Изменения коснулись IP-заголовков: хоть и стали большей длины, но в версии IPv6 удалось пересмотреть их структуру, сократить количество передаваемых параметров и полей. В результате IPv6 обеспечивает большую эффективность маршрутизации пакетов в Сети.
IPv6 протокол: особенности и отличие от IPv4
Несмотря на то, что протокол IPv6 был разработан в 1996 году, и необходимость его применения взамен IPv4 стала очевидна довольно быстро, переход к нему протекает не один год. Первые десятилетия после его разработки в интернете полностью доминировала более старая версия. В итоге, к 2013 году использование IPv6 не было больше 1%. Но, как и ожидалось, протокол IPv4 исчерпывает себя все больше и нынешнему моменту доля IPv6 в интернете превышает 25%.
По причине неспешного распространения нового протокола в структуре интернета преимущества и отличительные качества IPv6 известны далеко не всем. Это приводит к появлению недопонимания и большого количества вопросов среди пользователей интернета. В этой статье мы попытаемся дать ответы на популярные вопросы касательно протокола IPv6 и его отличий от более ранней версии.
Протокол IP: что это и как используется
IP – сокращенно от Internet Protocol, один из протоколов сетевой модели TCP/IP, один из первых и важнейших составляющих этого стека. Протокол IP относится к сетевому уровню моделей TCP/IP и OSI. Является одним из основополагающих элементов, которые обеспечивают работу сети Интернет.
Структура стека протоколов TCP/IP, состоящая из четырех уровней представлена в таблице.
Прикладной (уровень приложений)
Канальный (уровень доступа к сети)
Протоколы сетевого уровня, главным из которых и является IP, выполняют функции маршрутизации передаваемых данных. То есть с помощью него осуществляется поиск оптимального маршрута передачи данных от одного пользователя Сети к другому.
Функционирование IP протокола и его взаимодействие с протоколами других уровней происходит по такому механизму. От более высоких уровней сетевой модели передается информация, которую необходимо передать другому пользователю Сети. Для возможности успешной передачи ее на более низкие уровни, исходная информация разделяется на отдельные части, IP-фрагменты.
После этого каждый IP-фрагмент снабжается заголовком, содержащим служебную информацию, в него входят:
- Длина полезной нагрузки – длина данных в октетах без учета заголовка.
- Класс трафика – приоритетность данных при передаче по Сети.
- Версия протокола – IPv4 или IPv6.
- IP-адрес получателя
- IP-адрес отправителя
- Время жизни пакета – число маршрутизаторов, через которые может пройти пакет.
Формат заголовка и состав входящих в него параметров зависят от версии используемого протокола IPv4 или IPv6. Подробнее об их различиях расскажем ниже.
После передачи адресату пакет на сетевом уровне анализируется только на предмет целостности заголовка. При этом пакет с неповрежденным заголовком передается на верхние уровни, при наличии повреждения пакет удаляется. Поскольку контроля целостности полезной информации в пакетах не производится на уровне IP протокола, эта операция выполняется на другом уровне протоколами транспортного уровня (TCP).
Использование IP-протокола для передачи данных имеет несколько преимуществ. Прежде всего, с его помощью удается добиться высокой пропускной способности канала передачи данных, это возможно благодаря тому, что каждый пакет направляется к адресату разными путями, если это необходимо. Благодаря этому в системе отсутствуют узкие места, нагрузка по каналам распределяется равномерно. При этом технология хорошо работает в сетях с разным количеством маршрутизаторов, безболезненно реагирует на изменение их количества и структуры связей между ними.
Небольшим недостатком протокола IP может быть ощутимый размер заголовков, что играет роль при большом количестве передаваемых данных. Однако, это можно исправить применением в связке с IP дополнительного протокола, преобразующего заголовки в более компактный вид.
В целом на IP-протоколе Интернет успешно функционирует и не похоже, чтобы в ближайшее время возникла необходимость перехода на другую технологию межсетевого взаимодействия.
для повышения безопасности используется поддержка стандарта шифрования IPsec, который позволяет шифровать данные без необходимости какой-либо поддержки со стороны прикладного ПО.
Как работает IPv6
IPv6 отказался от NAT, поэтому каждому юзеру присваивается собственный IP-адрес. В результате система сайта или программы не видит DDoS-атаки там, где её нет.
Шестёрка” представляет айпи-адрес в виде набора из 8 шестнадцатеричных чисел. Это позволяет создать 340 ундециллионов комбинаций (после числа 340 следует 36 нулей). Уж такого количества IP точно хватит на всех.
Так как протокол использует шестнадцатеричный код, то пользователь может создавать собственные подсети для своей внутренней сети. Например, для сети с префиксом /64 можно создать 65 535 подсетей. Префикс /64 – это длина сетевой части. Именно её изменяют – и получаются новые подсети. Выглядит это вот так:
- 2001:828:105:0000::/64;
- 2001:828:105:0001::/64;
- 2001:828:105:0002::/64;
- 2001:828:105:0003::/64;
- 2001:828:105:0004::/64;
Протокол использует IPsec-шифрование. Оно почти полностью скрывает трафик. Из-за IPsec-шифрования трафик почти невозможно перехватить. Расшифровать – тем более. Функция IPsec есть и четвёртой версии протокола, но она встроена как дополнительная. В IPv6 она есть по умолчанию.
Чем отличаются
Ниже максимально кратко показано, в чём различие протоколов IPv4 и IPv6.
- Выдают все провайдеры
- Поддерживают все устройства
- Максимальное кол-во IP-адресов – 2^32
- Выдают далеко не все провайдеры
- Поддерживают далеко не все устройства
- Максимальное кол-во IP-адресов – 2^128
За использованием IPv6 активно следит Google. По его данным на 8 мая 2021, сейчас шестую версию протокола юзает 31,4% пользователей. По данным портала Web3Tech, всего лишь 18,6% сайтов поддерживают “шестёрку”.
IP – сокращенно от Internet Protocol, один из протоколов сетевой модели TCP/IP, один из первых и важнейших составляющих этого стека. Протокол IP относится к сетевому уровню моделей TCP/IP и OSI. Является одним из основополагающих элементов, которые обеспечивают работу сети Интернет.
Принцип работы IPv4 и IPv6
- 128 бит в адресе IPv6 — это восемь блоков шестнадцатеричных битов, разделенных двоеточием. Например: 2dfc:0:0217:cbff:fe8c:0.
- Адреса IPv4 делятся на «классы» с помощью сетей класса А для нескольких огромных сетей, сетей класса С для тысяч небольших сетей и сетей класса B для средних сетей. В IPv6 используется разбиение на подсети для корректировки размеров сети с назначением адресного пространства.
- В IPv4 используется адресное пространство типа класса для многоадресной передачи (224.0.0.0/4). В IPv6 используется адресное пространство для многоадресной передачи в FF00::/8.
- В IPv4 используются адреса широковещательной рассылки, которые заставляют каждое устройство останавливаться и просматривать пакеты. В IPv6 используются группы многоадресной передачи.
- В IPv4 для закольцовывания используется 0.0.0.0 в качестве неопределенного адреса и адреса типа класса. В IPv6 используются :: и ::1 как неопределенный адрес и адрес закольцовывания соответственно.
- В IPv4 используются глобальные уникальные общедоступные и частные адреса. В IPv6 используются глобальные уникальные адреса одноадресной рассылки и локальные адреса (FD00::/8).
Компания Juniper Networks соблюдает стандартные правила назначения и отображения RFC 5952 для адресов IPv6. Эти правила означают, что устройства должны принимать все способы ввода адреса.
Junos Address Aware — это портфель программного обеспечения для назначения адресов и туннелирования для маршрутизаторов серии MX, который помогает операторам сети экономить и расширять свой пул адресов IPv4, обеспечивать сосуществование IPv4 и IPv6 и прагматический переход на IPv6.
За использованием IPv6 активно следит Google. По его данным на 8 мая 2021, сейчас шестую версию протокола юзает 31,4% пользователей. По данным портала Web3Tech, всего лишь 18,6% сайтов поддерживают “шестёрку”.
Как отключить протокол IP v6 в Windows полностью через командную строку?
Предыдущий способ самыйоптимальный, потому, что он не отключает полностью шестой протокол, а только ставит его в списке вторым пунктом. И компьютеру не нужна перезагрузка. Этим он и хорош; когда придет время не нужно будет ковыряться и возвращать все обратно.
Но протокол IPv6 можно отключить совсем и все будет хорошо, если ваш сервер «смотрит» только в одну локальную сеть. Отключать через командную строку не пробовал. Можно пробовать и через реестр. Опять же, для мягкого отключения (или возврата на место) рекомендую все же использовать утилиты на базе знаний Microsoft по ссылке https://support.microsoft.com/ru-ru/help/929852/guidance-for-configuring-ipv6-in-windows-for-advanced-users
Эти способы наиболее мягкие и безопасные; при желании можно легко вернуть все обратно. Скачайте их себе! Удачи!
Компания Juniper Networks соблюдает стандартные правила назначения и отображения RFC 5952 для адресов IPv6. Эти правила означают, что устройства должны принимать все способы ввода адреса.
Сложности перехода
Возникает резонный вопрос: если протокол TCP/IPv6 обладает таким количеством преимуществ по сравнению с предшественником, почему бы просто не перейти на него всем миром? Основное препятствие лежит в сфере финансов и временных параметров. Для полномасштабного использования новой технологии требуются серьезные инвестиции в программно-техническую модернизацию компьютерного парка всех провайдеров.
Использование динамических ip-адресов по протоколу IPv4 позволяет временно сдерживать проблему нехватки уникальных сетевых идентификаторов. Другими словами, проблемы администрирования локальных сетей перекладываются на конечных пользователей, которые вынуждены настраивать сложные схемы маршрутизации подсетей и покупать дополнительные ip-адреса. В то же время рост количества конечных сетевых устройств происходит очень быстро. Внедрение технологий прямой коммуникации даже с обычными бытовыми приборами через интернет требует новых подходов в построении архитектуры их взаимодействия. В связи с этим повсеместный переход на использование стека протокола TCP/IPv6 неизбежен.
