Hjoed sille wy it IPv6-protokol studearje. De foarige ferzje fan 'e CCNA-kursus frege gjin detaillearre fertroud te meitsjen mei dit protokol, mar yn' e tredde ferzje fan 200-125 is har yngeande stúdzje ferplicht om it eksamen te slagjen. It IPv6-protokol waard frij lang lyn ûntwikkele, mar foar in lange tiid waard it net breed brûkt. It is heul wichtich foar de fierdere ûntwikkeling fan it ynternet, om't it bedoeld is om de tekoarten fan it ubiquitous IPv4-protokol te eliminearjen.
Om't it IPv6-protokol in frij breed ûnderwerp is, haw ik it ferdield yn twa fideo-lessen: Dei 24 en Dei 25. De earste dei sille wy wije oan de basisbegripen, en op 'e twadde sille wy sjen nei it ynstellen fan IP-adressen mei de IPv6 protokol foar Cisco apparaten. Hjoed sille wy lykas gewoanlik trije ûnderwerpen dekke: de needsaak foar IPv6, it formaat fan IPv6-adressen, en de soarten IPv6-adressen.
Oant no ta yn ús lessen hawwe wy IP-adressen brûkt mei it v4-protokol, en jo binne wend oan it feit dat se frij ienfâldich sjogge. Doe't jo it adres op dizze dia seagen, begrepen jo goed wêr't wy it oer hiene.
v6 IP-adressen sjogge lykwols heul oars. As jo net bekend binne mei hoe't IP-adressen wurde makke yn dizze ferzje fan it ynternetprotokol, is it earste ding dat jo miskien ferrast is dat dit type IP-adres in soad romte nimt. Yn 'e fjirde ferzje fan it protokol hienen wy mar 4 desimale nûmers, en alles wie ienfâldich mei har, mar stel jo foar dat jo in bepaalde hear X syn nije IP-adres fertelle moatte lykas 2001: 0db8: 85a3: 0000: 0000: 8a2e: 0370: 7334.
Meitsje jo lykwols gjin soargen - wy sille yn in folle bettere posysje wêze oan 'e ein fan dizze fideo-tutorial. Litte wy earst sjen wêrom't d'r ferlet wie om IPv6 te brûken.
Tsjintwurdich brûke de measte minsken IPv4 en binne der aardich bliid mei. Wêrom moasten jo oerstappe nei de nije ferzje? Earst binne ferzje 4 IP-adressen 32 bits lang. Dit soarget foar it meitsjen fan likernôch 4 miljard adressen op it ynternet, dat is, it krekte oantal IP-adressen is 232. Yn 'e tiid fan' e skepping fan IPv4 leauden ûntwikkelders dat dit oantal adressen mear as genôch wie. As jo it ûnthâlde, binne de adressen fan dizze ferzje ferdield yn 5 klassen: aktive klassen A, B, C en reserveklassen D (multicasting) en E (ûndersyk). Sa, hoewol it oantal wurkjende IP-adressen mar 75% fan 4 miljard wie, wiene de makkers fan it protokol der wis fan dat d'r genôch wêze soe foar it hiele minskdom. Troch de rappe ûntwikkeling fan it ynternet begon d'r elk jier lykwols in tekoart te wêzen oan fergese IP-adressen, en as net foar it gebrûk fan NAT-technology, soene fergese IPv4-adressen lang lyn útrûn wêze. Yn feite waard NAT de rêder fan dit ynternetprotokol. Dêrom wie d'r needsaak om in nije ferzje fan it ynternetprotokol te meitsjen, sûnder de tekoarten fan 'e 4e ferzje. Jo kinne freegje wêrom't se direkt fan 'e fjirde ferzje nei de seisde giene. Dit komt troch it feit dat ferzje 5, lykas ferzjes 1,2 en 3, eksperiminteel wiene.
Dat, v6 IP-adressen hawwe in 128-bit adresromte. Hoefolle kearen tinke jo dat it oantal mooglike IP-adressen tanommen is? Jo sille wierskynlik sizze: "4 kear!" Mar dit is net wier, want 234 is al 4 kear grutter as 232. De wearde 2128 is dus ongelooflijk grut - it is gelyk oan 340282366920938463463374607431768211456. Dit is it oantal IP6-adressen beskikber ûnder it IPv-protokol. Dit betsjut dat jo in IP-adres kinne tawize oan alles wat jo wolle: jo auto, jo tillefoan, jo horloazje. In moderne persoan kin in laptop hawwe, ferskate smartphones, in tûke horloazje, in tûk hûs - in tv ferbûn mei it ynternet, in waskmasine ferbûn mei it ynternet, in heule hûs ferbûn mei it ynternet. Dit oantal adressen makket it mooglik om it konsept "Internet of Things" út te fieren dat Cisco stipet. Dit betsjut dat alle dingen yn jo libben ferbûn binne mei it ynternet, en se hawwe allegear har eigen IP-adres nedich. Mei IPv6 is it mooglik! Elke persoan op ierde koe miljoenen adressen fan dizze ferzje brûke foar har apparaten, en d'r soene noch te folle frije wêze. Wy kinne net foarsizze hoe't technology sil ûntwikkelje, mar wy kinne hoopje dat it minskdom sil net komme ta in tiid dat der is mar 1 kompjûter oerbleaun op ierde. Wy kinne oannimme dat IPv6 sil bestean foar in lange, lange tiid. Litte wy sjen wat it IP-adresformaat fan ferzje XNUMX is.
Dizze adressen wurde werjûn as 8 groepen heksadesimale nûmers. Dit betsjut dat elk adreskarakter 4 bits lang is, dus elke groep fan 4 sokke tekens is 16 bits lang, en it hiele adres is 128 bits lang. Elke groep fan 4 karakters wurdt skieden fan de folgjende groep troch in kolon, yn tsjinstelling ta IPv4 adressen dêr't groepen waarden skieden troch perioaden omdat de perioade is in desimale foarm fan sifers. Om't sa'n adres net maklik te ûnthâlden is, binne d'r ferskate regels om it yn te koartsjen. De earste regel stelt dat groepen besteande út alle nullen kinne wurde ferfongen troch dûbele kolons. In ferlykbere operaasje kin op elk IP-adres mar 1 kear wurde útfierd. Litte wy sjen nei wat dit betsjut.
Sa't jo sjen kinne, binne d'r yn it opjûne foarbyldadres trije groepen fan 4 nullen. It totale oantal kolons dat dizze groepen skiedt 0000:0000:0000 is 2. As jo dus in dûbele kolon :: brûke, sil dit betsjutte dat der groepen fan nullen binne op dizze lokaasje yn it adres. Hoe witte jo hoefolle groepen nullen dizze dûbele kolon foarstelt? As jo sjogge nei de ôfkoarte foarm fan it skriuwen fan in adres, kinne jo telle 5 groepen fan 4 tekens. Mar om't wy witte dat in folslein adres bestiet út 8 groepen, dan betsjut de dûbele kolon 3 groepen fan 4 nullen. Dit is de earste regel fan 'e ôfkoarte adresfoarm.
De twadde regel stelt dat jo liedende nullen kinne ferwiderje yn elke groep karakters. Bygelyks, groep 6 fan 'e folsleine foarm fan it adres liket 04FF, mar syn koarte foarm soe lykje op 4FF omdat wy sakke de foaroansteande nul. Dat de yngong 4FF betsjut neat mear as 04FF.
Mei dizze regels kinne jo elk IP-adres ynkoarte. Lykwols, sels nei ferkoarting, dit adres liket net echt koart. Wy sille sjen nei wat jo kinne dwaan oan dit letter, mar tink foar no gewoan dizze 2 regels.
Litte wy sjen wat de kopteksten fan IPv4- en IPv6-ferzjes binne.
Dizze foto dy't ik fan it ynternet naam, ferklearret it ferskil tusken de twa titels tige goed. Sa't jo sjen kinne, is de IPv4-adreskoptekst folle komplekser en befettet mear ynformaasje dan de IPv6-koptekst. As de koptekst kompleks is, dan besteegje de router mear tiid oan it ferwurkjen om in routingbeslút te meitsjen, dus by it brûken fan ienfâldiger ferzje 6 IP-adressen, wurkje routers effisjinter. Dit is wêrom IPv4 folle better is dan IPvXNUMX.
In IPv4-headerlingte fan 0 oant 31 bits nimt 32 bits yn. Sûnder de lêste Opsjes en Padding line is in IP ferzje 4 adres in 20-byte adres, wat betsjut dat syn minimale grutte is 20 bytes. De lingte fan it seisde ferzjeadres hat gjin minimale grutte, en sa'n adres hat in fêste lingte fan 40 bytes.
De IPv4-header komt earst mei de ferzje, dan de lingte fan 'e IHL-header. Standert is dit 20 bytes, mar as ekstra opsjesynformaasje yn 'e koptekst oanjûn is, kin it langer wêze. As jo Wireshark brûke, kinne jo in ferzjewearde fan 4 en in IHL-wearde fan 5 lêze, dat betsjut fiif fertikale blokken fan elk 4 bytes (32 bits), net ynklusyf it Opsjesblok.
It type tsjinst jout de aard fan it pakket oan - bygelyks in stimpakket of in gegevenspakket, om't stimferkear prioriteit hat boppe oare soarten ferkear. Koartsein, dit fjild jout de prioriteit fan it ferkear oan. Totale lingte Totale lingte is de som fan 'e lingte fan' e koptekst fan 20 byte plus de lingte fan 'e lading, dat is de gegevens dy't wurde oerdroegen. As it 50 bytes is, dan sil de totale lingte 70 bytes wêze. Pakketidentifikaasje wurdt brûkt om de yntegriteit fan it pakket te ferifiearjen mei de parameter Header Checksum. As in pakket is ferdield yn 5 dielen, elk fan harren moat hawwe deselde identifier - Fragmint Offset, dat kin hawwe in wearde fan 0 oan 4, en elk fragmint fan it pakket moat hawwe deselde offset wearde. Flaggen jouwe oan oft fragmint ferpleatsing tastien is. As jo net wolle dat datafragmentaasje optreedt, set jo de DF - net fragmint flagge. Der is in flagge MF - mear fragmint. Dit betsjut dat as it earste pakket ferdield is yn 5 dielen, dan sil it twadde pakket op 0 ynsteld wurde, dat betsjut gjin fragminten mear! Yn dit gefal sil it lêste fragmint fan it earste pakket 4 wurde markearre, sadat it ûntfangende apparaat it pakket maklik kin disassemble, dat is, defragmentaasje tapasse.
Notysje de kleuren brûkt op dizze slide. Fjilden yn read jouwe fjilden oan dy't útsletten binne fan 'e IPv6-koptekst. Blauwe kleur toant de parameters dy't ferhuze fan 'e fjirde nei de seisde ferzje fan it protokol yn in wizige foarm. De giele fjilden bliuwe yn beide ferzjes net feroare. Grien toant in fjild dat earst allinich yn IPv6 ferskynde.
De fjilden Identifikaasje, Flaggen, Fragmint Offset en Header Checksum waarden útsletten fanwegen it feit dat yn moderne gegevensoerdrachtbetingsten gjin fragmintaasje foarkomt en kontrôlesumferifikaasje net fereaske is. In protte jierren lyn, doe't gegevensoerdracht traach wie, wie fragmintaasje frij gewoan, mar hjoed wurdt IEEE 802.3 Ethernet mei in 1500-byte MTU in soad brûkt, en fragmintaasje komt net mear foar.
TTL, of pakkettiid om te libjen, is in countdown-teller - as de tiid om te libjen 0 berikt, wurdt it pakket wegere. Yn feite is dit it maksimum oantal hops dat kin wurde makke op in bepaald netwurk. It fjild Protokol lit sjen hokker protokol, TCP of UDP, wurdt brûkt op it netwurk.
Header Checksum is in ferâldere parameter, dus it is útsletten fan 'e nije ferzje fan it protokol. Folgjende binne de 32-bit boarne adres en 32-bit bestimming adres fjilden. As wy wat ynformaasje hawwe yn 'e line Opsjes, dan feroaret de IHL-wearde fan 5 nei 6, wat oanjout dat d'r in ekstra fjild is yn' e koptekst.
De IPv6-koptekst brûkt ek de ferzjeferzje, en de ferkearsklasse komt oerien mei it type tsjinstfjild yn 'e IPv4-koptekst. In Flow Label is fergelykber mei in Traffic Class en tsjinnet te ferienfâldigjen de routing fan in unifoarm stream fan pakketten. Payload Length ferwiist nei de lingte fan de payload, of de grutte fan it gegevens fjild leit yn it fjild ûnder de koptekst. De lingte fan de koptekst sels, 40 bytes, is konstant en wurdt dêrom nearne neamd.
It folgjende koptekstfjild, Next Header, jout oan hokker type koptekst it folgjende pakket sil hawwe. Dit is in heul nuttige funksje dy't it type fan it folgjende ferfierprotokol spesifisearret - TCP, UDP, ensfh., En dy't tige populêr sil wêze yn folgjende technologyen foar gegevensferfier. Sels as jo jo eigen protokol brûke, kinne jo útfine hokker protokol it folgjende sil wêze.
De hoplimyt, of Hop Limit, is analoog oan de TTL yn 'e IPv4-header, en is in meganisme om routing-lussen te foarkommen. Folgjende binne de 128-bit boarne adres en 128-bit bestimming adres fjilden. De heule koptekst is 40 bytes grut. Lykas ik sei, IPv6 is folle ienfâldiger dan IPv4 en folle effisjinter foar de router syn routing besluten.
Litte wy nei de soarten IPv6-adressen sjen. Wy witte wat unicast is - it is in rjochting oerdracht as ien apparaat direkt is ferbûn mei in oar en beide apparaten kinne allinich mei elkoar kommunisearje. Multicast is in útstjoering en betsjut dat meardere apparaten tagelyk kinne kommunisearje mei ien apparaat, dy't op syn beurt tagelyk mei meardere apparaten kinne kommunisearje. Yn dizze sin is multicast gelyk oan in radiostasjon, wêrfan de sinjalen oeral ferspraat wurde. As jo in spesifyk kanaal wolle hearre, moatte jo jo radio ôfstimme op in spesifike frekwinsje. As jo it fideo-tutorial oer it RIP-protokol ûnthâlde, dan wite jo dat dit protokol it útstjoerdomein 255.255.255.255 brûkt wêrmei alle subnets ferbûn binne om updates te stjoeren. Mar allinich de apparaten dy't it RIP-protokol brûke sille dizze updates krije.
In oare soarte fan útstjoering dy't net fûn waard yn IPv4 wurdt Anycast neamd. It wurdt brûkt as jo in protte apparaten hawwe mei itselde IP-adres en kinne jo pakketten stjoere nei de tichtste ûntfanger yn in groep ûntfangers.
Yn it gefal fan it ynternet, wêr't wy CDN-netwurken hawwe, kinne wy it foarbyld jaan fan 'e YouTube-tsjinst. Dizze tsjinst wurdt brûkt troch in protte minsken yn ferskate dielen fan 'e wrâld, mar dit betsjut net dat se allegear direkt ferbine mei de tsjinner fan it bedriuw yn Kalifornje. De YouTube-tsjinst hat in protte servers oer de hiele wrâld, bygelyks de server fan myn Yndiaanske YouTube leit yn Singapore. Likegoed hat it IPv6-protokol in ynboude meganisme foar it útfieren fan CDN-oerdracht mei in geografysk ferspraat netwurkstruktuer, dat wol sizze, it brûkt Anycast.
Lykas jo opfallen, mist hjir in oar útstjoertype, Broadcast, om't it IPv6-protokol it net brûkt. Mar Multicast yn dit protokol wurket fergelykber mei Broadcast yn IPv4, allinich op in effisjintere manier.
De sechde ferzje fan it protokol brûkt trije soarten adressen: Link Local, Unique Site Local en Global. Wy ûnthâlde dat yn IPv4 ien ynterface mar ien IP-adres hat. Litte wy oannimme dat wy twa routers hawwe dy't mei elkoar ferbûn binne, sadat elk fan 'e ferbiningsinterfaces mar 1 IP-adres sil hawwe. By it brûken fan IPv6, krijt elke ynterface automatysk in Link Local IP-adres. Dizze adressen begjinne mei FE80::/64.
Dizze IP-adressen wurde allinich brûkt foar lokale ferbiningen. Minsken dy't wurkje mei Windows, kenne tige ferlykbere adressen fan 'e foarm 169.254.Х.Х - dit binne adressen dy't automatysk ynsteld wurde mei it IPv4-protokol.
As in kompjûter kontakt op mei in DHCP-tsjinner om in IP-adres te krijen, mar om ien of oare reden gjin ferbining mei kin meitsje, hawwe Microsoft-apparaten in meganisme wêrtroch de kompjûter in IP-adres oan himsels kin tawize. Yn dit gefal sil it adres sa wêze: 169.254.1.1. In fergelykbere situaasje sil ûntstean as wy in kompjûter, in switch en in router hawwe. Litte wy oannimme dat de router gjin IP-adres fan 'e DHCP-tsjinner krige en himsels automatysk itselde IP-adres 169.254.1.1 tawiisd hat. Dêrnei sil it in útstjoering ARP-fersyk oer it netwurk stjoere fia de skeakel, wêryn it sil freegje oft in netwurkapparaat dit adres hat. Nei it ûntfangen fan it fersyk sil de kompjûter it antwurdzje: "Ja, ik haw krekt itselde IP-adres!", wêrnei't de router himsels in nij willekeurich adres sil tawize, bygelyks 169.254.10.10, en wer in ARP-fersyk oer stjoert it netwurk.
As nimmen meldt dat se itselde adres hawwe, dan hâldt er it adres 169.254.10.10 foar himsels. Sa kinne apparaten op it lokale netwurk hielendal foarkommen fan it brûken fan in DHCP-tsjinner, mei it meganisme fan automatyske tawize fan IP-adressen oan harsels om kommunikaasje mei elkoar te fêstigjen. Dit is wêr't IP-auto-konfiguraasje alles oer giet, iets dat wy in protte kearen hawwe sjoen, mar nea brûkt.
Op deselde manier hat IPv6 in meganisme foar it tawizen fan Link Local IP-adressen begjinnend mei FE80 ::. De slash 64 betsjut it skieden fan netwurkadressen fan hostadressen. Yn dit gefal betsjut de earste 64 it netwurk, en de twadde 64 betsjut de host.
FE80 :: betsjut adressen fan de foarm FE80.0.0.0/, dêr't nei de slash der is in part fan de host adres. Dizze adressen binne net itselde foar ús apparaat en de interface dêrmei ferbûn en wurde automatysk konfigureare. Yn dit gefal brûkt in diel fan 'e host it MAC-adres. Lykas jo witte, is in MAC-adres in 48-bit IP-adres dat bestiet út 6 blokken fan 2 heksadesimale nûmers. Microsoft brûkt dit systeem Cisco brûkt 3 blokken fan 4 heksadesimale nûmers.
Yn ús foarbyld sille wy de Microsoft-sekwinsje 11:22:33:44:55:66 brûke. Hoe wurdt it MAC-adres fan in apparaat tawiisd? Dizze folchoarder fan nûmers yn it hostadres, dat is it MAC-adres, is ferdield yn twa dielen: links binne trije groepen 11:22:33, rjochts binne trije groepen 44:55:66, en dêrtusken wurde tafoege FF en FE. Dit makket in 64-bit blok fan it IP-adres fan de host.
Lykas jo witte, is in folchoarder fan it formulier 11:22:33:44:55:66 in MAC-adres dat unyk is foar elk apparaat. Troch it MAC-adres FF:FE yn te stellen tusken twa groepen nûmers, krije wy in unyk IP-adres foar dit apparaat. Dit is hoe't in IP-adres fan it type Local Link wurdt makke, dat allinich brûkt wurdt om kommunikaasje tusken buorlju te meitsjen sûnder spesjale konfiguraasje en spesjale tsjinners. Sa'n IP-adres kin allinnich brûkt wurde binnen ien netwurk segmint en kin net brûkt wurde foar eksterne kommunikaasje bûten dit segmint.
It folgjende type adres is Unique Site Local Scope, dat oerienkomt mei ynterne (privee) IP-adressen fan it IPv4-protokol lykas 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 en 192.168.0.0/16. De reden wêrom't ynterne privee en eksterne iepenbiere IP-adressen wurde brûkt is te tankjen oan NAT-technology, dêr't wy oer praat hawwe yn eardere lessen. Unique Site Local Scope is in technology dy't ynterne IP-adressen makket. Jo kinne sizze, "Imran, jo seine dat elk apparaat kin hawwe in eigen IP-adres, dat is wêrom wy oerstapt nei IPv6,"En do soe wêze absolút gelyk. Mar guon minsken leaver it konsept fan ynterne IP-adressen te brûken foar feiligensredenen. Yn dit gefal wurdt NAT brûkt as brânmuorre, en eksterne apparaten kinne net willekeurich kommunisearje mei apparaten dy't binnen it netwurk sitte, om't se lokale IP-adressen hawwe dy't net tagonklik binne fan it eksterne ynternet. NAT makket lykwols in protte problemen mei VPN's, lykas it ESP-protokol. IPv4 brûkte IPSec foar feiligens, mar IPv6 hat in ynboude feiligensmeganisme sadat kommunikaasje tusken ynterne en eksterne IP-adressen heul maklik is.
Om dit te berikken hat IPv6 twa ferskillende soarten adressen: wylst Unike Lokale adressen oerienkomme mei ynterne IPv4 IP-adressen, dan komme Globale adressen oerien mei eksterne IPv4-adressen. In protte minsken leaver hielendal gjin Unike Local-adressen te brûken, oaren kinne net sûnder har, dus dit is in ûnderwerp fan konstant debat. Ik leau dat jo folle mear foardielen sille krije as jo allinich eksterne IP-adressen brûke, benammen yn termen fan mobiliteit. Bygelyks, myn apparaat sil itselde IP-adres hawwe, nettsjinsteande oft ik yn Bangalore of New York bin, dus ik kin elk fan myn apparaten oeral yn 'e wrâld sûnder probleem brûke.
Lykas ik sei, hat IPv6 in ynboude feiligensmeganisme wêrmei jo in feilige VPN-tunnel kinne meitsje tusken jo kantoarlokaasje en jo apparaten. Earder hienen wy in eksterne meganisme nedich om sa'n VPN-tunnel te meitsjen, mar yn IPv6 is it in ynboude standertmeganisme.
Om't wy hjoed genôch ûnderwerpen hawwe behannele, sil ik ús les ûnderbrekke om ús diskusje oer de sechsde ferzje fan it ynternetprotokol (IP) yn 'e folgjende fideo troch te gean. As húswurkopdracht sil ik jo freegje om goed te begripen wat heksadesimale nûmersysteem is, om't om IPv6 te begripen, it is heul wichtich om de konverzje fan binêre nûmersysteem nei heksadesimale te begripen en oarsom. Jo moatte bygelyks witte dat 1111=F, ensafuorthinne, gewoan nei Google gean om it út te finen. Yn 'e folgjende fideoles sil ik besykje dizze transformaasje mei jo te oefenjen. Ik riede oan dat jo de fideoles fan hjoed ferskate kearen besjen, sadat jo gjin fragen hawwe oer de behannele ûnderwerpen.
Tankewol foar it bliuwen by ús. Hâld jo fan ús artikels? Wolle jo mear ynteressante ynhâld sjen? Stypje ús troch in bestelling te pleatsen of oan te befeljen oan freonen, 30% koarting foar Habr-brûkers op in unike analoog fan servers op yngongsnivo, dy't troch ús foar jo útfûn is: (beskikber mei RAID1 en RAID10, oant 24 kearnen en oant 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 kear goedkeaper? Allinne hjir yn Nederlân! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - fan $99! Lêze oer
Boarne: www.habr.com