Historia Komputerów

IPv6/IPNG (ang. Internet Protocol version 6 / Internet Protocol Next Generation) – najnowsza wersja protokołu IP, będąca następcą IPv4, do którego stworzenia przyczynił się w głównej mierze problem małej, kończącej się ilości adresów IPv4. Dodatkowymi zamierzeniami było udoskonalenie protokołu IP: eliminacja wad starszej wersji, wprowadzenie nowych rozszerzeń (uwierzytelnienie, zlikwidowanie konieczności stosowania translacji adresów i adresów prywatnych w wielu sieciach, kompresja i inne), zminimalizowanie czynności wymaganych do podłączenia nowego węzła do Internetu (autokonfiguracja).

IPv6 stanowi tylko jedną warstwę w modelu OSI – nie ingeruje on w inne warstwy, np. aplikacyjną, co pozwala działać istniejącym już protokołom zasadniczo bez problemów.

IPv6 opisują dokumenty RFC 1883 i RFC 1884.

[edytuj] Wdrażanie IPv6

Pierwsze dokumenty RFC opisujące protokół IPv6 powstały w 1995 roku. W latach 1996-2006 w infrastrukturę Internetu wdrażany był projekt 6BONE w formie eksperymentalnej sieci działającej w oparciu o IPv6. Po zamknięciu tego projektu niektórzy dostawcy usług internetowych (ISP) rozpoczęli produkcyjne dostarczanie IPv6 "w kabelku" tak samo jak obecnie IPv4; spora część użytkowników IPv6 korzysta jednak z tego protokołu za pomocą tuneli wykorzystujących poprzednią wersję protokołu (tzw. tunelowanie IPv6-in-IPv4). Najprostszą metodą zestawienia takiego tunelu jest obecnie mechanizm 6to4.

[edytuj] Powody powstania IPv6 i brak kompatybilności z IPv4

Powszechnie stosowany obecnie protokół IPv4 ma pojemność około 4 miliardów adresów (2³²). W czasach gdy powstawał protokół IP (lata siedemdziesiąte), wydawało się to wystarczające - wtedy nikt nie przewidywał takiej popularności komputerów i Internetu. Jednakże już w pierwszych latach użytkowania IP podjęto prace mające na celu zaoszczędzenie adresów - wprowadzono wtedy adresowanie bezklasowe. Na początku lat dziewięćdziesiątych było jednak już jasne, że adresy IP wkrótce ulegną wyczerpaniu, więc w 1992 rozpoczęto prace nad stworzeniem IPNG - protokołu internetowego nowej generacji, co doprowadziło do pełnej definicji nowego protokołu w roku 1996. Niestety nowy protokół nie mógł nosić numeru wersji 5, ponieważ numer ten został już wcześniej użyty dla eksperymentalnego protokołu Internet Streaming Protocol (w zamierzeniu mającego przenosić treści audio i video), dlatego też użyto kolejnego numeru - 6.

Przy tworzeniu nowych technologii i protokołów projektanci często stają przed dylematem stworzenia całkiem nowej jakości, czy też utrzymywania zgodności wstecz, często kosztem pewnych ograniczeń lub wprowadzenia znacznej komplikacji. W czasach tworzenia IPv6 Internet nie był tak popularny jak teraz i szacowano^{[potrzebne źródło]}, że zamiana protokołu na IPv6 będzie możliwa bez utrzymania zgodności między nowszą i starszą wersją protokołu IP, dlatego też zaprojektowano całkowicie nowy, lepszy protokół, bez obciążenia balastem koniecznej zgodności z IPv4. Niestety prace nad projektowaniem IPv6 trwały dość długo, a po ich zakończeniu wizja końca adresacji IPv4 była wciąż dość odległa w czasie, dlatego też nowy protokół nie został wdrożony produkcyjnie. W tej chwili jednak ilość komputerów w Internecie i jego zastosowania uniemożliwiają zamianę protokołu IPv4 na IPv6 i jednocześnie oba protokoły muszą być używane przez urządzenia sieciowe, które przez to będą mieć faktycznie połączenie do dwóch rozłącznych sieci. Przewiduje się^{[potrzebne źródło]}, że protokół IPv4 będzie używany obok protokołu IPv6 przez najbliższe kilkanaście lat.

[edytuj] Różnice między protokołem IPv6 a IPv4

[edytuj] Adresowanie hostów

W protokole IPv4, przestrzeń adresowa opisywana była za pomocą 32 bitów, pozwalając zaadresować 2³² ≈ 4,3×10⁹ węzłów, co odpowiada liczbie 8,42 adresów/km² powierzchni Ziemi. W protokole IPv6 rozmiar tej przestrzeni został zwiększony do 128 bitów co daje 2¹²⁸ ≈ 3,4×10³⁸ kombinacji. Odpowiada to liczbie 6,7×10¹⁷ adresów/mm² powierzchni Ziemi.

Adres reprezentowany jest w postaci heksadecymalnej, z dwukropkiem co 16 bitów, np. 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab.

Dozwolone jest skrócenie jednego bloku zer (nie dotyczy zer na końcach sekcji) na podwójny dwukropek, początkowe zera w grupach również mogą być opuszczane, w związku z czym poniższe sposoby zapisu są prawidłowe i równoznaczne sobie:

2001:0db8:0000:0000:0000::1428:57ab
2001:0db8:0:0:0:0:1428:57ab
2001:0db8:0:0::1428:57ab
2001:0db8::1428:57ab
2001:db8::1428:57ab

Sekwencja ostatnich 4 bajtów adresu może być również zapisana w postaci adresu IPv4, z wykorzystaniem kropek jako separatorów: adres ::ffff:1.2.3.4 jest równoznaczny adresowi ::ffff:102:304, jednak niewiele systemów pozwala na wprowadzanie tak podanych adresów.

Gdy jest to wymagane, do adresu może być dołączona maska sieci w notacji CIDR, np. 2002:0db8:1234::/48. Jeżeli natomiast zachodzi potrzeba podania portu docelowego (np. w adresie URL), adres IPv6 otaczany jest nawiasami kwadratowymi, np.:

http://[2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344]:443/

[edytuj] Adresy specjalne

Następujące adresy i grupy adresów posiadają specjalne, zarezerwowane znaczenie:

• ::/128 - adres nieokreślony (zawierający same zera).
• ::1/128 - loopback, adres wskazujący na host lokalny.
• ::/96 - pula zarezerwowana dla zachowania kompatybilności z protokołem IPv4 (pierwsze 96 bitów stanowią 0, pozostają 32 bity na adresy w formacie IPv4).
• ::ffff:0:0/64 - jw., ale pozwala wykorzystywać komunikację według protokołu IPv6 w sieci IPv4.
• 2001:7f8::/32 - pula zarezerwowana dla punktów wymiany ruchu, każdy z nich dostaje jedną podsieć /48.
• 2001:db8::/32 - pula wykorzystywana w przykładach i dokumentacji - nigdy nie będzie wykorzystywana produkcyjnie.
• 2002::/24 – adresy typu 6to4. Są to adresy wygenerowane na podstawie istniejących, publicznych adresów IPv4, dostępne dla każdego użytkownika.
• 3ffe::/16 – adresy testowej sieci 6BONE (adresy zostały wycofane 6 czerwca 2006 w związku z zakończeniem działania 6BONE).
• fc00::/7 — pula lokalnych unikalnych adresów IPv6 typu unicast (RFC 4193), będąca odpowiednikiem adresów prywatnych IPv4, choć, zgodnie z nazwą, powinny być unikalne na świecie.
• fe80::/10 - pula link-local określa adresy w obrębie jednego łącza fizycznego (np. segmentu sieci Ethernet). Pakiety z tej puli nie są przekazywane poza podsieć, jej działanie jest analogiczne do automatycznie konfigurowanych adresów z puli 169.254.0.0/16 w IPv4.
• fec0::/10 - pula site-local określa adresy w obrębie jednej lokalnej organizacji. Obecnie nie zaleca się wykorzystywanie tej puli, przyszłe implementacje IPv6 nie będą musiały obsługiwać tej puli.
• ff00::/8 - pula multicastowa używana do komunikacji multicast.

W protokole IPv6 nie występuje pojęcie komunikacji broadcastowej (dane rozsyłane do wszystkich węzłów w danej podsieci). Aby wysyłać dane do wielu odbiorców jednocześnie, należy korzystać z komunikacji multicastowej.

[edytuj] Budowa datagramu

[edytuj] Autokonfiguracja

Dla podsieci będących LAN-em przydzielana jest pula adresów z maską /64 co umożliwia tworzenie unikalnych numerów IP w oparciu o (niepowtarzalne) numery sprzętowe MAC; adres taki (dla adresu MAC 11:22:33:44:55:66) będzie miał postać: 64bitowy_prefiks_sieci:1322:33FF:FE44:5566 (pierwszy bajt adresu MAC zwiększany jest o 2, w środku wstawiane jest FFFE). 64-bitowy prefiks sieci jest informacją rozgłaszaną przy pomocy ICMPv6 przez routery; natomiast jeżeli host nie uzyskał wspomnianego prefiksu w jego miejsce wstawiane jest fe80:: (czyli fe80:0000:0000:0000) - taki adres nazywa się "link-local" (nie jest on routowany do sieci zewnętrznych, jednak zawsze (także gdy prefiks został uzyskany) może być używany wewnątrz sieci lokalnej). Oczywiście nadal możemy korzystać z przydziału IP przez DHCP oraz ręcznych ustawień IP.

[edytuj] DNS

Obsługa adresacji IPv6 w systemie DNS została zaprojektowana jako rozszerzenie systemu DNS, które jest całkowicie zgodne wstecz z IPv4, co nie wprowadza żadnych problemów implementacyjnych w tym zakresie. Nazwy hostów w DNS zawierają adres IPv4 w rekordzie 'A', adresy IPv6 umieszcza się w rekordzie 'AAAA' - taka konstrukcja powoduje, że dany host może mieć jednocześnie adres IPv4 i IPv6 w DNS. Odwrotny DNS wprowadza kilka różnic: adres IPv4 postaci 123.45.67.89 jest mapowany na rekord 89.67.45.123.in-addr.arpa, natomiast adres IPv6 postaci 2001:db8::1428:57ab mapowany jest na rekord b.a.7.5.8.2.4.1.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.8.b.d.0.1.0.0.2.ip6.arpa (kiedyś w tym celu wykorzystywano domenę ip6.int). W przypadku obu rodzajów adresacji wykorzystuje się ten sam typ rekordu - 'PTR'.

[edytuj] Zobacz też

• IPv4

[edytuj] Linki zewnętrzne

• RFC 1883 Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification
• RFC 1884 IP Version 6 Addressing Architecture
• http://www.6bone.pl/ - testowa sieć 6BONE w Polsce.
• http://www.pl.ipv6tf.org/ - Polska Grupa Robocza IPv6 (Polish IPv6 Task Force)
• http://www.mobile-ipv6.org/ - Mobile IP dla systemu Linux
• http://wss.pl/Articles/51.aspx - Wstęp do technologii IPv6

Tunel brokery obecne w Polsce:

• http://www.6bone.pl/ - testowa sieć 6BONE (projekt zamknięty 06.06.2006).
• http://min.waw.cdp.pl/ - IPv6 w Crowley

Tunel brokery na świecie:

• http://tunnelbroker.net/ - Hurricane Electric - USA
• http://www.sixxs.net - sixxs.net - Holandia (udostępnione są tu tunele z całej Europy, także z Polski)
• http://noc.xs26.net/ - Sieć XS26 - Czechy