Сегодня вы узнаете, чем отличается IPv4 от IPv6 и когда мы полноценно перейдем на Интернет нового поколения! Просто и понятно — как всегда!
Валерий Истишев 9 июня 2021 в 07:28
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.
Рассказываем, что такое IPv6
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.
- 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.
Источник: droider.ru
IPv4 и IPv6: что это такое и в чем разница
Internet Protocol наиболее важный протокол коммуникации в Internet Protocol Suite, который используется для маршрутизации и адресации пакетов для сетевых устройств например, компьютеры, ноутбуки в одной сети или в ряде взаимосвязанных сетей. В настоящее время существует две версии интернет-протокола: IPv4 и IPv6 . Что означают IPv4 и IPv6? Как различить IPv6 и IPv4? Дальше подробно расскажем об основных отличиях.
IPv4 — что это такое?
Так называют четвертую версию IP, устанавливающую правила функционирования компьютерных сетей по принципу обмена пакетами. Отличительная черта это версий в том, что она использует 32-битную адресную схему, позволяя хранить 2^32 адреса (4,19 млрд. адресов). Когда устройство (компьютер, коммутатор или любое другое оборудование) подключается к интернету и выходит в глобальную сеть, ему присваивается уникальный IP-адрес. Это может быть, например, 192.149.252.76 или другой набор цифр.
Отметим основные особенности данной версии протокола:
1. Протокол без установления соединения.
2. Разрешает создание простого виртуального коммуникационного уровня на разнообразных устройствах
3. Не требует большого объема памяти.
4. Поддерживается миллионами устройств.
5.
Предлагает видеотеки и конференции.
Однако уже вскоре после появления и запуска IPv4 были выявлены его основные недостатки — в первую очередь отсутствие масштабируемости. Немаловажен и тот факт, что для полноценной работы протокола нужны надстройки вроде ICMP и ARP. Поскольку со временем требований к интернету становилось всё больше, появилась потребность в новом более совершенном протоколе коммуникации. Так были направлены усилия на разработку IPv6. Появилась новая версия, которая отвечает более жестким требованиям лучше, чем предыдущая версия.
IPv6 — что это такое?
IPv6 развернули в 1999 году. Одной из причин его появления стал крайне высокий спрос на IP-адреса. То есть к этому моменту IP-адресов по IPv4 банально стало не хватать для удовлетворения основных требований. Здесь стоит отметить, что IP-уровень стека протоколов TCP/IP считается самой важной частью всей архитектуры глобальной сети.
Так вместе с IPv6 стал доступен еще больший запас адресов, покрывающий текущий уровень спроса. IPv6 — это 128-битный IP-адрес, поддерживающий 2^128 интернет-адресов. Использование IPv6 решает проблему ограниченных ресурсов сетевых адресов, плюс устраняет барьеры для многих устройств доступа. Адрес IPv6 можно записать в виде 3ffe: 1900: fe21: 4545: 0000: 0000: 0000: 0000.
Основные особенности новой версии протокола:
1. Иерархическая инфраструктура адресации и маршрутизации.
2. Конфигурация с сохранением состояния и без сохранения состояния.
3. Поддержка качества обслуживания (QoS).
4.
Идеальный протокол для взаимодействия с соседними узлами.
Мы можем говорить, что по своему назначению IPv4 и IPv6 полностью одинаковы, так как оба протокола обеспечивают идентификацию компьютеров и другого оборудования, подключенного к глобальной сети. Но он по-разному работают. Каковы различия между IPv4 и IPv6?
Отличия между IPv4 и IPv6?
Исходя из особенностей двух версий протокола и всего вышесказанного в целом, можно отметить ключевые отличия между ними. Они следующие:
128 бит в IPv6-адресе представлены в виде восьми 16-битных шестнадцатеричных блоков с двоеточиями между этими блоками. Например, 2dfc:0:0:0:0217:cbff:fe8c:0. Когда IPv4 записывается в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками. Через дробь указывают маски подсети — 192.168.0.0/16.
IPv4 использует широковещательные адреса для передачи соответствующих пакетов, IPv6 многоадресные группы.
IPv4 использует 0.0.0.0 как неопределенный адрес, а 127.0.0.1 для создания адреса обратной связи (loopback). В IPv6 для этих целей используются :: и ::1.
IPv4 использует глобально уникальные публичные адреса для трафика и «частные» адреса, IPv6 глобально уникальные юникаст-адреса и локальные адреса (FD00::/8).
В конце-концов, IPv6 просто лучше прошлой версии. По каким параметрам? Например, протокол обеспечивает более эффективную маршрутизацию без фрагментации пакетов. К тому же в этой версии предусмотрена технология QoS, способная выявлять чувствительные в отношении задержки пакеты.
Улучшенная структура заголовка уменьшает временные потери на обработку, а для упрощения администрирования сети предусмотрена автоконфигурация адресов.
Какой протокол быстрей и безопасней?
Нельзя сказать, что IPv6 безопасней IPv4. В этом плане они одинаковы. Но после запуска IPv6 стала доступной возможность шифровать интернет-трафик с помощью стандарта шифрования IPSec. Он менее распространен, чем SSL, тем не менее, не даёт прочитать содержимое трафика при его перехвате. Обеспечить шифрование можно только при помощи специального оборудования, стоящего немалые деньги.
Справедливости ради стоит сказать, что IPSec можно реализовать и на IPv4.
Еще один популярный вопрос — какая версия быстрей. Здесь подчеркнем, что вы не ощутите серьезную разницу в скорости интернета с IPv6 и IPv4. У IPv6 простой формат, но во время перехода некоторые методы вроде IPv6-туннелей будут создавать дополнительную задержку при преобразовании запросов в IPv4. Поэтому прибавки скорости с использованием IPv6 вы не почувствуете, как и замедления скорости интернета в случае использования IPv4.
Почему не все переходят на IPv6?
Главный вопрос — финансовый. Переход на IPv6 требует полной замены всего сетевого оборудования (коммутаторов и тд), заточенного для работы с IPv4. Поэтому не все считают рациональным что-либо менять. Плюс ко всему, сильно замедляют переход на новый протокол динамические IP-адреса. Это одна из мер по борьбе с нехваткой адресов.
После подключения и отключения от интернета пользователь с динамическим «айпишником» освобождает его и делает доступным для других пользователей. Но это не означает, что сегодня IPv6 не используется. По сведениям некоторых провайдеров в США, около половины абонентов перешли на использование этой версии протокола. Сегодня он активно используется параллельно с предыдущей версией.
- VPS/VDS сервер
- VPS/VDS Hi-CPU
- Выделенные сервера
- Выделенные сервера в NL
- Администрирование
Источник: pq.hosting
Что такое IPv6, и почему мы еще не используем его?
Протокол IPv6 разрабатывается с 1998 года для решения проблемы нехватки IP-адресов, доступных в рамках IPv4, но, несмотря на преимущества в плане эффективности и безопасности, внедрение происходит очень медленно. По большей части ужасные предупреждения о нехватке интернет-адресов прекратились, потому что медленно, но верно, начался переход с интернет-протокола версии 4 (IPv4) на IPv6.
Но прежде чем мы увидим, куда идем с IPv6, давайте вернемся к истокам интернет-адресации. Что такое IPv6 и почему это важно? IPv6 — это последняя версия интернет-протокола, которая идентифицирует устройства в интернете. Каждое устройство, которое использует интернет, идентифицируется через его собственный IP-адрес для работы в Интернете.
В этом отношении, это как улицы, адреса и почтовые индексы, которые вы должны знать, чтобы отправить письмо. Предыдущая версия, IPv4, использует 32-разрядную схему адресации для поддержки 4,3 миллиардов устройств, что было сочтено достаточным. Однако, рост интернета, количества персональных компьютеров, смартфонов доказывает, что миру нужно больше адресов.
К счастью, Инженерный совет Интернета (IETF) признал это 20 лет назад. В 1998 году он создал IPv6, который вместо этого использует 128-битную адресацию для поддержки приблизительно 340 ундецеллионов адресов (или от 2-й до 128-й степени, если хотите).
Вместо типа адреса IPv4, состоящего из четырех наборов одно- или трехзначных чисел в IPv6 используются восемь групп из четырех шестнадцатеричных цифр, разделенных двоеточиями. Каковы преимущества IPv6? В свою работу IETF включил усовершенствования в IPv6 по сравнению с IPv4. Протокол IPv6 может обрабатывать пакеты более эффективно, повысить производительность и безопасность.
Это позволяет интернет-провайдерам уменьшить размер своих таблиц маршрутизации, сделав их более иерархичными. Трансляция сетевых адресов (NAT) и IPv6 Принятие IPv6 было отложено частично из-за трансляции сетевых адресов (NAT), которая принимает частные IP-адреса и превращает их в публичные IP-адреса.
Таким образом, корпоративная машина с частным IP-адресом может отправлять и получать пакеты от машин, расположенных за пределами частной сети, имеющих публичные IP-адреса. Без NAT крупные корпорации с тысячами или десятками тысяч компьютеров будут поглощать огромное количество общедоступных IPv4-адресов, если они хотят общаться с внешним миром.
Но эти IPv4-адреса ограничены и почти исчерпаны до такой степени, что их придется ограничивать. NAT помогает облегчить проблему. С помощью NAT тысячи компьютеров с частными адресами могут быть представлены общедоступному интернету с помощью машины NAT, такой как брандмауэр или маршрутизатор.
Сложность, затраты и время, необходимое для завершения, – это все причины такой задержки в реализации. Кроме того, некоторые проекты были отложены из-за проблем совместимости программного обеспечения. Например, в отчете за январь 2017 года говорится, что ошибка в Windows 10 «подрывает усилия Microsoft по развертыванию сети только для IPv6 в ее штаб-квартире в Сиэтле».
Когда произойдет переход на IPv6? Интернет-общество заявило, что цена на адреса IPv4 достигнет максимума в 2018 году, а затем цены упадут после того, как развертывание IPv6 пройдет 50%-ную отметку.
В настоящее время, по данным Google, IPv6 в мире внедрили только на 20-22 %. Когда цены на IPv4-адреса начинают падать, интернет-сообщество предлагает предприятиям распродать свои существующие IPv4-адреса, чтобы помочь финансировать развертывание IPv6. Массачусетский технологический институт уже сделал это.
Университет пришел к выводу, что 8 миллионов его адресов IPv4 являются «избыточными» и могут быть проданы без ущерба для текущих или будущих потребностей, поскольку университет имеет в распоряжении 20 нониллионов адресов IPv6. (Нониллион — это цифра, за которой следуют 30 нулей.) Кроме того, по мере увеличения числа развертываний все больше компаний начнут взимать плату за использование адресов IPv4, одновременно предоставляя услуги IPv6 бесплатно. Британский интернет-провайдер Mythic Beasts говорит, что «подключение по протоколу IPv6 входит в стандартную комплектацию», а «подключение по протоколу IPv4 — это дополнительная опция».
Когда IPv4 будет «отключен»? Большая часть мира исчерпала новые адреса IPv4 в период между 2011 и 2018 годами, но мы не будем полностью лишены их, поскольку адреса IPv4 продаются и используются повторно (как упоминалось ранее). Официальной даты отключения не существует, поэтому люди не должны беспокоиться о том, что их доступ к интернету внезапно исчезнет в один прекрасный день. По мере того, как все больше сетей переходят на IPv6, все больше контент-сайтов поддерживают новый протокол, и все больше конечных пользователей модернизируют свое оборудование под возможности IPv6, мир будет постепенно отходить от IPv4.
Источник: xn--q1ab.xn--p1ai