находятся на разных этапах принятия IPv6.На данный момент, для среднестатистического конечного пользователя, две версии протокола мирно сосуществуют.
В 2012 году Internet Society организовало World IPv6 Launch и продолжило регулярно оценивать глобальное развертывание IPv6. Согласно его измерениям, с тех пор глобальный трафик IPv6 вырос более чем на 5000%, при этом некоторые сети теперь сообщают о развертывании на 80 или 90%.
Тем не менее, предстоит еще многое сделать.
Правительство США постановило, что к 2025 финансовому году 80% его IP-активов в федеральных сетях должны работать в средах, поддерживающих только IPv6.По состоянию на март Национальный институт стандартов и технологий сообщил, что 41% федеральных государственных доменов с поддержкой IPv6 находятся в рабочем состоянии. Еще 45% в процессе.
Для IPv4 и IPv6 преимущества перехода на
Помимо того, что IPv6 является последней версией интернет-протокола, он предлагает несколько дополнительных преимуществ, которые делают миграцию хорошей идеей. IPv4 против IPv6 предлагает значительно большее адресное пространство, устраняет сложность и быстрее (по крайней мере, теоретически).
Доступное пространство в IPv4 по сравнению с IPv6
Если IPv4 может предоставить ровно 4294967296 (2 32 ) уникальных адресов, IPv6 допускает 2 128 , или около 340 ундециллионов (3.4 с 38 нулями). В то время как IPv6-адреса теоретически могут иссякнуть, преподаватель компьютерных сетей в Городском колледже Сан-Франциско произвел вычисления. Он прогнозировал, что мы можем начать беспокоиться об исчерпании IPv6 примерно через 9 000 000 AD.
Смена требований NAT
Устройства в частных локальных сетях, использующие эти 18 миллионов адресов IPv4, не имеют прямого доступа к общедоступному Интернету. Для доступа к общедоступному Интернету устройствам с частными адресами требуется сложный и ресурсоемкий обходной путь, называемый преобразованием сетевых адресов (NAT).
NAT позволяет корпоративным сетям использовать IP-адреса в частных локальных сетях внутри страны, но при этом поддерживать связь с внешним миром. Они могут сделать это через уникальный общедоступный IP-адрес. Шлюз NAT преобразует внутренний адрес исходящего трафика в свой общедоступный IP-адрес. И затем он направляет входящие ответы в соответствующую внутреннюю систему.
Одним из преимуществ внедрения IPv6 является то, что вы получаете достаточно адресов, чтобы NAT больше не являлся функциональным требованием IPv4. Каждое устройство в большинстве сред IPv6 может иметь свой собственный IPv6-адрес, не прибегая к кладжу частной сети, который мы так долго использовали с IPv4.
Скорость
IPv6 делает передачу данных более эффективной, поскольку устройства могут напрямую подключаться друг к другу без использования NAT. Эти факторы делают IPv6 быстрее. (Во всяком случае теоретически. Многие организации по-прежнему предпочитают использовать NAT.)
Когда дело доходит до IPv4 и IPv6, проблемы перехода на
Несмотря на то, что IPv6 дает значительные преимущества, есть некоторые проблемы и недостатки, которые следует учитывать перед попыткой перехода с IPv4.
Обширное планирование IP необходимо и требует много работы
IPv6 — это не просто новая версия своего предшественника.Это совершенно другая игра с мячом.
Миграция сети на IPv6 — это объемная работа и может потребовать значительных ресурсов. Перед переходом на IPv6 организации должны иметь надежный план адресов IPv6. В противном случае шансы на неудачное развертывание высоки, а риски безопасности IPv6 еще более остры.
Каждому устройству нужен новый адрес, и он должен быть идентифицируемым. Это означает, что ИТ-специалисты в первую очередь должны знать обо всех этих устройствах. Это не так просто, как кажется, учитывая растущее количество устройств в сетях.
Не все совместимо с IPv6
Еще больше усложняет ситуацию то, что не все устройства совместимы с IPv6. Прикладное программное обеспечение и сетевые решения также могут не поддерживать IPv6. В результате необходимо провести тестирование и проверку всего в сети в лабораторных условиях IPv6, чтобы убедиться, что он может правильно работать с новым протоколом. ИТ-отделы также должны принимать решения о том, поддерживать ли несовместимые устройства и приложения и каким образом.
Для обеспечения совместимости во время перехода многие предприятия в настоящее время выбирают реализации с двойным стеком.Это позволяет их сетям одновременно обрабатывать как IPv4, так и IPv6. Но может оказаться непростой задачей обеспечить его безопасность и управлять тем, как системы выбирают, какой тип подключения использовать.
Формат и частота человеческих ошибок
IPv6-адресасложнее и их труднее запомнить, чем IPv4-адреса. Это может привести к гораздо более высокому уровню ошибок при вводе людьми адресов IPv6 по сравнению с IPv4. Еще более важным становится поиск лучших способов автоматизации или проверки.
Все команды, которые касаются сети, должны пройти обучение
Сетевые администраторы, группы поддержки, аналитики безопасности и многие другие должны изменить свое мышление и изучить различия между IPv6 и IPv4.Прежде чем они смогут даже начать использовать протокол, команды должны знать, как эффективно проектировать и устранять неполадки в сетях IPv6. Повседневное управление IPv6 тоже отличается. Например, он использует новый набор правил для создания подсетей, а также по-другому использует MAC-адреса.
IPv6 имеет собственный набор соображений безопасности
Несмотря на то, что IPv6 был создан для обеспечения большей безопасности, чем IPv4, предприятиям все же необходимо принимать во внимание соображения безопасности для IPv6. Нет ничего непобедимого.И все новое сопряжено с новыми рисками.
Internet Society предлагает несколько передовых методов. К ним относятся отключение самогенерируемых IP-адресов и использование разрешенных списков для определения разрешенных IPv6-адресов для доступа. Команды также должны учитывать надлежащую сегментацию сети и методы блокировки определенного трафика, чтобы держать под контролем кибератаки (включая DDos-атаки IPv6) во время исправления.
Кроме того, использование DHCPv6 с отслеживанием состояния (в отличие от DHCPv6 без отслеживания состояния, который требует гораздо лучшего управления такими вещами, как захват пакетов и поток пакетов) может обеспечить лучшее отслеживание активности, прослеживаемость и видимость.
Как BlueCat может помочь
Хотя переход на IPv6 является неизбежной необходимостью, спешить с этим непросто. Важно убедиться, что у вас есть спланированный, безопасный и проверенный путь для полного и плавного перехода. Предприятия также должны учитывать соблюдение нормативных требований и снижать риск простоев и осложнений. Если ваша организация рассматривает возможность присоединиться к ней, специалисты BlueCat могут помочь.
Различия между IPv4 и IPv6
«IP» в IPv4 и IPv6 означает Интернет-протокол, который представляет собой набор правил, определяющих, как устройства передают пакеты данных через Интернет.Интернет-протокол также назначает уникальный адрес каждому устройству в сети. Эти адреса обеспечивают маршрутизацию пакетов данных на правильное устройство.
Что такое IPv4?
IPv4 или Интернет-протокол версии 4 является наиболее распространенным протоколом для передачи пакетов данных в Интернете. IPv4 обеспечивает как идентификацию (IP-адреса) для каждого устройства в Интернете, так и правила, регулирующие передачу пакетов данных между этими устройствами.
В IPv4 типичный IP-адрес имеет 32 бита и представлен в десятичной форме с точками, например:
192.0.2.235
Поскольку в этом десятичном формате имеется всего 232 уникальных хоста, существует только около 4,3 миллиарда IPv4-адресов.
Что такое IPv6?
За последнее десятилетие произошло резкое увеличение количества устройств, подключенных к Интернету — с 5 Интернет-устройств на семью до 50 Интернет-устройств на семью в период с 2015 по 2020 год. Это побудило Целевую группу по инженерному отслеживанию Интернета (IETF) создать новый интернет-протокол, IPv6. Он был выпущен в декабре 1998 года.
IPv6-адресов записываются в шестнадцатеричном формате, например:
2001: 0db8: 85a3: 0000: 0000: 8a2e: 0370: 7334
Плюсы IPv4 по сравнению с IPv6
Несмотря на то, что IPv6 является более новым, обновленным IP, IPv4 по-прежнему имеет много преимуществ.
- Существующая инфраструктура — Большинство веб-сайтов используют IPv4, даже те, которые также поддерживают IPv6. Это делает четвертую версию более удобной. То есть до тех пор, пока большая часть Интернета не перейдет на шестую версию.
- Простота — 32-битный десятичный разделитель IPv4 намного меньше и проще шестнадцатеричных чисел IPv6. Людям легче читать эту простоту.
- Поддержка — Поскольку большая часть трафика все еще использует IPv4, сетевые операторы считают IPv4 знакомым. Они могут подождать, пока больше трафика не станет IPv6, прежде чем принимать какие-либо решения о своей собственной инфраструктуре, особенно если у них достаточно адресов IPv4 на ближайшее будущее.
Минусы IPv4 vs.IPv6
Нехватка IPv4-адресов — не единственный недостаток четвертой версии.
- Исчерпание IPv4 — Как мы уже говорили, в мире не хватает адресов IPv4. Это означает, что покупка адресов IPv4 стоит дорого, а адреса IPv6 могут быть (в невообразимых количествах) за плату за регистрацию в региональном реестре (RIR). Вы также оплачиваете расходы на регистрацию с помощью IPv4.
- Скорость IPv6 — Поставщик веб- и облачных услуг, Akamai, измерил скорость IPv6 по сравнению сIPv4. Они обнаружили: «Сайты загружаются на 5% быстрее в среднем и на 15% быстрее для 95% процентиля для IPv6 по сравнению с IPv4».
- Преобразование сетевых адресов (NAT) для IPv4 — NAT позволяет группе устройств (обычно 10-20), которые совместно используют один общедоступный IP-адрес с IPv4. Для этого требуются сложные конфигурации, такие как пересылка и изменения брандмауэра. Поскольку IPv6 имеет так много адресов, устройства IPv6 не требуют дополнительной настройки.
Понимание рынка IPv4
Плюсы IPv4 в сочетании с отсутствием адресов создали новый рынок.Сегодня компании, которым нужны адреса IPv4, могут покупать их через брокеров IPv4, а компания, желающая перейти на IPv6, может продавать адреса IPv4.
Когда компании требуется больше IP-адресов, у нее есть три варианта:
- Купить адреса IPv4 — Вот для чего создан IPv4.Global. Компании также могут продавать свои адреса IPv4, если они начинают развертывать IPv6.
- Использовать NAT — Как упоминалось выше, NAT позволяет использовать один адрес для нескольких устройств.Однако для NAT по-прежнему требуется один адрес IPv4 (обычно один на 10-20 человек). У этого есть некоторые недостатки, а именно проблемы со скоростью, поскольку пакеты должны переходить по путям.
- Развертывание IPv6 — Компания может развернуть IPv6, но это может иметь ограниченную полезность, пока большая часть трафика также не будет передаваться по IPv6. Таким образом, даже если бизнес развертывает IPv6, ему все равно нужно больше адресов IPv4 или NAT.
Заключение
Существует много споров о том, что лучше — IPv4 или IPv6. Но на самом деле это касается ваших конкретных потребностей.Если вам нужна дополнительная информация о различиях между IPv4 и IPv6, или если вам нужна помощь с любым из них, свяжитесь с нами сегодня.
Переход от IPv4 к IPv6: преимущества, шаги и инструменты
Интернет переживает сложный переход на IPv6, что дает долгосрочные преимущества на глобальном уровне и на уровне предприятия. Различные предприятия и поставщики технических услуг понимают важность перехода на IPv6. По этой причине крупные компании, такие как Google, Amazon и Yahoo, а также такие провайдеры, как Telcom, NTT, Comcast и Telstra, перешли на системы с двумя стеками.С другой стороны, Microsoft, T-Mobile, AARNet и CERNET также перешли на IPv6 из-за преимуществ, которые он предлагает. Однако для выполнения требований перехода с IPv4 на IPv6 требуется инвентаризация IP-адресов / устройств и жизненно важных ресурсов DHCP и DNS, используемых в организациях. Такие инструменты, как SolarWinds ® IP Address Manager, могут помочь командам DevOps быстро найти доступные адреса. Давайте поймем разницу между IPv4 и IPv6.
IPv4 против IPv6
Интернет Версия протокола 4 (IPv4) — это четвертая версия Интернет-протокола, которая используется для идентификации IP-адресов в сети.Он специально разработан для использования во взаимосвязанных системах. Он использует 32-битную числовую схему адресации с разделением на период. Он позволяет использовать около 4 миллиардов IP-адресов для таких устройств, как смартфоны, компьютеры и игровые консоли для подключения к Интернету.
Интернет Версия протокола 6 (IPv6) — последняя и шестая версия Интернета. Протокол, развернутый для удовлетворения потребности в подключении большего количества IP-адресов к Интернет. Он помогает идентифицировать устройства в Интернете для бесперебойной связи.IPv6 сложен, поскольку требует большего адресного пространства; однако это широко принят интернет-протокол. IPv6 использует 128 бит, состоящий из четырех символов и восемь числовых строк, разделенных двоеточием. Он дает 340 ундециллионов IP адресов, а это большое количество гарантирует, что организации не будут запускать из пространств IP-адресов в ближайшее время.
Преимущества IPv6 огромны и далеко идущие. Однако они могут отличаться от от предприятия к предприятию в зависимости от их требований, размера и структуры.Давайте понять преимущества перехода с IPv4 на IPv6.
IPv4 в IPv6: преимущества миграции
делает маршрутизацию эффективной
IPv6 помогает сделать маршрутизацию более эффективной и иерархической за счет сокращения маршрутизации размер стола. С помощью интернет-провайдеров IPv6 собирает префиксы различных сети клиентов и знакомит их с Интернетом IPv6 как одним общим префиксом. Это делает процесс более быстрым и продуктивным. В сетях IPv6 источник устройство использует протокол для обнаружения различных путей максимальной единицы передачи (MTU), поэтому о фрагментации можно легко позаботиться.
Сквозная прозрачность
Несколько уровни трансляторов сетевых адресов вызывают замедление работы сети и мешают пользователям от отслеживания незаконных действий, что затрудняет устранение неполадок. IPv6 обращается к каждому узлу, чтобы обеспечить лучшую производительность и безопасность.
Более быстрая обработка пакетов
IPv6 использует заголовок пакета, что упрощает обработку пакета. В отличие от IPv4, который использует контрольную сумму заголовка для обнаружения ошибок в заголовке пакета IPv4, IPv6 не состоит из контрольной суммы заголовка.Технологии канального уровня и транспортные уровни включают в себя средства контроля ошибок, поэтому нет необходимости иметь несколько контрольных сумм в разных местах. Это экономит время и делает пакет обработка чрезвычайно эффективна.
Безопасность
Интернет Безопасность протокола (IPSec) — это набор сетевых протоколов для обеспечения безопасности, шифрование и конфиденциальность пакетов данных. Хотя IPSec функционирует в Подобный способ как IPv6, так и IPv4, режим site-to-site, поддерживаемый в IPv6, является единственный способ заставить пакеты данных проходить через него.
Быстрые потоки данных
IPv6 использует многоадресную рассылку вместо широковещательной рассылки. С помощью многоадресной рассылки пакеты данных могут быть отправляется в несколько пунктов назначения быстрее. Это помогает сэкономить пропускную способность сети. Более того, IPv6 использует метку потока, чтобы определить, принадлежат ли потерянные пакеты точный поток.
шагов по переходу с IPv4 на IPv6
Анализ бюджета IPv6
Раньше при переходе с IPv4 на IPv6 наиболее важными элементами, которые следует учитывать, являются бюджет и насколько организация выиграет от этого перехода с точки зрения стоимости.Анализ затрат позволяет командам принимать обоснованные решения об использовании ресурсов для проекта и возможности управления на всех уровнях пока идет реализация.
Оценка готовности посредством оценок
Имея глубокое знание адресов IPv4, используемых в сети и приложениях, и Отображение DNS имеет решающее значение. Эта оценка помогает организации оценить будет ли текущий DNS-провайдер и инфраструктурные устройства поддерживать Переход на IPv6.
Обновление неподдерживаемых устройств IPv6
каждый устройство, не поддерживающее IPv6, необходимо задокументировать. Руководство должно сделать решение об обновлении устройства для поддержки IPv6. Это самое важное шаг в переходе IPv6.
Миграция плана
Однажды анализ окончен, организациям необходимо определить, готовы ли они полностью перейти на IPv6, или если реализация с двумя стеками дает больше смысл. Реализация двойного стека помогает организациям постепенно переходить от IPv4 в IPv6.Хотя двойной стек увеличивает сложность, он лучше подходит для небольших и средний бизнес: это помогает им медленно завершить переход и позволяет определенным устройствам вернуться к IPv4, если возникнут проблемы с миграцией.
Как найти ресурсы и IP-адреса для миграции IPv6
SolarWinds IP Address Manager (IPAM) помогает организациям централизовать и управлять IP-адресами с помощью единого администрирования DNS и DHCP. Это помогает предотвратить конфликты IP-адресов и просматривать подсети и сегментировать подсети без необходимости создания представления сети.Он централизованно отслеживает зоны и записи Azure DNS и Amazon Route 53. Инструмент предлагает поддержку API для двусторонней интеграции. Он также обеспечивает автоматическое выделение ресурсов виртуальным машинам с помощью таких интеграций, как vRealize Orchestrator и VMware.
Особенности включают:
- Интегрированный Управление конфигурацией DHCP и DNS
- IPv4 и Управление IPv6-адресами
- Мониторинг Infoblox
- Поддержка API
- Мониторинг и оповещение
- Обнаружение конфликта IP ресурс
- Ролевое администрирование
- Интегрированная конечная точка отслеживание
Разверните SolarWinds IPAM для создания карт IP-адресов вашей сети в реальном времени, быстро извлекая данные из конфигураций маршрутизатора и подключенных устройств.SolarWinds предлагает бесплатную 30-дневную пробную версию IPAM, чтобы вы могли убедиться, что это лучший инструмент для управления миграцией с IPv4 на IPv6.
| Pv6 CIDR Subnet | Количество IP-адресов |
| /128 | 1 |
| /127 | 2 |
| /126 | 4 |
| /125 | 8 |
| /124 | 16 |
| /123 | 32 |
| /122 | 64 |
| /121 | 128 |
| /120 | 256 |
| /119 | 512 |
| /118 | 1,024 |
| /117 | 2,048 |
| /116 | 4,096 |
| /115 | 8,192 |
| /114 | 16,384 |
| /113 | 32 768 |
| /112 | 65 536 |
| /111 | 131 072 |
| /110 | 262144 |
| /109 | 524 288 |
| /108 | 1 048 576 |
| /107 | 2,097,152 |
| /106 | 4,194,304 |
| /105 | 8,388,608 |
| /104 | 16,777,216 |
| /103 | 33,554,432 |
| /102 | 67,108,864 |
| /101 | 134 217 728 |
| /100 | 268 435 456 |
| /99 | 536 870 912 |
| /98 | 1,073,741,824 |
| /97 | 2 147 483 648 |
| /96 | 4 294 967 296 |
| /95 | 8,589,934,592 |
| /94 | 17,179,869,184 |
| /93 | 34 359 738 368 |
| /92 | 68 719 476 736 |
| /91 | 137 438 953 472 |
| /9 0 | 274 877 906,94 4 |
| / 89 | 549,755,813, 88 8 |
| /88 | 1,099,511,62 7, 776 |
| /87 | 2,199,023, 25 5,5 5 2 |
| /86 | 4,398,04 6,511,104 |
| /8 5 | 8,796,093,022,20 8 |
| / 84 | 17,592,186,044, 41 6 |
| /83 | 35,184,372,08 8, 832 |
| /82 | 70,368,744, 17 7,6 6 4 |
| /81 | 140,737,48 8, 355 , 328 |
| /80 | 281,474, 97 6,7 1 0,656 |
| /79 | 562,94 9, 953 , 421,312 |
| /78 | 1,125, 89 9,9 0 6,842,624 |
| /77 | 2,25 1, 799 , 813 685 248 |
| /76 | 4, 503,599,627,370,496 |
| /7 5 | 9,007,199,254,740,99 2 |
| / 74 | 18 014 398 509 481, 98 4 |
| /73 | 36,028,797,018,96 3, 968 |
| /72 | 72,057,594,037, 92 7,9 3 6 |
| /71 | 144,115,188,07 5, 855 , 872 |
| /70 | 288,230,376, 15 1,7 1 1,744 |
| /69 | 576,460,75 2, 303 , 423,488 |
| /68 | 1,152,921, 50 4,6 0 6,846,976 |
| /67 | 2,305,84 3, 009 , 213,693,952 |
| /66 | 4,611, 686 018 427 387 904 |
| /6 5 | 9,223,372,036,854,775,80 8 |
| Жилой — / 64 | 18,446,744,073,709,551, 61 6 |
| /63 | 36 893 488 147 419,10 3, 232 |
| /62 | 73,786,976,294,838, 20 6,4 6 4 |
| /61 | 147,573,952,589,67 6, 412 , 928 |
| /60 | 295 147 905 179, 35 2,8 2 5,856 |
| /59 | 590,295,810,35 8, 705 , 651,712 |
| /58 | 1,180,591,620, 71 7,4 1 1,303,424 |
| /57 | 2,361,183,24 1, 434 , 822,606,848 |
| /56 | 4,722,366, 482,869,645,213,696 |
| /5 5 | 9,444,732,965,739,290,427,39 2 |
| / 54 | 18,889,465,931,478,580,854, 78 4 |
| /53 | 37,778,931,862,957,161,70 9, 568 |
| /52 | 75,557,863,725,914,323, 41 9,1 3 6 |
| /51 | 151,115,727,451,828,64 6, 838 , 272 |
| /50 | 302 231 454 903 657 29 3,6 7 6 544 |
| /49 | 604 462 909 807,31 4, 587 353 088 |
| Бизнес — / 48 | 1,208,925,819,614, 62 9,1 7 4,706,176 |
| /47 | 2,417,851,639,22 9, 258 , 349,412,352 |
| /46 | 4,835,703,278, 458,516,698,824,704 |
| /4 5 | 9,671,406,556,917,033,397,649,40 8 |
| / 44 | 19,342,813,113,834,066,795,298, 81 6 |
| /43 | 38,685,626,227,668,133,590,59 7, 632 |
| /42 | 77,371,252,455,336,267,181, 19 5,2 6 4 |
| /41 | 154,742,504,910,672,534,36 2, 390 , 528 |
| /40 | 309,485,009,821,345,068, 72 4,7 8 1,056 |
| /39 | 618,970,019,642,690,13 7, 449 , 562,112 |
| /38 | 1,237,940,039,285,380, 27 4,8 9 9,124,224 |
| /37 | 2,475,880,078,570,76 0, 549 , 798 248 448 |
| /36 | 4,951,760,157,141, 521,099,596,496,896 |
| /3 5 | 9,903,520,314,283,042,199,192,993,79 2 |
| / 34 | 19,807,040,628,566,084,398,385,987, 58 4 |
| /33 | 39,614,081,257,132,168,796,771,97 5, 168 |
| IS P — / 32 | 79,228,162,514,264,337,593,543, 95 0,3 3 6 |
| /31 | 158,456,325,028,528,675,187,08 7, 900 , 672 |
| /30 | 316,912,650,057,057,350,374, 17 5,8 0 1,344 |
| /29 | 633,825,300,114,114,700,74 8, 351 , 602,688 |
| /28 | 1,267,650,600,228,229,401, 49 6,7 0 3,205,376 |
| /27 | 2,535,301,200,456,458,80 2, 993 , 406,410,752 |
| /26 | 5,070,602,400,912,917, 605,986,812,821,504 |
| /2 5 | 10,141,204,801,825,835,211,973,625,643,00 8 |
| / 24 | 20,282,409,603,651,670,423,947,251,286, 01 6 |
| /23 | 40,564,819,207,303,340,847,894,502,57 2, 032 |
| /22 | 81,129,638,414,606,681,695,789,005, 14 4,0 6 4 |
| /21 | 162,259,276,829,213,363,391,578,01 0, 288 , 128 |
| /20 | 324,518,553,658,426,726,783,156, 02 0,5 7 6,256 |
| /19 | 649,037,107,316,853,453,566,31 2, 041 , 152,512 |
| /18 | 1,298,074,214,633,706,907,132, 62 4,0 8 2,305,024 |
| /17 | 2,596,148,429,267,413,814,26 5, 248 , 164,610,048 |
| /16 | 5,192,296,858,534,827,628, 530,496,329,220,096 |
| /1 5 | 10,384,593,717,069,655,257,060,992,658,440,19 2 |
| / 14 | 20,769,187,434,139,310,514,121,985,316,880, 38 4 |
| /13 | 41,538,374,868,278,621,028,243,970,633,76 0, 768 |
| /12 | 83,076,749,736,557,242,056,487,941,267, 52 1,5 3 6 |
| /11 | 166,153,499,473,114,484,112,975,882,53 5,043072 |
| /1 0 | 332,306,998,946,228,968,225,951,765,070,086,14 4 |
| / 9 | 664,613,997,892,457,936,451,903,530,140,172,28 8 |
| / 8 | 1,329,227,995,784,915,872,903,807,060,280,344,57 6 |
IPv4 и IPv6: объяснение различий
IP-адрес Интернет-протокол , также известный как IP-адрес, представляет собой набор чисел, который присваивается компьютеру или устройству, чтобы он мог обмениваться данными в Интернете.И это невероятно важно. В конце концов, без IP-адреса вы не сможете отправлять и получать информацию. Другими словами, без IP-адресов Интернет был бы невозможен.
И есть два типа IP-адресов: IPv4 и IPv6. Но что это значит? В чем разница между IPv4 и IPv6? Мы встретим их лицом к лицу в нашем подробном обзоре IPv4 и IPv6, чтобы рассказать вам все, что вам нужно знать об этих двух разных типах адресов интернет-протокола.
Что такое IPv4?
IPv4, или Интернет-протокол версии 4, был разработан еще в начале 1980-х годов. И, несмотря на изобретение более современного IPv6, IPv4 по-прежнему направляет большую часть мирового трафика. IPv4 использует 32-битный адрес, а может поддерживать максимум 2 32 (или более 4 миллиардов) IP-адресов.
Адрес IPv4 состоит из четырех чисел, каждое в диапазоне от 0 до 255 . Они разделены точками. Весьма вероятно, что ваш IP-адрес будет IPv4-адресом.
Вот пример IPv4-адреса: 192.168.1.1
Плюсы: Простота (легче читать и запоминать), существующая инфраструктура (большинство веб-сайтов используют IPv4), проверенная технология
Минусы: Меньше ресурсов (отсутствие новых IPv4-адресов), проблемы с разделением на подсети
Конечно, тот факт, что IPv4 существует уже почти 40 лет, действительно представляет проблему.IPv4 имеет ограничение в 4,3 миллиарда адресов , что звучит впечатляюще. А еще в начале 80-х этого было более чем достаточно. Но, конечно же, по мере того, как Интернет рос во всем мире, у нас быстро начали иссякать адресов IPv4. И к середине 1990-х инженеры должны были предложить решения для создания большего количества IP-адресов.
В настоящее время каждый использует несколько устройств для подключения к Интернету, включая смартфоны, ноутбуки и планшеты, а также традиционные настольные компьютеры.А поскольку Интернет вещей означает, что IP-адреса нужны большему количеству устройств, чем когда-либо прежде, разработчикам пришлось найти более постоянное решение этой проблемы.
Что такое IPv6?
Интернет-протокол версии 6, или IPv6, является шестой версией Интернет-протокола и был создан, потому что миру угрожала нехватка адресов IPv4. IPv6 работает во многом так же, как IPv4 — предоставляя уникальные числовые IP-адреса, необходимые устройствам для отправки и получения данных в Интернете.
Однако, как вы можете себе представить, IPv6-адрес на намного длиннее на , чем IPv4-адрес, что означает, что вы можете создать намного больше уникальных IP-адресов, чем с IPv4. И когда мы говорим намного больше, мы действительно имеем в виду это. IPv6 использует 128-битный адрес и может предоставить 340 ундециллионов IP-адресов, в то время как IPv4 ограничен 4,3 миллиардами IP-адресов.
Для заинтересованных: IPv6-адрес состоит из восьми групп по четыре шестнадцатеричных цифры .Они разделяются двоеточиями, а не точками.
Пример IPv6-адреса выглядит так: : 2001: 0db8: 82a3: 0000: 0000: 4a2e: 0370: 7337
Плюсы: Больше уникальных адресов, поддерживается новыми устройствами, нет проблем с разделением на подсети
Минусы: Намного дольше, чем IPv4, еще не поддерживается всеми веб-сайтами, возможные системные проблемы
IPv6 был впервые представлен еще в конце 1990-х годов в надежде, что он заменит IPv4, прежде чем у нас закончатся IP-адреса.Однако переход от IPv4 к IPv6 был медленным. И основная причина этого заключается в том, что требует времени и денег для обновления всех маршрутизаторов, серверов и коммутаторов, которые так долго зависели от IPv4. Итак, пока IPv6 готов к работе, его развертывание занимает много времени.
Вот некоторые из преимуществ IPv6:
- Маршрутизация стала более эффективной за счет уменьшения размера таблиц маршрутизации.
- Поддержка для многоадресной рассылки, а не широковещательной передачи, позволяет отправлять потоки пакетов с интенсивной полосой пропускания одновременно во многие пункты назначения, что экономит полосу пропускания.
- Автоконфигурация означает, что задачи настройки, такие как назначение IP-адреса и нумерация устройств, могут выполняться автоматически.
- Безопасность Функции , обеспечивающие целостность, аутентификацию и конфиденциальность данных, встроены в IPv6.
IPv4 против IPv6: в чем разница?
IPv6 не только имеет намного больше IP-адресов, но и обладает большей функциональностью, чем IPv4. Во-первых, IPv6 поддерживает групповую адресацию, которая помогает отправлять данных с интенсивной полосой пропускания , например мультимедийные потоки, в несколько пунктов назначения одновременно.Это снижает пропускную способность и делает работу более плавной.
Чтобы узнать об основных различиях между IPv4 и IPv6, посмотрите нашу таблицу:
| Адрес | 32 бита (4 байта) | 128 бит (16 байтов) |
| Размер пакета | Требуется 576 байт, необязательно | фрагментация фрагментация|
| Фрагментация пакетов | Маршрутизаторы и отправляющие узлы | Только отправляющие узлы |
| Контрольная сумма | Имеет контрольную сумму | Не имеет контрольной суммы |
| ✔ | ||
| Широковещательная рассылка | ✔ | ✘ |
| Записи DNS | Записи указателя (PTR), IN-ADDR.Домен ARPA DNS | Записи указателя (PTR), IP6.ARPA DNS domain |
| IPSec | Необязательно | Требуется |
| Управление группой локальной подсети | Протокол управления группами Интернета Обнаружение многоадресного прослушивателя (MLD) | |
| IP to MAC Tesolution | Broadcast ARP | Multicast Neighbor Solicitation |
IPv6 также помогает устройствам оставаться подключенными к нескольким сетям одновременно .Это связано с тем, что возможности конфигурации позволяют оборудованию автоматически назначать несколько IP-адресов одному и тому же устройству.
Вы также обнаружите, что IPv6 поставляется с новой функцией, которая называется автоконфигурация . Это позволяет устройству генерировать IP-адрес, как только вы его включаете. Затем устройство будет искать маршрутизатор IPv6. И если он его обнаружит, устройство может одновременно сгенерировать локальный адрес и глобально маршрутизируемый адрес . Между тем, в сетях IPv4 процесс добавления устройств обычно необходимо выполнять вручную.
С учетом всего вышесказанного, IPv6 не идеален. Фактически, на данный момент это , не быстрее и безопаснее , чем IPv4. И поскольку IPv4 намного более устоявшийся, чем IPv6, вы можете найти IPv4 более подходящим для ваших нужд. В конце концов, IPv6 еще не работает во всех VPN. А некоторые системы борются с обработкой маршрутизации IPv6.
IPv4 против безопасности IPv6: что безопаснее?
IPv6 был разработан с учетом требований безопасности, поэтому при правильной реализации он более безопасен, чем IPv4.IP Security (IPSec) — это серия протоколов безопасности IETF, которые обеспечивают аутентификацию, безопасность и целостность данных, встроенных в IPv6.
Когда впервые был запущен IPv6, требовалось шифрование интернет-трафика с помощью IPSec, который является популярным стандартом шифрования. Это делает IPv6 безопасным, поскольку шифрование шифрует содержимое вашего интернет-трафика, так что любой перехватчик не может его расшифровать.
Однако IPSec также может быть реализован на IPv4, что означает, что, по крайней мере, теоретически, IPv4 потенциально может быть столь же безопасным, как IPv6 .Но, конечно, поскольку это может быть дорого реализовать, это не получило широкого распространения.
Естественно, мы ожидаем увеличения использования IPSec по мере перехода от IPv4 к IPv6. Но пока этого не произошло, некоторые эксперты утверждают, что пользователи IPv6 на самом деле больше подвержены риску проблем с безопасностью, чем пользователи IPv4, хотя IPv6 в конечном итоге станет более безопасным в будущем.
Что такое туннелирование IPv6?
Некоторые интернет-провайдеры используют переходные технологии, такие как туннели IPv6 .Эта технология позволяет частным сетям общаться друг с другом, даже если одна из них использует адрес IPv4, а другая — IPv6.
Однако туннелирование IPv6 может сделать пользователей уязвимыми для угроз кибербезопасности, таких как DoS-атаки. Кроме того, хакеры нацелены на пользователей туннеля IPv6 с помощью атак отражения и внедрения пакетов.
Конечно, поскольку этот переход на IPv6, вероятно, займет еще много лет, эти методы перехода, вероятно, будут использоваться еще какое-то время.Так что не забывайте, что переходная технология может сделать вас уязвимыми для взлома.
IPv4 против скорости IPv6: какая из них быстрее?
В тестах скорости IPv4 и IPv6 обеспечивали одинаковой скоростью при прямых подключениях. На самом деле, если уж на то пошло, IPv4 иногда был немного быстрее.
Теоретически IPv6 должен быть немного быстрее, поскольку не нужно тратить циклы на трансляции NAT. Однако IPv6 также имеет больших пакета (), что в некоторых случаях может немного замедлить его работу.Так что, во всяком случае, IPv4 может работать немного быстрее . Но на самом деле особой разницы в этом нет.
Вам нужен как IPv4, так и IPv6?
По возможности, лучше оставить включенными адреса IPv4 и IPv6. Например, использование только IPv6 может вызвать некоторые проблемы с доступностью, поскольку только около одной трети Интернета поддерживает адреса IPv6.
Аналогичным образом, отключение IPv6 может вызвать определенные проблемы, особенно, если ваш маршрутизатор уже использует адрес IPv6.Однако вам следует оставить IPv6 включенным, даже если вы используете сеть IPv4. В противном случае некоторые функции Windows (например, Quick Assist) могут работать некорректно.
IPv6 и VPN
Большинство VPN работают на IPv4. Если вы используете VPN, которая использует IPv4, и пытаетесь получить доступ к веб-сайту, работающему на IPv6, ваша VPN может перенаправить ваш трафик на внешний IPv6 DNS-сервер . Это означает, что ваш трафик будет выходить из защищенного VPN-туннеля , поэтому ваш трафик больше не будет полностью приватным.
Это может сделать вас уязвимыми для утечки DNS, которая может означать ваш исходный IP-адрес и, в более широком смысле, ваше местоположение может быть раскрыто . Это также может нарушить работу веб-сайта, к которому вы пытаетесь получить доступ. Это также означает, что ваш интернет-провайдер может отслеживать вашу онлайн-активность, тем самым делая вашу VPN бесполезной.
Однако некоторые VPN предлагают защиту от утечки IPv6 . Поэтому, если вы используете IPv6 и хотите убедиться, что ваши данные защищены от утечек во время использования VPN, стоит убедиться, что ваш VPN поддерживает это.
Вы можете узнать больше о защите от утечек IPv6 немного дальше в этом руководстве.
VPN с поддержкой IPv6
Большинство из VPN в настоящее время не поддерживают IPv6 . Но есть некоторые из них. Вот список VPN, поддерживающих IPv6:
- CyberGhost — одна из немногих сетей VPN, которая поддерживает 100% адресов IPv6. В качестве залога перед потребителями CyberGhost пообещал, что все ее серверы будут поддерживать IPv6, даже если интернет-провайдеры еще не предлагают его.
- PureVPN предлагает поддержку IPv6 вместе с защитой от утечек IPv6, чтобы ваша онлайн-активность всегда была безопасной и надежной.
- NordVPN имеет встроенную защиту от утечки IPv6 для предотвращения утечки данных.
- Perfect Privacy предоставляет возможность адреса IPv6, даже если ваш провайдер не предлагает его.
- hide.me VPN использует конфигурацию двойного стека для обеспечения возможности подключения IPv6 для поддержки как IPv4, так и IPv6.
- AirVPN развернул полную поддержку IPv6 на своих серверах VPN.
FAQ
Почему мы используем IPv4 вместо IPv6?
Основная причина, по которой IPv4 все еще более широко используется, чем IPv6 , заключается в том, что для перехода от одного к другому требуется времени и ресурсов . В конце концов, обновление всех маршрутизаторов, серверов и коммутаторов, использующих IPv4, требует больших затрат времени и средств. И хотя некоторые компании начали переходить на этот переход, другие выбрали более дешевый и простой вариант — придерживаться IPv4.
В чем ключевое различие между IPv4 и IPv6?
Основное различие между IPv4 и IPv6 заключается в том, что IPv6 имеет намного больше IP-адресов, чем IPv4 . IPv4 имеет 4,3 миллиарда IP-адресов, а IPv6 — 340 ундециллионов IP-адресов. Это означает, что IPv6 будет версией, к которой мы все в конечном итоге перейдем, поскольку миру нужно много IP-адресов, а IPv4 просто не хватает для всех устройств, которым они нужны.
Что такое защита от утечки IPv6?
Многие VPN предлагают защиту от утечек IPv6, которая предотвращает раскрытие ваших данных, пока вы используете IPv6.Часто для этого автоматически отключает трафик IPv6 , сохраняя при этом подключение к вашей VPN. Таким образом, трафик IPv6 не может просочиться через стандартное подключение к Интернету, что обеспечит конфиденциальность и безопасность всей вашей онлайн-активности.
Влияет ли IPv6 на пинг?
Не так много. Хотя есть некоторые неофициальные данные о том, что использование IPv6 может улучшить ваш пинг, проведено недостаточно тестов, чтобы действительно доказать это.
Можете ли вы использовать IPv4 и IPv6 одновременно?
Да. С помощью технологии двойного стека некоторые устройства могут работать на IPv4 и IPv6 параллельно. В противном случае будет довольно сложно запустить вашу сеть на обоих типах IP-адресов.
Можете ли вы преобразовать IPv6 в IPv4?
Хотя можно преобразовать очень небольшую часть IPv6 в IPv4, невозможно преобразовать их все, потому что адресов IPv4 просто недостаточно.
IPv6 лучше для игр?
Когда дело доходит до игр, использование IPv6 действительно предпочтительнее.Помимо возможности повышения скорости, вам больше не нужно использовать переадресацию портов, поскольку IPv6 предоставит вашему устройству собственный общедоступный IP-адрес.
Как изменить IPv4 на IPv6?
Если ваша операционная система, маршрутизатор и интернет-провайдер поддерживают IPv6, вы можете включить его в любое время. Например, если вы используете Windows 10, вы можете включить IPv6, установив флажок Интернет-протокол версии 6 (TCP / IPv6) в Центре управления сетями и общим доступом. Однако вам может потребоваться сначала связаться с вашим интернет-провайдером.
Что случилось с IPv5?
От идеи IPv5 отказались до его полного запуска. Это потому, что он использовал 32-битную адресацию — ту же, что и в IPv4. Если бы он был реализован, он столкнулся бы с теми же проблемами. Вот почему IPv6 довольно быстро занял свое место.
IPv4 против IPv6: в чем точная разница
Разница между IPv4 и IPv6:
В этой серии учебных пособий по сети мы подробно исследовали все около WAN вместе с примерами .
В этом руководстве подробно рассказывается о IPv4 и IPv6, а также об их различиях. Интернет стал глобальной системой для сети, удовлетворяющей потребности миллиардов подписчиков по всему миру, и это произошло из-за широкого признания Интернет-протокола.
Интернет-протокол IPv4 версии имеет 32-разрядное адресное пространство примерно 4,3 миллиарда IP-адресов.
Но из-за быстрого использования Интернета, беспроводной технологии и внедрения технологии LTE диапазон IP-адресов в значительной степени исчерпан.
Чтобы преодолеть эту нехватку IP-пула, был представлен Интернет-протокол версии 6 (IPv6) , который расширяет возможности адресации IPv4 за счет использования 128-битной адресации вместо 32-битной. Тем самым рационально формируя максимально бесконечный пул IP-адресов.
Также предполагается, что IPv6 обеспечит несколько улучшений в отношении безопасности, адресов маршрутизации, автоконфигурации, мобильности и QoS.
В этом руководстве мы рассмотрим подробную архитектуру и различные приложения протоколов IPv4 и IPv6, а также их значение в сфере ИТ и связи.32 = 4,3 миллиарда устройств.
- Версия: IPv4 имеет номер версии 4.
- Длина заголовка: Показывает размер заголовка.
- DSCP: Это поле кода дифференцированных услуг и используется для создания пакетов.
- Общая длина: Обозначает размер заголовка плюс размер пакета данных.
- Идентификация: Если пакет данных фрагментирован на период передачи, поле используется для распределения каждого и того же номера, что помогает в построении исходного пакета данных.
- Флаги: Используется для обозначения процедуры фрагментации.
- Смещение фрагмента: Указывает номер фрагмента и исходный хост, который использует их для перегруппировки фрагментированных данных в правильном порядке.
- Время выхода: Чтобы избежать зацикливания в сети, каждый пакет передается с некоторым установленным значением TTL, которое указывает количество переходов, которые он может пройти. На каждом скачке значение TTL ухудшается на 1, и когда оно достигает нуля, пакет отбрасывается.
- Протокол: Обозначает протокол, который используется для передачи данных. TCP имеет номер протокола 6, а UDP имеет номер протокола 17.
- Контрольная сумма заголовка: Это поле используется для обнаружения ошибок.
- IP-адрес источника: Сохраняет IP-адрес конечного хоста источника. Длина 32 бита.
- IP-адрес назначения: Сохраняет IP-адрес хоста назначения. Длина 32 бита.
Режимы адресации IPv4
Существует три типа режимов адресации:
(i) Режим одноадресной адресации : В этом режиме отправитель может отправить IP-пакет только одному назначенному конечному хосту.IP-адрес хоста назначения содержится в 32-битном поле IP адреса назначения в заголовке.
(ii) Режим широковещательной адресации : В этом режиме пакет данных транслируется или отправляется на все конечные устройства хоста, присутствующие в сети. Широковещательный IP-адрес 255.255.255.255. Когда хост-получатель проанализирует этот адрес, тогда все будут принимать пакеты данных.
(iii) Режим многоадресной адресации : В этом режиме , исходный хост может отправлять пакеты не всем, а более чем одному, что означает несколько хостов назначения.Хост определяет адрес назначения для доставки из поля заголовка пункта назначения, которое имеет специальный диапазон сетевых адресов, которым разрешено доставлять пакет данных.
Иерархическая схема адресации:
32-битный IP-адрес содержит информацию об IP-адресе сети, подсетях и связанных с ними хостах. Это позволяет схеме IP-адресов быть иерархической, поскольку она может обслуживать несколько подсетей и, в свою очередь, хосты.
Пожалуйста, помните, как говорилось в предыдущем руководстве по IP-адресации и разделению на подсети, сетевой адрес состоит из IP-адреса и маски подсети. Здесь применимы все пять классов подсети, которые используются, как описано в руководстве.
Частные IP-адреса в IPv4:
У каждого класса IP есть часть диапазона IP, зарезервированная для частных IP-адресов. Их можно развернуть в такой сети, как LAN в офисе, но нельзя использовать для маршрутизации трафика в Интернете.Таким образом, сетевые устройства, такие как маршрутизаторы и коммутаторы, будут отбрасывать пакеты указанного ниже диапазона во время передачи.
Мы не можем тратить этот огромный диапазон IP-адресов только для использования во внутренней сети. Таким образом, процесс трансляции IP, известный как NAT, используется для преобразования их в общедоступные IP-адреса, чтобы его можно было использовать для связи с удаленным концом.
IP-адреса обратной петли в IPv4:
Диапазон IP-адресов от 127.0.0.0 до 127.255.255.255 зарезервирован для целей обратной связи, что означает самоадресацию хост-узла.Петлевой IP-адрес имеет большое значение в модели взаимодействия клиент-сервер.
Он используется для проверки правильности подключения между двумя узлами. Например, Клиент и сервер в одной системе. Если адрес назначения хоста в системе установлен как адрес обратной связи, то система отправляет его обратно себе, и нет никаких требований к сетевому адаптеру.
Посредством эхо-запроса 127.0.0.1 или любого IP-адреса из диапазона IP-адресов обратной петли было очищено, что соединение установлено между двумя системами в сети и они работают правильно.
Поток пакетов в IPv4
Всем устройствам в среде IPv4 назначается набор различных логических IP-адресов. Когда конечное устройство хочет передать какие-либо данные на удаленное конечное устройство в сети, оно сначала получает IP-адрес, отправляя запрос на DHCP-сервер.
DHCP-сервер подтверждает запрос и в ответ отправляет всю необходимую информацию, такую как IP-адрес, адрес подсети, шлюз, DNS и т. Д., На запрашивающее хост-устройство.
Теперь, когда пользователь в исходной точке хочет открыть веб-страницу, такую как google, которая обозначает только доменное имя, тогда компьютер не имеет интеллекта для связи с серверами, имеющими доменное имя.
Таким образом, он отправит DNS-запрос на DNS-сервер, который хранит IP-адрес каждого из доменных имен в нем, чтобы получить IP-адрес, соответствующий запрошенному веб-сайту. В ответ DNS-сервер выдает желаемый IP-адрес.
Если IP-адрес назначения относится к той же сети, то данные будут доставлены соответствующим образом.Но если IP-адрес назначения относится к какой-либо другой сети, тогда запрос будет отправлен на маршрутизатор шлюза или на прокси-сервер, чтобы перенаправить пакет в пункт назначения.
Поскольку компьютеры работают на уровне MAC-адресов, хост-компьютер отправляет ARP-запрос для получения MAC-адреса шлюза-маршрутизатора. Шлюз-маршрутизатор в ответ возвращает MAC-адрес. Таким образом, исходный хост отправит пакет данных на шлюз.
Таким образом, IP-адрес логически маршрутизирует данные, но MAC-адрес доставляет данные в систему на физическом уровне.
Требуется новая версия IP
Ниже приведены некоторые ключевые моменты, для которых нам нужна новая версия IP:
- Адресное пространство, предоставляемое IPv4, ограничено 4,3 миллиардами пользователей, которые исчерпаны из-за роста использования Интернета в наши дни.
- IPv4 не обеспечивает безопасный режим передачи.
- IPv4 не поддерживает функции автоматической настройки.
- Функция QoS не на должном уровне.
Что такое IPv6
IPv6 обеспечивает простое и долгосрочное решение проблемы пространства.Адреса, определенные в IPv6, огромны. 128 (около 3.38) адресов, которых потенциально достаточно для подключения к огромному количеству устройств в ближайшие годы.
(ii) Автоконфигурация адреса: хосты IPv6 могут автоматически настраиваться при подключении к сети IPv6 с помощью сообщений ICMPv6. Это резко контрастирует с сетями IPv4, где администратор сети должен вручную настраивать хосты.
Когда срабатывает карта сетевого адаптера IPv6, она назначает себе IP-адрес на основе стандартного префикса, добавленного к его MAC-адресу.Это позволяет устройству связываться во внутренней сети и искать любые серверы, с которыми ему разрешено связываться.
Они могут использовать DHCPv6, AAAA или другие механизмы для загрузки адресов шлюза, параметров безопасности, атрибутов политики и других служб.
(iii) Multicast: Возможность отправки одного пакета данных на несколько хостов назначения является одной из спецификаций IPv6.
(iv) Обязательная безопасность на сетевом уровне: IPv4 был создан, когда безопасность не была главной проблемой.Протоколы аутентификации, такие как безопасность интернет-протокола (IPsec), являются частью набора протоколов на основе IPv6. Следовательно, все соответствующие сеансы IPv6 могут быть аутентифицированы.
(v) Упрощенная обработка маршрутизатора: Чтобы обобщить процесс маршрутизации, заголовки были переработаны и уменьшены в IPv6 для более быстрой обработки.
В IPv4 длина заголовка является переменной, но в IPv6 она составляет 40 байтов. Дополнительные функции были перемещены для разделения заголовков расширений.TTL заменяется лимитом переходов. Контрольная сумма не вычисляется.
По пути маршрутизаторы не фрагментируют пакеты, поскольку обнаружение MTU пути выполняется исходящим маршрутизатором.
(vi) Мобильность IP-хоста: В течение последних десятилетий Интернет работал в опрашивающем режиме, когда пользователи запрашивали информацию из Интернета. Но с годами сценарий изменился, теперь появляются push-приложения, такие как биржевые оповещения, новости в прямом эфире, спортивные новости, мультимедийные сообщения и т. Д., Где интернет-провайдеры должны предлагать эти услуги пользователю.
Но тогда интернет-провайдеры должны связаться с пользователем, всегда используя один и тот же сетевой идентификатор, независимо от точки подключения к сети. Мобильность IP-хоста предназначена для этой цели.
Mobile IPV6 позволяет мобильному узлу произвольно изменять свое местоположение в IP-сети, сохраняя при этом существующие соединения.
Одним из заголовков расширения является заголовок мобильности, который используется для реализации этой функции в IPv6.
Вот некоторые из практических применений MIPv6:
- Enterprise Mobility: Курьерские услуги, такие как Blue dart, или общественный транспорт, например UBER, кабина OLA и т. Д., используйте это для своей работы.
- Глобально доступные домашние сети: В IPv6 минимальный размер, предоставляемый пользователю, составляет / 64. С помощью этого адресного пространства пользователь может создать домашнюю сеть, соединяющуюся с различными устройствами, такими как камеры, кондиционер и другое оборудование. Доступ к ним и управление ими можно получить через Интернет. Когда семья переезжает из одного места в другое, вся сеть может перемещаться с использованием IP-мобильности.
- Транспорт с подключением к Интернету (автобусы, грузовики и такси): Межавтомобильную связь можно легко осуществить с помощью MIPv6.Транспортные средства могут организоваться в ячеистую сеть и передавать информацию о пакетах между собой во время движения.
(vii) Поток Lebel QoS: Все дифференциальные услуги и интегрированные услуги, атрибуты качества обслуживания из IPv4 переносятся в IPv6. Кроме того, IPv6 имеет исключительно 20-байтовое поле метки потока. Он разработан, чтобы предоставить богатый набор атрибутов QoS для растущего мира IPv6.
Заголовок IPv6 имеет размер 40 байт и состоит из следующих полей:
- Версия: Он состоит из 4 бит и содержит версию IP, равную 6.
- Класс трафика: Имеет 8 бит и обозначает тип службы, используемой для маршрутизации пакетов.
- Метка потока: Состоит из 20 бит. Он используется для обеспечения последовательного потока трафика. Исходное устройство маркирует последовательности для пакетов данных, чтобы маршрутизатору было проще маршрутизировать пакеты в последовательности. Это поле очень полезно при потоковой передаче в реальном времени.
- Длина полезной нагрузки: 16 бит. Это поле будет передавать маршрутизатору информацию о том, сколько данных конкретный пакет может нести в своей полезной нагрузке.
- Следующий заголовок: Это поле состоит из 8 битов и обозначает наличие заголовка расширения, а если он не существует, то обозначает PDU верхнего уровня.
- Ограничение переходов: Это 8 битов и используется, чтобы запретить бесконечное зацикливание пакета данных в системе. Это работает аналогично TTL, как и в заголовке IPv4. На каждом скачке значение предела скачка снижается до 1, и когда оно достигает нуля, пакет отклоняется.
- Адрес источника: Он состоит из 128 бит и обозначает адрес исходного хоста сети.
- Адрес назначения: Он также имеет 128 бит и обозначает адрес хоста-получателя пакета в сети.
- Заголовки расширений: Фиксированный заголовок IPv6 состоит только из тех полей, которые несут часть важной информации и ускользают от тех, которые не используются на регулярной основе. Такая информация устанавливается между фиксированным заголовком и заголовком верхнего уровня и называется расширенными заголовками. Каждый заголовок расширения имеет какое-то значение и ставит перед собой задачу.
Подробности указаны в таблице ниже:
Режимы адресации IPv6
IPv6 предлагает множество режимов адресации, которые идентичны определенным в IPv4, и введен новый режим, т.е. режим произвольной адресации.
Давайте разберемся на примере.
Веб-серверwww.softwaretestinghelp.com расположен на всех континентах. Предположим, всем серверам назначен один и тот же произвольный IP-адрес IPv6, когда пользователь из Индии выполняет поиск сайта, тогда DNS, направленный на сервер, физически присутствует в самой Индии.
Точно так же, если пользователь из Нью-Йорка хочет получить доступ к тому же сайту, DNS снова направит его на сервер, локально расположенный в Америке. Таким образом, ближайший используется с соответствующей стоимостью маршрутизации.
Структура адреса
Адресная структура IPv6 состоит из 128 битов и разделена на 8 шестнадцатеричных блоков по 16 бит каждый, разделенных символом двоеточия.
Для примера структура адреса будет такой:
3C0B: 0000: 2667: BC2F: 0000: 0000: 4669: AB4D
Глобальный одноадресный адрес:
На изображении выше показаны глобальные одноадресные адреса в схеме IPv6, которые разделены на различные части, каждая из которых обозначает некоторую информацию о сети.
Локальный адрес ссылки:
Автоматически настраиваемый адрес в IPv6 называется локальным адресом канала. 16 стартовых битов сохраняются как фиксированный адрес FE80, а следующие 48 бит устанавливаются как нулевые.
Таким образом, структура будет выглядеть, как показано на рисунке ниже:
Они используются для внутренней связи внутри хост-устройств IPv6 только для широковещательной передачи.
Уникальный местный адрес:
Это глобально исключительное явление и всегда начинается с FD.Он используется для местных или региональных коммуникаций.
Характеристики адреса показаны ниже на рисунке:
Область для адресов IPv6:
Глобальные одноадресные адреса используются для маршрутизации через Интернет, в то время как два других используются только на уровне организации и локальном уровне.
Живые примеры приложений IPv6
Пример 1:
Логистика и цепочка поставок на индийских железных дорогах: Индийские железные дороги являются лучшим примером крупнейшей в Индии сети логистики и цепочки поставок, поскольку она состоит из перевозки миллионов товаров и посылок, которые ежедневно проходят через несколько штатов страны.
Из-за исчерпания IP-адресов IPv4 стало трудно построить расширяющуюся цепочку поставок с использованием IPv4. Большое адресное пространство и функции автоматической настройки IPv6 помогут в отслеживании и текущем состоянии вагонов, тележек и посылок в системе. С помощью этого конечный пользователь также может отслеживать статус своих товаров.
База данных логистики может поддерживаться через онлайн-систему, и ее можно отслеживать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, что помогает сократить случаи задержки доставки и кражи или утери товаров.
Пример 2:
Интеллектуальная транспортная система: Индия все еще испытывает трудности с управлением транспортной системой в различных городах, а в мегаполисах ситуация еще хуже.
Чтобы преодолеть это, нам нужен мониторинг и управление транспортной системой в реальном времени. В частности, потребность в простых мужчинах заключается в том, чтобы иметь легкий доступ к общественным транспортным средствам, таким как общественные автобусы, школьные фургоны, скорая помощь и пожарные команды.
IPv6 предоставляет функции ITS, такие как мобильный IPv6, большое адресное пространство и улучшенную модель безопасности, которая требуется для реализации ITS.
Машины скорой помощи, школьные фургоны и пожарные команды могут быть оснащены биодатчиками, беспроводными телефонами и видеокамерами, что упрощает обнаружение и наблюдение за этими автомобилями, а конечным пользователям становится проще получить к ним доступ. использовать.
Платформа IPv6 позволяет системе осуществлять мониторинг трафика в реальном времени и управлять им, вводя в эксплуатацию различные датчики и программное обеспечение для мониторинга в пиковые точки трафика, и тем самым обеспечивает просмотр условий трафика в реальном времени.
(i) Неотложная медицинская помощь: IPv6 — одна из таких технологий, которая может произвести революционные изменения в индустрии телемедицины и неотложной медицинской помощи.
Интернет — это такая платформа, которая может соединять любой мир в одной сети. Благодаря расширенным функциям технологии IPv6 и 4G LTE (которая представляет собой мобильную связь на основе IP для передачи голоса, данных и мультимедиа) мы можем предоставить пациенту медицинскую поддержку в режиме онлайн и в режиме реального времени в экстренных случаях.
Фактически, государственные больницы, такие как AIMS и SGPGI, внедряют его и проводят множество медицинских процедур в сотрудничестве с зарубежными врачами, подключенными через видеоконференцсвязь, обращаясь за онлайн-поддержкой для предоставления улучшенного медицинского учреждения.
Больницы также могут вести учет своего дорогостоящего медицинского оборудования, оснащая их биодатчиками.
(ii) IPTV: Телевидение по протоколу Интернет — это самая быстрорастущая технология на рынке.
Благодаря функциям IPv6, таким как мобильный IPv6, автоконфигурация и большое адресное пространство, помимо просмотра всех каналов телевидения, мы также можем смотреть онлайн-фильмы, видео, песни, онлайн-спорт и онлайн-игры.
Используя функцию мультикастинга IPv6, мы можем смотреть онлайн-телевидение и потоковое видео в реальном времени . Нам не нужно подписываться на все каналы, и мы можем выбрать из приставки IPTV любой канал, который нам нужно смотреть.
Поскольку IPTV требует очень высокоскоростного Интернета для предоставления вышеуказанных услуг, IPv6 является наилучшей подходящей платформой для его реализации.JIO TV, JIO CINEMA, JIO MUSIC — все это примеры потокового IPTV, а MobiTV в США управляет всеми услугами, связанными с потоковым видео и ТВ, компании JIO в Индии.
Заключение
На заре Интернета IPv4 широко использовался повсюду, но из-за увеличения использования Интернета в нескольких целях, помимо организаций, домашних сетей и мобильных телефонов, адресное пространство исчерпано.
Таким образом, была представлена технология IPv6, которая имеет неограниченное количество адресов с расширенными функциями, такими как автоконфигурация, мобильность и т. Д.
В этом руководстве мы изучили различные функции схем адресации IPv4 и IPv6 с помощью живых примеров и различных диаграмм. Между тем переход IPv6 с IPv4 не очень простой, и все еще многие организации используют технику IPv4 и находятся на этапе перехода.
Таким образом, необходимо понимать особенности и режим работы схем адресации IPv4 и IPv6.
PREV Учебное пособие | СЛЕДУЮЩИЙ Учебник
IPv4 и IPv6
Компактность, высокая пропускная способность, низкий цикл работы ЦПНоваторский подход к проектированию привел к чрезвычайно высокой скорости передачи данных при минимальных требованиях к системным ресурсам.Тесты показали, что обработка пакетов выполняется в четыре раза быстрее, чем сопоставимые встроенные стеки, при использовании около 14 КБ ПЗУ в типичном сценарии приложения (на основе измерений с использованием, например, микроконтроллера LPC2468).
Требования к ОЗУ могут сильно различаться в зависимости от потребностей приложения, но обычно не превышают 12 КБ. При минимальной конфигурации приложения UDP можно использовать менее 5 КБ ПЗУ и несколько сотен байтов ОЗУ (плюс сетевые буферы).
ФункцииКлючевые особенности стека HCC TCP / IP следующие:
- Полное соответствие MISRA.
- Соответствует расширенной встроенной платформе HCC.
- Поддерживает как IPv4, так и IPv6, но при необходимости позволяет отключить любой из них.
- Предназначен для интеграции как с системами на основе ОСРВ, так и без ОСРВ.
- Малый размер ОЗУ и ПЗУ.
- Высокая производительность.
- Поддерживает несколько сетевых интерфейсов.
- Модуль маршрутизации в комплекте.
- Предоставляет как собственный интерфейс, так и интерфейс Sockets.
- Доступен широкий спектр приложений TCP и UDP.
Функции сетевого интерфейса:
- Поддерживает несколько сетевых интерфейсов.
- Поддерживает маршрутизацию между сетевыми интерфейсами
- Обеспечивает быстрое / нулевое копирование между сетевыми интерфейсами, где определены общие пулы памяти.
- Работает со спецификацией интерфейса сетевого драйвера HCC.
- Доступен ряд протестированных драйверов для стандартных микроконтроллеров и внешних контроллеров Ethernet.
Функции TCP:
- Соответствует RFC 793, RFC, который определяет расширения сокетов для IPv6.
- Поддерживает отправку и получение нулевых копий.
- Предоставляет дополнительный MISRA-совместимый собственный API.
- Предоставляет дополнительный API сокетов.
Функции UDP:
- Соответствует RFC 768.
- Поддерживает отправку и получение с нулевым копированием.
- Предоставляет дополнительный MISRA-совместимый собственный API.
- Предоставляет дополнительный API сокетов.
Интерфейс сокетов:
- Совместимость с сокетами BSD.
- Работа с IPv6 соответствует RFC 2553.
- Предоставляет стандартный интерфейс для использования устаревших приложений.
- Обеспечивает переносимость приложений в системах, совместимых с Sockets.