IPv6 представляет собой новую версию протокола IP (Internet Protocol), протокола сетевого уровня в стеке TCP/IP. IPv6 по сути является преемником четвёртой версии протокола IP, и призван прийти ему на смену по весьма банальной причине – адреса протокола IPv4 стремительно заканчиваются, и очень скоро свободных адресов не останется совсем. Так, что же такое протокол IPv6, как он работает и чем он отличается от протокола версии номер четыре? Попробуем разобраться. Поехали!
Зачем он вообще понадобился?
Итак, как мы уже сказали в самом начале, пул адресов IPv4 – близок к исчерпанию. Математика здесь очень простая: так как длина IP-адреса в четвёртой версии составляет 4 байта (32 бита), то общее количество уникальных адресов IPv4 равняется 2 32 , а это – 4 294 967 296. При этом, население нашей планеты на данный момент составляет около восьми миллиардов.
Теперь представьте, что будет, если каждый второй на Земле займёт по одному IP-адресу (смартфон, планшет, ноутбук и т.п.). А если не по одному? А ведь ещё огромное количество адресов заняты серверами, маршрутизаторами, интернет-ресурсами и т.д.
Как отключить протокол IPV4 и подключить IPV6 на смарт-телевизорах LG
В далёком 1981-ом, когда был описан протокол IPv4, число устройств в почти 4,3 миллиона единиц, наверное, не казалось таким уж легко достижимым. Но, уже меньше чем через десять лет после этого, проблема сохранения запаса адресов обрела свою актуальность. Были разработаны технологии, позволяющие замедлить темпы расходования уникальных адресов, типа NAT или CIDR, но, несмотря на это, недостаточность таких мер становилась всё более очевидной. Для того, чтобы предотвратить исчерпание пула адресов, нужны были более кардинальные изменения.
В 1992 году возникло несколько предложений по решению проблемы исчерпания пула IP-адресов, и Инженерным Советом Интернета (IETF) был объявлен конкурс. Цель конкурса – разработка интернет-протокола следующего поколения. В результате чего, в конце 1995 года произошла регистрация первого рабочего предложения RFC 1883 с описанием интернет-протокола версии 6 (номер 5 ранее был присвоен протоколу, разработка которого носила экспериментальный характер).
Создание IPv6 послужило решением, которое должно отложить проблему нехватки адресов на значительно более далёкую перспективу. Всё дело в том, что, в отличие от протокола четвёртой версии, длина адреса IPv6 составляет 128 бит. А это значит, что использование интернет-протокола шестой версии обеспечивает существование уникальных адресов в количестве 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 штук. Проще говоря, это – чуть больше, чем 3.4х10 38 .
Как выглядит IPv6
Итак, длина адреса IPv6 – 128 бит. Запись такого адреса представляет собой восемь групп, каждая из которых состоит из четырёх цифр в шестнадцатеричном формате. Такие шестнадцатеричные группы (гекстеты) разделяются друг от друга при помощи двоеточия. Пример написание адреса IPv6 выглядит так:
2001:0db8:abf2:29ea:5298:ad71:2ca0:4ff1
В написании IP-адреса шестой версии существуют несколько общепринятых правил:
- Во-первых, в текстовом представлении адреса договорились опускать начальные нули. То есть, группу, которая выглядит 04fd , принято записывать как 4fd , а группу 0003 – как 3 . Например, адрес
2001:0db8:0000:42e9:000f:c360:008a:0b00
при применении данного правила будет выглядеть как
2001:db8:0:42e9:f:c360:8a:b00
- Во-вторых, двойным двоеточием ( :: ) принять заменять одну или несколько идущих подряд групп, содержащих одни нули. Например,
2001:0db8:0000:42e9:000f:c360:008a:0b00
можно записать как
2001:db8::42e9:f:c360:8a:b00
или, написание адреса
2001:0db8:0000:0000:0000:c360:008a:0b00
можно сократить до
2001:db8::c360:8a:b00
Второе правило сокращения можно использовать в адресе только один раз, иначе возникнет неоднозначность в его написании.
Ну и плюс к этому, в текстовом представлении IPv6 общепринято использовать строчные латинские символы, а не заглавные.
В браузере при использовании IPv6 в URL необходимо помещать адрес в квадратные скобки, например:
https://[2001:db8::42e9:f:c360:8a:b00]
А при необходимости указать номер порта, его ставят после квадратных скобок через двоеточие:
https://[2001:db8::42e9:f:c360:8a:b00]:443
Пакет IPv6
Пакеты, поддерживающие IPv6, состоят из данных, которые нужны для доставки пакета, а также, информации, которая пересылается непосредственно адресату. По сравнению с IP-протоколом четвёртой версии в формат пакета IPv6 были внесены определённые изменения.
В связи с тем, что размер IPv6-адреса вырос с 32 бит до 128, также изменился и размер заголовка пакета – с 20 байт он увеличился до 40 байт. При этом, структура заголовка стала проще: длина адреса увеличилась в четыре раза, а длина заголовка – всего в два. Необходимая для маршрутизации информация – находится в фиксированном заголовке.
Фиксированный заголовок состоит из следующих полей:
- Версия – в данной версии протокола значение должно равняться 0110 в битах (6 – в десятичной системе). Длина поля, как вы понимаете, составляет 4 бита.
- Класс трафика – приоритет пакета. Длина поля – 8 бит, старшие 6 их которых классифицируют пакет, а ещё два бита используются для контроля перегрузки (8 бит).
- Метка потока – используется для передачи устройствам маршрутизации информации о последовательности пакетов в данном потоке, которые должны подвергаться определённой обработке (20 бит).
- Длина полезной нагрузки – определяет размер пакета в его полезной нагрузке (16 бит).
- Следующий заголовок – указывает тип расширенного заголовка, идущего следующим (8 бит).
- Предельное число шагов – аналог TTL в протоколе четвёртой версии (8 бит).
- Оставшиеся два поля – адреса отправителя пакета и его получателя. Длина каждого из этих полей – 128 бит.
| Наименование расширенного заголовка | Тип | Описание |
| Hop-by-Hop Options | 0 | Параметры, считываемые всеми устройствами при прохождении |
| Routing Header | 43 | Содержит список транзитных устройств для пакета |
| Fragment Header | 44 | Содержит данные по фрагментации пакета |
| Encapsulating Security Payload Header | 50 | Содержит информацию по шифрованию |
| Authentication Header | 51 | Содержит данные по аутентификации пакета |
| Destination Options | 60 | Содержит данные для считывания конечными устройствами |
Типы адресов IPv6
Адреса IPv6 делятся на следующие типы:
- Unicast-адреса: предназначены для идентификации интерфейса узла, работающего под управлением IP-протокола шестой версии.
- Multicast-адреса: предназначены для отправки пакетов на несколько адресов (в шестой версии протокола является заменой широковещательного (broadcast) адреса).
- Anycast-адреса: назначается сразу нескольким устройствам, при этом пакет, отправляемый на anycast-адрес, получает узел, являющийся ближайшим из имеющих данный адрес.
Unicast-адреса, в свою очередь, также делятся на типы:
- Global: публичный адрес (является аналогом публичного адреса в протоколе четвёртой версии). К таким адресам в интернете можно проложить полноценный маршрут. Он – уникален, и может настраиваться как статически, так и присваиваться провайдером динамически.
- Unique Local: это – аналог частного адреса в IPv4. Такие адреса не предназначены для маршрутизации в глобальном протоколе шестой версии.
- Link Local: канальные (локальные) адреса, автоматически назначаемые самим хостом. Пакеты, имеющие канальный адрес источника или конечного узла, не могут маршрутизироваться в глобальном интернете и используются только в пределах того канала, в котором созданы. К этим адресам не предъявляется требование уникальности, они могут быть одними и теми же в каждой из сетей. Канальные адреса используются, например, при проведении процедуры обнаружения соседей, примерно так же, как это делает ARP в IPv4. Эти адреса находятся в диапазоне fe80::/10 , то есть, первый гекстет имеет значения от fe80 до febf .
За распределение всех префиксов адресов IPv6 отвечает «Администрация адресного пространства Интернет» IANA. Различные блоки префиксов назначаются различным реестрам. Всего таких реестров – пять. Один из них – RIPE NCC, распределяет префиксы IPv6 для Европы, Ближнего Востока и Центральной Азии. Ещё один – ARIN, распределяет их для Северной Америки.
Также, есть и другие: APNIC – для Азии и Тихоокеанского региона; LACNIC — для Латинской Америки и Карибского региона; AfriNIC — для Африки и региона Индийского океана. Например, RIPE NCC получил от IANA диапазон адресов 2001: 800:: /23 , а ARIN – 2001: 0400::/23 и так далее.
Некоторые диапазоны являются зарезервированными. Например, диапазон fd зарезервирован для адресов Unique Local, диапазон ff – для адресов Multicast, а диапазон fe80 – для адресов Link Local.
Подсети
Разделение адресов IPv6 на подсети использует иной подход в отличие от того, как это происходит в сетях IPv4. Разделение на подсети в IPv6 не преследует своей целью экономию адресов в глобальном пространстве. В шестой версии протокола более важным является обеспечение иерархической структуры сети.
В обычной ситуации префикс глобальной маршрутизации является идентификатором всей сети, в которой находится адрес. Как правило, это – 48 бит. В свою очередь идентификатор интерфейса определяет сетевой интерфейс данного узла. Обычно, это – 64 бита. Всё остальное, а это, как правило, 16 бит, представляет из себя идентификатор вашей подсети. При помощи этих самых 16-ти бит можно создать 65536 подсетей – от подсети 0000 до подсети ffff .
Как правило, адреса IPv6 настраиваются автоматически, при этом маршрутизатор сообщает о том, какой префикс доступен в данной ситуации. Под префиксом маршрутизатор понимает префикс глобальной маршрутизации плюс идентификатор данной подсети. То есть, речь идёт о первых 64-х битах. Внутри же подсети интерфейсы устройств идентифицируются при помощи канальных (локальных) адресов. Настраиваемый узел может заполнить 64 бита идентификатора интерфейса самостоятельно, используя префикс канального адреса fe80 . Для этого устройство имеет несколько возможностей.
В большинстве случаев это происходит при помощи использования MAC-адреса интерфейса данного узла. Для генерации идентификатора интерфейса существует определённый алгоритм. Для устройства с MAC-адресом, например, f8:ac65:2b:ba:11 это выглядит следующим образом:
- В середину MAC-адреса нужно вставить ff:fe – и привести запись к формату IPv6 – f8ac:65ff:fe2b:ba11 .
- Первый октет необходимо перевести из шестнадцатеричной системы в двоичную: f8 -> 11111000 .
- Шестой бит (начиная с нулевого) нужно инвертировать: 11111000 – > 11111010 .
- Полученное число необходимо снова перевести в шестнадцатеричную систему: 11111010 -> fa .
- Первый октет нужно заменить на полученное значение: faac:65ff:fe2b:ba11 .
Таким образом, вместо того, чтобы получать адрес по DHCP, как это происходит в IPv4, сетевой адаптер самостоятельно назначает себе адрес IPv6, используя для этого свой же MAC-адрес.
Вместо заключения
Несмотря на свою неидеальность, IPv6 имеет ряд неоспоримых преимуществ перед IP-протоколом четвёртой версии. IPv6 более эффективно маршрутизируется не применяя фрагментацию пакетов, “из коробки” поддерживает IPsec и автоконфигурацию адресов. И по причине исчерпания адресов IPv4 переход на IPv6 неизбежен, хотя и довольно сложен. Требуются значительные вложения по времени и финансам в обновление программно-технической базы провайдеров. Поэтому, по мере модернизации оборудования мы постепенно будем отходить от IPv4.
Источник: ruvds.com
В чём разница между протоколами IPv4 и IPv6
В 2021 году ресурсы интернета всё ещё работают через протокол IPv4, хоть уже в 2011 году говорили о полном переходе на IPv6. Но чем “шестёрка” лучше? Эта статья для тех, кто хочет в этом разобраться. В ней мы объясним, в чём отличие IPv4 от IPv6. Также расскажем, почему IPv6 лучше для обычного пользователя и стоит ли уже сейчас переходить на него.
Как работает IPv4
Данный протокол использует технологию NAT (Network Address Translation). В чём её суть: каждому устройству присваивается собственный IP, но системы сайтов и программ видят один. В этом неудобство такой технологии. Например, несколько пользователей из корпоративной сети захотели зайти на веб-ресурс. Их сеть работает через IPv4 и транслирует системам один публичный адрес.
Собственный айпи у каждого сотрудника только во внутренней сети. В итоге сервер видит несколько почти одновременных заходов и воспринимает это как DDoS-атаку.
Результат: доступ блокируется для этого айпи-адреса, а значит, бан получают все пользователи этой корпоративной сети, потому что все внутренние IP заменялись одним внешним.
“Четвёрка” представляет адрес в виде набора из 4 чисел от 0 до 255. Создатели не думали, что через десяток лет айпи станет мало, а где-то они совсем закончатся. Например, RIPE в апреле 2018 года отдал последний блок адресов.
Как работает IPv6
IPv6 отказался от NAT, поэтому каждому юзеру присваивается собственный IP-адрес. В результате система сайта или программы не видит DDoS-атаки там, где её нет.
Шестёрка” представляет айпи-адрес в виде набора из 8 шестнадцатеричных чисел. Это позволяет создать 340 ундециллионов комбинаций (после числа 340 следует 36 нулей). Уж такого количества IP точно хватит на всех.
Так как протокол использует шестнадцатеричный код, то пользователь может создавать собственные подсети для своей внутренней сети. Например, для сети с префиксом /64 можно создать 65 535 подсетей. Префикс /64 – это длина сетевой части. Именно её изменяют – и получаются новые подсети. Выглядит это вот так:
- 2001:828:105:0000::/64;
- 2001:828:105:0001::/64;
- 2001:828:105:0002::/64;
- 2001:828:105:0003::/64;
- 2001:828:105:0004::/64;
Протокол использует IPsec-шифрование. Оно почти полностью скрывает трафик. Из-за IPsec-шифрования трафик почти невозможно перехватить. Расшифровать – тем более. Функция IPsec есть и четвёртой версии протокола, но она встроена как дополнительная.
В IPv6 она есть по умолчанию.
Чем отличаются
Ниже максимально кратко показано, в чём различие протоколов IPv4 и IPv6.
- Выдают все провайдеры
- Поддерживают все устройства
- Максимальное кол-во IP-адресов – 2^32
- Выдают далеко не все провайдеры
- Поддерживают далеко не все устройства
- Максимальное кол-во IP-адресов – 2^128
За использованием IPv6 активно следит Google. По его данным на 8 мая 2021, сейчас шестую версию протокола юзает 31,4% пользователей. По данным портала Web3Tech, всего лишь 18,6% сайтов поддерживают “шестёрку”.
Почему IРv6 не работает на большинстве сайтов и стоит ли переходить на этот протокол
Не все провайдеры выдают IPv6 адреса. У некоторых провайдеров их просто нет. Не всё пользовательское оборудование – модемы, маршрутизаторы, беспроводные точки – поддерживает шестую версию IP. Чтобы закупить новое оборудование, нужны деньги. Даже если оно поддерживает “шестёрку”, появляется третья проблема. Для перехода на 6 версию нужно повозиться.
Билинги, DNS-серверы – уже это требует долгой перенастройки. Не все старые IPv4 адреса закончились. Например, в 2017 году в Массачусетском технологическом институте нашли 14 млн адресов, которые не использовались.
Так стоит ли переходить на IPv6? Однозначно да, но есть один нюанс, которые пока что перечёркивают все преимущества этого протокола. Протокол IPv6 поддерживает всего 18.6% всех веб-ресурсов. То есть чтобы зайти на сайт, который работает только через IPv4, придётся тратить время, чтобы переподключиться.
Переходить на “шестёрку” или нет – выбор ваш. На нашем сайте вы можете купить как IPv6, так и приватные IPv4 прокси. Техподдержка работает 24/7, отвечает максимум за 5 минут. Поможет настроить промежуточный сервер, если что-то не получается.
Источник: proxys.io
Что это такое IPV6 и IPV4
Многие из пользователей довольно часто сталкиваются с терминами «IP», «IPv4», «IPv6», «IPng», меняют IP-настройки своего компьютера, обсуждают специфику динамического и статического IP-адреса, и при этом часто не до конца владеют смысловой нагрузкой данных слов. А ведь современный интернет построен на действии интернет-протокола (IP) и его вариаций, по правилам которых передаётся и принимается нужная нам информация. В этом материале я расскажу, что это такое IPV6 и IPV4, опишу специфику их функционала и характерные особенности.
Что такое IP
Прежде чем начать рассказ о том, что это IPv6 и IPv4, следует обозначить, что же значит сам термин «IP».
IP (сокращённое от Internet Protocol – Интернет Протокол) – это маршрутизируемый сетевой протокол, который устанавливает технический формат пакетов и схему адресации для компьютеров, обменивающихся друг с другом информацией через сеть. Большинство сетей объединяют IP с протоколом более высокого уровня, называемым TCP (Transmission Control Protocol – Протокол управления передачей), который создаёт виртуальное соединение между начальным пунктом и пунктом назначения.
IP можно легко сравнить с почтовой системой. IP позволяет адресовать пакеты и отправлять их в систему, но не существует прямой связи между отправителем и получателем. TCP/IP же позволяет создавать соединение между хостами так, что они могут обмениваться сообщениями за определённый промежуток времени.
IPV6 и IPV4 — специфика функционала
Ныне существуют две версии Интернет Протокола (IP) – IPv4 (IP версия 4) и более новая версия, называя IPv6 (IP версия 6). IPv6 является следующей эволюционной ступенью в развитии IP, и ещё некоторое время будет сосуществовать параллельно с более старой версией IPv4. В ответе на вопрос, что значит IPv6 и IPv4 более подробно остановимся на каждом из них.
Что такое IPv4
IPv4 (Интернет Протокол версии 4) является четвёртой версией Интернет Протокола (IP), и используется для идентификации устройств в сети через адресную систему, позволяя, так же, соединять устройства через веб.
IPv4 использует 32-битную адресную схему, позволяя существование 2^32 (более 4 миллиардов) адресов. При этом вместе с ростом Интернета ожидается, что количество неиспользуемых IPv4 адресов достаточно быстро закончится, так как каждое устройство, включая компьютеры, смартфоны и игровые консоли при подключении к Интернету требует для себя IP-адрес.
Новый адресная система Интернет использующая Интернет-Протокол версии 6 (IPv6) разрабатывалась для того, чтобы полностью удовлетворить возрастающую потребность в необходимом числе свободных интернет-адресов.
После того, как мы определились с тем, что это IPv4, перейдём к особенностям протокола IPv6.
Что такое IPv6
IPv6 (Интернет-протокол версии 6) также называемый IPng (Internet Protocol next generation – Интернет-протокол следующего поколения) – это обновлённая версия интернет-протокола (IP) созданная с учётом стандартов Инженерного Совета Интернета для замены текущей версии IPv4.
IPv6 является наследником IPv4, и был задуман как революционное обновление существующей доныне версии Интернет Протокола, и в настоящее время сосуществует с более старым IPv4. Новый IPv6 создан чтобы обеспечить интернету устойчивый и надёжный рост, касающийся как номера наличных хостов, так и общего количества передаваемого траффика, поддерживая 2^128 адресов – намного больше устаревшего протокола IPv4.
IPv6 часто называют «следующей генерацией» стандартов Интернета, который постоянно развивается с середины 1990х до сегодняшнего дня. Он был рождён как ответ на тревоги о том, что количество требуемых IP-адресов скоро превысит граничные возможности сети Интернет. После того, как мы узнали что это такое IPv6, рассмотрим дополнения существующие в ней.
Преимущества IPv6 по сравнению с IPv4
Вместе с увеличением количества возможных адресов, существуют и другие важные технологические изменения в IPv6 по сравнению с IPv4:
- Нет необходимости в NAT (трансляции сетевых адресов);
- Авто-конфигурация;
- Больше нет коллизий приватных адресов;
- Упрощённая, более эффективная, маршрутизация;
- Лучшая многоадресная маршрутизация;
- Более простой формат заголовка;
- Подтверждённое качество обслуживания (QoS), также называемое «маркировкой потока»;
- Встроенная аутентификация и поддержка конфиденциальности.
При этом, в IPv6 существуют несколько вариантов адресов:
- Unicast (одноадресные) – используется в сервисах персонального характера, направляется из одного, определённого, источника к одному IP-aдресу
- Anycast (групповые) – позволяет посылать данные ко всем абонентам определённой ip-сети;
- Multicast (многоадресные) – данные передаются для неограниченного количества абонентов.
Разница между адресацией IPv4 и IPv
После того, как мы определились c тем, что такое IPv6 и IPv4, остановимся на вопросе «какова разница между IPv6 и IPv4?». De facto, IP-адрес являет собой двоичное число, но он также может быть записан в более удобном для человека формате. Например, 32-битный числовой адрес, используемый в IPv4, может быть оформлен в десятичной системе 4 цифрами, причём каждое цифра может иметь значение от 0 до 255. Например, это могут быть цифры 172.16.254.1.
Адреса протокола IPv6 являются 128-битными, и оформлены в шестнадцатеричной системе. К примеру, адрес в IPv6 может быть записан как 3ffe:1904:4546:3:201:f8ff:fe22:68cf.
Настройка IPv6 на Windows 7 (видео)
Выше мной были рассмотрены IPV6 и IPV4, мы узнали что это такое, обозначена специфика данных протоколов и описаны преимущества протокола IPv6 над IPv4. Несмотря на очевидный характер данных преимуществ, внедрение IPv6 идёт достаточно неспешно, множество специалистов фиксируют различные баги и проблемы в работе шестой версии протокола. Но в обозримом будущем, volens-nolens, более старый IPv4 уступит своё доминирующее положение более модерному, оптимальному и продвинутому протоколу IPv6. Эволюцию не остановить.
Источник: sdelaicomp.ru