Что такое ipv4 и ipv6 подключение?
Протоколы IPv4 и IPv6 – что это такое и зачем используются
Все начинающие сисадмины, да и опытные пользователи должны понимать, что такое межсетевой протокол (Internet Protocol). Понимание этого понятия позволит сформировать общее видение того как устроен современный интернет. Знание устройства интернет протоколов позволит значительно проще настраивать различные устройства, связанные с интернетом.
Появление всемирной сети Интернет стало возможно только при помощи введения специального протокола. Он присваивает каждому компьютеру IP-адрес и связывает все их в единое целое. Каждый IP-адрес состоит из четырех чисел, разделенных точками.
Выделяют несколько основных задач которые выполняет интернет протокол:
- доставка различных видов файлов между различными узлами;
- объединение сегментов в единое образование;
- сохранение файлов в промежуточных узлах.
Что такое IPv4
Четвертая версия Internet Protocol появилась в 1981 году. Она имеет 32-битную адресную схему. Согласно возможностям этого стандарта предусматривалось одновременное присвоение 4 млрд. индивидуальных номеров.
Каждое число в TCP IPv4 содержит 8 бит, т.е. принимать значение от 0 до 255. Для правильной работы необходимо задать как сам адрес, так и его маску сети.
Архитектура сетей IPv4 протокола имеет пять уровней, которым присваиваются соответствующие буквы латинского алфавита.
В работе используются, обычно, только первые три. Первый класс А выступает в качестве идентификатора сети и может принимать значения от 0 до 127. Адреса, имеющие в качестве идентификатора значение 127 не могут выступать в качестве логических IP-адресов и нужны для тестирования. Их называют петлевыми адресами и не присваивают узлам.
Что такое IPv6
Сегодня многие устройства располагают собственным подключением к интернету. Развитие интернет-технологий сделало необходимым разработку новой версии для обеспечения возможности присваивания IP-адреса каждому устройству.
На смену 4-ой версии постепенно приходит 6-ая. Она более совершенна и призвана исправить все недостатки предшественницы. Сокращенно она именуется IPv6 или IPng (Internet Protocol next generation). Ее стали разрабатывать еще в середине 90-х годов.
По этому протоколу возможно присвоение одновременно 2 128 адресов, что гораздо больше чем в предыдущей версии. На данный момент они сосуществуют вместе. Первое присвоение IPv6-адреса произошло только в 2015 году.
В этой версии присутствуют несколько видов адресов:
- Одноадресные. Присваиваются в сервисах, имеющих индивидуальное предназначение.
- Групповые. Нужны для рассылки данных в рамках одной IP-сети.
- Многоадресные. Данные могут передаваться бесконечному количеству устройств.
Преимущества IPv6
Переход на 6-ю версию помимо увеличения количества адресов имеет также и другие серьезные преимущества:
- потеряли свою актуальность трансляции сетевых адресов;
- значительно увеличилась скорость скачивания файлов в любых форматах;
- получила улучшения многоадресная маршрутизация.
Основные различия протоколов
Оба стандарта существенно отличаются. Шестой превосходит по большинству показателей 4-ый:
- произошел отказ от контрольной суммы;
- размер увеличился до 16 байт, вместо 4-х ранее, произошло также увеличение заголовка в два раза, но за счет лучшей оптимизации уменьшилась нагрузка;
- произошло увеличение размера передаваемого набора до 4 Гб;
- появилось поле меток;
- появились новые механизмы осуществление безопасности, такие как IPsec, позволяющий зашифровать любые данные.
У 6-ой версии отсутствует фрагментация на маршрутизаторе. Это позволяет значительно ускорить работу узлов сети.
Работа с IPv6
Перед настройкой Internet Protocol version 6 стоит знать, что эта процедура имеет смысл только в случае, если устройство подсоединено к интернету через провод. При беспроводном подключении через маршрутизатор она не имеет смысла.
Как включить
Для того чтобы включить IPv6 необходимо перейти в «Пуск», там выбрать пункт «Панель управления». В открывшемся окне нужно выбрать «Система».
Далее по порядку:
- «О системе»;
- «Дополнительные свойства администрирования»;
- «Службы»;
- «Вспомогательная службаIP»;
В появившемся окне нужно выбрать в пункте запуска «Автоматически». В строке ниже выбирается запустить и нажать кнопку «Ок» для сохранения настроек.
Автонастройка
Одна из самых важных целей внедрения IPv6 является его автономная настройка без вмешательства человека. Данный вид протокола имеет следующие виды настроек:
- Без отслеживания состояния. Назначается клиентом без поддержки служб.
- С отслеживанием состояния. Назначается службой и передается клиенту.
Альтернативная конфигурация
Так как IPv6 имеет множество багов, его использование без DNS-сервера может превратиться в мучения. Чтобы настроить DNS-сервер необходимо сконфигурировать статистические адреса IPv6 протокола на серверах этого вида. Далее, нужно осуществить включение динамического обновление записей клиентами. После этого все настройки передаются посредством локальной сети клиентам через DHCP.
Проверка IPv6
Самым простым способом провести тест работоспособности интернет стандарта IPv6 является использование одного из специализированных сайтов. Все тестирование происходит в автоматическом режиме, никаких данных вводить не нужно. На экране сразу выводится вся необходимая информация.
IPv6 и VPN
Все современные VPN работают на интернет протоколе исключительно 4 версии. При отправке запроса на сайт соответствующий IPv6 он разрешает доступ только с DNS-сервера, а это в свою очередь приводит к утечке местоположения. В случае настройки веб-ресурса на обнаружение таких утечек может произойти блокировка доступа к данным сайта.
Протоколы IPv4 и IPv6. В чем разница и что лучше?
Сегодня каждый пользователь интернета может столкнуться с терминами протоколов IPv4 и IPv6. Возможно, вы слышали, как люди говорят, что протокол IPv6 лучше, чем IPv4. Но что именно означают эти аббревиатуры IPv4 и IPv6?
- Что такое IP адрес?
- IPv4 vs IPv6: что они означают?
- Зачем нам IPv6?
- Преимущества IPv6
- Почему повсеместный переход на IPv6 еще не скоро состоится?
- Увеличение количества устройств, принимающих стандарты IPv6
- IPv4 vs IPv6: неизбежные изменения
Что такое IP адрес?
Интернет-протокол или IP-адрес является основным протоколом связи для передачи датаграмм и позволяет соединять различные устройства по всему миру и эффективно создавать сеть, которую мы называем интернетом. IP-адрес отвечает за адресацию узлов, инкапсуляцию данных в датаграммы и путь датаграмм от узла-источника к узлу назначения в одной или нескольких IP-сетях. IP содержит набор правил и рекомендаций, которым необходимо следовать при передаче любых данных по любому спектру сети.
IPv4 vs IPv6: что они означают?
IPv4 является 4-й версией IP. IPv4 — это протокол без установления соединения, который реализуется в сетях с использованием коммутации пакетов. Он работает на основе лучшей модели доставки данных, что означает, что они получат неопределенную переменную пропускную способность и время доставки, в зависимости от текущей нагрузки трафика. Это не гарантирует саму доставку, не обеспечивает адекватной последовательности и не позволяет избежать повторной доставки.
IPv6 является последней версией IP и представляет собой постепенное обновление протокола IPv4. По сути, IPv6 обеспечивает полную передачу данных по нескольким IP-сетям, придерживаясь принципов проектирования, разработанных в предыдущей версии протокола.
На видео: Отличие IPv6 от IPv4
Зачем нам IPv6?
IPv4 использует только 32 бита для своих интернет-адресов. В основном это означает, что IPv4 может обрабатывать до 32 IP-адресов, что составляет 4 294 967 296 (4,29 миллиарда). Хотя это число кажется большим, оценочное число устройств, подключенных к интернету, превышает 20 миллиардов, и это число растет день ото дня. Следовательно, IP-адрес любого устройства должен быть конкретным и уникальным, и по мере роста числа пользователей адреса IPv4 заканчиваются.
IPv6 использует 128-битные интернет-адреса. Это означает, что протокол может обрабатывать в общей сложности до 2 ^ 128 IP-адресов, которые будут приблизительно составлять 340 282 366 920 938 000 000 000 000 000 000 000 000. По сути, стандарта IPv6 достаточно, чтобы интернет работал очень и очень долго.
Преимущества IPv6
IPv6, наряду с увеличением количества доступных адресов, приносит дополнительные преимущества. С помощью протокола IPv6 была устранена необходимость изменения сетевых адресов — NAT, которая ранее использовалась для сохранения глобального адресного пространства из-за отсутствия адресов IPv4. Кроме того, протокол IPv6 также исключает возможность конфликтов частных адресов, а также оптимизирует многоадресную маршрутизацию.
По сравнению со стандартами IPv4, IPv6 имеет более простой формат заголовков, что позволяет упростить и повысить эффективность маршрутизации. Это также повышает качество услуг (QoS), также известное как «маркировка потока». Не забывайте, что IPv6 имеет встроенную аутентификацию и защиту конфиденциальности, а также гибкие опции с поддержкой расширений. В целом, IPv6 упрощает администрирование с помощью протокола DHCP.
Почему повсеместный переход на IPv6 еще не скоро состоится?
Истощение IPv4 было предсказано много лет назад. Уже достаточно давно была введена CIDR, которая впоследствии была заменена широко распространенным транслятором — NAT. Хотя оба метода работают, но они являются лишь временным способом остановить умирающую IPv4. В принципе, уже давно необходимо перейти на IPv6, но прогресс идет очень медленно. Чтобы внести изменения, программное обеспечение и маршрутизаторы требуют колоссальных изменений для поддержки более продвинутой сети, а это требует времени и денег.
Увеличение количества устройств, принимающих стандарты IPv6
IPv4 продолжает обеспечивать более 99% мирового интернет-трафика. Несмотря на десятилетнюю историю разработки и внедрения стандартов, глобальное внедрение IPv6 происходит медленно. С 2017 года, доля пользователей с протоколом IPv6 впервые достигла 20,1%, увеличиваясь примерно на 7,2% в год. Хотя устройства содержат стандарты IPv6, количество сетевых провайдеров, переходящих на IPv6, все еще достаточно мало. Между тем, IPv4 и IPv6 эффективно работают как параллельные сети, хотя обмен данными между этими протоколами требует специальных шлюзов.
IPv4 vs IPv6: неизбежные изменения
Переход на IPv6 является необходимым и неизбежным, и вскоре все будут вынуждены перейти на него, учитывая, что устройств вокруг нас становится больше и потребность в этой сети также возрастает.
IPv6: что это и зачем
IPv6: что это и зачем
Многие слышали про последнюю версию протокола IP — IPv6, которая должна заменить IPv4. Однако зачем нужна эта замена? Разбираемся в вопросе, попутно рассматривая разницу между обеими версиями и преимущества новой.
Зачем менять IPv4 на что-то другое?
Потому что адресов IPv4 уже не хватает.
IP-уровень стека протоколов TCP/IP — наиболее важная часть всей архитектуры Интернета. Тем не менее вскоре после запуска IPv4 стали очевидны его ограничения в плане масштабируемости и возможностей. IPv4 для работы необходимо несколько надстроек вроде ICMP и ARP. К середине 1990-х разработали замену IPv4 — IPv6. Требований к Интернету становилось всё больше, а IPv6 отвечал им лучше, чем предыдущая версия.
Каковы самые очевидные отличия IPv4 и IPv6?
128 бит в IPv6-адресе представляют собой восемь 16-битных шестнадцатеричных блоков, разделённых двоеточиями. Например, 2dfc:0:0:0:0217:cbff:fe8c:0. Традиционной формой записи IPv4 адреса является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками. Через дробь указывается длина маски подсети. Например, 192.168.0.0/16.
В IPv4 для мультивещания зарезервирована подсеть 224.0.0.0/4. IPv6 для этой цели использует встроенное адресное пространство FF00::/8;
IPv4 использует широковещательные адреса для передачи широковещательных пакетов, IPv6 — многоадресные группы;
IPv4 использует 0.0.0.0 в качестве неопределённого адреса, а 127.0.0.1 для создания адреса обратной связи (loopback). В IPv6 используются :: и ::1 соответственно;
IPv4 использует глобально уникальные публичные адреса для трафика и «частные» адреса, IPv6 — глобально уникальные юникаст-адреса и локальные адреса (FD00::/8).
Чем IPv6 лучше?
Преимущества IPv6 перед IPv4:
Более эффективная маршрутизация без фрагментации пакетов;
Встроенная технология Quality of Service (QoS), которая определяет чувствительные к задержке пакеты;
Устранение NAT для расширения адресного пространства с 32 до 128 бит;
Встроенная поддержка IPsec (использование IPsec опционально);
Автоконфигурация адресов для упрощения администрирования сети;
Улучшенная структура заголовка с меньшими затратами на обработку.
IPv6 более безопасен, чем IPv4?
Нет, в теории они одинаково безопасны.
После запуска IPv6 появилась встроенная возможность шифровать интернет-трафик с помощью распространённого (но не настолько, как SSL) стандарта шифрования IPSec, который не даёт прочитать содержимое трафика при его перехвате. Однако шифрование и расшифровка данных требует оборудования, которое стоит денег. К тому же IPSec можно реализовать и на IPv4, что в теории означает, что IPv4 и IPv6 одинаково безопасны.
Некоторые эксперты утверждают, что пока переход не завершён, пользователи шестой версии находятся в большей опасности, чем пользователи четвёртой. Провайдеры могут использовать IPv6-туннели для предоставления пользователям IPv4 доступа к IPv6-контенту. Злоумышленники могут использовать эти туннели для проведения своих атак.
Ещё одна потенциальная проблема связана с автоконфигурацией — новой функцией IPv6. Она позволяет устройствам самостоятельно назначать себе IP-адрес на основе MAC-адреса, что может быть использовано сторонними лицами для отслеживания определённых пользователей. Тем не менее на устройствах под управлением популярных операционных систем уже установлены расширения конфиденциальности, поэтому для большинства людей это не будет проблемой.
IPv6 быстрее IPv4?
Скорость интернета с IPv6 не будет сильно отличаться от скорости с IPv4. С одной стороны, работа IPv6 должна быть быстрее из-за более простого формата. Однако во время перехода некоторые методы вроде IPv6-туннелей будут создавать дополнительную задержку при преобразовании запросов в IPv4 и наоборот.
Так почему бы просто не перейти на IPv6?
Основная причина — стоимость. Для обновления всех серверов, маршрутизаторов и коммутаторов, которые всё это время зависели только от IPv4, требуется уйма денег и времени.
Кроме того, чтобы справиться с нехваткой адресов, провайдеры назначают пользователям динамический адрес, который может меняться при подключении к другой сети. После отключения от сети устройства освобождают свой адрес, делая его доступным для других устройств. По сути вы арендуете, но не владеете адресом. Это сильно замедляет переход с IPv4 на IPv6.
Но это не значит, что IPv6 не распространяется. Напротив, он используется параллельно с IPv4. Как сообщает Google, около 14% его пользователей используют IPv6. А по заявлениям провайдера Comcast, в Соединённых Штатах уже половина пользователей используют IPv6.
Резюмируем
Нельзя сказать, что IPv6 быстрее и безопаснее, но у него есть ряд преимуществ вроде более эффективной маршрутизации без фрагментации пакетов, встроенной поддержки IPsec и автоконфигурации адресов. А из-за ограниченности адресного пространства IPv4 переход на него неизбежен.
Что это такое IPV6 и IPV4
Многие из пользователей довольно часто сталкиваются с терминами «IP», «IPv4», «IPv6», «IPng», меняют IP-настройки своего компьютера, обсуждают специфику динамического и статического IP-адреса, и при этом часто не до конца владеют смысловой нагрузкой данных слов. А ведь современный интернет построен на действии интернет-протокола (IP) и его вариаций, по правилам которых передаётся и принимается нужная нам информация. В этом материале я расскажу, что это такое IPV6 и IPV4, опишу специфику их функционала и характерные особенности.
- Что такое IP
- IPV6 и IPV4 — специфика функционала
- Что такое IPv4
- Что такое IPv6
- Разница между адресацией IPv4 и IPv
- Настройка IPv6 на Windows 7 (видео)
Что такое IP
Прежде чем начать рассказ о том, что это IPv6 и IPv4, следует обозначить, что же значит сам термин «IP».
IP (сокращённое от Internet Protocol – Интернет Протокол) – это маршрутизируемый сетевой протокол, который устанавливает технический формат пакетов и схему адресации для компьютеров, обменивающихся друг с другом информацией через сеть. Большинство сетей объединяют IP с протоколом более высокого уровня, называемым TCP (Transmission Control Protocol – Протокол управления передачей), который создаёт виртуальное соединение между начальным пунктом и пунктом назначения.
IP можно легко сравнить с почтовой системой. IP позволяет адресовать пакеты и отправлять их в систему, но не существует прямой связи между отправителем и получателем. TCP/IP же позволяет создавать соединение между хостами так, что они могут обмениваться сообщениями за определённый промежуток времени.
IPV6 и IPV4 — специфика функционала
Ныне существуют две версии Интернет Протокола (IP) – IPv4 (IP версия 4) и более новая версия, называя IPv6 (IP версия 6). IPv6 является следующей эволюционной ступенью в развитии IP, и ещё некоторое время будет сосуществовать параллельно с более старой версией IPv4. В ответе на вопрос, что значит IPv6 и IPv4 более подробно остановимся на каждом из них.
Что такое IPv4
IPv4 (Интернет Протокол версии 4) является четвёртой версией Интернет Протокола (IP), и используется для идентификации устройств в сети через адресную систему, позволяя, так же, соединять устройства через веб.
IPv4 использует 32-битную адресную схему, позволяя существование 2^32 (более 4 миллиардов) адресов. При этом вместе с ростом Интернета ожидается, что количество неиспользуемых IPv4 адресов достаточно быстро закончится, так как каждое устройство, включая компьютеры, смартфоны и игровые консоли при подключении к Интернету требует для себя IP-адрес.
Новый адресная система Интернет использующая Интернет-Протокол версии 6 (IPv6) разрабатывалась для того, чтобы полностью удовлетворить возрастающую потребность в необходимом числе свободных интернет-адресов.
После того, как мы определились с тем, что это IPv4, перейдём к особенностям протокола IPv6.
Что такое IPv6
IPv6 (Интернет-протокол версии 6) также называемый IPng (Internet Protocol next generation – Интернет-протокол следующего поколения) – это обновлённая версия интернет-протокола (IP) созданная с учётом стандартов Инженерного Совета Интернета для замены текущей версии IPv4.
IPv6 является наследником IPv4, и был задуман как революционное обновление существующей доныне версии Интернет Протокола, и в настоящее время сосуществует с более старым IPv4. Новый IPv6 создан чтобы обеспечить интернету устойчивый и надёжный рост, касающийся как номера наличных хостов, так и общего количества передаваемого траффика, поддерживая 2^128 адресов – намного больше устаревшего протокола IPv4.
IPv6 часто называют «следующей генерацией» стандартов Интернета, который постоянно развивается с середины 1990х до сегодняшнего дня. Он был рождён как ответ на тревоги о том, что количество требуемых IP-адресов скоро превысит граничные возможности сети Интернет. После того, как мы узнали что это такое IPv6, рассмотрим дополнения существующие в ней.
Преимущества IPv6 по сравнению с IPv4
Вместе с увеличением количества возможных адресов, существуют и другие важные технологические изменения в IPv6 по сравнению с IPv4:
- Нет необходимости в NAT (трансляции сетевых адресов);
- Авто-конфигурация;
- Больше нет коллизий приватных адресов;
- Упрощённая, более эффективная, маршрутизация;
- Лучшая многоадресная маршрутизация;
- Более простой формат заголовка;
- Подтверждённое качество обслуживания (QoS), также называемое «маркировкой потока»;
- Встроенная аутентификация и поддержка конфиденциальности.
При этом, в IPv6 существуют несколько вариантов адресов:
- Unicast (одноадресные) – используется в сервисах персонального характера, направляется из одного, определённого, источника к одному IP-aдресу
- Anycast (групповые) – позволяет посылать данные ко всем абонентам определённой ip-сети;
- Multicast (многоадресные) – данные передаются для неограниченного количества абонентов.
Разница между адресацией IPv4 и IPv
После того, как мы определились c тем, что такое IPv6 и IPv4, остановимся на вопросе «какова разница между IPv6 и IPv4?». De facto, IP-адрес являет собой двоичное число, но он также может быть записан в более удобном для человека формате. Например, 32-битный числовой адрес, используемый в IPv4, может быть оформлен в десятичной системе 4 цифрами, причём каждое цифра может иметь значение от 0 до 255. Например, это могут быть цифры 172.16.254.1.
Адреса протокола IPv6 являются 128-битными, и оформлены в шестнадцатеричной системе. К примеру, адрес в IPv6 может быть записан как 3ffe:1904:4546:3:201:f8ff:fe22:68cf.
Настройка IPv6 на Windows 7 (видео)
Выше мной были рассмотрены IPV6 и IPV4, мы узнали что это такое, обозначена специфика данных протоколов и описаны преимущества протокола IPv6 над IPv4. Несмотря на очевидный характер данных преимуществ, внедрение IPv6 идёт достаточно неспешно, множество специалистов фиксируют различные баги и проблемы в работе шестой версии протокола. Но в обозримом будущем, volens-nolens, более старый IPv4 уступит своё доминирующее положение более модерному, оптимальному и продвинутому протоколу IPv6. Эволюцию не остановить.
ipv4 и ipv6 — чем отличаются протоколы и как включить возможность подключения
IP-адрес — это числовой адрес, назначаемый каждому устройству, подключенному к компьютерной сети. IP-адрес помогает вашему компьютеру подключаться к другим устройствам в сети. Все устройства, подключенные к сети, имеют IP-адрес, который обычно имеет вид 306.627.34.332. Это означает, что во всем мире доступны миллиарды IP-адресов.
Есть две основные версии IP-адреса; IPv4 и IPv6. IPv4 — это более старая версия IP-адреса, а IPv6 — последняя версия. В настоящее время IPv4 имеет пространство более 4 миллиардов IP-адресов, и, учитывая пространство IPv4, был представлен IPv6, который может предоставлять триллионы IP-адресов.
- IPv4
- IPv6
- Частный IP-адрес
- Публичный IP-адрес
- Статический IP-адрес
- Динамический IP-адрес
IPv4 — это более старая версия IP-адреса, которая содержит около 4 миллиардов IP-адресов. Он имеет 32-битную длину адреса, которая поддерживает настройку адреса вручную и DHCP (протокол динамического хост-клиента). IP-адрес настраивается в виде чисел или десятичных знаков. IPv4 имеет заголовок размером 20-60 байт. В IPv4 значения отделяются друг от друга точками. Все IP-адреса, которые обычно используются в настоящее время, являются IPv4. Примером IPv4-адреса может быть 306.627.34.332.
Адреса IPv4 делятся на разные классы: класс A, класс B и класс C. IP-адреса класса A принадлежат нескольким огромным сетям, адреса класса C относятся к небольшой сети, а адреса класса B находятся между ними.
IPv6 — это последняя версия IP-адреса, которая в настоящее время не работает, но в будущем эта технология заменит IPv4 из-за его высокой способности предоставлять IP-адреса триллионам устройств. Он имеет длину адреса 128 бит и поддерживает автоматическую настройку адреса и изменение нумерации вместо ручного и DHCP.
IP-адрес настраивается в шестнадцатеричной форме. IPv6 имеет фиксированный заголовок размером 40 байт. В IPv6 значения отделяются друг от друга двоеточиями. Примером IPv6-адреса может быть 2001: 0db8: 85a3: 0000: 0000: 8a2e: 0370: 7334.
Частный IP-адрес
Частный IP-адрес — это IP-адрес вашего устройства, когда оно подключено к локальной сети. Если у вас есть разные устройства, подключенные к домашней или локальной сети, то каждое из подключенных устройств будет иметь уникальный частный IP-адрес, но один и тот же общедоступный IP-адрес.
Частные IP-адреса уникальны, потому что каждая локальная сеть имеет ограниченный диапазон частных IP-адресов.
Частные IP-адреса полезны, потому что они полезны для идентификации устройств, подключенных к локальной сети, а также используются для доступа к настройкам маршрутизатора.
Публичный IP-адрес
Публичный IP-адрес — это основной IP-адрес вашего устройства, через который оно подключено к Интернету. Обычно, когда кто-то говорит IP-адрес, он имеет в виду публичный IP-адрес, если не указано иное. Это основной IP-адрес, который используется для идентификации вашего устройства и соединяет вас со всеми другими устройствами в Интернете. Он уникален для каждого пользователя, но несколько устройств, подключенных к Интернету через одну сеть, имеют один и тот же общедоступный IP-адрес.
Статический IP-адрес
Статический IP-адрес — это когда вы настраиваете IP-адрес вашего устройства вручную и фиксируете его для вашего устройства и сети. Такие IP-адреса называются статическими IP-адресами, которые фиксированы и не могут быть изменены автоматически. Как общедоступные, так и частные IP-адреса могут быть статическими.
Динамический IP-адрес
Динамический IP-адрес — это когда ваш IP-адрес автоматически настраивается и назначается вашей сети при настройке маршрутизатора / устройства. Автоматическое распределение IP-адресов осуществляется и управляется протоколом динамической конфигурации хоста (DHCP), которым может быть ваш маршрутизатор / модем. Динамические IP-адреса, в отличие от статических IP-адресов, не устанавливаются вручную и могут изменяться автоматически. Как публичные, так и частные IP-адреса могут быть динамическими.
Протокол IPv6: что это такое и как он работает
Протокол сетевого взаимодействия TCP/IPv4 используется для передачи зашифрованных данных в сети интернет и локальных подсетях уже более тридцати лет. На его основании создается и поддерживается уникальная адресация сетевого оборудования (узлов). Еще в начале 90-х годов прошлого века был определен основной недостаток данного протокола – ограничение по количеству возможных ip-адресов, которое не может превысить 4,23 миллиарда. В результате была разработана новая система протоколирования сетевого взаимодействия – интернет-протокол IPv6 (Internet Protocol version 6). Однако массовый переход на более прогрессивную технологию обусловлен некоторыми сложностями. Хотя, например, в Соединенных Штатах уже более половины пользователей применяют именно протокол IPv6.
Основные отличия протоколов IPv4 и IPv6
Как уже было сказано, ключевым недостатком протокола четвертой версии TCP/IPv4 является ограниченная масштабируемость уникальных адресов, присваиваемых для идентификации в сетях взаимодействия. Для создания ip-адресов на уровне программных записей используется 32-х битная система в формате 0.0.0.0 – 255.255.255.255. При построении локальных подсетей вводится дополнительный атрибут «маска подсети», записываемая после символа «/». В результате даже крупные ЛВС, объединенные в Ethernet, чаще всего имеют один публичный ip-адрес, выдаваемый провайдером и закрепленный на уровне шлюза (маршрутизатора). Самостоятельный обмен данными на уровне отдельных устройств частной подсети с выходом в паблик-интернет требует сложного администрирования. Для решения задач маршрутизации, требующих получения статических IP-адресов, понадобятся дополнительные финансовые затраты.
В интернет-протоколе нового поколения IPv6 для создания адресной маршрутизации используется 128-битная система записи. В IPv6-адресе записи представляют собой восемь 16-битных блоков, разделенных двоеточиями: 2dfc:0:0:0:0217:cbff:fe8c:0. Общее количество ip-адресов, возможных для распределения, может составить в общей сложности 2 128 ( приблизительно 340 282 366 920 938 000 000 000 000 000 000 000 000). Повсеместное использование данного стандарта позволит полностью решить задачу нехватки сетевых адресов в обозримом будущем.
С целью упрощения записи адреса в протоколе IPv6 используется вариант сжатия кода, когда смежные последовательности нулевых блоков заменяются парами символов двоеточия. Например, адрес групповой рассылки FFEA:0:0:0:0:CA28:1012:4254 в сжатой форме будет представлен в укороченном виде FFEA::CA28:1012:4254. Данный механизм упрощает процесс записи, хранения и обработки кода.
По правилам протокола IPv6 назначение сетевых адресов происходит автоматически и уникализируется за счет идентификации на уровне MAC-адреса конкретной единицы оборудования, для которой необходим выход в публичную сеть. Другими словами, каждый домашний компьютер, смартфон, холодильник или стиральная машина с функцией подключения к внешним устройствам получает собственный «белый» ip-адрес для коннекта с другими хостами через интернет. Доступна также произвольная генерация кодов путем администрирования с использованием маршрутизаторов.
Впечатляет минимальный диапазон адресов подсети, получаемых пользователем при подключении по протоколу IPv6. Например, при использовании маски подсети «/128» получаем более 2 56 адресов.
Спорным является вопрос отличия в скорости передачи трафика по каждому из протоколов. По умолчанию технология протокола IPv6 обеспечивает большую скорость обработки трафика на уровне отдельного оборудования сети в целом. Использование NAT в протоколе IPv4, который обеспечивает трансляцию адресов абонентов и хранение в памяти информации об установленных соединениях, приводит к большой загрузке оборудования. Поэтому в моменты пиковой нагрузки каждый пользователь отмечает резкое падение скорости соединения.
В протоколе IPv6 не применяется обязательная обработка пакетов и отслеживание уже открытых соединений при маршрутизации доступа к хостам. Отсутствие необходимости трансляции значительно снижает ресурсную нагрузку на сетевые устройства. Для пользователя это означает выравнивание скорости интернет-соединения. Провайдеры в такой ситуации могут использовать менее ресурсоемкое, а значит, более дешевое оборудование.
Дополнительные преимущества протокола IPv6
По сравнению с четвертой версией, в протоколе TCP/IPv6 реализован ряд дополнительных функциональных возможностей:
используется более простой заголовок, из него исключены несущественные параметры, что снижает нагрузку на маршрутизаторы при обработке сетевых запросов;
более высокий уровень обеспечения безопасности, аутентификации и конфиденциальности, которые положены в основу данной технологии;
в протоколе реализована функция Quality of Service (QoS), позволяющая определять чувствительные к задержке пакеты;
при передаче широковещательных пакетов используются многоадресные группы;
для реализации технологии мультивещания в IPv6 задействовано встроенное адресное пространство FF00::/8;
для повышения безопасности используется поддержка стандарта шифрования IPsec, который позволяет шифровать данные без необходимости какой-либо поддержки со стороны прикладного ПО.
В настоящее время эксперты ведут дискуссии на предмет обеспечения безопасности данных в случае гибридного применения двух протоколов. Провайдеры выстраивают IPv6-туннели для предоставления пользователям IPv4 доступа к высокоуровневому контенту. Применение данной технологии увеличивает риски хакерских атак. Функция автоконфигурации, когда устройства самостоятельно генерируют IP-адрес на основе MAC-адреса оборудования, может быть использована для незаконного отслеживания конфиденциальных данных пользователей.
Внедрение протокола TCP/IPv6
Несмотря на долгую историю разработки, которая берет начало в 1992 году, тестирование нового протокола состоялось одномоментно 8 июня 2011 года в Международный день IPv6. Эксперимент прошел удачно и предоставил возможность для выработки рекомендаций по дальнейшему совершенствованию данной технологии, ее массовому внедрению.
Первой компанией, внедрившей в 2008 году стандарт протокола IPv6 на постоянной основе, стал Google. Тестирование проводилось в течение четырех лет, было признано успешным. 6 июня 2012 года состоялся Всемирный запуск IPv6. Сегодня мировые лидеры в производстве сетевого оборудования Cisco и D-Link применяют данный сетевой стандарт в своих маршрутизаторах на базовом уровне. В мобильных сетях стандарта LTE поддержка протокола IPv6 является обязательной. IT-компании Google, Facebook, Microsoft и Yahoo используют IPv6 на своих основных web-ресурсах. Протокол получает все большее распространение в корпоративных сетях и при домашнем использовании.
Согласно исследованиям Google, на начало 2020 года доля IPv6 в общемировом сетевом трафике составляла около 30%. В России данный показатель значительно ниже, он составляет приблизительно 4,5% всего трафика. В то же время все большее количество отечественных регистраторов доменов и хостинг-провайдеров переводят свои DNS-серверы на протокол IPv6.
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.
