Hodiaŭ ni studos la protokolon IPv6. La antaŭa versio de la CCNA-kurso ne postulis detalan konatiĝon kun ĉi tiu protokolo, tamen, en la tria versio 200-125, ĝia profunda studo estas postulata por trapasi la ekzamenon. La IPv6-protokolo estis evoluigita antaŭ longe, sed dum longa tempo ĝi ne estis vaste uzata. Ĝi estas tre grava por la estonta evoluo de Interreto, ĉar ĝi celas forigi la mankojn de la ĉiea IPv4-protokolo.
Ĉar la IPv6-protokolo estas sufiĉe larĝa temo, mi dividis ĝin en du video-lernilojn: Tago 24 kaj Tago 25. La unuan tagon ni dediĉos al la bazaj konceptoj, kaj en la dua ni rigardos agordi IPv6-IP-adresojn por Cisco. aparatoj. Hodiaŭ, kiel kutime, ni traktos tri temojn: la bezono de IPv6, la formato de IPv6-adresoj, kaj la specoj de IPv6-adresoj.
Ĝis nun en niaj lecionoj ni uzis IP-adresojn v4, kaj vi kutimas, ke ili aspektas sufiĉe simplaj. Kiam vi vidis la adreson montritan sur ĉi tiu diapozitivo, vi perfekte komprenis, pri kio temas.
Tamen, v6 IP-adresoj aspektas sufiĉe malsamaj. Se vi ne konas kiel adresoj estas kreitaj en ĉi tiu versio de la Interreta Protokolo, vi unue miros, ke ĉi tiu speco de IP-adreso okupas multe da spaco. En la kvara versio de la protokolo, ni havis nur 4 dekumajn nombrojn, kaj ĉio estis simpla kun ili, sed imagu, ke vi devas diri al iu sinjoro X lian novan IP-adreson kiel 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e. :0370:7334.
Sed ne maltrankviliĝu - ni estos en multe pli bona pozicio ĉe la fino de ĉi tiu videolernilo. Ni unue rigardu kial IPv6 estis bezonata.
Hodiaŭ, plej multaj homoj uzas IPv4 kaj estas sufiĉe feliĉaj pri ĝi. Kial vi devis ĝisdatigi al la nova versio? Unue, versio 4 IP-adresoj longas 32 bitojn. Ĉi tio ebligas al vi krei proksimume 4 miliardojn da adresoj en Interreto, tio estas, la ĝusta nombro da IP-adresoj estas 232. En la momento de la kreado de IPv4, la programistoj kredis, ke ĉi tiu nombro da adresoj estis pli ol sufiĉa. Se vi memoras, adresoj de ĉi tiu versio estas dividitaj en 5 klasojn: aktivaj klasoj A, B, C kaj rezervaj klasoj D (multiskandado) kaj E (esplorado). Tiel, kvankam la nombro da laborantaj IP-adresoj estis nur 75% de la 4 miliardoj, la kreintoj de la protokolo estis certaj, ke ili sufiĉos por la tuta homaro. Tamen, pro la rapida disvolviĝo de la Interreto, manko de senpagaj IP-adresoj komencis esti sentita ĉiujare, kaj se ne estus por la uzo de NAT-teknologio, senpagaj IPv4-adresoj estus fininta antaŭ longe. Fakte, NAT fariĝis la savanto de ĉi tiu Interreta protokolo. Tial necesis krei novan version de la interreta protokolo, sen la mankoj de la 4-a versio. Vi eble demandos kial vi saltis rekte de versio 5 al versio 1,2. Ĉi tio estas ĉar versio 3, kiel versioj XNUMX kaj XNUMX, estis eksperimenta.
Do, v6 IP-adresoj havas 128-bitan adresspacon. Kiom da fojoj vi pensas, ke la nombro da eblaj IP-adresoj pliiĝis? Vi verŝajne diros: "4 fojojn!". Sed ne estas, ĉar 234 jam estas 4-oble pli granda ol 232. Do 2128 estas nekredeble granda - ĝi egalas al 340282366920938463463374607431768211456. Tio estas la nombro da IP-adresoj disponeblaj per IPv6. Ĉi tio signifas, ke vi povas asigni IP-adreson al ĉio, kion vi volas: via aŭto, telefono, brakhorloĝo. Moderna homo povas havi tekkomputilon, plurajn saĝtelefonojn, inteligentajn horloĝojn, inteligentan hejmon - televidilon konektitan al Interreto, lavmaŝinon konektitan al Interreto, tutan domon konektitan al Interreto. Ĉi tiu nombro da adresoj permesas la koncepton de "Interreto de Aĵoj", kiu estas subtenata de Cisco. Ĉi tio signifas, ke ĉiuj aferoj en via vivo estas konektitaj al la interreto kaj ili ĉiuj bezonas sian propran IP-adreson. Kun IPv6 eblas! Ĉiu homo sur la Tero povas uzi milionojn da adresoj de ĉi tiu versio por siaj aparatoj, kaj ankoraŭ estos tro multaj senpagaj. Ni ne povas antaŭdiri kiel evoluos teknologio, sed ni povas esperi, ke la homaro ne venos al la tempo, kiam nur 1 komputilo restas sur la Tero. Oni povas supozi, ke IPv6 ekzistos dum longa, longa tempo. Ni rigardu, kio estas la sesa versio IP-adresformato.
Ĉi tiuj adresoj estas montrataj kiel 8 grupoj de deksesuma nombroj. Tio signifas, ke ĉiu signo de la adreso longas 4 bitojn, do ĉiu grupo de 4 tiaj signoj longas 16 bitojn, kaj la tuta adreso longas 128 bitojn. Ĉiu grupo de 4 signoj estas apartigita de la sekva grupo per dupunkto, male al IPv4-adresoj kie la grupoj estis apartigitaj per punktoj, ĉar la punkto estas la dekuma reprezentado de nombroj. Ĉar tia adreso ne estas facile memorebla, ekzistas pluraj reguloj por mallongigi ĝin. La unua regulo diras, ke grupoj de ĉiuj nuloj povas esti anstataŭigitaj per duoblaj dupunktoj. Simila operacio povas esti farita super ĉiu IP-adreso nur 1 fojon. Ni vidu kion tio signifas.
Kiel vi povas vidi, en la donita adresekzemplo, estas tri grupoj de 4 nuloj. La tuta nombro da dupunktoj disigantaj ĉi tiujn 0000:0000:0000 grupojn estas 2. Tiel, se vi uzas duoblan dupunkton ::, tio signifos, ke grupoj de nuloj troviĝas ĉe ĉi tiu adresloko. Do kiel vi scias kiom da nuloj ĉi tiu duobla dupunkto signifas? Se vi rigardas la mallongigitan formon de la adreso, vi povas kalkuli 5 grupojn de 4 signoj. Sed ĉar ni scias, ke la kompleta adreso konsistas el 8 grupoj, tiam la duobla dupunkto signifas 3 grupojn de 4 nuloj. Jen la unua regulo de la mallongigita formo de la adreso.
La dua regulo diras, ke vi povas forĵeti antaŭajn nulojn en ĉiu grupo de signoj. Ekzemple, la 6-a grupo de la longa formo de la adreso aspektas kiel 04FF, kaj ĝia mallongigita formo aspektos kiel 4FF, ĉar ni faligis la antaŭan nulon. Tiel, la eniro 4FF signifas nenion pli ol 04FF.
Uzante ĉi tiujn regulojn, vi povas mallongigi ajnan IP-adreson. Tamen, eĉ post la mallongigo, ĉi tiu adreso ne aspektas vere mallonga. Poste ni rigardos, kion vi povas fari pri ĝi, nun nur memoru ĉi tiujn 2 regulojn.
Ni rigardu, kio estas la IPv4 kaj IPv6-adreskapoj.
Ĉi tiu bildo, kiun mi prenis el la interreto, klarigas tre bone la diferencon inter la du kaplinioj. Kiel vi povas vidi, la IPv4-adreskapo estas multe pli kompleksa kaj enhavas pli da informoj ol la IPv6-kapo. Se la kaplinio estas kompleksa, tiam la enkursigilo pasigas pli da tempo prilaborante ĝin por fari decidon pri envojigo, do kiam oni uzas pli simplajn IP-adresojn de la sesa versio, enkursigiloj funkcias pli efike. Tial IPv6 estas multe pli bona ol IPv4.
IPv4-kapa longo de 0 ĝis 31 bitoj okupas 32 bitojn. Ekskludante la lastan linion de Opcioj kaj Plenigado, IP-adreso de versio 4 estas 20-bajta adreso, kio signifas, ke ĝia minimuma grandeco estas 20 bajtoj. La adreslongo de la sesa versio ne havas minimuman grandecon, kaj tia adreso havas fiksan longon de 40 bajtoj.
En la IPv4-kapo, versio venas unue, sekvita de la longo de la IHL-kapo. La defaŭlta estas 20 bajtoj, sed se pliaj Opcioj-informoj estas specifitaj en la kaplinio, ĝi povas esti pli longa. Uzante Wireshark, vi povas legi Versio-valoron de 4 kaj IHL-valoron de 5, kio signifas kvin vertikalajn blokojn de 4 bajtoj (32 bitoj) ĉiu, ne kalkulante la Opcioj-blokon.
La Tipo de Servo indikas la naturon de la pakaĵeto - ekzemple, voĉa pako aŭ datumpakaĵo, ĉar voĉa trafiko havas prioritaton super aliaj specoj de trafiko. Resume, ĉi tiu kampo indikas la prioritaton de la trafiko. Tuta Longo estas la sumo de la kaplongo de 20 bajtoj kaj plie la longo de la utila ŝarĝo, kiu estas la datenoj transdonitaj. Se ĝi estas 50 bajtoj, tiam la totala longo estos 70 bajtoj. La Identiga pakaĵeto estas uzata por kontroli la integrecon de la pako uzante la ĉeksum-parametron de la Header Checksum-titolo. Se la pakaĵo estas fragmentigita en 5 partojn, ĉiu el ili devas havi la saman identigilon - fragment ofset Fragment Offset, kiu povas havi valoron de 0 ĝis 4, dum ĉiu fragmento de la pakaĵo devas havi la saman ofsetan valoron. La flagoj indikas ĉu fragmentŝanĝo estas permesita. Se vi ne volas ke datuma fragmentiĝo okazu, vi starigas la DF - ne fragmentu flagon. Estas flago MF - pli fragmento. Ĉi tio signifas, ke se la unua pako estas fragmentigita en 5 pecojn, tiam la dua pako estos agordita al 0, tio signifas ne plu fragmentoj! En ĉi tiu kazo, la lasta fragmento de la unua pakaĵo estos markita 4, tiel ke la ricevanta aparato povas facile malmunti la pakaĵon, tio estas, apliki malfragmentadon.
Atentu la kolorojn uzatajn sur ĉi tiu lumbildo. Kampoj kiuj estis ekskluditaj de la IPv6-kapo estas markitaj ruĝe. La blua koloro montras la parametrojn kiuj estis translokigitaj de la kvara ĝis la sesa versio de la protokolo en modifita formo. La flavaj skatoloj restis senŝanĝaj en ambaŭ versioj. La verda koloro montras kampon, kiu unue aperis nur en IPv6.
La kampoj Identigo, Flagoj, Fragmento-Ofseto kaj Header Checksum estas forigitaj pro la fakto, ke fragmentiĝo ne okazas en modernaj datumtransigokondiĉoj kaj ne necesas kontrolado de ĉeksumo. Antaŭ multaj jaroj, kun malrapidaj datumtranslokigoj, fragmentiĝo estis sufiĉe ofta, sed hodiaŭ IEEE 802.3 Ethernet kun 1500-bajta MTU estas ĉiea, kaj fragmentiĝo ne plu estas renkontita.
TTL, aŭ paka tempo por vivi, estas retronombrado - kiam la tempo por vivi atingas 0, la pakaĵeto estas faligita. Fakte, ĉi tiu estas la maksimuma nombro da lupolo, kiuj povas esti faritaj en ĉi tiu reto. La kampo Protokolo indikas kiu protokolo, TCP aŭ UDP, estas uzata en la reto.
Header Checksum estas malrekomendita parametro, do ĝi estis forigita de la nova versio de la protokolo. Venontaj estas la 32-bita fontadreso kaj 32-bita cel-adreskampoj. Se ni havas iujn informojn en la linio Opcioj, tiam la IHL-valoro ŝanĝiĝas de 5 al 6, indikante, ke estas plia kampo en la kaplinio.
La IPv6-kapo ankaŭ uzas la Version-version, kaj la Trafika Klaso respondas al la Tipo de Servo-kampo en la IPv4-kapo. La Fluo-Etikedo estas simila al la Trafika Klaso kaj estas uzata por simpligi la vojigon de homogena fluo de pakaĵetoj. Utila Longo signifas la longon de la utila ŝarĝo, aŭ la grandecon de la datumkampo situanta en la kampo sub la kaplinio. La longo de la kaplinio mem, 40 bajtoj, estas konstanta kaj tial ne menciita ie ajn.
La sekva kaplinio, Next Header, indikas kian kaplinion havos la sekva pako. Ĉi tio estas tre utila funkcio, kiu fiksas la tipon de la sekva transporta protokolo - TCP, UDP, ktp., kaj kiu estos tre postulata en estontaj teknologioj pri transigo de datumoj. Eĉ se vi uzas vian propran protokolon, vi povas ekscii, kiu protokolo estas la sekva.
La hoplimo, aŭ Hop Limit, estas analoga al la TTL en la IPv4-kapo, ĝi estas mekanismo por malhelpi vojajn buklojn. Venontaj estas la 128-bita fontadreso kaj 128-bita cel-adreskampoj. La tuta kaplinio havas 40 bajtojn. Kiel mi diris, IPv6 estas multe pli simpla ol IPv4 kaj multe pli efika por decidoj pri enkursigado de enkursigiloj.
Konsideru la specojn de IPv6-adresoj. Ni scias kio estas unicast - ĝi estas direktita dissendo kiam unu aparato estas rekte konektita al alia kaj ambaŭ aparatoj povas nur komuniki unu kun la alia. Multicast estas elsenda dissendo kaj signifas ke pluraj aparatoj povas komuniki kun unu aparato samtempe, kiu, siavice, povas komuniki kun pluraj aparatoj samtempe. Tiusence, multielsendo estas kiel radiostacio, kies signaloj estas distribuitaj ĉie. Se vi volas aŭdi specifan kanalon, vi devas agordi vian radion al specifa frekvenco. Se vi memoras la video-lerniilon pri la RIP-protokolo, tiam vi scias, ke ĉi tiu protokolo uzas la elsendan domajnon 255.255.255.255 por distribui ĝisdatigojn, al kiuj ĉiuj subretoj estas konektitaj. Sed nur tiuj aparatoj, kiuj uzas la RIP-protokolon, ricevos ĉi tiujn ĝisdatigojn.
Alia speco de elsendo kiu ne estis vidita en IPv4 nomiĝas Anycast. Ĝi estas uzata kiam vi havas multajn aparatojn kun la sama IP-adreso kaj permesas sendi pakaĵojn al la plej proksima celo de grupo de ricevantoj.
En la kazo de la Interreto, kie ni havas CDN-retojn, ni povas doni ekzemplon de la jutuba servo. Ĉi tiu servo estas uzata de multaj homoj en malsamaj partoj de la mondo, sed ĉi tio ne signifas, ke ili ĉiuj konektas rekte al la servilo de la kompanio en Kalifornio. La jutuba servo havas multajn servilojn tra la mondo, ekzemple mia hinda jutuba servilo situas en Singapuro. Simile, la IPv6-protokolo havas enkonstruitan mekanismon por efektivigi CDN-transsendon uzante geografie distribuitan retstrukturon, tio estas, uzante Anycast.
Kiel vi povas vidi, mankas ĉi tie alia elsendo-tipo, Broadcast, ĉar IPv6 ne uzas ĝin. Sed Multicast en ĉi tiu protokolo agas simile al Broadcast en IPv4, nur en pli efika maniero.
La sesa versio de la protokolo uzas tri specojn de adresoj: Link Loka, Unique Site Loka kaj Tutmonda. Ni memoras, ke en IPv4 unu interfaco havas nur unu IP-adreson. Ni supozu, ke ni havas du enkursigilojn konektitajn unu al la alia, do ĉiu el la konektinterfacoj havos nur 1 IP-adreson. Kiam vi uzas IPv6, ĉiu interfaco aŭtomate ricevas Link Lokan IP-adreson. Ĉi tiuj adresoj komenciĝas per FE80::/64.
Ĉi tiuj IP-adresoj estas uzataj nur por lokaj konektoj. Homoj laborantaj kun Vindozo scias tre similajn adresojn kiel 169.254.X.X - ĉi tiuj estas adresoj aŭtomate agorditaj per la IPv4-protokolo.
Se komputilo petas IP-adreson de DHCP-servilo, sed ial ne povas komuniki kun ĝi, Mikrosoftaj aparatoj havas mekanismon, kiu permesas al la komputilo atribui IP-adreson al si. En ĉi tiu kazo, la adreso estos io tia: 169.254.1.1. Simila situacio aperos se ni havos komputilon, ŝaltilon kaj enkursigilon. Supozu, ke la enkursigilo ne ricevis IP-adreson de la DHCP-servilo kaj aŭtomate atribuis al si la saman IP-adreson 169.254.1.1. Post tio, ĝi sendos ARP-elsendan peton tra la reto per la ŝaltilo, en kiu ĝi demandos ĉu iu reta aparato havas ĉi tiun adreson. Ricevinte peton, la komputilo respondos al li: "Jes, mi havas precize la saman IP-adreson!", Post kio la enkursigilo asignos al si novan hazardan adreson, ekzemple, 169.254.10.10, kaj denove sendos ARP-peton al si. la reto.
Se neniu raportas, ke li havas la saman adreson, tiam li konservos la adreson 169.254.10.10 por si. Tiel, aparatoj en la loka reto eble tute ne uzas la DHCP-servilon, uzante la mekanismon de aŭtomata atribuo de IP-adresoj al si mem por komuniki unu kun la alia. Jen kio estas aŭtomata agordo de IP-adreso, kiun ni vidis multajn fojojn sed neniam uzis.
Simile, IPv6 havas mekanismon por atribui Link Local IP-adresojn komencante per FE80::. La oblikvo 64 signifas la apartigon de retadresoj kaj mastro-adresoj. En ĉi tiu kazo, la unua 64 signifas la reton, kaj la dua 64 signifas la gastiganto.
FE80:: signifas adresojn kiel FE80.0.0.0/, kie la oblikvo estas sekvata de parto de la gastiga adreso. Ĉi tiuj adresoj ne estas la samaj por nia aparato kaj la interfaco konektita al ĝi kaj estas agorditaj aŭtomate. En ĉi tiu kazo, la gastiga parto uzas la MAC-adreson. Kiel vi scias, la MAC-adreso estas 48-bita IP-adreso, konsistanta el 6 blokoj de 2 deksesuma nombroj. Microsoft uzas tian sistemon, Cisco uzas 3 blokojn de 4 deksesuma nombroj.
En nia ekzemplo, ni uzos la Microsoft-sekvencon de la formo 11:22:33:44:55:66. Kiel ĝi atribuas la MAC-adreson de aparato? Ĉi tiu sinsekvo de nombroj en la gastiga adreso, kiu estas la MAC-adreso, estas dividita en du partojn: maldekstre estas tri grupoj de 11:22:33, dekstre tri grupoj de 44:55:66, kaj FF kaj FE estas aldonitaj inter ili. Ĉi tio kreas 64-bitan blokon de la IP-adreso de la gastiganto.
Kiel vi scias, la sekvenco 11:22:33:44:55:66 estas MAC-adreso kiu estas unika por ĉiu aparato. Agordante FF:FE MAC-adresojn inter du grupoj de nombroj, ni ricevas unikan IP-adreson por ĉi tiu aparato. Tiel kreiĝas IP-adreso de la tipo Loka Ligo, kiu estas uzata nur por establi komunikadon inter najbaroj sen speciala agordo kaj specialaj serviloj. Tia IP-adreso nur povas esti uzata ene de unu retsegmento kaj ne povas esti uzata por ekstera komunikado ekster ĉi tiu segmento.
La sekva speco de adreso estas la Unika Reteja Loka Amplekso, kiu respondas al la internaj (privataj) IPv4 IP-adresoj kiel 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, kaj 192.168.0.0/16. La kialo, kial internaj privataj kaj eksteraj publikaj IP-adresoj estas uzataj, estas pro la NAT-teknologio, pri kiu ni parolis en antaŭaj lecionoj. Unika Site Local Scope estas teknologio, kiu generas internajn IP-adresojn. Vi povas diri: "Imran, ĉar vi diris, ke ĉiu aparato povas havi propran IP-adreson, tial ni ŝanĝis al IPv6", kaj vi tute pravos. Sed iuj homoj preferas uzi la koncepton de internaj IP-adresoj pro sekurecaj kialoj. En ĉi tiu kazo, NAT estas uzata kiel fajroŝirmilo, kaj eksteraj aparatoj ne povas arbitre komuniki kun aparatoj situantaj ene de la reto, ĉar ili havas lokajn IP-adresojn, kiuj ne estas alireblaj de la ekstera Interreto. Tamen, NAT kreas multajn problemojn kun VPN-oj, kiel la ESP-protokolo. IPv4 uzis IPSec por sekureco, sed IPv6 havas enkonstruitan sekurecan mekanismon, do komunikado inter internaj kaj eksteraj IP-adresoj estas tre facila.
Por fari tion, IPv6 havas du malsamajn specojn de adresoj: dum Unika Lokaj adresoj respondas al IPv4 internaj IP-adresoj, Tutmondaj adresoj respondas al IPv4 eksteraj adresoj. Multaj homoj elektas tute ne uzi Unika Lokaj adresoj, aliaj ne povas malhavi ilin, do tio estas la temo de konstanta debato. Mi kredas, ke vi ricevos multe pli da avantaĝoj se vi uzas nur eksterajn IP-adresojn, ĉefe laŭ movebleco. Ekzemple, mia aparato havos la saman IP-adreson ĉu mi estas en Bengaluro aŭ Novjorko, do mi povas facile uzi iun ajn el miaj aparatoj ie ajn en la mondo.
Kiel mi diris, IPv6 havas enkonstruitan sekurecan mekanismon, kiu ebligas al vi krei sekuran VPN-tunelon inter via oficejo kaj viaj aparatoj. Antaŭe, ni bezonis eksteran mekanismon por krei tian VPN-tunelon, sed en IPv6 ĉi tio estas enkonstruita norma mekanismo.
Ĉar ni diskutis sufiĉe da temoj hodiaŭ, mi interrompos nian lecionon por daŭrigi la diskuton pri la sesa versio de la IP-Interreta Protokolo en la sekva video. Por hejmtasko, mi petos vin bone studi, kio estas la deksesuma nombrosistemo, ĉar por kompreni IPv6, estas tre grave kompreni la konvertiĝon de la duuma nombrosistemo al deksesuma kaj inverse. Ekzemple, vi devus scii ke 1111=F, kaj tiel plu, simple petu Guglon ordigi ĝin. En la sekva videolernilo, mi provos praktiki kun vi en tia transformo. Mi rekomendas, ke vi spektu la hodiaŭan videolerniilon plurfoje, por ke vi ne havu demandojn pri la pritraktitaj temoj.
Dankon pro restado ĉe ni. Ĉu vi ŝatas niajn artikolojn? Ĉu vi volas vidi pli interesan enhavon? Subtenu nin farante mendon aŭ rekomendante al amikoj, 30% rabato por uzantoj de Habr sur unika analogo de enirnivelaj serviloj, kiu estis inventita de ni por vi: (havebla kun RAID1 kaj RAID10, ĝis 24 kernoj kaj ĝis 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 fojojn pli malmultekosta? Nur ĉi tie en Nederlando! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - ekde $99! Legu pri
fonto: www.habr.com