Понятие о IP v4, IP v6

IPv4 (англ. Internet Protocol version 4) — четвёртая версия интернет протокола (IP). Первая широко используемая версия. IPv4 был разработан в
70-х годах. Спецификация IPv4 была впервые опубликована в качестве стандарта в 1981 году. Большая часть Интернет по-прежнему использует протокол и адресацию IPv4.

IPv4 использует 32-битные (четырёхбайтные) адреса, ограничивающие адресное пространство 4294967296 (2³²) возможными уникальными адресами. Сегодня стремительное развитие Интернет достигло точки, когда большая часть адресов IPv4 уже распределена.

Уже к 1992 году ограниченность адресного пространства IPv4 встала на повестку дня. В начале 1994 года была начата работа над созданием новой версии протокола IP, позднее получившей название IPv6. Базовая спецификация было опубликована в 1998 году, окончательная версия структуры адресации IPv6 - в 2006 году.

Основные отличия IPv6

Размер адресного пространства

Размер адреса IPv6 128 бит (против 32). Помимо значительного увеличения адресного пространства предполагается, что IPv6 сможет поддерживать большее число уровней сетевой иерархии и более оптимальное с точки зрения маршрутизации и конфигурации распределение адресного пространства.

Оптимизация обработки

При разработке протокола IPv6, особое внимание было уделено оптимизации обработки пакетов на сетевом уровне. IPv6 предполагает наличие вложенных заголовков для различных расширений, например, для криптографической защиты данных. В то же время базовый заголовок IPv6 содержит минимальное число полей и имеет фиксированный размер.

Другой особенностью и отличием от IPv4 является отсутствие поддержки так называемой фрагментации пакетов. В случае IPv4 если маршрутизатор получает пакет, размер которого слишком большой для передачи через интерфейс, маршрутизатор производит фрагментацию - дробление пакета на более мелкие, в дальнейшем консолидируемые в исходный пакет получателем. Заголовок пакета IPv4 имеет соответствующие поля, поддерживающие эту функциональность.

В IPv6 фрагментация промежуточными устройствами запрещена. Если пакет IPv6 превышает допустимый размер для последующей передачи, маршрутизатор генерирует сообщение ICMP "Packet too big" (Слишком большой пакет) и посылает его обратно отправителю. В зависимости от приложения отправитель либо выбирает размер пакета, который позволит передачу на всем пути следования без фрагментации, либо дробит пакет самостоятельно. Как и в случае IPv4 консолидация фрагментированных пакетов входит в задачу получателя. Как следствие, передача пакетов IPv6 требует меньших затрат от промежуточного сетевого оборудования.

Автоконфигурация

Для протокола IPv6 была разработана так называемая система автоконфигурации без сохранения состояния (Stateless Autoconfiguration). Данный протокол позволяет различным устройствам, присоединенным к сети IPv6, получить доступ в Интернет без дополнительных средств - например, DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Суть подхода заключается в том, что устройство получает адрес, состоящий из префикса сети и идентификатора устройства, автоматически сгенерированного с использованием MAC-адреса.

Защита данных

В протокол IPv6 изначально включена система безопасности, основанная на технологии IPsec. IPsec предусматривает два режима работы: транспортный режим и туннельный режим. В транспортном режиме производится защита (шифрование) данных пакета, но не заголовка. При использовании туннельного режима данные всего пакета, включая заголовок, шифруются и инкапсулируются в новый пакет. Получатель, указанный в этом новом пакете, является окончанием защищенного канала, или туннеля, и в его задачу входит извлечение изначального пакета и последующая доставка. Дополнительно, пакет IPv6 содержит заголовок аутентификации для определения подлинности и отсутствия модификации данных пакета.

Мобильность

Поддержка мобильности в IP означает, что оконечное устройство может изменить свое местоположение в сети и IP адрес без потери существующих связей, соответствующих потокам передачи данных. Для обеспечения этой функциональности, мобильные устройства используют отдельные IP адреса, по которым устройства всегда доступны при передаче данных.

За авторизацию мобильного устройства в сети и обеспечение соответствия между реальным и мобильным IP адресами отвечает т.н. Домашний Агент - устройство, расположенное в "домашней" сети мобильного пользователя. Основным отличием реализации мобильности между IPv4 и IPv6 является то, что в случае IPv4 передача данных также производится (туннелируется) через Домашнего Агента, в то время как в IPv6 Домашний Агент обеспечивает только контролирующие функции (авторизацию и обеспечение соответствия между реальным и мобильным адресами), а передача данных производится между отправителем и получателем напрямую. Такой подход обеспечивает более оптимальную маршрутизацию данных и, как следствие, повышение качества передачи.

БИЛЕТ