К основному контенту

Особенности протокола IPv6

Казалось бы, зачем сейчас вообще вспоминать про IPv6? Ведь несмотря на то, что последние блоки IPv4 адресов были розданы региональным регистраторам, интернет работает без каких-либо изменений. Дело в том, что IPv6 впервые появился в 1995 году, а полностью его заголовок описали в RFC в 1998. Почему так? Да по той простой причине, что разрабатывался он без учёта угроз, с той же доверительной схемой, что и IPv4, и в процессе разработки стояли задачи сделать более быстрый протокол и с большим количеством адресов, а не более безопасный и защищенный.

Если изучать графики, которые предоставляет региональный регистратор IP-адресов и автономных систем, то можно обнаружить, что по состоянию на первое сентября 2014 года количество зарегистрированных IPv6 автономных систем уже перевалило за 20%. На первый взгляд, это серьёзная цифра, но если брать во внимание только реальное количество IPv6 трафика в мире, то сейчас это около 6% от всего мирового интернет-трафика, хотя буквально три года назад было всего 0,5%.

По самым скромным оценкам ожидается, что к концу 2015 года доля IPv6 трафика дойдёт как минимум до 10%. И рост будет продолжаться. Кроме того, недавно вступил в силу специальный протокол для региональных регистраторов. Теперь новый блок IPv4 адресов будет выдан только в том случае, если компания докажет, что внедрила у себя IPv6. Поэтому если кому-то потребуется подсеть белых IPv4 адресов - придётся внедрять IPv6. Этот факт также послужит дальнейшему росту IPv6 автономных систем и увеличению интернет-трафика. Что же касается рядовых пользователей, то уже по всему миру начали появляться провайдеры, которые предоставляют конечным абонентам живые IPv6 адреса, причём абсолютно бесплатно. Именно поэтому IPv6 будет встречаться всё чаще и чаще, и мы не можем оставить это без должного внимания.

ЧТО НОВОГО В IPV6?


Первое, что бросается в глаза, - это адреса. Они стали длиннее, записываются в шестнадцатеричном виде и сложно запоминаются. Хотя, поработав некоторое время с IPv6, обнаруживаешь, что адреса в целом запоминаемые, особенно если используются сокращённые формы записи. Напомню, что IPv4 использует 32-битные адреса, ограничивающие адресное пространство 4 294 967 296 (2^32) возможными уникальными адресами. В случае IPv6 под адрес выделено уже 128 бит. Соответственно, адресов доступно 2^128. Это примерно по 100 адресов каждому атому на поверхности Земли. То есть адресов должно хватить на достаточно длительное время.

Адрес записывается в виде восьми групп шестнадцатеричных значений. Например, IPv6 адрес может выглядеть как 2001:DB88:11::1. Важно отметить, что IPv6 адресов на одном интерфейсе может быть несколько, причём это стандартная ситуация. Например, на интерфейсе может быть частный адрес, белый адрес и ещё по DHCPv6 придёт дополнительный адрес. И всё будет штатно работать, для каждой задачи будет использоваться свой адрес. Если нужно выйти в интернет, то будет использоваться белый адрес. Нужно подключиться к соседнему серверу? - трафик пойдет через частный адрес. Всё это решается обычным анализом поля destination.

Все IPv6 адреса делятся на две группы: линк-локал и глобал юникаст. По названию очевидно, что Link local - это адрес, который используется только в пределах одного линка. Такие адреса в дальнейшем применяются для работы целого ряда механизмов вроде автоматической настройки адреса, обнаружения соседних хостов или при отсутствии маршрутизатора. Для выхода в интернет такие адреса использовать не допускается.

Link local адрес назначается автоматически, как только хост выходит в он-лайн, чем-то отдалённо такие адреса похожи на механизм APIPA в ОС Windows. Такой адрес всегда начинается с FE80, ну а последние 64 бита - это MAC адрес с FFFE, вставленным посередине, плюс один бит инвертируется. Механизм формирования такого адреса ещё называется EUI-64. В итоге адрес будет уникальный, так как MAC адреса обычно отличаются у всех хостов, но некоторые ОС используют случайный идентификатор вместо механизма EUI-64.

IPv6 transit AS

ЧТО ЕЩЁ НОВОГО


Только адресами изменения, естественно не заканчиваются, в IPv6 значительно упрощён заголовок:

сравнение заголовков IPv6 и IPv4
 Теперь всё, что не является обязательным для маршрутизации пакета из точки А в точку Б, стало необязательным. А раз необязательное - значит, переезжает в extension header, который лежит между IPv6 заголовком и TCP/UDP данными. В этом самом extension-заголовке уже и проживают фрагментирование, IPSec, source routing и множество другого функционала.

Резко упростили задачу маршрутизаторам, ведь теперь не надо пересчитывать контрольные суммы, и в итоге IPv6 обрабатывается быстрее, чем IPv4. Контрольные суммы убрали вовсе. Во-первых, у фрейма на уровне L2 есть CRC, во-вторых, вышележащие протоколы (TCP и ему подобные) тоже будут обеспечивать целостность доставки. В итоге из заголовка выбросили все лишние поля, стало проще, быстрее и надёжнее.

Автоконфигурирование и служебные протоколы


Существует два основных варианта назначения IPv6 адресов: stateless autoconfiguration - это когда маршрутизатор отправляет клиентам адрес сети, шлюза по умолчанию и прочую необходимую информацию и statefull autoconfiguration - когда используется DHCPv6 сервер. Поэтому если раньше DHCP был единственным вариантом раздачи информации, то в IPv6 он стал дополнительным. ICMPv6 тоже не остался без внимания, в него было добавлено множество фич. Например, механизм Router discovery - клиенты могут слушать, что сообщает им маршрутизатор (сообщения ICMPv6 тип 134 router advertisement, которые приходят в рамках процесса stateless autoconfiguration), и при включении могут сразу звать маршрутизатор на помощь, мол помоги сконфигурироваться (сообщения ICMPv6 тип 133 router solicitation).

Ещё добавили механизм Neighbor discovery - можно сказать, что это своеобразная замена ARP, которая помогает находить MAC адреса соседних хостов, маршрутизаторы и даже обнаруживать дублирующиеся адреса в сегменте (duplicate address detection - DaD), работает исключительно в multicast. Чистого broadcast в IPv6 уже нет, но не нужно забывать, что глупые трёхкопеечные коммутаторы весь мультикаст рассылают широковещательно, в итоге часть новых механизмов сводится на нет. 

Комментарии

Популярные сообщения из этого блога

Почему инженеры электросвязи становятся продажниками

Давно предупреждал инженеров электросвязи - если вы не развиваетесь, то рано или поздно превратитесь либо в дворника, либо в ассенизатора. О чем не предупреждал, каюсь, - так это о том, что локальный апокалипсис наступит прямо сейчас. Взять, например, сетевых инженеров  Ростелекома, которые бодро так искали, кого ещё подключить к интернету последние пару недель в Сочи и в Адлере. Скажете, инженеров заставляют работать продажниками - произвол и несправедливость? Лично я в этом совершенно не уверен. Чтобы было сразу понятно, о чем речь, готов проиллюстрировать свою мысль как работодатель. Мы ведь имеем здесь потенциальный конфликт в отношениях между работником и Ростелекомом , верно? И пока возмущенная общественность твердо стоит на стороне работника, предлагаю посмотреть чуть шире — не со стороны работодателя даже, а так, сбоку. Давайте возьмем, например, меня — типичного работодателя. Так случилось, что на меня работает некоторое количество весьма лояльных и толковых людей, ч

Минфин хочет начать скупать валюту для пополнения резервного фонда

О планах по пополнению Фонда национального благосостояния более, чем на 518 млрд рублей в период с 9 ноября по 6 декабря заявило Министерство финансов РФ. По заявке Минфина ЦБ РФ будет ежедневно скупать валюты почти на 26 млрд рублей. Это почти в два раза больше, чем в октябре. В общей сумме планируется скупить 7,2 млрд долларов. Это максимальная цифра за все годы действия бюджетного правила, в соответствии с которым доходы от нефти при цене выше 43 долларов за баррель направляются в резервы, а не на развитие экономики. Предыдущий рекорд был поставлен в мае 2018, когда регулятор скупил для Минфина 6 млрд долларов. Несмотря на сложную ситуацию в экономике и проблемы, вызванные пандемией, власть продолжает наращивать резервы. В целом планируется скупить валюты на 518 млрд рублей. Сюда входят почти 410 млрд рублей, которые будут получены от продажи нефти, а также 108 млрд от ее экспорта в октябре. В соответствии с бюджетным правилом, федеральный бюджет верстается исходя из цены на нефть в

Чем рискуют дропы и нальщики принимая заливы на свои карты

Зам.начальника управления Следственного департамента МВД Павел Сычев рассказал о криминальном бизнесе «нальщиков» - Глава Банка России Эльвира Набиуллина заявила о снижении объемов теневого оборота в конце 2013 года. Что показывает ваша статистика по выявлению незаконных операций? - В последние годы объем денежных средств, выведенных в теневой сектор, увеличивался, и криминогенная обстановка ухудшалась. Проблема находится в поле зрения президента -  в декабрьском послании Федеральному Собранию, он призвал избавить нашу финансовую систему от разного рода «отмывочных контор» и так называемых «прачечных». Оперативники уже получили ориентировку на более активное выявление этих преступлений. П о уголовным делам, расследованным МВД только в первом полугодии 2013 года, проходит 145 млрд рублей, обналиченных и незаконно выведенных заграницу. Это неуплаченные налоги, незаконный бизнес, хищения, взятки. Финансовый доход посредников от этих операций составил 8 млрд рублей. Расследовано 89

Как работает банк со своими корреспондентами по SWIFT

Итак, наш банк имеет открытые корреспондентские счета в США (CITIBANK N.A. NEW YORK), в Европе (VTB BANK DEUTSCHLAND AG), в России (Промсвязьбанк Москва и Собинбанк Москва). Соответственно, все расследования по платежам происходят через эти банки согласно  установленным корреспондентским отношениям с использованием соответствующих форматов SWIFT MT-195/295, MT-196/296, MT-199/299 и MT-192/292 Кроме прямых корреспондентских отношений с банками, нашим банком установлены отношения и с другими финансовыми организациями через процедуру обмена ключами, что даёт возможность использовать SWIFT-форматы МТ-195, МТ-196 и МТ-199 для проведения процедуры расследования по стандартным платежам и платежам с покрытием: - DEUTSCHE BANK TRUST COMPANY AMERICAS USA - COMMERZBANK AG Germany - CITIBANK N.A. London - CITIBANK N.A. Brussels - BANQUE DE COMMERCE ET DE PLACEMENTS S.A. Geneva - NORVIK BANKA JSC  LV - ABLV BANK AS  LV В среднем процедура расследования занимает от 3 до 14 дней (е

как Сбербанк выявяет активность дропов и дроповодов

Компания SixGill, исторически связанная с подразделением 8200 , занимающимся радиоэлектронной разведкой в израильской армии, оказывает Сбербанку "информационные услуги" по выявлению угроз в даркнете и Telegram. Ряд других российских банков тоже использует инструменты для мониторинга сети tor. "Народ, здравствуйте, я раздобыл вход в приложение Сбербанк одного человека, знаю, что в понедельник у него зарплата. Как лучше всего вывести бабки оттуда, чтобы не вышли на меня?" - такие сообщения можно легко обнаружить практически в любом популярном чате обнальной тематики в Telegram. Когда автор сообщения - с набором символов вместо имени и милой аватаркой с котом - не пытается "вывести" чужую зарплату, он промышляет банковскими картами от 3 тыс. рублей за штуку. Он состоит, по меньшей мере, в 18 таких чатах и обещает доставить "пластик" курьером по Москве и Санкт-Петербургу в комплекте с сим-картой, пин-кодом, фото паспорта и кодовым словом. Такие оформ

М9 - точка обмена трафиком • Московский INTERNET EXCHANGE • MSK-XI

Вот так всё начиналось Изначально был всего один провайдер - Релком. Не было конкурентов - не было проблем. Рунет еще делал свои первые шаги, и все русскоязычные ресурсы были сосредоточены в одном месте. Позже Релком развалился на Релком и Демос, стали появляться другие провайдеры. Рунет тем временем подрос и... распался на множество отдельных сетей-сегментов, контролируемых разными провайдерами. Разумеется, конечные пользователи имели доступ ко всем ресурсам рунета, но прямого взаимодействия между провайдерами не было. Поэтому трафик шел с сервера одного провайдера по огромной петле через Америку, потом Германию, и только потом возвращался на сервер другого провайдера. Имела место неоправданная потеря и в скорости, и в деньгах. Пока трафик был незначительным, это мало кого волновало, но интернет бурно развивался, трафик по рунету стремительно увеличивался, и в один прекрасный день крупные провайдеры Москвы (по сути, Демос и Релком) сели друг напротив друга и решили, что им надо нал