17 Лекция. Адресация в IPv6. Протоколы IPv6, ICMPv6.
Адресация в IPv6.
Компактная запись IPv6-адресов
В IPv6 длина адреса расширена до 128 бит (в IPv4 32 бита), что и позволяет увеличить адресное пространство до 2128.
Последняя версия стандарта RFC1924 (A Compact Representation of IPv6 Addresses R. Elz Apr-01-1996).
Адреса в компактной форме записываются в виде 8 шестнадцатеричных чисел (x:x:x:x:x:x:x:x).
Примеры:
FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210
1080:0:0:0:8:800:200C:417A
Человеку такой адрес запомнить фактически не возможно, в отличии IPv4.
Можно записывать без нулей:
1080:0:0:0:8:800:200C:417A ==> 1080::8:800:200C:417A
0:0:0:0:0:0:0:0 ==> ::
Специальные адреса.
Последняя версия стандарта RFC3513 (Internet Protocol Version 6 (IPv6) Addressing Architecture R. Hinden, S. Deering April 2003).
1080:0:0:0:8:800:200c:417a - уникаст-адреса (unicast) - краткая форма 1080::8:800:200C:417A
ff01:0:0:0:0:0:0:43 - мультикаст адреса (multicast) - краткая форма FF01::101
0:0:0:0:0:0:0:1 - адреса обратной связи (кольцевой) - краткая форма ::1
0:0:0:0:0:0:0:0 - неспецифицированный адреса - краткая форма ::
Типы адресов.
-
Unicast - адресация точка-точка.
-
Anycast - пакет достигает один из указанных адресов.
-
Multicast - групповая адресация.
В IPv6 нет broadcast адресов, в отличии от IPv4.
Распределение адресного пространства.
Распределение делается по первым битам адреса.
Распределение адресного пространства (RFC3513)
Назначение | Префикс | Часть адресного пространства |
Не определено | 0000 0000 | 1/256 |
Не определено | 0000 0001 | 1/256 |
Зарезервировано для NSAP | 0000 001 | 1/128 [RFC1888] |
Не определено | 0000 01 | 1/64 |
Не определено | 0000 1 | 1/32 |
Не определено | 0001 | 1/16 |
Global Unicast | 001 | 1/8 [RFC2374] |
Не определено | 010 | 1/8 |
Не определено | 011 | 1/8 |
Не определено | 100 | 1/8 |
Не определено | 101 | 1/8 |
Не определено | 110 | 1/8 |
Не определено | 1110 | 1/16 |
Не определено | 1111 0 | 1/32 |
Не определено | 1111 10 | 1/64 |
Не определено | 1111 110 | 1/128 |
Не определено | 1111 1110 0 | 1/512 |
Адреса для локальных сетей | 1111 1110 10 | 1/1024 |
Адреса для локальных сайтов | 1111 1110 11 | 1/1024 |
Multicast - адреса | 1111 1111 | 1/256 |
Протокол IPv6
Последняя версия IPv6 - RFC-2460 (Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification S. Deering, R. Hinden December 1998).
Основные отличия от IPv4
-
Расширение адресного пространства.
-
Упрощен основной заголовок.
-
Появились подзаголовки, которые можно добавлять к базовому заголовку.
Основной заголовок IPv6
Структура основного заголовка IPv6
Traffic Class (класс трафика) - позволяет установить приоритет пакету при отправке, но значение приоритета может быть изменено на промежуточных маршрутизаторах. Фактически, это измененный "Тип сервиса" в IPv4. Описан в RFC-2474 "Definition of the Differentiated Services Field (DS Field) in the IPv4 and IPv6 Headers"
Flow Label (метка потока) - для создания виртуального потока, для "real-time" сервисов.
Payload Length (размер пакета в байтах) - кроме основного заголовка, т.е. размер дополнительных заголовков и данных.
Next Header (следующий заголовок) - тип дополнительного заголовка.
Hop Limit - максимальное количество промежуточных маршрутизаторов.
Дополнительные заголовки
Вложения заголовков
Примеры вложения дополнительных заголовков. В каждом заголовке указан следующий заголовок.
Типы и назначение дополнительных заголовков. Расположенные в порядке следования за основным заголовком.
Код | Тип | Назначение |
0 | Hop-by-Hop Options | Опции промежуточных узлов |
60 | Destination Options | Опции места назначения |
43 | Routing | Маршрутизация |
44 | Fragment | Фрагментация |
50 | Authentication | Authentication |
51 | Encapsulating Security Payload | Инкапсулированные защищенные данные |
59 | No Next Header | Отсутствие следующего заголовка |
Hop-by-Hop Options header
Определяет дополнительные функции по обработке данных на каждом промежуточном узле.
Destination Options header
Определяет дополнительные функции по обработке данных на узле назначения.
Routing header
Задает явные промежуточные маршрутизаторы, через которые должен пройти пакет.
Fragment header
Позволяет разбить слишком большой пакет, если передача такого пакета запрещена (MTU).
Authentication header
Позволяет защитить данные заголовка от подмены.
Encapsulating Security Payload header
Позволяет шифровать полезные данные
Автоматическая конфигурация и присвоение адреса
IPv6 позволяет сконфигурироваться без DHCP-сервера.
Автоматическое присвоение адреса основано на идентификаторе интерфейса хоста.
Для Ethernet это MAC (48-бит) адрес хоста. В случае модема это может быть номер телефона.
Пример полученного адреса
Причем идентификатор зоны и подсети, может быть получен от маршрутизатора.
Протокол ICMPv6
Последняя версия ICMPv6 - RFC-2463 (Internet Control Message Protocol (ICMPv6) for the Internet Protocol Version 6 (IPv6) Specification).
Основные отличия от ICMPv4
-
Помогает автоматически сконфигурировать хост (частичные функции DHCP).
-
Берет на себя функции протокола ARP (в "IPv6" протокола ARP нет).
-
Автоматическое исследование маршрута на MTU, и если пакет большой будет отправлено сообщение на уменьшение пакета.
Типы сообщений протокола ICMPv6
Тип | Сообщение | Назначение |
Сообщения об ошибках | ||
1 | Destination Unreachable | Цель не достижима |
2 | Packet Too Big | Пакет слишком велик (MTU) |
3 | Time Exceeded | Время жизни истекло |
4 | Parameter Problem | Проблема с параметрами |
Информационные сообщения | ||
128 | Echo Request | Запрос ICMP - эхо (ping) |
129 | Echo Reply | Ответ ICMP - эхо (ping) |