Протокол IP версии 6
Протокол Internet (IP) версии 6 (IPv6 или ng) - это следующая версия протокола IP, которая является значительным шагом вперед по сравнению с IP версии 4 (IPv4).
Хотя протокол IPv4 поддерживал развитие глобальной сети Internet, он исчерпал свои возможности, так как у него есть два основных недостатка: ограниченное адресное пространство и сложная схема маршрутизации. Формат 32-разрядных адресов протокола IPv4 недостаточно гибок для обеспечения маршрутизации в глобальной сети Internet. Внедрение нового стандарта Бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR) продлило время жизни протокола IPv4 на несколько лет, однако маршрутизация по устаревшей схеме требует слишком много усилий. Даже если масштаб маршрутизации IPv4 будет увеличен, в Internet в конечном счете перестанут применяться классы сетей.
Инженерный консорциум разработчиков стандартов Internet (IETF) признал, что IPv4 не способен обеспечить неограниченный рост Internet, поэтому была создана рабочая группа IETF IPng. Из всех предложенных вариантов в качестве следующего протокола IP был выбран Простой протокол Internet плюс (SIPP) После завершения работы над RFC1883 в декабре 1995 года он был переименован в IPng.
В IPv6 значительно увеличено адресное пространство в соответствии с ростом популярности сети Internet. IPv6 - новая версия протокола IPv4, поэтому в одной и той же сети могут применяться и старый, и новый стеки протоколов. В результате переход от IPv4 (32-разрядная адресация) к IPv6 (128-разрядная адресация) в любой сети может осуществляться постепенно.
В данном обзоре описаны общие принципы работы протокола IPng. За дополнительной информацией обратитесь к RFC 2460, 2373, 2465, 1886, 2461, 2462 и 2553.
Защита provides security information on the TCP/IP suite of protocols, including IPv6. Дополнительные сведения о защите IP для версий 4 и 6 приведены в разделе Защита протокола Internet.
Автоматическая настройка IPv6
В IPv4 для загрузки узла и его последующего взаимодействия с другими узлами сети было предусмотрено три способа: номер интерфейсной платы узла, а также серверы BOOTP и DHCP
В IPv6 было введено понятие области IP-адресов, одна из которых - область линии связи. Адреса этой области состоят из предопределенного префикса локальной линии связи и локального идентификатора хоста. Локальный идентификатор обычно создается на основе адреса MAC настраиваемого интерфейса. Такие адреса позволяют одному хосту отправлять данные другим хостам в этой же подсети, при этом в изолированных сетях могут применяться адреса только этого типа.
Значащие адреса IPv6
При работе с IPv4 в адресах в режиме широковещания транслируется только широко узнаваемое значение (как правило, все 1 или все 0), а также классы (например, класс D - многоадресная рассылка). В адресе IPv6 предусмотрен префикс, с помощью которого можно быстро определить область адреса (например, область локальной линии связи), тип адреса и механизм выделения адреса (по принадлежности к провайдеру или по принадлежности к географической области).
Информация о маршрутизации может быть указана в явном виде в первых битах адреса, но это не было окончательно стандартизовано IETF (для адресов, предоставленных провайдером, информация о маршрутизации содержится в адресе неявно).
Обнаружение дубликатов адресов IPv6
С помощью автоматической настройки после инициализации или повторной инициализации интерфейса для него выделяется пробный адрес уровня линии связи (при этом адрес не присваивается). После этого интерфейс отправляет сообщение neighbor discovery узлам, адреса которых относятся к той же области линии связи. Узел отправляет сообщение с групповым адресом и узнает, был ли ранее присвоен данный адрес уровня линии связи, и если да, то выбирает другой адрес.
Таким образом исключается возможность присвоения двум интерфейсам, относящимся к одной и той же линии связи, одинаковых адресов. (Если узлы не относятся к одной линии связи, то им могут быть выделены одинаковые глобальные адреса.)
Автоматическая настройка Neighbor discovery/адрес без сохранения состояния
Протокол Neighbor Discovery (NDP ) для IPv6 применяется узлами (хостами и маршрутизаторами) для поиска адресов соседей уровня линии связи, подключенных по конкретной линии связи, а также для создания таблиц маршрутизации до каждого пункта назначения для каждого активного соединения. В IPv6 предусмотрен механизм автоматической настройки структурных и бесструктурных адресов. Для автоматической настройки бесструктурных адресов не требуется настройка хостов вручную или настройка дополнительных серверов. Возможно, потребуется внести небольшие изменения в конфигурацию маршрутизаторов.
Кроме того, протокол NDP применяется для поиска соседних маршрутизаторов, которые будут пересылать пакеты от своего имени и отслеживать изменение адресов уровня линии связи. NDP применяет Протокол управляющих сообщений Internet (ICMP) версии 6 и связанные с ним типы сообщений. В общем случае протокол поиска соседей IPv6 соответствует сочетанию протоколов IPv4 Address Resolution Protocol (ARP), ICMP Router Discovery (RDISC) и ICMP Redirect (ICMPv4), но со многими улучшениями по сравнению с этими протоколами IPv4.
Такой способ позволяет хостам создавать собственные адреса на основе локальной информации и информации, полученной от маршрутизаторов. Маршрутизаторы выделяют префиксы адресов для подсетей, связанных с данной линией связи, а хосты генерируют маркер интерфейса, однозначно определяющий интерфейс подсети. Адрес состоит из двух частей. Если маршрутизаторы отсутствуют, то хост может создавать только адреса уровня линии связи. Однако этого достаточно для установления соединений между узлами, подключенными к одной и той же линии связи.