Лекция 5 Мрежово ниво IP версия 6 IPng

Лекция 5: Мрежово ниво IP версия 6 (IPng) (Network Layer, IPv 6 (IPng))

Свободни адреси

В момента RIPE: https: //www. ripe. net/publications/ipv 6 -infocentre/about-ipv 6/ipv 4 exhaustion/reaching-the-last-8 n ARIN: https: //www. arin. net/resources/request/ipv 4_countdown. html n

Колко адреса ни трябват? 10 милиарда население през 2020 n Всеки ще има повече от 1 компютър n При 100 устройства на човек = 1012 n Някои устройства са с повече интерфейси n Някои интерфейси имат повече адреси n Безопасна граница ⇒ 1015 адреса n Изисквания на IPv 6 ⇒ 1012 системи и 109 мрежи. Желателно 1012 до 1015 мрежи. n

Промени в IPv 6 1. Разширено адресно пространство: 128 bit 2. Автоматично конфигуриране на адреси 3. Допълнителни типове: Anycast + Multicast 4. Подобрени опции: Extension Headers ¨ Опростена обработка в маршрутизаторите 5. Резервиране на ресурси ¨ Заменя “Тип на услугата” (To. S) ¨ Обозначаване на принадлежност на пакетите към поток данни (Labeling)

IPv 6 адреси IP v 5?

IPv 6 адресиране 128 -bit адрес с фиксирана дължина n 2128 = 3. 4× 1038 адреса = 665× 1021 на m 2 n При назначаване на 106/μs адреса, ще стигнат за 20 години n Позволява много интерфейси на машина n Позволява много адреси на интерфейс n Съществуват unicast, multicast, anycast n Съществуват адреси за ISP, локални за мрежата (site), локални за сегмент (link) n

Представяне на IPv 6 адрес “Colon-Hex” notation: 2031: 0000: 130 F: 0000: 09 C 0: 876 A: 130 B n Могат да се изпуснат водещите нули: : 09 C 0: = : 9 C 0: : 0000: = : 0: n Една поредица от нулеви полета може да се замени с “: : ” 0000: 0000 = : : n Последните 32 бита могат да се оставят като IPv 4: 876 A: 130 B = 135. 106. 19. 11 n Префикс: 2345: BA 23: 0007: : /50 n

Примери n FF 01: 0: 0: 0: 1 = FF 01: : 1 n 0: 0: 1 = : : 1 (Loopback адрес) n 0: 0: 0 = : : (неопределен адрес) n FF 01: 0000: 0000: 1 = FF 01: 0: 0: 0: 1 = FF 01: : 1 n E 3 D 7: 0000: 51 F 4: 00 C 8: C 0 A 8: 6420 = E 3 D 7: : 51 F 4: C 8: C 0 A 8: 6420 n 3 FFE: 0501: 0008: 0000: 0260: 97 FF: FE 40: EFAB =3 FFE: 501: 8: 0: 260: 97 FF: FE 40: EFAB =3 FFE: 501: 8: : 260: 97 FF: FE 40: EFAB

Структура на IPv 6 адрес n 48 бита Routing Prefix: ¨ 23 бита Registry ¨ 9 бита ISP Prefix ¨ 16 бита Site Prefix 16 бита Subnet Prefix n 64 бита Interface ID n

Специални адреси n Link Local: Не се препраща извън връзката ¨ FE 80: : n - FEDF: : Site Local: Не се препраща извън мрежата ¨ FEC 0: : xxx n – FEFF: : Multicast: ¨ Т=0 – permanent (well known) 1= Transient ¨ Scope: 1 Node-local, 2 Link-local, 5 Site-local, 8 Organization-local, E Global ¨ Group. ID: 1 ⇒ All nodes, 2 ⇒ Routers, 1: 0 ⇒ DHCP servers

Multicast адреси Пример: 43 ⇒ Network Time Protocol n FF 01: : 43 ⇒ NTP сървъри на този възел n FF 02: : 43 ⇒ NTP сървъри на тази връзка n FF 05: : 43 ⇒ NTP сървъри на този сайт n FF 08: : 43 ⇒ NTP сървъри в тази организация n FF 0 E: : 43 ⇒ всички NTP сървъри в Internet

Назначаване на IPv 6 адреси Статично n EUI-64 Interface ID n Stateless Autoconfiguration n DHCPv 6 n

Механизми за съвместимост Dual Stacking n Tunneling n ¨ Manual IPv 6 -over-IPv 4 tunneling ¨ Dynamic 6 to 4 tunneling ¨ ISATAP (router-to-router) ¨ Teredo tunneling (host-to-host) n NAT 64

Dual Stack

Tunneling

Proxy

Заглавни части

Полета Version: 6 n Traffic Class: приоритет n Flow Label: специално n Payload length: Includes all extension headers + data n Next Header: Extension header or next layer up n Source Address n Destination address n

Сравнение IPv 6 има два пъти по-дълго заглавие n Само версията е със същата позиция и значение n Премахнати: header length, type of service, identification, flags, fragment offset, header checksum n Datagram length заменено с payload length n Protocol type заменено с next header n Time to live заменено с hop limit n

Сравнение (продължение) Добавено: Priority and flow label n Всички полета са с фиксиран размер n Няма опционални полета. Заменени с extension headers. n 8 -bit hop limit = 255 прехода максимум n Next Header = 6 (TCP), 17 (UDP), . . . n

Extension Headers Повечето се проверяват само от получателя n 1. Hop-by-Hop Options n 2. Fragmentation: Всички IPv 6 маршрутизатори могат да предават 1280 байта без фрагментация n 3. Routing: Loose or tight source routing n 4. Destination Options

Примери

Мобилност

Двупосочно тунелиране

Директна маршрутизация