IPv6

Z Wikipedii

Zasugerowano, aby artykuł Protokół IPv6 zintegrować z tym artykułem lub sekcją. (dyskusja)

IPv6 / IPNG (ang. Internet Protocol version 6 / Internet Protocol Next Generation) – najnowsza wersja protokołu IP, będąca następcą IPv4, do którego stworzenia przyczynił się w głównej mierze problem małej, kończącej się ilości adresów IPv4. Dodatkowymi zamierzeniami było udoskonalenie protokołu IP: eliminacja wad starszej wersji, wprowadzenie nowych rozszerzeń (uwierzytelnienie, kompresja i inne), zminimalizowanie czynności wymaganych do podłączenia nowego węzła do Internetu (autokonfiguracja).

Warto zaznaczyć, iż IPv6 stanowi tylko jedna warstwę w modelu OSI – nie ingeruje on w inne warstwy, np. aplikacyjną, co pozwala działać istniejącym już protokołom zasadniczo "bezboleśnie".

Pierwsze dokumenty RFC opisujące protokół IPv6 powstały w 1995 roku. W latach 1996-2006 w infrastrukturę Internetu wdrażany był projekt 6BONE w formie eksperymentalnej sieci działającej w oparciu o IPv6. Po zamknięciu tego projektu niektórzy dostawcy usług internetowych (ISP) rozpoczęli produkcyjne dostarczanie IPv6 "w kabelku" tak samo jak obecnie IPv4; spora część szkieletu sieci IPv6 opiera się jednak jeszcze na tunelach wykorzystujących poprzednią wersję protokołu (tzw. tunelowanie IPv6-in-IPv4). Najprostszą metodą zestawienia takiego tunelu jest obecnie mechanizm 6to4.

IPv6 opisują dokumenty RFC 1883 i RFC 1884.

Spis treści 1 Różnice między protokołem IPv6 a IPv4 2 Format nagłówka 3 Adresowanie hostów 4 Adresy specjalne 5 Budowa datagramu 6 Autokonfiguracja 7 Typy adresów 8 Problemy 9 Linki zewnętrzne 9.1 Tunel brokery obecne w Polsce 9.2 Tunel brokery na świecie

[edytuj] Różnice między protokołem IPv6 a IPv4

	IPv6	IPv4
adresy	128 bitów	32 bity
wsparcie dla IPsec	wymagane	opcjonalne
identyfikacja ruchu dla QoS	przy użyciu pola Flow Label	brak
fragmentacja	jedynie przez nadającego hosta	przez nadającego hosta i routery
suma kontrolna w nagłówku	brak	obecna
opcje	przeniesione do nagłówków dodatkowych	w nagłówku
ramki zgłoszeń	ARP zastąpiono wielopoziomowymi wiadomościami typu Neighbor Solicitation	ARP
zarządzania grupami multicastowymi	MLD (ang. Multicast Listener Discovery Protocol)	IGMP
protokół komunikatów kontrolnych	ICMPv6, wymagany	ICMP
adresy transmisji	zastąpione przez grupowy adres typu link-local	do wysyłania danych do wszystkich węzłów w podsieci
przydzielanie adresu	nie wymaga konfiguracji ręcznej ani DHCP	wymagana konfiguracja ręczna lub przez DHCP
mapowanie nazw hostów	używa rekordów DNS (AAAA) PTR (ang. pointer record) w domenie IP6.ARPA	używa rekordów DNS (A) PTR w domenie IN-ADDR.ARPA
obsługa pakietów	pakiety o wielkości 1280 bajtów, bez fragmentacji	pakiety o wielkości 576 bajtów, możliwa fragmentacja

[edytuj] Format nagłówka

[edytuj] Adresowanie hostów

W protokole IPv4, przestrzeń adresowa opisywana była za pomocą 32 bitów, pozwalając zaadresować 2³² ≈ 4,3×10⁹ węzłów, co odpowiada liczbie 8,42 adresów/km² powierzchni Ziemi. W protokole IPv6 rozmiar tej przestrzeni został zwiększony do 128 bitów co daje 2¹²⁸ ≈ 3,4×10³⁸ kombinacji. Odpowiada to liczbie 6,7×10¹⁷ adresów/mm² powierzchni Ziemi.

Adres reprezentowany jest w postaci heksadecymalnej, z dwukropkiem co 16 bitów, np. 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab.

Dozwolone jest skrócenie jednego bloku zer na podwójny dwukropek, początkowe zera w grupach również mogą być opuszczane, w związku z czym poniższe sposoby zapisu są prawidłowe i równoznaczne sobie:

2001:0db8:0000:0000:0000::1428:57ab
2001:0db8:0:0:0:0:1428:57ab
2001:0db8:0:0::1428:57ab
2001:0db8::1428:57ab
2001:db8::1428:57ab

Sekwencja ostatnich 4 bajtów adresu może być również zapisania w postaci adresu IPv4, z wykorzystaniem kropek jako separatorów: adres ::ffff:1.2.3.4 jest równoznaczny adresowi ::ffff:102:304.

Gdy jest to wymagane, do adresu może być dołączona maska sieci w notacji CIDR, np. 2002:0db8:1234::/48. Jeżeli natomiast zachodzi potrzeba podania portu docelowego (np. w adresie URL), adres IPv6 otaczany jest nawiasami kwadratowymi, np.:

http://[2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344]:443/

[edytuj] Adresy specjalne

Następujące adresy i grupy adresów posiadają specjalne, zarezerwowane znaczenie:

• ::/128 - adres nieokreślony (zawierający same zera).
• ::1/128</128 - loopback, adres wskazujący na host lokalny.
• ::/96 - pula zarezerwowana dla zachowania kompatybilności z protokołem IPv4 (pierwsze 96 bitów stanowią 0, pozostają 32 bity na adresy w formacie IPv4).
• ::ffff:0:0/64 - jw., ale pozwala wykorzystywanie komunikację według protokołu IPv6 w sieci IPv4.
• 2001:db8::/32 - pula wykorzystywana w przykładach i dokumentacji - nigdy nie będzie wykorzystywana.
• fc00::/7 — pula lokalnych unikalnych adresów IPv6 typu unicast (adresatem jest jeden węzeł), wykorzystywane w komunikacji pomiędzy paroma podsieciami bez możliwości komunikacji w sieci Internet.
• fe80::/10 - pula link-local określa adresy w obrębie jednego łącza fizycznego (np. segmentu sieci Ethernet). Pakiety z tej puli nie są przekazywane poza podsieć, jej działanie jest analogiczne do automatycznie konfigurowanych adresów z puli 169.254.0.0/16 w IPv4.
• fec0::/10 - pula site-local określa adresy w obrębie jednej lokalnej organizacji. Obecnie nie zaleca się wykorzystywanie tej puli, przyszłe implementacje IPv6 nie będą musiały obsługiwać tej puli.
• ff00::/8 - pula multicastowa używana do komunikacji multicast.

W protokole IPv6 nie występuje pojęcie komunikacji broadcastowej (dane rozsyłane do wszystkich węzłów w danej podsieci). Aby wysyłać dane do wielu odbiorców jednocześnie, należy korzystać z komunikacji multicastowej.

[edytuj] Budowa datagramu

Bity	0-3				4-7				8-11				12-15				16-19				20-23				24-27				28-31
0	Wersja				Priorytet								Etykieta przepływu
32	Długość danych																Następny nagłówek								Limit przeskoków
64	Adres źródłowy (128 bitów)
96
128
160
192	Adres docelowy (128 bitów)
224
256
288

[edytuj] Autokonfiguracja

Dla podsieci będących LAN-em przydzielana jest pula adresów z maską /64 co umożliwia tworzenie unikalnych numerów IP w oparciu o (niepowtarzalne) numery sprzętowe MAC; adres taki (dla adresu MAC 11:22:33:44:55:66) będzie miał postać: 64bitowy_prefiks_sieci:1322:33FF:FE44:5566 (pierwsza część adresu MAC zwiększana jest o 2, w środku wstawiane jest FFFE). 64-bitowy prefiks sieci jest informacją rozgłaszaną przy pomocy ICMPv6 przez routery; natomiast jeżeli host nie uzyskał wspomnianego prefiksu w jego miejsce wstawiane jest fe80:: (czyli fe80:0000:0000:0000) - taki adres nazywa się "link-local" (nie jest on routowany do sieci zewnętrznych, jednak zawsze (także gdy prefiks został uzyskany) może być używany wewnątrz sieci lokalnej). Oczywiście nadal możemy korzystać z przydziału IP przez DHCP oraz ręcznego przydziału IP.

[edytuj] Typy adresów

• 3ffe::/16 – Adresy testowej sieci 6BONE. (adresy zostały wycofane 6 czerwca 2006 w związku z zakończeniem działania 6BONE).
• 2001::/24 – Adresy produkcyjne, przydzielane przez np. RIPE
• 2002::/24 – Adresy typu 6to4. Są to adresy wygenerowane na podstawie istniejących, publicznych adresów IPv4, dostępne dla każdego użytkownika.

[edytuj] Problemy

Choć łatwo uzyskać adres IPv6, na dzień dzisiejszy (początek 2008 r.) trudno się nim cieszyć, przede wszystkim w warunkach polskich. Operatorzy odfiltrowują ruch generowany przez dużych TB, standardem jest odrzucanie ruchu z puli 2002::/24 (6to4).

[edytuj] Linki zewnętrzne

• RFC 1883 Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification
• RFC 1884 IP Version 6 Addressing Architecture
• http://www.6bone.pl/ - testowa sieć 6BONE w Polsce.
• http://www.pl.ipv6tf.org/ - Polska Grupa Robocza IPv6 (Polish IPv6 Task Force)
• http://www.mobile-ipv6.org/ - Mobile IP dla systemu Linux
• http://wss.pl/Articles/51.aspx - Wstęp do technologii IPv6

[edytuj] Tunel brokery obecne w Polsce

• http://www.6bone.pl/ - testowa sieć 6BONE (projekt zamknięty 06.06.2006).
• http://min.waw.cdp.pl/ - IPv6 w Crowley
• http://www.ipv6.cbr.tpsa.pl/ - Testowa sieć "Centrum Badawczo Rozwojowego" TP S.A. (już nie działa)

[edytuj] Tunel brokery na świecie

• http://tunnelbroker.net/ - Adresy produkcyjne - Hurricane Electric - USA
• http://sixxs.net - Adresy produkcyjne - sixxs.net - Holandia
• http://noc.xs26.net/ - Adresy produkcyjne - Sieć XS26 - Czechy
• http://tb.ipv6.btexact.com/ - Adresy produkcyjne - British Telecommunications - Wielka Brytania (już nie działa)