IPv6 — с чем его едят. Нововведения и отличия от IPv4.

SysAdmins

В начале 1990-х годов, стало ясно, что изменения, внесенные в бесклассовые сети десять лет назад оказались явно недостаточны для предотвращения исчерпания адресов IPv4, и что дальнейшие изменения в IPv4 были необходимы. В начале 1992 года был выдвинут ряд предложений, а к концу 1992 года, IETF опубликовала несколько «белых» документов (RFC 1650) о создании «интернет-протокола следующего поколения» (IPng) и заявило о начале создания соответствующих рабочих групп.

IPng был принят Internet Engineering Task Force 25 июля 1994 года одновременно с созданием нескольких рабочих групп. К 1996 году были выпущены первые серии RFC cо свободными определениями протокола , начиная с RFC 2460. (Кстати, протокол IPv5 не был преемником IPv4, это был экспериментальный поток ориентированный на передачу потокового видео и аудио.)
Ожидается, что IPv4 будет поддерживаться наряду с IPv6 в обозримом будущем. Узлы, поддерживающие только IPv4 не смогут напрямую общаться с IPv6 узлами, но связь будет возможна через специальных «посредников».
Нововведения и отличие от IPv4

По большому счету, IPv6 является консервативным расширением IPv4. Например, приложениям, использующим транспортный, прикладной уровень и уровень протоколов нужно совсем мало или практических ни одного изменения для начала работы с IPv6. Исключение составляют приложения, использующие протоколы сетевого уровня и уровня адресации (например, FTP или NTPv3).
В приложения, как правило, нужно внести совсем небольшие изменения для начала работы с IPv6.
Большеее адресное пространство
Главной причиной, по которой нужно вносить эти изменения является большее адресное пространство: адреса в IPv6 имеют длину 128 бит, против 32 бит в IPv4.
Большее адресное пространство позволяет избежать потенциальную проблему исчерпания адресного пространства протокола IPv4 без необходимости замены системы NAT и других устройств, которые могут препятствовать сквозному прохождению интернет-трафика. Это также упрощает администрирование средних и крупных сетей, позволяя избежать использования сложных схем подсетей. Подсети, в идеале, должны вернуть себе изначальное предназначение — логическое разбиение IP-сети для оптимальной маршрутизации и обеспечения контроля доступа.
Недостатком больших размеров адреса в IPv6 является дополнительные накладные расходы за трафик IPv4, что может стать серьезной проблемой в регионах, где трафик сильно ограничен (использование сжатия заголовков может частично решить эту проблему).
Автоконфигурация адресов
Узел IPv6 может быть сконфигурирован автоматически при подключении к сети с IPv6-маршрутизацией с помощью протокола обмена сообщениями ICMPv6. При первом подключении, узел посылает запрос на получение своих конфигурационных параметров (router solicitation), и, если это возможно, маршрутизатор отправляет пакет с настройками сетевого уровня для данного узла (router advertisement).
Если IPv6 неприменима по каким-либо причинам, хост может использовать настройки соединения (DHCPv6) либо быть сконфигурирован вручную. Автоконфигурация не может быть использована маршрутизаторами, они должна настраиваться вручную или с помощью других средств.
Широкополосное вещание
Широкополосное вещание является частью базовых спецификаций IPv6, в отличие от IPv4, где оно было введено позднее.
IPv6 не имеет ссылку для локальной трансляции; этого же эффекта можно допиться путем широкополосного вещания для всей группы хостов (FF02:: 1).
Однако, большинство сред, в настоящее время не имеют развитых сетевых инфраструктур, настроенных широкополосное вещание: широкополосное вещание можно настроить для одной подсети, но глобальное широкополосное вещание работать не будет.
Локальные ссылочные адреса
IPv6 интерфейсы имеют локальные ссылочные адреса в дополнение к глобальным адресам, которые обычно используют приложения. Локальные адреса всегда присутствуют и никогда не изменяются, что заметно упрощает проектирование и конфигурирование протоколов маршрутизации.
Локальные ссылочные адреса часто используются при автоконфигурации при отсутствии внешнего источника сетевых параметров для данного узла.
Джамбограммы
В IPv4 размер пакетов ограничен 64 килобайтами полезной нагрузки. В IPv6 появилась возможность обходить это ограничение за счет использования так называемых джамбограмм, которые позволяют использовать пакеты размером до 4 гигабайт. Использование джампограмм может существенно повысить производительность сетей.
Сетевой слой безопасности

IPsec, протокол для IP-сети, реализующий слой шифрования и аутентификации, является неотъемлемой частью базового протокола в IPv6, в отличие от IPv4, где он являлся опциональным (но, как правило, был реализован). Однако, в настоящее время протокол IPsec не получил широкого распространения и используется лишь для обеспечения обменом трафиком между IPv6 узлами и маршрутизаторами.
Мобильность
В отличие от мобильного IPv4, Мобильный IPv6 (MIPv6), позволяет избежать треугольной маршрутизации, оставаясь таким же эффективным, как и обычный IPv6. Но это преимущество довольно спорно, так как ни MIPv4, ни MIPv6 не получили широкого распространения.
Упрощение обработки маршрутизаторами
IPv4 имеет контрольную область, которая охватывает весь заголовок пакета. Некоторые области (например, поля TTL) изменяются в момент переадресации, и соответственно должна быть произведена перепроверка каждым маршрутизатором. IPv6 не имеет контроля ошибок на сетевом уровне, вместо этого он полагается на проверку ошибок на канальном транспортном уровнях.
Статус развертывания
По состоянию на май 2008 года, IPv6 составляет незначительную долю от используемых адресов в публично доступных сегментах Интернет. Пока все еще доминирует протокол IPv4. За исключением автоконфигурации, более гибкой адресации и Secure Neighbor Discovery (SEND), большинство нововведенийт IPv6 были портированы для для протокола IPv4. Таким образом, скорость (и приблизителная дата) развертывания IPv6 определяется в первую очередь скоростью исчерпания адресного пространства IPv4, которая была замедлена введением бесклассовых доменов маршрутизации (CIDR) и широким использованием трансляции сетевых адресов (NAT).
Исчерпание адресов IPv4
Оценки относительно того, когда пул доступных адресов IPv4 будет исчерпан сильно варьируются. В 2003 году Пол Уилсон (директор APNIC) заявил, что, судя по нынешним темпах развертывания, доступное пространство будет использоваться до 2023 года. В сентябре 2005 года в докладе Cisco Systems, которая является производителем сетевого оборудования, сообщалось, что пул доступных адресов будут исчерпаны в течение 4-5 лет.
По состоянию на ноябрь 2007 года, согласно ежедневно обновляемому докладу IANA, нераспределенный резерв адресов будет исчерпан в мае 2010 года, по оценкам различных региональных интернет-реестров — в апреле 2011 года.
На момент, когда RIR и IANA пулы будут исчерпаны, все равно будут существовать неиспользованные IPv4-адреса. Существующие механизмы выделения адресов уже не смогут обеспечивать возможность их применения.
В механизмы, распределения адресов IPv4 обсужденные ранее, включены системы утилизации неиспользуемого адресного пространства, реорганизации хостов и маршрутизаторов, позволяющие использовать области адресного пространства IPv4, которые ранее были непригодны по техническим причинам.
Готовность к IPv6
Основными этапами введения IPv6 являются:
Замена устаревшего оборудования по следующим причинам:
  • завод-изготовитель уже не существует, и не способен оказывать поддержку
  • изготовитель отказывается производить обновления для поддержки IPv6 или предоставляет их, но только за стоимость, которая для большинства пользователей является неприемлемой
  • программное обеспечение не может быть обновлено, так как зашито в ROM
  • устройство не располагает достаточными ресурсами для обработки стека IPv6 (как правило, отсутствием ПЗУ и ОЗУ)
  • устройство может работать с IPv6, но с производительностью намного ниже, чем с IPv4 (большинство устаревших маршрутизаторов)
Обеспечение производителей нового оборудования достаточными ресурсами для обработки IPv6
  • Инвестирование в разработки нового программного обеспечения для поддержки IPv6
  • Обеспечение публичности, чтобы убедить конечных пользователей в полезности подготовки к модернизации существующего оборудования
  • Донесение информации до конечных пользователей, чтобы создать спрос на IPv6-оборудование
  • Инвестирование технических ресурсов на подготовку к IPv6 провайдерами

Продолжение материала и его окончание.

Источник

IPv6 - с чем его едят. Нововведения и отличия от IPv4. by

Возможно, вас также заинтересует:

  • http://tza.su/2011/03/21/ttk-zapadnaya-sibir-provodit-testirovanie-ipv6/ ТТК-Западная Сибирь проводит тестирование IPv6 | Телекоммуникации: новости, блоги, аналитика

    [...] компании ТТК, объявило о начале тестирования протокола IPv6. Отметим, что ТТК-3С – компания, которая одной из [...]

  • http://tza.su/2011/06/07/zavtra-8-iyunya-projdet-vsemirnyj-den-ipv6/ Завтра – 8 июня – пройдет Всемирный День IPv6 | Телекомза: новости, блоги, аналитика

    [...] этот день пройдет глобальный испытательный запуск IPv6 , организованный Internet Society. В мероприятии примут [...]

При копировании материалов ссылка обязательна.