Порівняння IPv4 і IPv6

Довжина - 32 біта (4 байта). Адреса складається з адреси мережі і адреси хоста. Довжина цих компонентів залежить від класу адреси. Адреси діляться на класи A, B, C, D і E. Клас адреси визначається декількома початковими бітами адреси. Загальна кількість адрес IPv4 складає 4 294 967 296.

В текстовому вигляді адреса IPv4 записується як nnn.nnn.nnn.nnn, де 0 <= nnn <= 255, а кожна буква n представляє десяткову цифру. Незначущі нулі можна не вказувати. Максимальна довжина адреси становить 15 символів, без урахування маски.

Довжина - 128 біт (16 байт). Зазвичай перші 64 біта задають номер мережі, а другі 64 біта - номер хоста. Часто в якості номера хоста або його компонента в адресі IPv6 виходить на основі MAC-адреси або іншого ідентифікатора інтерфейсу.

У подсетях з деякими префіксами архітектура IPv6 складніше архітектури IPv4.

Кількість адрес IPv6 в 1028 (79 228 162 514 264 337 593 543 950 336) разів більше числа адрес IPv4. В текстовому вигляді адреса IPv6 записується як xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx, де кожна буква x - це шістнадцяткова цифра, що представляє 4 біта. Незначущі нулі можна не вказувати. В текстовому форматі замість будь-якого числа нулів в адресі можна вказати подвійна двокрапка (: :). Наприклад, адреса :: ffff: 10.120.78.40 є адреса IPv6, перетворений в IPv4.

Розташування адреси

Спочатку адреси розподілялися по класах мереж. Коли число вільних адрес почала стрімко зменшуватися, адреси були розбиті на більш дрібні групи за допомогою протоколу безкласову міждоменну маршрутизацію (CIDR). Адреси не були рівномірно розподілені між різними організаціями і країнами. Розподіл адрес поки знаходиться на початковому етапі. Робоча група Internet (IETF) і група, відповідальна за розробку архітектури Internet (IAB), рекомендували надати кожній організації, домашнього комп'ютера або пристрою префікс підмережі розміром / 48 біт. У цьому випадку ще 16 біт префікса залишиться для ідентифікатора підмережі. Простір адрес досить велике для того, щоб надати кожному жителю планети власний префікс підмережі довжиною / 48 біт. Термін дії адреси Зазвичай цей атрибут задається тільки для адрес IPv4, призначених службою DHCP. Для адрес IPv6 задається два терміни дії: бажаний і допустимий, причому бажаний термін дії завжди <= допустимого.

Після закінчення пріоритетного терміну дії адреса перестає бути вказані в якості IP-адреси відправника для нових з'єднань, якщо доступний настільки ж хороший бажаний адресу. Після закінчення допустимого терміну дії адреса перестає застосовуватися (розпізнаватися) в якості IP-адреси одержувача при прийомі пакетів, або в якості IP-адреси відправника.

Для деяких адрес IPv6, наприклад, адрес рівня лінії зв'язку, за замовчуванням встановлений необмежений бажаний і допустимий термін дії (див. простір ).

Маска адреси

Застосовується для відділення адреси мережі від адреси хоста. Чи не застосовується (див префікс адреси ). Префікс адреси Іноді застосовується для відділення адреси мережі від адреси хоста. У деяких випадках вказується в адресу у вигляді суфікса / nn. Застосовується для визначення префікса підмережі в адресі. Вказується у вигляді суфікса / nnn (максимум 3 десяткові цифри, 0 <= nnn <= 128). Прикладом може служити адреса fe80 :: 982: 2a5c / 10, в якому перші 10 біт представляють префікс підмережі. Протокол перетворення адрес (ARP) ARP застосовується в протоколі IPv4 для визначення фізичної адреси, наприклад, адреси MAC або адреси каналу зв'язку, пов'язаного з адресою IPv4. В IPv6 ці функції є вбудованими. Вони реалізовані в алгоритмах автоматичної настройки адрес і пошуку сусідів, в яких застосовується протокол ICMPv6. У зв'язку з цим протокол ARP6 ні розроблений. Простір адрес До звичайних адресами цей термін непридатний. Вважається, що існують діапазони приватних адрес і циклічні адреси. Всі інші адреси розглядаються як глобальні.

В IPv6 поняття простору адрес вбудовано в архітектуру. Існує два простору звичайних адрес, в тому числі адреси рівня лінії зв'язку і глобальні адреси. Групові адреси належать до 14 різних просторів. Простір, до якого належить адресу, враховується при виборі адреси відправника і одержувача за замовчуванням.

Зоною називається екземпляр простору адрес в окремій мережі. Іноді адреси IPv6 необхідно вказувати разом з ідентифікатором зони. Цей ідентифікатор задається в форматі% zid, де zid - це номер (зазвичай короткий) або ім'я. Ідентифікатор зони вказується після адреси, але до префікса. Наприклад, 2ba :: 1: 2: 14e: 9a9b: c% 3/48.

Типи адрес

Адреси IPv4 діляться на три основних типи: звичайні адреси, групові адреси і широкомовні адреси. Адреси IPv6 поділяються на три основних типи: звичайні адреси, групові адреси і нечіткі адреси. Опис різних типів адрес наведене в розділі Типи адрес IPv6 . ARPING ARPING - це основна утиліта TCP / IP для перевірки досяжності систем в локальній мережі. Аналогічна підтримка для IPv6 доступна за допомогою утиліти NDPING. Трасування з'єднань трасування з'єднань є засобом для збору докладної інформації про пакети TCP / IP і інших пакетах, які приймаються і відправляються системою. Та ж сама підтримка для IPv6. Налаштування Перед тим як нова система зможе встановлювати з'єднання з іншими системами, в ній необхідно виконати настройку, тобто визначити IP-адреси і маршрути. Налаштування потрібно виконувати тільки для застосування деяких функцій. IPv6 може застосовуватися з будь-яким адаптером Ethernet, а також виконуватися в будь-якому циклічному інтерфейсі. Інтерфейси IPv6 налаштовують самі себе шляхом автоматичної настройки IPv6 без збереження стану. Крім того, інтерфейс IPv6 можна налаштувати вручну. В результаті система зможе підключатися до інших локальних або віддалених систем IPv6, в залежності від типу мережі та маршрутизатора IPv6. Система імен доменів (DNS) Додатки застосовують DNS для перетворення імен хостів в IP-адреси за допомогою API сокетів gethostbyname ().

Крім того, за допомогою DNS додатки можуть перетворити IP-адреси в імена хостів. Для цього застосовується API gethostbyaddr ().

У IPv4 для зворотного перетворення застосовується домен in-addr.arpa.

Та ж сама підтримка для IPv6. Для підтримки IPv6 застосовується тип запису AAAA (чотири літери A) і функція зворотного перетворення (перетворення IP-адреси в ім'я). Додаток може вибрати, чи слід приймати адреси IPv6 від DNS та з'єднуватися за допомогою цих адрес.

API сокетів gethostbyname () підтримує тільки IPv4. В IPv6 застосовується новий API getaddrinfo (), за допомогою якого додаток за власним вибором отримує інформацію або тільки для адрес IPv6, або для адрес IPv4 і IPv6.

Для зворотного перетворення в IPv6 застосовується домен ip6.arpa. Якщо з його допомогою перетворення виконати не вдається, то застосовується домен ip6.int. (За детальною інформацією зверніться до розділу API getnameinfo () - Отримати інформацію про ім'я для адреси сокета .)

DHCP застосовується для динамічного отримання IP-адреси та іншої інформації про конфігурацію. IBM i підтримує сервер DHCP для IPv4. Реалізація DHCP IBM i не підтримує IPv6. Однак, може бути використана реалізація Сервера DHCP ISC . Протокол передачі файлів (FTP) FTP служить для прийому і відправлення файлів по мережі. Та ж сама підтримка для IPv6. Фрагменти Якщо пакет занадто великий для його передачі по каналу зв'язку, відправник (хост або маршрутизатор) може розбити його на кілька фрагментів. В IPv6 пакет можна розбити на пакети тільки на вузлі відправника. Збірка пакета може виконуватися тільки на вузлі одержувача. Застосовується заголовок розширення фрагментації. Таблиця хостів, що настроюється таблиця, яка пов'язує IP-адреса з ім'ям хоста (наприклад, 127.0.0.1, циклічний адреса). Ця таблиця застосовується програмою перетворення імен сокетов. Ця програма викликається перед зверненням до DNS, або після звернення до DNS, якщо перетворення виконати не вдалося (порядок звернення залежить від пріоритету пошуку імені хоста). Та ж сама підтримка для IPv6. IBM Navigator for i - це рішення, яке дозволяє повністю налаштувати TCP / IP. Та ж сама підтримка для IPv6. Інтерфейс Логічний об'єкт, який застосовується в TCP / IP для передачі пакетів. У IPv4 це поняття завжди тісно пов'язане з адресою, а іноді еквівалентно йому. Іноді інтерфейс називається логічним інтерфейсом.

Інтерфейси IPv4 запускаються і завершують роботу незалежно один від одного і від TCP / IP. Для запуску і завершення роботи інтерфейсу можна скористатися командами STRTCPIFC і ​​ENDTCPIFC, а також IBM Navigator for i.

Та ж сама підтримка для IPv6. Протокол керуючих повідомлень Internet (ICMP) Застосовується в протоколі IPv4 для обміну інформацією про мережу. У протоколі IPv6 застосовується для тих же цілей. Однак Протокол керуючих повідомлень Internet версії 6 (ICMPv6) підтримує ряд нових атрибутів.

Основні типи повідомлень залишилися колишніми, наприклад, цільової вузол недосяжний, луна-запит і відповідь. Нові типи і коди були додані для підтримки функції пошуку сусідів та інших пов'язаних з нею функцій.

IGMP застосовується маршрутизаторами IPv4 для пошуку хостів, яким повинні доставлятися дані багатоцільовий розсилки. Крім того, він застосовується хостами IPv4 для сповіщення маршрутизаторів IPv4 про наявність на хості одержувачів багатоцільовий розсилки. IGMP замінений на протокол MLD для IPv6. MLD протокол виконує ті ж функції, що і протокол IGMP в IPv4. Він застосовує протокол ICMPv6, в якому передбачено кілька нових типів, призначених для MLD. Довжина становить від 20 до 60 байт в залежності від числа додаткових параметрів IP. Довжина становить рівно 40 байт. У заголовку IP ніякі додаткові параметри не вказуються. Як правило, структура заголовка IPv6 простіше, ніж в IPv4. Різні додаткові параметри, які можна вказати в заголовку IP (перед заголовком транспортного рівня). У заголовку IPv6 додаткові параметри не вказуються. Замість них IPv6 додає додаткові заголовки. Такі заголовки можуть містити інформацію AH і ESP (як і в IPv4), а також інформацію про проходження транзитних ділянок, маршруті, фрагменті і одержувача. В даний час IPv6 підтримує кілька заголовків розширення. Код протоколу транспортного рівня. Прикладом значення може служити ICMP. Тема, який вказується відразу після заголовка IPv6. У ньому задаються ті ж значення, що і в поле протоколу заголовка IPv4. Після цього заголовка може бути вказаний ще ряд додаткових заголовків, формат яких може бути розширений. Наступним може бути вказаний заголовок транспортного протоколу, один з додаткових заголовків або заголовок ICMPv6. Застосовується протоколом QoS і диференційованими службами для визначення класу потоку даних. Використовує різні коди для позначення класу потоку даних IPv6. В даний час протокол IPv6 не підтримує поле TOS. З'єднання LAN з'єднання LAN застосовується інтерфейсом IP для підключення до фізичної мережі. Існує кілька типів, наприклад, Ethernet. Іноді називається фізичним інтерфейсом, каналом зв'язку або лінією зв'язку. IPv6 може застосовуватися з будь-яким адаптером Ethernet, крім того, цей протокол підтримується у віртуальній мережі Ethernet між логічними розділами. Протокол L2TP Протокол L2TP можна розглядати як віртуальний протокол PPP. Він може застосовуватися при роботі з будь-яку підтримує лінією зв'язку. Та ж сама підтримка для IPv6. Циклічний адреса циклічний адреса - це інтерфейс з адресою виду 127. *. *. * (Як правило, 127.0.0.1), який може застосовуватися вузлом тільки для відправки пакета самому собі. Відповідний фізичний інтерфейс (опис лінії) називається * LOOPBACK. Такий же принцип, як і в IPv4. Передбачено єдиний циклічний адреса - 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0001 у яких :: 1 (скорочений варіант). Відповідний віртуальний фізичний інтерфейс називається * LOOPBACK. Максимальний блок передачі (MTU) Максимальний блок передачі - це максимальне число байт, яке можна передати по лінії зв'язку певного типу, наприклад, лінії зв'язку Ethernet або модемного лінії. Зазвичай в IPv4 максимальний блок передачі дорівнює 576. У IPv6 мінімальний розмір MTU становить 1280 байт. Отже, пакети IPv6, розмір яких менше цього обмеження, що не розбиваються на фрагменти. Для передачі пакетів IPv6 по лінії зв'язку з розміром MTU менше 1280 байт ці пакети повинні розбиватися і збиратися на рівні каналу зв'язку. NDPING Аналогічна підтримка для IPv4 доступна за допомогою утиліти ARPING. NDPING - це утиліта TCP / IP для перевірки досяжності сусідніх систем для інтерфейсів IPv6. Netstat Netstat - це утиліта, що надає інформацію про стан з'єднань, інтерфейсів і маршрутів TCP / IP. Викликається за допомогою IBM Navigator for i і текстового інтерфейсу. Та ж сама підтримка для IPv6. Перетворення мережевих адрес (NAT) Одна з основних функцій брандмауера, вбудована в стек протоколів TCP / IP. Для її налаштування використовується IBM Navigator for i. На даний момент функція NAT не підтримує протокол IPv6. Точніше, в IPv6 функція NAT не потрібна. У зв'язку зі значним розширенням простору адрес в IPv6 не виникає проблема нестачі адрес. Крім того, в цьому протоколі передбачені більш прості засоби зміни адреси. Таблиця мереж В IBM Navigator for i - таблиця, яка містить інформацію про імена і IP-адреси мереж. Маска мережі не вказується. Наприклад, хост Network 14 і IP-адреса 1.2.3.4. Ця таблиця не змінилася в IPv6. Запит на отримання інформації про вузол Чи не підтримується. Зручна мережева утиліта, схожа на утиліту ping. Вона дозволяє запросить у іншого вузла IPv6 його ім'я хоста, звичайну адресу IPv6 або адреса IPv4. В даний час ця утиліта не підтримується. Протокол найкоротшого шляху (OSPF) OSPF - це протокол маршрутизатора, який у великих мережах автономних систем більш кращий, ніж RIP. Та ж сама підтримка для IPv6. Фільтрація пакетів Фільтрація пакетів - це одна з основних функцій брандмауера, вбудована в стек протоколів TCP / IP. Для її налаштування використовується IBM Navigator for i. Фільтрація пакетів не підтримує IPv6. пересилання пакетів

Стек TCP / IP IBM i можна налаштувати для пересилання пакетів IP, призначені для віддалених адрес мережі. Зазвичай вхідний і вихідний інтерфейси підключені до різних локальних мереж.

Пересилання пакетів підтримує IPv6 з обмеженнями. Стек TCP / IP IBM i не підтримує пошук сусідів як маршрутизатор.

PING PING

- це основний засіб TCP / IP для перевірки досяжності хоста. Викликається за допомогою IBM Navigator for i і текстового інтерфейсу. Та ж сама підтримка для IPv6. Двоточковий протокол (PPP) PPP дозволяє встановлювати комутовані з'єднання за допомогою різних модемів і ліній зв'язку. Та ж сама підтримка для IPv6. Обмеження на використання портів У IBM Navigator for i користувач може вибрати номери портів або діапазони номерів портів TCP або протоколу призначених для користувача дейтаграм (UDP), які дозволено використовувати тільки певного профайлу. Заборони на порти для протоколу IPv6 збігаються з заборонами для IPv4. Порти В TCP і UDP застосовуються різні набори портів, номера яких знаходяться в діапазоні від 1 до 65535. В IPv6 застосовуються аналогічні порти. Оскільки в цьому протоколі передбачено нове сімейство адрес, число наборів портів збільшилася до чотирьох. Наприклад, передбачено два порти TCP з номером 80, до яких можуть підключатися програми: один з них знаходиться в AF_INET, а другий - в AF_INET6. Внутрішні і зовнішні адреси Всі адреси IPv4 є зовнішніми. Виняток становлять три діапазону внутрішніх адрес, що їх організація визначила IETF в документі RFC 1918: 10. *. *. * (10/8), 172.16.0.0 - 172.31.255.255 (172.16 / 12) і 192.168. *. * (192.168 / 16 ). Внутрішні адреси зазвичай застосовуються в різних організаціях. Такі адреси не розпізнаються в Internet. В IPv6 застосовується аналогічна структура адрес, але з деякими істотними відмінностями.

Адреси діляться на зовнішні і тимчасові (тимчасові адреси раніше називалися анонімними). Додаткова інформація наведена в RFC 3041. На відміну від внутрішніх адрес IPv4, тимчасові адреси розпізнаються в глобальній мережі. Вони застосовуються для іншої мети. Тимчасова адреса приховує ідентифікатор клієнта, який встановлює з'єднання (з міркувань захисту). Термін дії тимчасової адреси обмежений. Така адреса не містить ідентифікатор інтерфейсу, тобто адресу каналу зв'язку (MAC). Як правило, тимчасову адресу не можна відрізнити від звичайного зовнішнього адреси.

В IPv6 також є поняття обмеженого адресного простору, пов'язане з передбаченим розподілом адрес (див. address scope ).

Таблиця протоколів

У IBM Navigator for i - таблиця, яка містіть імена протоколів и пов'язані з ними номера портів. Наприклад: UDP, 17. За замовчуванню в табліці є записи для Наступний протоколів: IP, TCP, UDP, ICMP. Ця таблиця может застосовуватіся в IPv6 без змін. Quality of service (QoS) Quality of service дозволяє Задати ПРІОРИТЕТ пакетів и пропускну здатність для Додатків TCP / IP. Та ж сама підтримка для IPv6. Зміна адреси Зміна адреси віконується вручну або за помощью DHCP. Зміна адреса комп'ютерів в мережі организации представляет собою Досить трудомісткій процес, Який рекомендується Виконувати лишь в разі крайньої необхідності. Зміна адреси - це важліва вбудована функція протоколу IPv6, яка в значній мірі віконується автоматично, особливо з префіксом / 48. Маршрут Один або кілька IP-адрес, пов'язаних з парою значень, яка включає в себе ім'я фізичної інтерфейсу і IP-адреса наступного транзитного вузла . Якщо адреса одержувача пакета IP входить в зазначену групу адрес, то цей пакет пересилається вказаною транзитному вузлу по заданій лінії зв'язку. Маршрути IPv4 пов'язані з інтерфейсом IPv4, а значить, і з адресою IPv4.

Маршрут за замовчуванням називається * DFTROUTE.

Принципово аналогічно IPv4. Є одна істотна відмінність: маршрути IPv6 пов'язані з фізичним інтерфейсом (каналом зв'язку, наприклад, ETH03), а не з логічним інтерфейсом. Одна з причин зв'язку маршруту з фізичним інтерфейсом полягає в тому, що в IPv6 і в IPv4 застосовуються різні алгоритми вибору адреси відправника. Див. Вибір адреси відправника .

Протокол інформації про маршрутизації (RIP)

RIP - протокол маршрутизації, який підтримується демоном routed. В даний час протокол RIP не підтримує IPv6. Таблиця служб

У IBM i - таблиця, яка містить імена служб і пов'язані з ними номера портів і імена протоколів. Наприклад, ім'я служби FTP, порт 21, TCP і протокол призначених для користувача дейтаграм (UDP).

У таблиці служб зазначено велике число стандартних служб. Ця таблиця застосовується багатьма додатками для визначення порту служби.

В IPv6 ця таблиця застосовується без змін. Простий протокол керування мережею (SNMP) Протокол SNMP служить для управління системами. Та ж сама підтримка для IPv6. API сокетів Ці API можуть застосовуватися в додатках для роботи з TCP / IP. Зміни, внесені в сокети в протоколі IPv6, не впливають на роботу додатків, які не планують застосовувати IPv6. В IPv6 додатки з використанням сокетів можуть застосовувати нове сімейство адрес: AF_INET6.

Зміни, внесені в API в протоколі IPv6, не впливають на роботу існуючих додатків, що використовують протокол IPv4. Додатки, які повинні підтримувати потоки даних IPv4 і IPv6, або тільки потік даних IPv6, можна легко адаптувати шляхом перетворення адрес IPv4 в адреси IPv6 формату :: ffff: abcd, де abcd - вихідний адресу IPv4 клієнта.

Нові API підтримують перетворення адрес IPv6 з текстового формату в двійковий, і навпаки.

Додаткова інформація про розширення гнізд для IPv6 приведена в розділі Застосування сімейства адрес AF_INET6 .

Вибір адреси відправника

Додаток може призначити IP-адреса відправника (зазвичай для цього застосовується API сокетів bind ()). Якщо зв'язування буде встановлено з INADDR_ANY, то адреса відправника вибирається виходячи з маршруту. Як і при роботі з IPv4, додаток може призначити адресу відправника в форматі IPv6 за допомогою функції bind (). Крім того, воно може дозволити системі вибрати адресу IPv6 відправника за допомогою in6addr_any. Однак оскільки з лінією зв'язку IPv6 може бути пов'язано декілька адрес IPv6, буде застосовуватися інший внутрішній алгоритм вибору IP-адреси відправника. Запуск і завершення роботи Для запуску і завершення роботи IPv4 служать команди STRTCP і ENDTCP. IPv4 зазвичай запускається при виконанні команди STRTCP для запуску TCP / IP. Для запуску або завершення роботи IPv6 використовуйте параметр STRIP6 або команди STRTCP і ENDTCP. IPv6 може не запускатися під час запуску TCP / IP. Запустити IPv6 можна пізніше.

Всі інтерфейси IPv6 запускаються автоматично, якщо параметр AUTOSTART дорівнює * YES (це стандартне значення). IPv6 неможливо застосовувати або налаштовувати без IPv4. Циклічний інтерфейс IPv6 :: 1, буде визначено і активований автоматично при запуску IPv6.

дозволяє працювати з віддаленої системою так само, як з системою, з якою встановлено пряме з'єднання. Та ж сама підтримка для IPv6. Трасування маршруту трасування маршруту - це одна з основних функцій TCP / IP, яка застосовується для визначення маршруту. Викликається за допомогою IBM Navigator for i і текстового інтерфейсу. Та ж сама підтримка для IPv6. Транспортні рівні TCP, UDP, RAW. Подібні транспортні протоколи існують і в IPv6. Невизначений адреса Такий тип адреси відсутня. У програмуванні для гнізд 0.0.0.0 використовується як INADDR_ANY. Дорівнює :: / 128 (128 нульових бітів). Вказується в якості IP-адреси відправника в деяких пакетах при пошуку сусідів, а також в інших випадках, наприклад, при роботі з сокетами. У додатках з API сокетів адресу :: / 128 використовується в якості in6addr_any. Віртуальна приватна мережа (VPN) Віртуальна приватна мережа спільно з функцією IPsec дозволяє розширити захищену внутрішню мережу за рахунок зовнішньої мережі.

Та ж сама підтримка для IPv6. Додаткова інформація наведена в розділі Віртуальна приватна мережа .