Лекция 5:Мрежово нивоIP версия 6 (IPng)

(Network Layer,

IPv6 (IPng))

Свободни адреси

В момента

RIPE: https://www.ripe.net/publications/ipv6-info-centre/about-ipv6/ipv4-exhaustion/reaching-the-last-8

ARIN: https://www.arin.net/resources/request/ipv4_countdown.html

Колко адреса ни трябват? 10 милиарда население през 2020 Всеки ще има повече от 1 компютър При 100 устройства на човек = 1012

Някои устройства са с повече интерфейси Някои интерфейси имат повече адреси Безопасна граница 10⇒ 15 адреса Изисквания на IPv6 10⇒ 12 системи и 109

мрежи. Желателно 1012 до 1015 мрежи.

Промени в IPv6

1. Разширено адресно пространство: 128 bit

2. Автоматично конфигуриране на адреси

3. Допълнителни типове: Anycast + Multicast

4. Подобрени опции: Extension HeadersОпростена обработка в маршрутизаторите

5. Резервиране на ресурсиЗаменя “Тип на услугата” (ToS)Обозначаване на принадлежност на пакетите

към поток данни (Labeling)

IPv6 адреси

IP v5?

IPv6 адресиране 128-bit адрес с фиксирана дължина 2128 = 3.4×1038 адреса = 665×1021 на m2

При назначаване на 106/μs адреса, ще стигнат за 20 години

Позволява много интерфейси на машина Позволява много адреси на интерфейс Съществуват unicast, multicast, anycast Съществуват адреси за ISP, локални за

мрежата (site), локални за сегмент (link)

Представяне на IPv6 адрес “Colon-Hex” notation:

2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B Могат да се изпуснат водещите нули:

:09C0: = :9C0: :0000: = :0: Една поредица от нулеви полета може да

се замени с “::” 0000:0000 = :: Последните 32 бита могат да се оставят

като IPv4: 876A:130B = 135.106.19.11 Префикс: 2345:BA23:0007::/50

Примери FF01:0:0:0:0:0:0:1 = FF01::1 0:0:0:0:0:0:0:1 = ::1 (Loopback адрес) 0:0:0:0:0:0:0:0 = :: (неопределен адрес) FF01:0000:0000:0000:0000:0000:0000:1 =

FF01:0:0:0:0:0:0:1 = FF01::1 E3D7:0000:0000:0000:51F4:00C8:C0A8:6420

= E3D7::51F4:C8:C0A8:6420 3FFE:0501:0008:0000:0260:97FF:FE40:EFAB

=3FFE:501:8:0:260:97FF:FE40:EFAB =3FFE:501:8::260:97FF:FE40:EFAB

Структура на IPv6 адрес

48 бита Routing Prefix:23 бита Registry 9 бита ISP Prefix16 бита Site Prefix

16 бита Subnet Prefix 64 бита Interface ID

23 bits

32 bits

48 bits

64 bits

Registry ID ISP Site Prefix Subnet Interface ID

Специални адреси Link Local: Не се препраща извън връзката

FE80:: - FEDF:: Site Local: Не се препраща извън мрежата

FEC0::xxx – FEFF:: Multicast:

Т=0 – permanent (well known) 1= Transient Scope: 1 Node-local, 2 Link-local, 5 Site-local, 8

Organization-local, E Global GroupID: 1 All nodes, 2 Routers, 1:0 DHCP ⇒ ⇒ ⇒

servers

Multicast адреси

Пример: 43 Network Time Protocol⇒ FF01::43 NTP ⇒ сървъри на този възел FF02::43 NTP ⇒ сървъри на тази връзка FF05::43 NTP ⇒ сървъри на този сайт FF08::43 NTP ⇒ сървъри в тази

организация FF0E::43 ⇒ всички NTP сървъри в

Internet

Назначаване на IPv6 адреси Статично EUI-64 Interface ID

Stateless Autoconfiguration DHCPv6

00 90 0C 38 33 01

1 00 90 0C 38 33 01FF FE

2 02 90 0C 38 33 01FF FE

Механизми за съвместимост

Dual Stacking Tunneling

Manual IPv6-over-IPv4 tunnelingDynamic 6to4 tunneling ISATAP (router-to-router)Teredo tunneling (host-to-host)

NAT64

Dual Stack

IPv4: 192.168.1.1

IPv6: 2001:1234::1/64

IPv4: 192.168.1.10

IPv6: 2001:1234::10/64

Tunneling

Маршрути-затор

IPv6 адрес2001:1000::1

IPv4 адрес194.12.224.34

IPv6 адрес2001:1000::2

Маршрути-затор

IPv6 адрес2001:2000::1

IPv4 адрес194.141.15.1

IPv6 адрес2001:2000::2

ПакетОт 2001:1000::2До 2001:2000::2

От 194.12.224.34До 194.141.15.1

IPv6 Заглавна частIPv4 Заглавна част

ТунелИнтернет

ProxyIPv6 адрес

2001:1000::1

IPv4 адрес194.141.15.10

IPv4 адрес194.141.15.1

IPv6 адрес2001:2000::2

12

34

Интернет

Заглавни части

Полета Version: 6 Traffic Class: приоритет Flow Label: специално Payload length: Includes all extension

headers + data Next Header: Extension header or next layer

up Source Address Destination address

Сравнение IPv6 има два пъти по-дълго заглавие Само версията е със същата позиция и

значение Премахнати: header length, type of service,

identification, flags, fragment offset, header checksum

Datagram length заменено с payload length Protocol type заменено с next header Time to live заменено с hop limit

Сравнение (продължение)

Добавено: Priority and flow label Всички полета са с фиксиран размер Няма опционални полета. Заменени с

extension headers. 8-bit hop limit = 255 прехода максимум Next Header = 6 (TCP), 17 (UDP),...

Extension Headers

Повечето се проверяват само от получателя 1. Hop-by-Hop Options 2. Fragmentation: Всички IPv6 маршрутизатори

могат да предават 1280 байта без фрагментация 3. Routing: Loose or tight source routing 4. Destination Options

Примери

IPv6 ЗаглавиеNext Header = 6 (TCP) TCP Заглавие + данни

IPv6 ЗаглавиеNext Header = 43 (Routing) TCP Заглавие + данниRouting Заглавие

Next Header = 6 (TCP)

IPv6 ЗаглавиеNext Header = 43 (Routing) TCP Заглавие + данни

Routing ЗаглавиеNext Header = 135

(Mobility)

Mobility HeaderNext Header = 6 (TCP)

Мобилност

Home Agent

Foreign Network

Mobile Node

Correspondent Node

Home Address

Care-of Address

Home Network

Интернет

Двупосочно тунелиране

Home Agent

Foreign Network

Mobile Node

Correspondent NodeHome Network

1

23

4

Директна маршрутизация

Home Agent

Foreign Network

Mobile Node

Correspondent NodeHome Network

1

34

2