Vandag gaan ons die IPv6-protokol bestudeer. Die vorige weergawe van die CCNA-kursus het nie gedetailleerde vertroudheid met hierdie protokol vereis nie, maar in die derde weergawe 200-125 is die in-diepte studie daarvan verpligtend om die eksamen te slaag. Die IPv6-protokol is lank gelede ontwikkel, maar vir 'n lang tyd is dit nie algemeen gebruik nie. Dit is baie belangrik vir die toekomstige ontwikkeling van die internet, aangesien dit bedoel is om die tekortkominge van die alomteenwoordige IPv4-protokol uit te skakel.
Aangesien die IPv6-protokol 'n taamlik breë onderwerp is, het ek dit in twee video-tutoriale verdeel: Dag 24 en Dag 25. Die eerste dag sal ons aan die basiese konsepte wy, en op die tweede sal ons kyk na die konfigurasie van IPv6 IP-adresse vir Cisco toestelle. Vandag, soos gewoonlik, sal ons drie onderwerpe dek: die behoefte aan IPv6, die formaat van IPv6-adresse en die tipes IPv6-adresse.
Tot dusver in ons lesse het ons v4 IP-adresse gebruik, en jy is gewoond aan die feit dat dit redelik eenvoudig lyk. Toe jy die adres sien wat op hierdie skyfie gewys word, het jy baie goed verstaan waaroor dit gaan.
V6 IP-adresse lyk egter heel anders. As jy nie vertroud is met hoe adresse in hierdie weergawe van die Internetprotokol geskep word nie, sal jy eers verbaas wees dat hierdie tipe IP-adres baie spasie opneem. In die vierde weergawe van die protokol het ons net 4 desimale getalle gehad, en alles was eenvoudig daarmee, maar stel jou voor dat jy vir 'n sekere mnr. X sy nuwe IP-adres moet vertel soos 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e :0370:7334.
Maar moenie bekommerd wees nie - ons sal in 'n baie beter posisie wees aan die einde van hierdie video-tutoriaal. Kom ons kyk eers hoekom die behoefte ontstaan het om IPv6 te gebruik.
Vandag gebruik die meeste mense IPv4 en is baie tevrede daarmee. Hoekom moes jy opgradeer na die nuwe weergawe? Eerstens, weergawe 4 IP-adresse is 32 bisse lank. Dit laat jou toe om ongeveer 4 miljard adresse op die internet te skep, dit wil sê die presiese aantal IP-adresse is 232. Ten tyde van die skepping van IPv4 het die ontwikkelaars geglo dat hierdie aantal adresse meer as genoeg was. As jy onthou, word adresse van hierdie weergawe in 5 klasse verdeel: aktiewe klasse A, B, C en reserweklasse D (multicasting) en E (navorsing). Dus, hoewel die aantal werkende IP-adresse slegs 75% van die 4 miljard was, was die skeppers van die protokol vol vertroue dat dit genoeg sou wees vir die hele mensdom. Weens die vinnige ontwikkeling van die internet het daar egter jaarliks ’n tekort aan gratis IP-adresse begin voel, en as dit nie vir die gebruik van NAT-tegnologie was nie, sou gratis IPv4-adresse lankal geëindig het. Trouens, NAT het die redder van hierdie internetprotokol geword. Daarom het dit nodig geword om 'n nuwe weergawe van die internetprotokol te skep, sonder die tekortkominge van die 4de weergawe. Jy kan vra hoekom jy reguit van weergawe 5 na weergawe 1,2 gespring het. Dit is omdat weergawe 3, soos weergawes XNUMX en XNUMX, eksperimenteel was.
Dus, v6 IP-adresse het 'n 128-bis adresspasie. Hoeveel keer dink jy het die aantal moontlike IP-adresse toegeneem? Jy sal waarskynlik sê: “4 keer!”. Maar dit is nie, want 234 is reeds 4 keer so groot soos 232. So 2128 is ongelooflik groot - dit is gelyk aan 340282366920938463463374607431768211456. Dit is die aantal IP-adresse wat oor IPv6 beskikbaar is. Dit beteken dat jy 'n IP-adres kan toewys aan enigiets wat jy wil hê: jou motor, foon, polshorlosie. 'n Moderne mens kan 'n skootrekenaar, verskeie slimfone, slimhorlosies, 'n slimhuis hê - 'n TV wat aan die internet gekoppel is, 'n wasmasjien wat aan die internet gekoppel is, 'n hele huis wat aan die internet gekoppel is. Hierdie aantal adresse laat die konsep van "Internet of Things" toe, wat deur Cisco ondersteun word. Dit beteken dat alle dinge in jou lewe aan die internet gekoppel is en hulle het almal hul eie IP-adres nodig. Met IPv6 is dit moontlik! Elke persoon op aarde kan miljoene adresse van hierdie weergawe vir hul toestelle gebruik, en steeds sal daar te veel gratis wees. Ons kan nie voorspel hoe tegnologie gaan ontwikkel nie, maar ons kan hoop dat die mensdom nie tot die tyd sal kom wanneer daar net 1 rekenaar op Aarde oor is nie. Daar kan aanvaar word dat IPv6 vir 'n lang, lang tyd sal bestaan. Kom ons kyk na wat die sesde weergawe IP-adresformaat is.
Hierdie adresse word as 8 groepe heksadesimale getalle vertoon. Dit beteken dat elke karakter van die adres 4 bisse lank is, so elke groep van 4 sulke karakters is 16 bisse lank, en die hele adres is 128 bisse lank. Elke groep van 4 karakters word van die volgende groep geskei deur 'n dubbelpunt, anders as in IPv4-adresse waar die groepe deur kolletjies geskei is, want die punt is die desimale voorstelling van getalle. Aangesien so 'n adres nie maklik is om te onthou nie, is daar verskeie reëls om dit te verkort. Die eerste reël sê dat groepe van alle nulle deur dubbelpunte vervang kan word. 'n Soortgelyke bewerking kan slegs 1 keer oor elke IP-adres gedoen word. Kom ons kyk wat dit beteken.
Soos u kan sien, is daar in die gegewe adresvoorbeeld drie groepe van 4 nulle. Die totale aantal dubbelpunte wat hierdie 0000:0000:0000 groepe skei is 2. As jy dus 'n dubbeldubbelpunt :: gebruik, sal dit beteken dat groepe nulle by hierdie adresplek geleë is. So, hoe weet jy vir hoeveel groepe nulle hierdie dubbeldubbelpunt staan? As jy na die verkorte vorm van die adres kyk, kan jy 5 groepe van 4 karakters tel. Maar aangesien ons weet dat die volledige adres uit 8 groepe bestaan, beteken die dubbelpunt 3 groepe van 4 nulle. Dit is die eerste reël van die verkorte vorm van die adres.
Die tweede reël sê dat jy voorste nulle in elke groep karakters kan weggooi. Byvoorbeeld, die 6de groep van die lang vorm van die adres lyk soos 04FF, en sy verkorte vorm sal soos 4FF lyk, omdat ons die voorste nul laat val het. Dus, die inskrywing 4FF beteken niks meer as 04FF nie.
Deur hierdie reëls te gebruik, kan u enige IP-adres verkort. Selfs ná die verkorting lyk hierdie adres egter nie regtig kort nie. Ons sal later kyk wat jy daaraan kan doen, onthou vir eers net hierdie 2 reëls.
Kom ons kyk na wat die IPv4- en IPv6-adresopskrifte is.
Hierdie foto wat ek van die internet geneem het, verduidelik baie goed die verskil tussen die twee opskrifte. Soos u kan sien, is die IPv4-adresopskrif baie meer kompleks en bevat meer inligting as die IPv6-opskrif. As die kopskrif kompleks is, spandeer die roeteerder meer tyd om dit te verwerk om 'n roetebesluit te neem, so wanneer eenvoudiger IP-adresse van die sesde weergawe gebruik word, werk roeteerders doeltreffender. Dit is hoekom IPv6 soveel beter is as IPv4.
'n IPv4-koplengte van 0 tot 31 bisse neem 32 bisse in beslag. Met die uitsondering van die laaste reël van Opsies en Opvulling, is 'n weergawe 4 IP-adres 'n 20-grepe-adres, wat beteken dat die minimum grootte 20 grepe is. Die adreslengte van die sesde weergawe het geen minimum grootte nie, en so 'n adres het 'n vaste lengte van 40 grepe.
In die IPv4-opskrif kom weergawe eerste, gevolg deur die lengte van die IHL-opskrif. Die verstek is 20 grepe, maar as bykomende Opsies-inligting in die kopskrif gespesifiseer word, kan dit langer wees. Deur Wireshark te gebruik, kan jy 'n weergawewaarde van 4 en 'n IHL-waarde van 5 lees, wat vyf vertikale blokke van 4 grepe (32 bisse) elk beteken, sonder om die Opsies-blok te tel.
Die tipe diens dui die aard van die pakkie aan - byvoorbeeld 'n stempakkie of 'n datapakkie, want stemverkeer geniet voorrang bo ander soorte verkeer. Kortom, hierdie veld dui die prioriteit van die verkeer aan. Totale lengte is die som van die koplengte van 20 grepe plus die lengte van die loonvrag, wat die data is wat oorgedra word. As dit 50 grepe is, sal die totale lengte 70 grepe wees. Die Identifikasie-pakkie word gebruik om die integriteit van die pakkie te verifieer deur die kontrolesomparameter van die Header Checksum-kopskrif te gebruik. As die pakket in 5 dele gefragmenteer is, moet elkeen van hulle dieselfde identifiseerder hê - fragment offset Fragment Offset, wat 'n waarde van 0 tot 4 kan hê, terwyl elke fragment van die pakket dieselfde offsetwaarde moet hê. Die vlae dui aan of fragmentverskuiwing toegelaat word. As jy nie wil hê dat datafragmentasie moet plaasvind nie, stel jy die DF - moenie fragmenteer vlag nie. Daar is 'n vlag MF - meer fragment. Dit beteken dat as die eerste pakkie in 5 stukke gefragmenteer is, dan sal die tweede pakkie op 0 gestel word, wat beteken nie meer fragmente nie! In hierdie geval sal die laaste fragment van die eerste pakket 4 gemerk word, sodat die ontvanger die pakket maklik kan uitmekaar haal, dit wil sê, defragmentasie kan toepas.
Gee aandag aan die kleure wat op hierdie skyfie gebruik word. Velde wat van die IPv6-opskrif uitgesluit is, word in rooi gemerk. Die blou kleur toon die parameters wat van die vierde na die sesde weergawe van die protokol in 'n gewysigde vorm oorgedra is. Die geel bokse het in albei weergawes onveranderd gebly. Die groen kleur wys 'n veld wat eers net in IPv6 verskyn het.
Die Identifikasie, Vlae, Fragment Offset, en Header Checksum velde is verwyder as gevolg van die feit dat fragmentasie nie plaasvind in moderne data oordrag toestande en kontrole som verifikasie is nie nodig nie. Baie jare gelede, met stadige data-oordragte, was fragmentasie redelik algemeen, maar vandag is IEEE 802.3 Ethernet met 'n 1500-grepe MTU alomteenwoordig, en fragmentasie word nie meer teëgekom nie.
TTL, of pakkettyd om te lewe, is 'n aftelteller - wanneer die tyd om te lewe 0 bereik, word die pakkie laat vaar. Trouens, dit is die maksimum aantal hops wat in hierdie netwerk gemaak kan word. Die Protokol-veld dui aan watter protokol, TCP of UDP, op die netwerk gebruik word.
Header Checksum is 'n verouderde parameter, dus is dit uit die nuwe weergawe van die protokol verwyder. Volgende is die 32-bis bronadres en 32-bis bestemming adres velde. As ons inligting in die Opsies-lyn het, verander die IHL-waarde van 5 na 6, wat aandui dat daar 'n bykomende veld in die kopskrif is.
Die IPv6-opskrif gebruik ook die weergawe weergawe, en die Verkeersklas stem ooreen met die Tipe Diens-veld in die IPv4-opskrif. Die vloeietiket is soortgelyk aan die verkeersklas en word gebruik om die roetering van 'n homogene vloei van pakkies te vereenvoudig. Loonvraglengte beteken die lengte van die loonvrag, of die grootte van die dataveld wat in die veld onder die kopskrif geleë is. Die lengte van die kopskrif self, 40 grepe, is konstant en daarom nêrens genoem nie.
Die volgende kop-veld, Next Header, dui aan watter tipe kop die volgende pakkie sal hê. Dit is 'n baie nuttige funksie wat die tipe van die volgende vervoerprotokol bepaal - TCP, UDP, ens., en wat 'n groot aanvraag sal wees in toekomstige data-oordragtegnologieë. Selfs as jy jou eie protokol gebruik, kan jy uitvind watter protokol volgende is.
Die hoplimiet, of Hop Limit, is analoog aan die TTL in die IPv4-kopskrif, dit is 'n meganisme om roetelusse te voorkom. Volgende is die 128-bis bronadres en 128-bis bestemming adres velde. Die hele kop is 40 grepe groot. Soos ek gesê het, is IPv6 baie eenvoudiger as IPv4 en baie doeltreffender vir roeteerbesluite.
Oorweeg die tipes IPv6-adresse. Ons weet wat unicast is - dit is 'n gerigte transmissie wanneer een toestel direk aan 'n ander gekoppel is en beide toestelle net met mekaar kan kommunikeer. Multicast is 'n uitsaaitransmissie en beteken dat verskeie toestelle gelyktydig met een toestel kan kommunikeer, wat op sy beurt met verskeie toestelle gelyktydig kan kommunikeer. In hierdie sin is multicast soos 'n radiostasie, waarvan die seine oral versprei word. As jy 'n spesifieke kanaal wil hoor, moet jy jou radio op 'n spesifieke frekwensie instel. As jy die video-tutoriaal oor die RIP-protokol onthou, dan weet jy dat hierdie protokol die uitsaaidomein 255.255.255.255 gebruik om opdaterings te versprei, waaraan alle subnette gekoppel is. Maar slegs daardie toestelle wat die RIP-protokol gebruik, sal hierdie opdaterings ontvang.
Nog 'n tipe uitsending wat nie in IPv4 gesien is nie, word Anycast genoem. Dit word gebruik wanneer jy baie toestelle met dieselfde IP-adres het en laat jou toe om pakkies na die naaste bestemming te stuur vanaf 'n groep ontvangers.
In die geval van die internet, waar ons CDN-netwerke het, kan ons 'n voorbeeld van die YouTube-diens gee. Hierdie diens word deur baie mense in verskillende dele van die wêreld gebruik, maar dit beteken nie dat hulle almal direk aan die maatskappy se bediener in Kalifornië koppel nie. Die YouTube-diens het baie bedieners regoor die wêreld, byvoorbeeld, my Indiese YouTube-bediener is in Singapoer geleë. Net so het die IPv6-protokol 'n ingeboude meganisme vir die implementering van CDN-transmissie met behulp van 'n geografies verspreide netwerkstruktuur, dit wil sê deur Anycast te gebruik.
Soos jy kan sien, ontbreek daar 'n ander uitsaaitipe hier, Broadcast, want IPv6 gebruik dit nie. Maar Multicast in hierdie protokol tree soortgelyk aan Broadcast in IPv4 op, net op 'n meer doeltreffende manier.
Шестая версия протокола использует три типа адресов: Link Local, Unique Site Local и Global. Мы помним, что в IPv4 один интерфейс имеет только один IP-адрес. Предположим, что у нас есть два роутера, связанные друг с другом, так вот, каждый из интерфейсов подключения будет иметь только 1 IP-адрес. При использовании IPv6 каждый интерфейс автоматически получает IP-адрес типа Link Local. Эти адреса начинаются с FE80::/64.
Hierdie IP-adresse word slegs vir plaaslike verbindings gebruik. Mense wat met Windows werk, ken baie soortgelyke adresse soos 169.254.X.X - dit is adresse wat outomaties deur die IPv4-protokol opgestel is.
As 'n rekenaar 'n DHCP-bediener vir 'n IP-adres vra, maar om een of ander rede nie daarmee kan kommunikeer nie, het Microsoft-toestelle 'n meganisme wat die rekenaar toelaat om 'n IP-adres aan homself toe te ken. In hierdie geval sal die adres iets soos volg wees: 169.254.1.1. 'n Soortgelyke situasie sal ontstaan as ons 'n rekenaar, 'n skakelaar en 'n router het. Gestel die router het nie 'n IP-adres van die DHCP-bediener ontvang nie en het outomaties dieselfde IP-adres 169.254.1.1 aan homself toegeken. Daarna sal dit 'n ARP-uitsaaiversoek oor die netwerk deur die skakelaar stuur, waarin dit sal vra of een of ander netwerktoestel hierdie adres het. Nadat die rekenaar 'n versoek ontvang het, sal die rekenaar hom antwoord: "Ja, ek het presies dieselfde IP-adres!", waarna die router vir homself 'n nuwe ewekansige adres sal toewys, byvoorbeeld 169.254.10.10, en weer 'n ARP-versoek oor stuur die netwerk.
As niemand rapporteer dat hy dieselfde adres het nie, dan sal hy die adres 169.254.10.10 vir homself hou. Toestelle op die plaaslike netwerk mag dus glad nie die DHCP-bediener gebruik nie, deur die meganisme van outomatiese toewysing van IP-adresse aan hulself te gebruik om met mekaar te kommunikeer. Dit is wat outokonfigurasie van IP-adres is, wat ons al baie keer gesien het, maar nog nooit gebruik het nie.
Net so het IPv6 'n meganisme om skakel plaaslike IP-adresse toe te ken wat begin met FE80::. Die skuinsstreep 64 beteken die skeiding van netwerkadresse en gasheeradresse. In hierdie geval beteken die eerste 64 die netwerk, en die tweede 64 beteken die gasheer.
FE80:: beteken adresse soos FE80.0.0.0/, waar die skuinsstreep gevolg word deur 'n deel van die gasheeradres. Hierdie adresse is nie dieselfde vir ons toestel en die koppelvlak wat daaraan gekoppel is nie en word outomaties gekonfigureer. In hierdie geval gebruik die gasheerdeel die MAC-adres. Soos u weet, is die MAC-adres 'n 48-bis IP-adres wat uit 6 blokke van 2 heksadesimale getalle bestaan. Microsoft gebruik so 'n stelsel, Cisco gebruik 3 blokke van 4 heksadesimale getalle.
In ons voorbeeld sal ons die Microsoft-volgorde van die vorm 11:22:33:44:55:66 gebruik. Hoe ken dit die MAC-adres van 'n toestel toe? Hierdie reeks nommers in die gasheeradres, wat die MAC-adres is, word in twee dele verdeel: aan die linkerkant is drie groepe van 11:22:33, aan die regterkant is drie groepe van 44:55:66, en FF en FE word tussen hulle bygevoeg. Dit skep 'n 64-bis-blok van die gasheer se IP-adres.
Soos u weet, is die volgorde 11:22:33:44:55:66 'n MAC-adres wat uniek is vir elke toestel. Deur FF:FE MAC-adresse tussen twee groepe nommers in te stel, kry ons 'n unieke IP-adres vir hierdie toestel. Dit is hoe 'n IP-adres van die Plaaslike Skakel-tipe geskep word, wat slegs gebruik word om kommunikasie tussen bure sonder spesiale konfigurasie en spesiale bedieners te bewerkstellig. So 'n IP-adres kan slegs binne een netwerksegment gebruik word en kan nie vir eksterne kommunikasie buite hierdie segment gebruik word nie.
Die volgende tipe adres is die Unique Site Local Scope, wat ooreenstem met private IPv4 IP-adresse soos 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 en 192.168.0.0/16. Die rede waarom interne private en eksterne openbare IP-adresse gebruik word, is as gevolg van die NAT-tegnologie waaroor ons in vorige lesse gepraat het. Unique Site Local Scope is 'n tegnologie wat interne IP-adresse genereer. Jy kan sê: "Imran, omdat jy gesê het dat elke toestel sy eie IP-adres kan hê, daarom het ons na IPv6 oorgeskakel", en jy sal heeltemal reg wees. Maar sommige mense verkies om die konsep van interne IP-adresse om veiligheidsredes te gebruik. In hierdie geval word NAT as 'n brandmuur gebruik, en eksterne toestelle kan nie arbitrêr kommunikeer met toestelle wat binne die netwerk geleë is nie, omdat hulle plaaslike IP-adresse het wat nie vanaf die eksterne internet toeganklik is nie. NAT skep egter baie probleme met VPN’s, soos die ESP-protokol. IPv4 het IPSec vir sekuriteit gebruik, maar IPv6 het 'n ingeboude sekuriteitsmeganisme, so kommunikasie tussen interne en eksterne IP-adresse is baie maklik.
Om dit te doen, het IPv6 twee verskillende tipes adresse: terwyl Unieke Plaaslike adresse ooreenstem met IPv4 interne IP-adresse, stem Globale adresse ooreen met IPv4 eksterne adresse. Baie mense kies om glad nie Unieke Plaaslike adresse te gebruik nie, ander kan nie daarsonder klaarkom nie, so dit is die onderwerp van voortdurende debat. Ek glo dat jy baie meer voordele sal kry as jy net eksterne IP-adresse gebruik, hoofsaaklik in terme van mobiliteit. My toestel sal byvoorbeeld dieselfde IP-adres hê of ek nou in Bangalore of New York is, so ek kan maklik enige van my toestelle oral in die wêreld gebruik.
Soos ek gesê het, het IPv6 'n ingeboude sekuriteitsmeganisme waarmee u 'n veilige VPN-tonnel tussen u kantoorligging en u toestelle kan skep. Voorheen het ons 'n eksterne meganisme nodig gehad om so 'n VPN-tonnel te skep, maar in IPv6 is dit 'n ingeboude standaardmeganisme.
Aangesien ons vandag genoeg onderwerpe bespreek het, sal ek ons les onderbreek om die bespreking van die sesde weergawe van die IP-internetprotokol in die volgende video voort te sit. Vir huiswerk sal ek jou vra om goed te bestudeer wat die heksadesimale getallestelsel is, want om IPv6 te verstaan, is dit baie belangrik om die omskakeling van die binêre getallestelsel na heksadesimale te verstaan en omgekeerd. Byvoorbeeld, jy moet weet dat 1111=F, ensovoorts, net vir Google vra om dit uit te sorteer. In die volgende video-tutoriaal sal ek probeer om saam met jou in so 'n transformasie te oefen. Ek beveel aan dat jy vandag se video-tutoriaal verskeie kere kyk sodat jy nie enige vrae het oor die onderwerpe wat gedek word nie.
Dankie dat jy by ons gebly het. Hou jy van ons artikels? Wil jy meer interessante inhoud sien? Ondersteun ons deur 'n bestelling te plaas of by vriende aan te beveel, 30% afslag vir Habr-gebruikers op 'n unieke analoog van intreevlakbedieners, wat deur ons vir jou uitgevind is: (beskikbaar met RAID1 en RAID10, tot 24 kerne en tot 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 keer goedkoper? Net hier in Nederland! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - vanaf $99! Lees van
Bron: will.com