IPv4 и протоколы IPv6 | Схемы и ограничения IP-адресации
Интернет-протокол
IP (интернет-протокол) определен в RFC791 (Request for Comments) IETF (Internet Engineering Task Force) в 1981 году. IP - это протокол без установления соединения, используемый в сетях связи с коммутацией пакетов. IP обеспечивает передачу данных от одного хоста к другому, где хост идентифицируется уникальным номером, называемым IP-адресом. IP не поддерживает гарантированную доставку и не поддерживает последовательность доставки. Он работает для доставки с максимальной эффективностью, поэтому он попадает под трафик с максимальной эффективностью в сетях пакетной передачи. Уровень выше IP (TCP) будет следить за гарантированной доставкой и последовательностью пакетов.
IP-адрес - это номер, который используется для уникальной идентификации хоста в компьютерной сети во всем мире. В реальном примере вы можете представить себе номер телефона с кодом страны, который уникален для связи с человеком. Если Алиса хочет позвонить Бобу, Алиса позвонит на телефонный номер Боба, точно в пакетной связи, если Алиса хочет послать пакет Бобу; Алиса отправит пакет на уникальный IP-адрес Боба. Эти IP-адреса называются общедоступными IP-адресами или реальными IP-адресами. Подумайте о случае, когда Алиса звонит в офис Боба и набирает добавочный номер, чтобы дозвониться до Боба. Добавочный номер недоступен извне, потому что этот добавочный номер является частным (добавочный 834929), такой же добавочный номер может существовать и в другой компании. (Компания B, доб. тел. 834929). То же самое и в мире IP, также есть частные IP-адреса, которые используются внутри частной сети. Это недоступно напрямую извне, и оно тоже не уникально.
IPv4
Определено в RFC 791
Это 32-битное число для идентификации хостов. Таким образом, общее адресное пространство равно 232, что почти равно s=4×109. IP работает в классовой и бесклассовой концепциях, чтобы преодолеть нехватку адресов. Классовая сеть - это план адресации для идентификации сети и узлов сетей. IPv4 имеет 5 классов A, B, C, D и E. В классе A первые 8 бит из 32 битов идентифицируют сеть, в классе B - первые 16 бит, а в классе C - 24 бита. Если вы рассматриваете адрес класса C, первые 24 бита определяют сетевую часть, а последние 8 бит определяют хосты в этой конкретной сети. Теоретически сеть класса C может содержать только 28, что составляет 256 хостов.
Из-за ограничения адресного пространства CIDR (бесклассовая междоменная маршрутизация) была введена в 1993 году. Вместо того, чтобы иметь фиксированную сетевую часть и часть хоста, CIDR вводит переменную длину сети и части хоста с соответствующими масками подсети.
IPv6
Определено в RFC 2460
IPv6 введен для преодоления нехватки пространства IP-адресов. IPv6 - это 128-битное число с адресным пространством 2128 (около 3,4×1038). Это дает гибкость для преодоления проблем адресного пространства и маршрутизации трафика.
Формат адреса:
Здесь в IPv6 первые 64 бита определяют сетевую часть, а остальные 64 бита - часть адреса хоста. IPv4 представлен 4 блоками 8-битного двоичного кода, тогда как IPv6 представлен 8 группами 16-битных шестнадцатеричных значений, разделенных двоеточиями.
Пример: 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
Кроме того, для простоты использования его можно сократить следующими правилами
(1) Начальные нули в 16-битном значении могут быть опущены
(2) Однократное появление последовательных групп нулей в адресе может быть заменено двойным двоеточием
So 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004 можно записать следующим образом
2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
2607:f0d0:1002:0051::202:4
Основные особенности IPv6
(1) Большое адресное пространство, поскольку оно 128-битное
(2) Расширенная поддержка многоадресной рассылки
(3) Поддержка безопасности сетевого уровня
(4) Поддерживается мобильность
(5) Расширяемый заголовок при необходимости
(6) Полезные нагрузки большего размера поддерживаются в IPv6, если сеть поддерживает больший MTU. (Джумбограммы)
Обзор:
(1) IPv4 - это 32-битное адресное пространство, в то время как IPv6 имеет 128-битное адресное пространство.
(2) CIDR был введен для оптимизации использования IPv4
(3) Формат IPv4 - четыре октета, а IPv6 - 8 блоков в шестнадцатеричном формате.
(4) Несмотря на то, что IPv4 поддерживает ограниченную многоадресную рассылку, IPv6 широко поддерживает многоадресную рассылку
(5) IPv6 избегает треугольной маршрутизации, поскольку поддерживает мобильность
(6) IPv6 поддерживает большую полезную нагрузку, чем IPv4
(7) В настоящее время IP-туннелирование используется для соединения IPv4 и IPv6.
