IP verze 6

Formát datagramu IPv6

IPv6

• řeší:

  • vyčerpání adres

  • zabezpečení (povinně implementované)

  • mobilitu

• adresy IPv4: 2³² (něco přes čtyři miliardy)

  • reálně použitelné jen asi dvě miliardy

  • počet přestal stačit (mobilní telefony, PDA, mnoho zařízení, které by bylo vhodné připojit k Internetu (ledničky, auta, …)

  • dočasná řešení způsobují komplikace (NAT)

  • Asie dostala málo adres IPv4

  • bylo nutno rozšířit adresy

  • rozhodovalo se, zda budou 64bitové nebo 128 bitové

Formát datagramu IPv6

• Verze : 6,délka 4 bity

• Třída provozu : (Traffic class), délka 8 bitů, která vyjadřuje prioritu datagramu či jeho zařazení do určité přepravní třídy. Určeno pro poskytování služeb s určitou kvalitou (QoS).

• Značka toku: (Flow label) délka 20 bitů, je novinkou v IPv6 a tok by měl být označován proud datagramů se společnými vlastnostmi (odesilatel, adresát, požadavky na vlastnosti spojení)

• Délka dat: (Payload length) délka 16 bitů, údaj o délce datagramu. Přesně řečeno počet bajtů následujících za standardní hlavičkou. Z toho plyne, že základní hlavička se do této délky nepočítá, zatímco případné rozšiřující hlavičky ano.

• Další hlavička : (Next header) obsahuje identifikaci, jaká hlavička či jaký druh dat následuje za standardní hlavičkou.

• Maximum kroků: (Hop limit) jako TTL v IPv4

Hlavička datagramu IPv6

• Požadavek na MTU (Maximum Transmission Unit) – maximální délka paketu - je minimálně 1280 B.

• Vzhledem k tomu, že drtivá většina koncových zařízení je dnes připojena prostřednictvím různých variant Ethernetu nebo Wi-Fi s MTU alespoň 1500 B, lze očekávat, že tato hodnota se usídlí téměř všude a fragmentace prakticky zmizí ze světa.

Základní Rozšířující Rozšířující
hlavička hlavička hlavička Data (např. TCP)

• základní hlavička je co nejjednodušší

  • je pevné délky

  • neobsahuje kontrolní součet

  • neobsahuje pole umožňující fragmentaci (označení a sestavení fragmentů)

• rozšiřující hlavičky (záhlaví)

  • šifrování

  • informace pro směrovače po cestě

  • možnosti pro cílovou stanici

  • odkaz na další hlavičku nebo typ dat v datové části

Typy IP adres

IPv6

  - IPv6 adresu má 128 bitů

• Unicast (Individuální) - adresa reprezentuje jednotlivé síťové rozhraní. Paket zaslaný na unicast adresu je doručen konkrétnímu zařízení (počítači, síť. tiskárně, atd.)

• Anycast (Výběrové) - jedna anycastová adresa je přiřazena více zařízením (rozhraním).

  • Datagram je pak nasměrován vždy na (z hlediska směrování) ” nejbližší ” stanici s danou anycastovou adresou.

• Multicast (Skupinové) - je skupinová adresa, kde adresáty jsou všichni členové příslušné skupiny.

  • Speciální multicastové adresy navíc plně nahrazují broadcasty, které se už v IPv6 nepoužívají.

IPv6 - Příslušnost k určité síti nebo podsíti

• K dispozici je teoretických 2¹²⁸ adres

• obvykle se zapisuje v hexadecimální notaci, kde jednotlivé části oddělujeme dvojtečkou.

• Pro co největší možné zkrácení poměrně dlouhých adres se zavádí zkracovací pravidla

  • odstranění po sobě jdoucích nul zleva,

• vynechání po sobě jdoucích políček se samými nulami.

• nezkrácená IP adresa : 1088:00F9 :0000:0000:0000: AB0C:7C11:0800

po zkrácení: 1088:F9::AB0C:7C11:800

Rozdělení adres a vybrané prefixy

• vyjadřuje prefixem – všechna rozhraní v jedné síti mají stejný prefix (začátek adresy)

• Tento přístup se používá již v současném Internetu pod názvem Classless Inter-Domain Routing (CIDR).

• prefixy zapisují:

  • IPv6_adresa / délka_prefixu

• Příklad způsobů zápisu adresy 12ab:0000:0000:cd3 s 60 bitů dlouhým prefixem:

  • 12ab:0:0:cd30:0:0:0:0 / 60

  • 12ab::cd30:0:0:0:0 / 60

  • 12ab:0:0:cd30:: / 60 (nejvhodnější zápis)

Třídy adres IPv6

Některé typy unicast

• adresy mají definován dosah (scope):

  • link-local : platí v jednom subnetu

  • site-local : platí v jedné privátní síti (àla IPv4 privátní adresy)

  • global : platí v Internetu

• nedefinovaná adresa: ::/128

• loopback adresa ::1/128

  • globální unicast adresy

  • adresy místní linky

  • adresy místní stránky

  • unikátní lokální IPv6 unicast adresy

  • speciální adresy

• skupinové adresy: FF00::/8

• individuální lokální linkové adresy: FE80::/10

• individuální lokální místní adresy: FEC0::/10

Některé typy unicast

Některé typy unicast

• Unspecified

Obdoba adresy 0.0.0.0 v IPv4. Slouží pro speciální účely jako zdrojová adresa (pokud zdroj svou adresu nezná). Ve zkrácené podobě ji zapíšeme jako ::

• Loopback

Analogie loopbackové adresy IPv4 světa. Zapisujeme ji jako ::1

• Link-local

Adresa, která se používá vždy jen v rámci lokální sítě. Neprojde přes směrovač. Automaticky je přidělena každému rozhraní a je jedním z prvků, které umožňují autokonfiguraci zařízení připojených k síti. Během tohoto procesu si zařízení samo ve spolupráci s ostatními zařízeními nastaví svoji adresu i další parametry.

• Site-local

Adresa pro použití v rámci jedné organizace nebo její části. Obdoba prostoru privátních adres v IPv4. Site-local adresa je pro vnější stanice nedostupná, ani ji nelze použít jako adresu zdrojovou pro zaslání datagramu ven z oblasti. Na rozhraní není na rozdíl od link-local adresy přiřazena automaticky.

• Aggregatable global unicast Adresa určená pro obecné použití v Internetu.

Citace

• https://www.ipv6.cz/

• “IPV6 - ČTVRTÉ VYDÁNÍ”, PAVEL SATRAPA, dostupné na: https://knihy.nic.cz/

• https://www.iana.org/assignments/ipv6-address-space

• [1] SOSINSKY, Barrie. Počítačové sítě : Vše, co potřebujete vědět o správě sítí. Vydání první. Brno : Computer Press, 2010. 840 s. ISBN 978-80-251-3363-7.

• [2] BIGELOV, Stephen. Mistrovství počítačových sítí. Vydání první. Brno: Computer Press, 2004. 990 s. ISBN 80-251-0178-9.

• [3] OSTERLOH, Heather. TCP/IP: Kompletní průvodce. Vydání první. Praha: Pro SoftPress, 2003. ISBN 80-86497-34-8.

• [4] Co je IPv6. In: [online]. Dostupné z: https://www.ipv6.cz/Form%C3%A1t_datagramu

• [5] IPv6 krok za krokem. In: [online]. Dostupné z: http://www.logix.cz/michal/doc/article.xp/ipv6-1

• A