Sot do të studiojmë protokollin IPv6. Versioni i mëparshëm i kursit CCNA nuk kërkonte njohje të hollësishme me këtë protokoll, megjithatë, në versionin e tretë 200-125, studimi i tij i thelluar është i detyrueshëm për kalimin e provimit. Protokolli IPv6 u zhvillua shumë kohë më parë, por për një kohë të gjatë nuk u përdor gjerësisht. Është shumë e rëndësishme për zhvillimin e ardhshëm të internetit, pasi synohet të eliminojë mangësitë e protokollit të kudogjendur IPv4.
Meqenëse protokolli IPv6 është një temë mjaft e gjerë, unë e kam ndarë atë në dy mësime video: Dita 24 dhe Dita 25. Ditën e parë do t'i kushtojmë koncepteve bazë, dhe në të dytën do të shikojmë konfigurimin e adresave IPv6 për Cisco pajisje. Sot, si zakonisht, do të trajtojmë tre tema: nevojën për IPv6, formatin e adresave IPv6 dhe llojet e adresave IPv6.
Deri më tani në mësimet tona, ne kemi përdorur adresa IP v4, dhe ju jeni mësuar me faktin se ato duken mjaft të thjeshta. Kur patë adresën e treguar në këtë rrëshqitje, e kuptove shumë mirë se për çfarë bëhej fjalë.
Sidoqoftë, adresat IP v6 duken krejt të ndryshme. Nëse nuk jeni të njohur me mënyrën se si krijohen adresat në këtë version të Protokollit të Internetit, fillimisht do të habiteni që ky lloj adrese IP merr shumë hapësirë. Në versionin e katërt të protokollit, ne kishim vetëm 4 numra dhjetorë, dhe gjithçka ishte e thjeshtë me ta, por imagjinoni që ju duhet t'i tregoni një të caktuar Z. X adresën e tij të re IP si 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e :0370: 7334.
Por mos u shqetësoni - ne do të jemi në një pozicion shumë më të mirë në fund të këtij video tutoriali. Le të shohim së pari pse lindi nevoja për të përdorur IPv6.
Sot, shumica e njerëzve përdorin IPv4 dhe janë mjaft të kënaqur me të. Pse ju desh të përmirësoni në versionin e ri? Së pari, adresat IP të versionit 4 janë 32 bit. Kjo ju lejon të krijoni afërsisht 4 miliardë adresa në internet, domethënë, numri i saktë i adresave IP është 232. Në kohën e krijimit të IPv4, zhvilluesit besonin se ky numër adresash ishte më se i mjaftueshëm. Nëse ju kujtohet, adresat e këtij versioni ndahen në 5 klasa: klasa aktive A, B, C dhe klasa rezervë D (multicasting) dhe E (hulumtim). Kështu, megjithëse numri i adresave IP të punës ishte vetëm 75% nga 4 miliardë, krijuesit e protokollit ishin të sigurt se ato do të ishin të mjaftueshme për të gjithë njerëzimin. Megjithatë, për shkak të zhvillimit të shpejtë të internetit, çdo vit filloi të ndihej një mungesë e adresave IP pa pagesë dhe nëse nuk do të ishte përdorimi i teknologjisë NAT, adresat IPv4 falas do të kishin përfunduar shumë kohë më parë. Në fakt, NAT është bërë shpëtimtari i këtij protokolli të internetit. Kjo është arsyeja pse u bë e nevojshme krijimi i një versioni të ri të protokollit të Internetit, pa të metat e versionit të 4-të. Ju mund të pyesni pse u hodhët drejtpërdrejt nga versioni 5 në versionin 1,2. Kjo për shkak se versioni 3, ashtu si versionet XNUMX dhe XNUMX, ishin eksperimental.
Pra, adresat IP v6 kanë një hapësirë adresash 128-bit. Sa herë mendoni se është rritur numri i adresave IP të mundshme? Ju ndoshta do të thoni: "4 herë!". Por nuk është kështu, sepse 234 është tashmë 4 herë më i madh se 232. Pra, 2128 është jashtëzakonisht i madh - është i barabartë me 340282366920938463463374607431768211456. Ky është numri i adresave IP të disponueshme mbi IP6. Kjo do të thotë që ju mund të caktoni një adresë IP për çdo gjë që dëshironi: makinën tuaj, telefonin, orën e dorës. Një person modern mund të ketë një laptop, disa telefona inteligjentë, orë inteligjente, një shtëpi inteligjente - një TV të lidhur në internet, një makinë larëse të lidhur në internet, një shtëpi të tërë të lidhur në internet. Ky numër adresash lejon konceptin e "Internet of Things", i cili mbështetet nga Cisco. Kjo do të thotë që të gjitha gjërat në jetën tuaj janë të lidhura me internetin dhe të gjitha kanë nevojë për adresën e tyre IP. Me IPv6 është e mundur! Çdo person në Tokë mund të përdorë miliona adresa të këtij versioni për pajisjet e tij, dhe megjithatë do të ketë shumë të lira. Nuk mund të parashikojmë se si do të zhvillohet teknologjia, por mund të shpresojmë se njerëzimi nuk do të vijë në kohën kur në Tokë do të mbetet vetëm 1 kompjuter. Mund të supozohet se IPv6 do të ekzistojë për një kohë të gjatë dhe të gjatë. Le të hedhim një vështrim se cili është formati i adresës IP të versionit të gjashtë.
Këto adresa shfaqen si 8 grupe numrash heksadecimalë. Kjo do të thotë se çdo karakter i adresës është i gjatë 4 bit, kështu që çdo grup prej 4 karakteresh të tillë është 16 bit dhe e gjithë adresa është 128 bit. Çdo grup prej 4 karakteresh ndahet nga grupi tjetër me dy pika, ndryshe nga adresat IPv4 ku grupet ndaheshin me pika, sepse pika është përfaqësimi dhjetor i numrave. Meqenëse një adresë e tillë nuk është e lehtë për t'u mbajtur mend, ekzistojnë disa rregulla për shkurtimin e saj. Rregulli i parë thotë se grupet e të gjitha zeros mund të zëvendësohen me dy pika. Një operacion i ngjashëm mund të bëhet mbi çdo adresë IP vetëm 1 herë. Le të shohim se çfarë do të thotë.
Siç mund ta shihni, në shembullin e adresës së dhënë, ekzistojnë tre grupe me 4 zero. Numri i përgjithshëm i dy pikave që ndajnë këto grupe 0000:0000:0000 është 2. Kështu, nëse përdorni një dy pika ::, kjo do të thotë se grupet e zerave janë të vendosura në këtë vendndodhje adrese. Pra, si e dini se sa grupe zerosh përfaqëson kjo dy pika? Nëse shikoni formën e shkurtuar të adresës, mund të numëroni 5 grupe me 4 karaktere. Por meqenëse e dimë se adresa e plotë përbëhet nga 8 grupe, atëherë dy pika do të thotë 3 grupe me 4 zero. Ky është rregulli i parë i formës së shkurtuar të adresës.
Rregulli i dytë thotë që ju mund të hidhni zero kryesore në secilin grup karakteresh. Për shembull, grupi i 6-të i formës së gjatë të adresës duket si 04FF, dhe forma e tij e shkurtuar do të duket si 4FF, sepse ne hoqëm zeron kryesore. Kështu, hyrja 4FF nuk do të thotë asgjë më shumë se 04FF.
Duke përdorur këto rregulla, ju mund të shkurtoni çdo adresë IP. Megjithatë, edhe pas shkurtimit, kjo adresë nuk duket shumë e shkurtër. Më vonë do të shohim se çfarë mund të bëni për këtë, tani për tani vetëm mbani mend këto 2 rregulla.
Le të hedhim një vështrim se cilat janë titujt e adresave IPv4 dhe IPv6.
Kjo foto që kam marrë nga interneti shpjegon shumë mirë ndryshimin midis dy titujve. Siç mund ta shihni, titulli i adresës IPv4 është shumë më kompleks dhe përmban më shumë informacion se kreu i IPv6. Nëse koka është komplekse, atëherë ruteri shpenzon më shumë kohë për ta përpunuar atë për të marrë një vendim për rrugëtimin, kështu që kur përdorni adresa IP më të thjeshta të versionit të gjashtë, ruterët punojnë në mënyrë më efikase. Kjo është arsyeja pse IPv6 është shumë më i mirë se IPv4.
Gjatësia e kokës IPv4 nga 0 në 31 bit merr 32 bit. Duke përjashtuar rreshtin e fundit të Opsioneve dhe Mbushjes, një adresë IP e versionit 4 është një adresë 20-bajtë, që do të thotë se madhësia e saj minimale është 20 bajt. Gjatësia e adresës së versionit të gjashtë nuk ka madhësi minimale, dhe një adresë e tillë ka një gjatësi fikse prej 40 bajt.
Në kokën IPv4, versioni vjen i pari, i ndjekur nga gjatësia e kokës së IHL. Parazgjedhja është 20 bajt, por nëse informacioni shtesë i opsioneve është specifikuar në kokë, ai mund të jetë më i gjatë. Duke përdorur Wireshark, mund të lexoni një vlerë Versioni prej 4 dhe një vlerë IHL prej 5, që do të thotë pesë blloqe vertikale me nga 4 bajt (32 bit) secili, pa llogaritur bllokun Options.
Lloji i Shërbimit tregon natyrën e paketës - për shembull, një paketë zanore ose një paketë të dhënash, sepse trafiku zanor ka përparësi ndaj llojeve të tjera të trafikut. Me pak fjalë, kjo fushë tregon përparësinë e trafikut. Gjatësia totale është shuma e gjatësisë së kokës prej 20 bajt plus gjatësinë e ngarkesës, e cila është e dhëna që transferohet. Nëse është 50 bajt, atëherë gjatësia totale do të jetë 70 bajt. Paketa e identifikimit përdoret për të verifikuar integritetin e paketës duke përdorur parametrin checksum të kokës Header Checksum. Nëse paketa është e fragmentuar në 5 pjesë, secila prej tyre duhet të ketë të njëjtin identifikues - fragment offset Fragment Offset, i cili mund të ketë një vlerë nga 0 në 4, ndërsa çdo fragment i paketës duhet të ketë të njëjtën vlerë offset. Flamujt tregojnë nëse lejohet zhvendosja e fragmenteve. Nëse nuk dëshironi që të ndodhë fragmentimi i të dhënave, vendosni flamurin DF - mos fragmentoni. Ka një flamur MF - më shumë fragment. Kjo do të thotë që nëse paketa e parë është e fragmentuar në 5 pjesë, atëherë paketa e dytë do të vendoset në 0, që do të thotë jo më fragmente! Në këtë rast, fragmenti i fundit i paketës së parë do të shënohet 4, në mënyrë që pajisja marrëse të mund të çmontojë lehtësisht paketën, domethënë të aplikojë defragmentimin.
Kushtojini vëmendje ngjyrave të përdorura në këtë rrëshqitje. Fushat që janë përjashtuar nga titulli IPv6 janë shënuar me të kuqe. Ngjyra blu tregon parametrat që janë transferuar nga versioni i katërt në të gjashtë të protokollit në një formë të modifikuar. Kutitë e verdha mbetën të pandryshuara në të dy versionet. Ngjyra e gjelbër tregon një fushë që u shfaq për herë të parë vetëm në IPv6.
Fushat Identification, Flags, Fragment Offset dhe Header Checksum janë hequr për faktin se fragmentimi nuk ndodh në kushtet moderne të transferimit të të dhënave dhe nuk kërkohet verifikimi i shumës së kontrollit. Shumë vite më parë, me transferime të ngadalta të të dhënave, fragmentimi ishte mjaft i zakonshëm, por sot IEEE 802.3 Ethernet me një MTU 1500 byte është i kudondodhur dhe fragmentimi nuk haset më.
TTL, ose koha e paketës për të jetuar, është një numërues mbrapsht - kur koha për të jetuar arrin 0, paketa hidhet. Në fakt, ky është numri maksimal i kërcimeve që mund të bëhen në këtë rrjet. Fusha Protokolli tregon se cili protokoll, TCP ose UDP, është duke u përdorur në rrjet.
Header Checksum është një parametër i vjetëruar, kështu që është hequr nga versioni i ri i protokollit. Më pas janë fushat e adresës së burimit 32-bit dhe adresës së destinacionit 32-bit. Nëse kemi disa informacione në rreshtin Options, atëherë vlera IHL ndryshon nga 5 në 6, duke treguar se ka një fushë shtesë në kokë.
Kreu i IPv6 përdor gjithashtu versionin Version, dhe Klasa e Trafikut korrespondon me fushën Lloji i Shërbimit në kokën IPv4. Etiketa Flow është e ngjashme me Klasën e Trafikut dhe përdoret për të thjeshtuar drejtimin e një rrjedhe homogjene paketash. Gjatësia e ngarkesës nënkupton gjatësinë e ngarkesës ose madhësinë e fushës së të dhënave të vendosura në fushën poshtë kokës. Gjatësia e vetë kokës, 40 bajt, është konstante dhe për këtë arsye nuk përmendet askund.
Fusha tjetër e kokës, Titulli tjetër, tregon se çfarë lloji të kokës do të ketë paketa e ardhshme. Ky është një funksion shumë i dobishëm që përcakton llojin e protokollit të ardhshëm të transportit - TCP, UDP, etj., dhe i cili do të jetë shumë i kërkuar në teknologjitë e ardhshme të transferimit të të dhënave. Edhe nëse përdorni protokollin tuaj, mund të zbuloni se cili protokoll është i radhës.
Kufiri i hop, ose Hop Limit, është analog me TTL në kokën IPv4, është një mekanizëm për të parandaluar unazat e rrugëzimit. Më pas janë fushat e adresës së burimit 128-bit dhe adresës së destinacionit 128-bit. I gjithë titulli është 40 bajt në madhësi. Siç thashë, IPv6 është shumë më i thjeshtë se IPv4 dhe shumë më efikas për vendimet e rrugëzimit të ruterit.
Konsideroni llojet e adresave IPv6. Ne e dimë se çfarë është unicast - është një transmetim i drejtuar kur një pajisje lidhet drejtpërdrejt me një tjetër dhe të dy pajisjet mund të komunikojnë vetëm me njëra-tjetrën. Multicast është një transmetim transmetimi dhe do të thotë që disa pajisje mund të komunikojnë me një pajisje në të njëjtën kohë, e cila, nga ana tjetër, mund të komunikojë me disa pajisje në të njëjtën kohë. Në këtë kuptim, multicast është si një stacion radio, sinjalet e të cilit shpërndahen kudo. Nëse dëshironi të dëgjoni një kanal të caktuar, duhet të akordoni radion tuaj në një frekuencë specifike. Nëse ju kujtohet video tutorial për protokollin RIP, atëherë e dini se ky protokoll përdor domenin e transmetimit 255.255.255.255 për të shpërndarë përditësime, me të cilat janë të lidhura të gjitha nënrrjetet. Por vetëm ato pajisje që përdorin protokollin RIP do t'i marrin këto përditësime.
Një lloj tjetër transmetimi që nuk u pa në IPv4 quhet Anycast. Përdoret kur keni shumë pajisje me të njëjtën adresë IP dhe ju lejon të dërgoni paketa në destinacionin më të afërt nga një grup marrësish.
Në rastin e internetit, ku kemi rrjete CDN, mund të japim një shembull të shërbimit YouTube. Ky shërbim përdoret nga shumë njerëz në vende të ndryshme të botës, por kjo nuk do të thotë se të gjithë lidhen drejtpërdrejt me serverin e kompanisë në Kaliforni. Shërbimi YouTube ka shumë serverë në mbarë botën, për shembull, serveri im indian YouTube ndodhet në Singapor. Në mënyrë të ngjashme, protokolli IPv6 ka një mekanizëm të integruar për zbatimin e transmetimit CDN duke përdorur një strukturë rrjeti të shpërndarë gjeografikisht, domethënë duke përdorur Anycast.
Siç mund ta shihni, këtu mungon një lloj tjetër transmetimi, Broadcast, sepse IPv6 nuk e përdor atë. Por Multicast në këtë protokoll vepron ngjashëm me Broadcast në IPv4, vetëm në një mënyrë më efikase.
Versioni i gjashtë i protokollit përdor tre lloje adresash: Link Local, Unique Site Local dhe Global. Kujtojmë se në IPv4 një ndërfaqe ka vetëm një adresë IP. Le të supozojmë se kemi dy ruter të lidhur me njëri-tjetrin, kështu që secila prej ndërfaqeve të lidhjes do të ketë vetëm 1 adresë IP. Kur përdorni IPv6, çdo ndërfaqe merr automatikisht një adresë IP Local Link. Këto adresa fillojnë me FE80:/64.
Këto adresa IP përdoren vetëm për lidhje lokale. Njerëzit që punojnë me Windows dinë adresa shumë të ngjashme si 169.254.X.X - këto janë adresa të konfiguruara automatikisht nga protokolli IPv4.
Nëse një kompjuter i kërkon një serveri DHCP një adresë IP, por për ndonjë arsye nuk mund të komunikojë me të, pajisjet Microsoft kanë një mekanizëm që lejon kompjuterin t'i caktojë vetes një adresë IP. Në këtë rast, adresa do të jetë diçka e tillë: 169.254.1.1. Një situatë e ngjashme do të lindë nëse kemi një kompjuter, një ndërprerës dhe një ruter. Supozoni se ruteri nuk ka marrë një adresë IP nga serveri DHCP dhe i ka caktuar vetes automatikisht të njëjtën adresë IP 169.254.1.1. Pas kësaj, ai do të dërgojë një kërkesë për transmetim ARP përmes rrjetit përmes çelësit, në të cilin do të pyesë nëse ndonjë pajisje rrjeti e ka këtë adresë. Pasi të ketë marrë një kërkesë, kompjuteri do t'i përgjigjet atij: "Po, unë kam saktësisht të njëjtën adresë IP!" Pas së cilës ruteri do t'i caktojë vetes një adresë të re të rastësishme, për shembull, 169.254.10.10, dhe përsëri do të dërgojë një kërkesë ARP mbi rrjetin.
Nëse askush nuk raporton se ka të njëjtën adresë, atëherë ai do të mbajë për vete adresën 169.254.10.10. Kështu, pajisjet në rrjetin lokal mund të mos përdorin fare serverin DHCP, duke përdorur mekanizmin e caktimit automatik të adresave IP për veten e tyre për të komunikuar me njëri-tjetrin. Kjo është ajo që është konfigurimi automatik i adresës IP, të cilin e kemi parë shumë herë, por nuk e kemi përdorur kurrë.
Në mënyrë të ngjashme, IPv6 ka një mekanizëm për caktimin e adresave IP Local Link duke filluar me FE80::. Pjerrësia 64 nënkupton ndarjen e adresave të rrjetit dhe adresave të hostit. Në këtë rast, 64 e para nënkupton rrjetin, dhe 64 e dyta do të thotë host.
FE80:: nënkupton adresa si FE80.0.0.0/, ku vija e pjerrët pasohet nga një pjesë e adresës së hostit. Këto adresa nuk janë të njëjta për pajisjen tonë dhe ndërfaqen e lidhur me të dhe konfigurohen automatikisht. Në këtë rast, pjesa e hostit përdor adresën MAC. Siç e dini, adresa MAC është një adresë IP 48-bit, e përbërë nga 6 blloqe me 2 numra heksadecimal. Microsoft përdor një sistem të tillë, Cisco përdor 3 blloqe me 4 numra heksadecimal.
Në shembullin tonë, ne do të përdorim sekuencën e Microsoft të formës 11:22:33:44:55:66. Si e cakton adresën MAC të një pajisjeje? Kjo sekuencë numrash në adresën e hostit, që përfaqëson adresën MAC, është e ndarë në dy pjesë: në të majtë janë tre grupe me 11:22:33, në të djathtë janë tre grupe me 44:55:66 dhe FF dhe FE. shtohen mes tyre. Kjo krijon një bllok 64 bit të adresës IP të hostit.
Siç e dini, sekuenca 11:22:33:44:55:66 është një adresë MAC që është unike për çdo pajisje. Duke vendosur adresat MAC FF:FE midis dy grupeve të numrave, marrim një adresë IP unike për këtë pajisje. Kështu krijohet një adresë IP e llojit Local Link, e cila përdoret vetëm për të vendosur komunikim midis fqinjëve pa konfigurim të veçantë dhe serverë të veçantë. Një adresë e tillë IP mund të përdoret vetëm brenda një segmenti të rrjetit dhe nuk mund të përdoret për komunikim të jashtëm jashtë këtij segmenti.
Lloji tjetër i adresës është Unique Site Local Scope, i cili korrespondon me adresat IP private IPv4 si 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 dhe 192.168.0.0/16. Arsyeja pse përdoren adresat IP të brendshme private dhe të jashtme publike është për shkak të teknologjisë NAT për të cilën folëm në mësimet e mëparshme. Unique Site Local Scope është një teknologji që gjeneron adresa IP të brendshme. Ju mund të thoni: "Imran, sepse thatë se çdo pajisje mund të ketë adresën e vet IP, prandaj kaluam në IPv6", dhe do të keni absolutisht të drejtë. Por disa njerëz preferojnë të përdorin konceptin e adresave IP të brendshme për arsye sigurie. Në këtë rast, NAT përdoret si një mur zjarri dhe pajisjet e jashtme nuk mund të komunikojnë në mënyrë arbitrare me pajisjet e vendosura brenda rrjetit, sepse ato kanë adresa IP lokale që nuk janë të aksesueshme nga Interneti i jashtëm. Sidoqoftë, NAT krijon shumë probleme me VPN, siç është protokolli ESP. IPv4 përdori IPSec për siguri, por IPv6 ka një mekanizëm të integruar sigurie, kështu që komunikimi midis adresave IP të brendshme dhe të jashtme është shumë i lehtë.
Për ta bërë këtë, IPv6 ka dy lloje të ndryshme adresash: ndërsa adresat unike lokale korrespondojnë me adresat IP të brendshme IPv4, adresat globale korrespondojnë me adresat e jashtme IPv4. Shumë njerëz zgjedhin të mos përdorin fare adresa Unique Local, të tjerët nuk mund të bëjnë pa to, kështu që kjo është temë e debatit të vazhdueshëm. Unë besoj se do të keni shumë më tepër përfitime nëse përdorni vetëm adresa IP të jashtme, kryesisht në aspektin e lëvizshmërisë. Për shembull, pajisja ime do të ketë të njëjtën adresë IP nëse jam në Bangalore ose Nju Jork, kështu që mund të përdor lehtësisht çdo pajisje të mia kudo në botë.
Siç thashë, IPv6 ka një mekanizëm të integruar sigurie që ju lejon të krijoni një tunel të sigurt VPN midis vendndodhjes së zyrës dhe pajisjeve tuaja. Më parë, na duhej një mekanizëm i jashtëm për të krijuar një tunel të tillë VPN, por në IPv6 ky është një mekanizëm standard i integruar.
Meqenëse sot kemi diskutuar mjaft tema, do të ndërpres mësimin tonë për të vazhduar diskutimin e versionit të gjashtë të Protokollit të Internetit IP në videon tjetër. Për detyrat e shtëpisë do t'ju kërkoj të studioni mirë se çfarë është sistemi i numrave heksadecimal, sepse për të kuptuar IPv6 është shumë e rëndësishme të kuptoni shndërrimin e sistemit të numrave binar në heksadecimal dhe anasjelltas. Për shembull, duhet të dini se 1111=F, e kështu me radhë, thjesht kërkoni Google që ta zgjidhë atë. Në video tutorialin tjetër, do të përpiqem të praktikoj me ju në një transformim të tillë. Unë rekomandoj që ta shikoni video-tutorialin e sotëm disa herë në mënyrë që të mos keni pyetje në lidhje me temat e trajtuara.
Faleminderit që qëndruat me ne. A ju pëlqejnë artikujt tanë? Dëshironi të shihni përmbajtje më interesante? Na mbështesni duke bërë një porosi ose duke rekomanduar miqve, 30% zbritje për përdoruesit e Habr në një analog unik të serverëve të nivelit të hyrjes, i cili u shpik nga ne për ju: (e disponueshme me RAID1 dhe RAID10, deri në 24 bërthama dhe deri në 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 herë më lirë? Vetëm këtu në Holandë! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - nga 99 dollarë! Lexoni rreth
Burimi: www.habr.com