TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security)
Шрифт:
■ Узел (node) — любая система, реализующая IPv6
■ Маршрутизатор (router) — узел, пересылающий не адресованные ему пакеты IPv6
■ Связь (link) — носитель, по которому взаимодействуют узлы на уровне связи данных
■ Соседи (neighbor) — узлы, подключенные к одной связи
Термином "пакет" наиболее злоупотребляют в сетевом мире. Пакетами называются любые элементы данных протокола (PDU) от уровня связи данных до уровня приложений.
Почему авторы версии 6 перешли от термина "датаграмма" к "пакету"?
В этой главе рассматриваются текущие документы IPv6 и используется термин "пакет".
22.4 Адреса IPv6
Адреса IPv6 имеют длину 16 октетов (128 бит). Для записи адресов используется компактная (хотя и уродливая) нотация. Адреса представлены как 8 шестнадцатеричных чисел, разделенных двоеточиями. Каждое шестнадцатеричное число представляет 16 бит. Например:
41BC:0:0:0:5:DDE1:8006:2334
Ведущие нули в шестнадцатеричных полях могут быть опущены (например, 0 вместо 0000 и 5 вместо 0005). Формат может быть еще более сжат при замене последовательности смежных нулевых полей на "::". Например:
41BC::5:DDE1:8006:2334
Отсутствуют три позиции, так как "::" заменяет последовательность ":0:0:0:".
Адреса версии 4 протокола IP часто вкладываются в последние четыре октета адреса версии 6. Они могут быть записаны с использованием смешанного формата адреса (сочетающего как нотацию с точками, так и нотацию с двоеточиями), например:
0:0:0:0:0:FFFF:128.1.35.201
22.4.1 Выделение адресов
128-разрядное пространство адреса обеспечивает место для множества различных типов адресов, включая:
■ Иерархические глобальные одноадресные рассылки на основе адресов провайдеров
■ Иерархические глобальные одноадресные рассылки по географическому признаку
■ Личные адреса сайтов для использования только в пределах организации
■ Локальные и глобальные многоадресные рассылки
Версия 6 не использует широковещательные рассылки, но для функций управления (например, разрешения адресов или загрузки) использует многоадресные рассылки. Это связано с тем, что сообщения широковещательных рассылок прерывают работу всех устройств связи, хотя в большинстве случаев они предназначаются лишь для небольшого количества устройств. Кроме того, ограничение управляющих сообщений только многоадресными рассылками предотвращает взаимовлияние устройств версии 6 и версии 4, совместно использующих одну и ту же связь.
22.4.2 Общие принципы выделения адресов
Работу по делегированию прав присвоения блоков адресного пространства IPv6 региональным организациям регистрации ведет Internet Assigned Numbers Authority (IANA). Региональные организации регистрации могут передавать блоки адресов в меньшие географические области, национальные организации или провайдерам.
В таблице 22.1 показана общая схема распределения адресного пространства:
■ Большой блок используется для адресации провайдеров.
■ Имеются блоки, выделенные автономным локальным сетям или отдельным сайтам, которые не связаны с Интернетом, что позволяет им самостоятельно присваивать адреса.
■ Специальные блоки предоставлены для адресов IPX и точек доступа к сетевым службам модели OSI (OSI Network Service Access Point — NSAP).
■ Большой блок зарезервирован для адресации по географическому принципу.
В настоящее время почти 3/4 адресного пространства не предназначено для конкретного использования.
Таблица 22.1 Выделение адресного пространства IPv6
| Выделено | Префикс (двоичный) | Доля
|
|---|---|---|
| Зарезервировано | 0000 0000 | 1/256 |
| Не присвоено | 0000 0001 | 1/256 |
| Зарезервировано для NSAP | 0000 001 | 1/128 |
| Зарезервировано для IPX | 0000 010 | 1/128 |
| Не присвоено | 0000 011 | 1/128 |
| Не присвоено | 0000 1 | 1/32 |
| Не присвоено | 0001 | 1/16 |
| Не присвоено | 001 | 1/8 |
| Одноадресные рассылки среди провайдеров | 010 | 1/8 |
| Не присвоено | 011 | 1/8 |
| Зарезервировано для одноадресных рассылок по географическому принципу | 100 | 1/8 |
| Не присвоено | 101 | 1/8 |
| Не присвоено | 110 | 1/8 |
| Не присвоено | 1110 | 1/16 |
| Не присвоено | 1111 0 | 1/32 |
| Не присвоено | 1111 10 | 1/64 |
| Не присвоено | 1111 110 | 1/128 |
| Не присвоено | 1111 1110 0 | 1/512 |
| Адреса для локальных связей | 1111 1110 10 | 1/1024 |
| Адреса для локальных сайтов | 1111 1110 11 | 1/1024 |
| Многоадресные рассылки | 1111 1111 | 1/256 |
22.4.3 Префикс формата адреса
Первые несколько бит адреса называются префиксом формата (format prefix) и идентифицируют тип адреса. Например, префикс 010 определяет IP-адреса для одноадресных рассылок между провайдерами. Формат остальной части адреса зависит от префикса формата.
22.4.4 Адресация провайдеров
В настоящее время для адресов провайдеров предложена простая иерархическая структура:
| 3 бита | n бит | m бит | o бит | 125-n-m-o бит |
|---|---|---|---|---|
| 010 | Идентификатор регистратора | Идентификатор провайдера | Идентификатор подписчика | Идентификатор интра-подписчика |
Маршрутизация провайдера проста. Достаточно сравнить первую часть адреса со строками в таблице маршрутизации. Далее провайдер может маршрутизировать данные к своим подписчикам, сравнивая большой фрагмент адреса со строкой своей таблицы.