Протокол iPv6
Протокол IPv4 существует более 20 лет и к середине 90-х годов стало ясно, что его ресурсы (в смысле адресации) скоро будут исчерпаны. Версия IPv6 (ее еще называют IPng – протокол IP нового поколения) была принята в 1995 году (документ RFC 1752). В настоящее время осуществляется постепенный переход на эту новую версию. Существует уже несколько фрагментов Internet, маршрутизаторы которых поддерживают обе версии IP. Эти фрагменты образуют так называемую 6 bone (шестую магистраль) в Интернете.
Особенности протокола
Д
ля
того, чтобы передавать дейтаграммы IPv6
магистраль 6 bone инкапсулирует их в
дейтаграмму IPv4 и передает их через те
участки Internet, которые еще не поддерживают
новую версию протокола. Этот процесс
называетсятуннелированием.
Для перехода на новую версию создаются также узлы с двойным стеком TCP/IPv4 и TCP/IPv6. Наиболее существенно в шестой версии (v6) отличается схема адресации. Под адрес отводится 128 бит. Вместо 2-х уровней адресации, используемой в v4, в шестой версии введено 5 уровней. Это:
префикс;
идентификатор провайдера;
идентификатор абонента;
идентификатор подсети;
идентификатор узла.
Первые 64 бита адреса распределяются следующим образом. Префикс определяет тип адреса (введено 20 типов). Далее указывается идентификатор организации, ответственной за выделение адресов провайдерам, следом за ним указывается непосредственно идентификатор провайдера, а за ним – идентификатор пользователя, назначенный провайдером.
Вторая половина адреса (64 бита) – это адрес сети и номер устройства.
Такая структура адреса существенно упрощает маршрутизацию, т.к. поле «идентификатор провайдера» позволяет сразу определить сеть.
В IPv6 отменено разделение адресов на классы. Деление IP-адреса на адрес подсети и адрес устройства производится на основе маски переменной длины, которая назначается провайдером.
Для плавного перехода к IPv6 введен специальный тип адреса IPv4 compatible (совместимый с IPv4), который содержит 96 нулей, а 32 младших разряда – это обычный адрес IPv4.
Формат дейтаграммы
Формат основного заголовка IPv6, показанный на рисунке, содержит 40 байт.
Поле «приоритет»может иметь значение , относящееся к одной из двух категорий. Если «приоритет» имеет значение от 0 до 7, то такой приоритет маршрутизатор может не учитывать (пренебречь им). Если же значение приоритета находится в диапазоне от 8 до 15, то это указывает на принадлежность пакета к трафику аудио- или видеоинформации (передаваемому с постоянной скоростью и в реальном масштабе времени). Такой приоритет маршрутизатор обязан учитывать.
Поле «метка протокола»указывает на принадлежность данной дейтаграммы к некоторой последовательности – потоку, который требует определенных параметров обслуживания.
Поле «следующий заголовок»по своему значению соответствует полю «протокол» в версии 4. Оно определяет тип заголовка, который первым включен в поле данных пакета. Каждый следующий заголовок тоже содержит аналогичное поле.
Поле «лимит количества переходов»указывает на максимально допустимое количество промежуточных узлов при передаче пакета.
В качестве дополнительных заголовков (на которые указывает поле «следующий заголовок») могут, например, использоваться:
Routing— содержит полный маршрут при маршрутизации от источника.
Fragmentation— Протокол IPv6 не разрешает выполнять фрагментацию на промежуточных узлах (для повышения производительности при маршрутизации). Отправитель сам производит (при необходимости) фрагментацию и использует дополнительный заголовок «fragmentation», который идентифицирует фрагмент исходной дейтаграммы. Для предварительного определения минимального значения MTU используется механизм MTU path discovery process (процесс выяснения значений MTU на пути следования). Он заключается в следующем. Отправитель посылает дейтаграмму с длиной, соответствующей той сети, к которой он подключен. Если заданное значение MTU велико для какой-нибудь их промежуточных сетей, то с помощью протокола ICMP отправителю будет послано сообщение «Datagram Too Big» с указанием рекомендованного для этой сети значения MTU. Отправитель скорректирует MTU и снова отправит дейтаграмму и т.д. пока эта дейтаграмма не сможет пройти все промежуточные узлы.
Encription— используется для шифрования и
дешифрования передаваемых данных.