доступ по протоколу ipv6 что это значит

Что такое IPv6?

IPv6 — что это такое?

IPv6 это новый интернет-протокол, который разрабатывался как замена для устаревшего протокола IPv4. Новый протокол призван решить проблемы, с которыми столкнулся его предшественник.

Зачем менять IPv4 на IPv6?

Основной причиной замены протокола IPv4 на IPv6 является нехватка IPv4 адресов. После запуска IPv4 проявились проблемы в плане его масштабируемости и возможностей. В версии IPv6 проблемы эти проблемы были успешно решены.

В чем отличие IPv4 от IPv6?

Длинна IPv6 равна 128 битам и представляет собой восемь 16-битных 16-теричных блоков, которые разделены двоеточиями. IPv4 имеет длину в 32 бита, используя при этом четыре блока по три десятичных числа, через знак «/» можно указать маску подсети.

Окно настройки IPv4 в Windows 10

Окно настройки IPv6 в Windows 10

В IPv6 не применяется маска адреса, в отличие от IPv4.

Для автоматического определения адреса IPv4 применяется сервер DHCP. Обновлённый сервер DHCPv6, который используется в протоколе IPv6, автоматически настраивает состояние, а также предоставляет возможность автоматической настройки узлов, не учитывая состояние. Данная функция позволяет использовать технологию «plug and play», для наиболее быстрого определения и конфигурирования пользовательского устройства, что значительно упрощает управление адресами и администрирование сети в целом.

Протокол IPv6 позволяет автоматически конфигурировать адреса, что позволяет администраторам сети настраивать сетевые адреса, не имея доступа к клиенту.

Преимущества и особенности протокола IPv6

Основным достоинством протокола IPv6 является не только решение проблемы дефицита IPv4-адресов, но и всех последующих протоколов. Благодаря протоколу IPv6 была сокращена потребность в изменении сетевых адресов – NAT, которая ранее решала проблему недостатков IPv4-адресов.

Протокол IPv6 использует многоадресную маршрутизацию и упрощённые заголовки, что значительно увеличивает эффективность маршрутизации.

В протоколе IPv6 применяется встроенная аутентификация, защита конфиденциальности, а также гибкие опции с поддержкой расширений.

Протокол IPv6 более безопасен по сравнению с протоколом IPv4?

Протоколы IPv4 и IPv6 имеют одинаковый уровень безопасности.

Вместе с появлением протокола IPv6 появилась возможность шифровать трафик с помощью стандарта шифрования IPSec. Такой способ шифрования менее распространен, чем стандарт SSL, поскольку для его использования требуется дополнительное оборудование. На практике IPSec вполне можно применить и к протоколу IPv4.

Есть мнение, что пока не произошёл полный переход на новый протокол, пользователи IPv6 подвержены большей опасности, поскольку интернет-провайдеры могут использовать IPv6-туннели для того чтобы предоставить пользователям протокола IPv4 доступ к IPv6-контенту. Злоумышленники, в свою очередь, могут использовать эти туннели для проведения собственных атак.

Протокол IPv6 более быстрый по сравнению с протоколом IPv4?

На сегодняшний день скорость работы протокола IPv6 не отличается от протокола IPv4, поскольку IPv6-туннели создают задержку при преобразовании запроса в IPv4 и наоборот.

В теории при полном переходе на протокол IPv6 скорость его работы должна увеличиться из-за более простого формата.

В чем сложность перехода на протокол IPv6?

Основная проблема перехода на новый протокол — это стоимость и время.

На сегодняшний день основная часть серверов, маршрутизаторов и коммутаторов зависят исключительно от протокола IPv4. Для того чтобы одномоментно заменить всё оборудование потребуется очень много денег и времени для настройки.

Из-за нехватки IP-адресов большинство интернет-провайдеров используют DHCP- сервера для автоматического определения IP-адреса на оборудовании клиента. После отключения пользовательского устройства IP-адрес освобождается для того что бы другое пользовательское устройство смогло его «арендовать». Это так же является проблемой для полного перехода на новую версию протокола.

Если верить заявлению компании Google 14% интернет-пользователей уже пользуются новейшим протоколом IPv6. А американский интернет-провайдер Comcast уверяет, что половина интернет-пользователей из США уже перешли на новый протокол.

Выводы

Подводя итоги можно сказать, что для конечных пользователей протокол IPv6 не предоставляет каких-либо глобальных преимуществ по сравнению с IPv4, но переход на новейший протокол действительно необходим из-за ограниченного количества адресов, предоставляемых устаревшей версией протокола. Нехватка адресов будет заметна не в далеком будущем, т.к. все больше и больше появляется умных устройств функционирующих самостоятельно.

Пожалуйста, оставляйте свои мнения по текущей теме материала. За комментарии, подписки, отклики, лайки, дизлайки низкий вам поклон!

Пожалуйста, оставьте ваши отзывы по текущей теме статьи. Мы крайне благодарны вам за ваши комментарии, отклики, дизлайки, лайки, подписки!

Источник

Протокол IPv6: что это такое и как он работает

Протокол сетевого взаимодействия TCP/IPv4 используется для передачи зашифрованных данных в сети интернет и локальных подсетях уже более тридцати лет. На его основании создается и поддерживается уникальная адресация сетевого оборудования (узлов). Еще в начале 90-х годов прошлого века был определен основной недостаток данного протокола – ограничение по количеству возможных ip-адресов, которое не может превысить 4,23 миллиарда. В результате была разработана новая система протоколирования сетевого взаимодействия – интернет-протокол IPv6 (Internet Protocol version 6). Однако массовый переход на более прогрессивную технологию обусловлен некоторыми сложностями. Хотя, например, в Соединенных Штатах уже более половины пользователей применяют именно протокол IPv6.

Основные отличия протоколов IPv4 и IPv6

Как уже было сказано, ключевым недостатком протокола четвертой версии TCP/IPv4 является ограниченная масштабируемость уникальных адресов, присваиваемых для идентификации в сетях взаимодействия. Для создания ip-адресов на уровне программных записей используется 32-х битная система в формате 0.0.0.0 – 255.255.255.255. При построении локальных подсетей вводится дополнительный атрибут «маска подсети», записываемая после символа «/». В результате даже крупные ЛВС, объединенные в Ethernet, чаще всего имеют один публичный ip-адрес, выдаваемый провайдером и закрепленный на уровне шлюза (маршрутизатора). Самостоятельный обмен данными на уровне отдельных устройств частной подсети с выходом в паблик-интернет требует сложного администрирования. Для решения задач маршрутизации, требующих получения статических IP-адресов, понадобятся дополнительные финансовые затраты.

В интернет-протоколе нового поколения IPv6 для создания адресной маршрутизации используется 128-битная система записи. В IPv6-адресе записи представляют собой восемь 16-битных блоков, разделенных двоеточиями: 2dfc:0:0:0:0217:cbff:fe8c:0. Общее количество ip-адресов, возможных для распределения, может составить в общей сложности 2 128 ( приблизительно 340 282 366 920 938 000 000 000 000 000 000 000 000). Повсеместное использование данного стандарта позволит полностью решить задачу нехватки сетевых адресов в обозримом будущем.

С целью упрощения записи адреса в протоколе IPv6 используется вариант сжатия кода, когда смежные последовательности нулевых блоков заменяются парами символов двоеточия. Например, адрес групповой рассылки FFEA:0:0:0:0:CA28:1012:4254 в сжатой форме будет представлен в укороченном виде FFEA::CA28:1012:4254. Данный механизм упрощает процесс записи, хранения и обработки кода.

По правилам протокола IPv6 назначение сетевых адресов происходит автоматически и уникализируется за счет идентификации на уровне MAC-адреса конкретной единицы оборудования, для которой необходим выход в публичную сеть. Другими словами, каждый домашний компьютер, смартфон, холодильник или стиральная машина с функцией подключения к внешним устройствам получает собственный «белый» ip-адрес для коннекта с другими хостами через интернет. Доступна также произвольная генерация кодов путем администрирования с использованием маршрутизаторов.

Впечатляет минимальный диапазон адресов подсети, получаемых пользователем при подключении по протоколу IPv6. Например, при использовании маски подсети «/128» получаем более 2 56 адресов.

Спорным является вопрос отличия в скорости передачи трафика по каждому из протоколов. По умолчанию технология протокола IPv6 обеспечивает большую скорость обработки трафика на уровне отдельного оборудования сети в целом. Использование NAT в протоколе IPv4, который обеспечивает трансляцию адресов абонентов и хранение в памяти информации об установленных соединениях, приводит к большой загрузке оборудования. Поэтому в моменты пиковой нагрузки каждый пользователь отмечает резкое падение скорости соединения.

В протоколе IPv6 не применяется обязательная обработка пакетов и отслеживание уже открытых соединений при маршрутизации доступа к хостам. Отсутствие необходимости трансляции значительно снижает ресурсную нагрузку на сетевые устройства. Для пользователя это означает выравнивание скорости интернет-соединения. Провайдеры в такой ситуации могут использовать менее ресурсоемкое, а значит, более дешевое оборудование.

Дополнительные преимущества протокола IPv6

По сравнению с четвертой версией, в протоколе TCP/IPv6 реализован ряд дополнительных функциональных возможностей:

используется более простой заголовок, из него исключены несущественные параметры, что снижает нагрузку на маршрутизаторы при обработке сетевых запросов;

более высокий уровень обеспечения безопасности, аутентификации и конфиденциальности, которые положены в основу данной технологии;

в протоколе реализована функция Quality of Service (QoS), позволяющая определять чувствительные к задержке пакеты;

при передаче широковещательных пакетов используются многоадресные группы;

для реализации технологии мультивещания в IPv6 задействовано встроенное адресное пространство FF00::/8;

для повышения безопасности используется поддержка стандарта шифрования IPsec, который позволяет шифровать данные без необходимости какой-либо поддержки со стороны прикладного ПО.

В настоящее время эксперты ведут дискуссии на предмет обеспечения безопасности данных в случае гибридного применения двух протоколов. Провайдеры выстраивают IPv6-туннели для предоставления пользователям IPv4 доступа к высокоуровневому контенту. Применение данной технологии увеличивает риски хакерских атак. Функция автоконфигурации, когда устройства самостоятельно генерируют IP-адрес на основе MAC-адреса оборудования, может быть использована для незаконного отслеживания конфиденциальных данных пользователей.

Внедрение протокола TCP/IPv6

Несмотря на долгую историю разработки, которая берет начало в 1992 году, тестирование нового протокола состоялось одномоментно 8 июня 2011 года в Международный день IPv6. Эксперимент прошел удачно и предоставил возможность для выработки рекомендаций по дальнейшему совершенствованию данной технологии, ее массовому внедрению.

Первой компанией, внедрившей в 2008 году стандарт протокола IPv6 на постоянной основе, стал Google. Тестирование проводилось в течение четырех лет, было признано успешным. 6 июня 2012 года состоялся Всемирный запуск IPv6. Сегодня мировые лидеры в производстве сетевого оборудования Cisco и D-Link применяют данный сетевой стандарт в своих маршрутизаторах на базовом уровне. В мобильных сетях стандарта LTE поддержка протокола IPv6 является обязательной. IT-компании Google, Facebook, Microsoft и Yahoo используют IPv6 на своих основных web-ресурсах. Протокол получает все большее распространение в корпоративных сетях и при домашнем использовании.

Согласно исследованиям Google, на начало 2020 года доля IPv6 в общемировом сетевом трафике составляла около 30%. В России данный показатель значительно ниже, он составляет приблизительно 4,5% всего трафика. В то же время все большее количество отечественных регистраторов доменов и хостинг-провайдеров переводят свои DNS-серверы на протокол IPv6.

Сложности перехода

Возникает резонный вопрос: если протокол TCP/IPv6 обладает таким количеством преимуществ по сравнению с предшественником, почему бы просто не перейти на него всем миром? Основное препятствие лежит в сфере финансов и временных параметров. Для полномасштабного использования новой технологии требуются серьезные инвестиции в программно-техническую модернизацию компьютерного парка всех провайдеров.

Использование динамических ip-адресов по протоколу IPv4 позволяет временно сдерживать проблему нехватки уникальных сетевых идентификаторов. Другими словами, проблемы администрирования локальных сетей перекладываются на конечных пользователей, которые вынуждены настраивать сложные схемы маршрутизации подсетей и покупать дополнительные ip-адреса. В то же время рост количества конечных сетевых устройств происходит очень быстро. Внедрение технологий прямой коммуникации даже с обычными бытовыми приборами через интернет требует новых подходов в построении архитектуры их взаимодействия. В связи с этим повсеместный переход на использование стека протокола TCP/IPv6 неизбежен.

Источник

Что такое протокол IPv6 и как он работает

244 просмотров 0 2021-08-26 2021-09-14

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?

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).

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:

В написании IP-адреса шестой версии существуют несколько общепринятых правил:

при применении данного правила будет выглядеть как

можно записать как

или, написание адреса

можно сократить до

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:

А при необходимости указать номер порта, его ставят после квадратных скобок через двоеточие:

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:

Также, протокол IPv6 использует информацию, которая помещается между фиксированным заголовком и заголовком более высокого уровня в форме расширенных заголовков. Такая информация является дополнительной и используется не всегда. Расширенные заголовки обрабатываются конечным устройством, кроме заголовка Hop-By-Hop Options. Заголовок Hop-By-Hop Options обрабатывается каждым промежуточным узлом, в том числе отправителем и получателем пакета.

Типы адресов IPv6

Адреса IPv6 делятся на следующие типы:

Unicast-адреса, в свою очередь, также делятся на типы:

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 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:

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

Протокол IPv6: полный обзор с примерами от Бородача

Всем доброго времени суток! И с вами снова Бородач. Сегодня мы возвращаемся к обучающим статьям «Для самых маленьких». И тема сегодняшнего урока будет: протокол IPv6 – что это такое, для чего нужен и как получить к нему доступ совершенно бесплатно, и в домашних условиях. Пока в России, да и в других странах СНГ, используется обычная IP адресация. IPv4 – это адресное пространство определенного вида, которое кодируется в виде 32-х битных адресов.

Скорее всего вы уже видели подобные циферки. IPv4 имеет вид 4 цифр в диапазоне от 0 до 255. В итоге у нас есть диапазон полных адресов от 0.0.0.0 до 255.255.255.255. Если посчитать, то полное число адресов, которые можно построить с помощью IPv4 – это 4 294 967 296 (2 в 32-ой степени). Приплюсуем сюда огромное количество зарезервированных адресов и получится ещё меньше.

И тут мы подходим к проблеме, которая уже долгие годы назревает на горизонте сетевого мира. А проблема банальна – IPv4 уже не хватает для охвата всех устройств, подключенных к интернету.

Тут-то и выходит на арену более тяжелый IPv6, который имеет больший размер в 128 бита, а это куда большее пространство устройств. И вот мы подошли к самому главному вопросу, а что же такое IPv6? – По сути это просто другой вид адресации с большим размером и некоторыми плюсами по сравнению с IPv6, о которых мы поговорим далее чуть подробнее.

Внешний вид

IPv6 конечно можно было бы представить в виде обычной 10-тичной системы исчисления, но тогда адрес был бы ну слишком большим. Именно поэтому для записи используется 16-тиричная система исчисления, где применяются не только всем нам известные цифры, но также и буквы.

Посмотрите на картинку выше, и вы явно увидите внешние отличия IPv4 от IPv6. Также хочу отметить, что на самом деле разделителей никаких нет – то есть точки и двоеточия ставит сам компьютер, чтобы человеку было проще воспринимать информацию. Куда проще понять число: 192.168.0.1 чем 19216801. Аналогично в IPv6 используются двоеточия, но только для зрительного упрощения.

Давайте рассмотрим преимущества 6-го протокола IP. Про первое мы уже упомянули – оно гласит, что с помощью данной адресации мы можем раздать куда больше статических адресов в интернете. Следующий плюс в том, что у 6-го поколения IP присутствует более короткий заголовок. Не буду рассказывать из чего именно он состоит, так как вы скорее всего после этого уснете или просто закроете статью. Просто скажу: что данный заголовок упрощает маршрутизацию в сети и немного ускоряет отправку и прием пакетов. Плюс существенно уменьшается погрешность при высчитывании контрольной суммы.

СПРАВКА! Контрольная сумма необходима для того, чтобы конечный компьютер понял, что ему пришло сообщение в нужном виде. Если же контрольная сумма будет неправильная, то он отправит запрос на повторную отправку данного пакета.

Ещё один плюс в том, что за счет двойного стека IPv4 и IPv6 могут работать в одной сети.

Также есть возможность передавать пакеты IPv6 по сети IPv4. При данном способе идет некая инкапсуляция пакетов внутри сети 4-го поколения. Грубо говоря, они сначала запаковываются, а потом при использовании распаковываются или на устройстве, или в отведенной сети.

Также в технологию сразу вшита Quality of Service (QoS), которая позволяет уменьшить задержку при отправке и приеме пакетов. Ну и самое главное, при данной технологии есть возможность сразу использовать IPsec шифрование, которое позволяет практически полностью скрывать трафик. При этом его тяжелее перехватить и ещё тяжелее расшифровать. Можно сказать – практически невозможно.

Но в теории IPsec можно запустить и на IPv4, что проделывают некоторые провайдеры. Многие сейчас могут задуматься о том, что в теории скорость интернета немного подрастет с использованием 6-го IP. Да, возможно, на долю процента так и будет, но мы не будем забывать про то, что это возможно только в том случае, если весь интернет перейдет на данную адресацию, что в ближайшем будущем просто невозможно.

Длина префикса

А вот задержки на некоторых узлах уже наблюдаются из-за туннелирования, когда трафик IPv6 инкапсулируется в сетях IPv4. Также не забываем, что используется более грамотное разбиение адреса на подсети, что также улучшает связь.

Но почему при таком большом количестве плюсов ещё весь интернет не перешел на IPv6? Все дело в стоимости. Пока в интернете, а также в локальных сетях, используют оборудование, которое работает только с IPv4. А теперь представьте: сколько нужно средств, чтобы это оборудование поменять на другое? – очевидно, что очень много!

Как использовать?

Первое, что вы можете сделать, так это обратиться к провайдеру и, возможно, он и подключит вам IPv6. У некоторых компаний данная услуга стоит некоторую сумму средств. Но если у оператора нет поддержки данной технологии и, например, все оборудование древнее, – то придется довольствоваться IPv4. Есть, конечно, и обходные пути, о которых я расскажу чуть ниже.

ВНИМАНИЕ! Все нижеперечисленные действия вы делаете на свой страх и риск. Сайт WiFiGid за это ответственности не несет. Также подумайте: а оно вам надо вообще?! Так как переход на IPv6 может слегка замедлить соединение.

Способ 1

На Windows достаточно установить специальный пакет, который ставится через стандартную командную строку командой:

netsh interface ipv6 install

Как вариант, если у вас есть статический IPv4, то вы можете слать весь трафик через отведенный шлюз:

netsh int ipv6 6to4 set relay 192.88.99.1 enabled 1440

Если же ваш комп находится за пределами NAT, то можно воспользоваться Teredo – он уже должен быть установлен на Windows, но чаще всего ОС его самостоятельно выключает. Для включения нужно:

netsh interface ipv6 add route ::/0 interface=НОМЕР_ИЗ_СТРОКИ

netsh int teredo set state type=client

netsh interface ipv6 delete route ::/0 interface= НОМЕР_ИЗ_СТРОКИ

netsh interface ipv6 add route ::/0 interface= НОМЕР_ИЗ_СТРОКИ

ПРИМЕЧАНИЕ! Если все равно ничего не получается, то попробуйте вместо первой команды вписать: netsh int teredo set state type=enterpriseclient.

Способ 2

Он более простой, так как подключение к TCP/IP IPv6 address будет осуществлено с помощью программы.

Источник