Адресация в IPv6

Адресное пространство IPv6
128-битный формат адреса
2128 возможных адресов
340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211, 456 адресов (3.4 x 1038)
6.6 x 1023 адресов на каждый квадратный метр поверхности Земли
128 битный формат был выбран для обеспечения гибкости при создании многоуровневых, иерархических, маршрутизируемых систем

Нотация адреса IPv6
IPv6 адрес в двоичной записи
0010000000000001000011011011100000000000000000000010111100111011 0000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010

Нотация адреса IPv6 (2)
IPv6 адрес в двоичной записи
0010000000000001000011011011100000000000000000000010111100111011 0000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010
С разделением по 16 бит
0010000000000001 0000110110111000 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010

Нотация адреса IPv6 (3)
IPv6 адрес в двоичной записи
0010000000000001000011011011100000000000000000000010111100111011 0000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010
С разделением по 16 бит
0010000000000001 0000110110111000 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010
Каждый 16-битный блок записывается в HEX и разделяется двоеточиями
2001:0DB8:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A

Нотация адреса IPv6 (4)
IPv6 адрес в двоичной записи
0010000000000001000011011011100000000000000000000010111100111011 0000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010
С разделением по 16 бит
0010000000000001 0000110110111000 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010
Каждый 16-битный блок записывается в HEX и разделяется двоеточиями
2001:0DB8:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A
Сокращаем каждый блок на впередистоящие нули
2001:DB8:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A

Сокращение нулей
Типичный IPv6 адрес содержит большие последовательности нулей
Единая 16-битная последовательность нулей может быть сокращена до “::”

Сокращение нулей (2)
Типичный IPv6 адрес содержит большие последовательности нулей
16-битные последовательности нулей могут быть сокращены до “::”
Примеры
FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2 записывается как FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2
FF02:0:0:0:0:0:0:2 сокращается до FF02::2

Сокращение нулей (3)
Типичный IPv6 адрес содержит большие последовательности нулей
16-битные последовательности нулей могут быть сокращены до “::”
Примеры
FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2 записывается как FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2
FF02:0:0:0:0:0:0:2 сокращается до FF02::2
Нельзя использовать сокращение нулей для включение лишь части 16-битного блока
FF02:30:0:0:0:0:0:5 записывается не как FF02:3::5, а FF02:30::5

IPv6 в URL. Примеры
HTTP://[2001:0f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af]/
HTTP://[2001:0f68:0000:0000:0000:0000:1986:69af]:80/
Дополнительную информацию можно найти в "RFC 2732 - Format for Literal IPv6 Addresses in URL's " и "RFC 3986 - Uniform Resource Identifier (URI): Generic Syntax".

Адресные префиксы
Используйте нотацию Адрес/префикс
Беcклассовая адресация CIDR
Примеры
2001:DB8:0:2F3B::/64 – префикс подсети или сегмента сети
2001:DB8::/48 – адресный префикс для групповой маршрутизации
FF00::/8 – адресный префикс для диапазона IPv6 адресов

Адресные префиксы (2)
Используйте нотацию Адрес/префикс
Беcклассовая адресация CIDR
Примеры
2001:DB8:0:2F3B::/64 – префикс подсети или сегмента сети
2001:DB8::/48 – адресный префикс для групповой маршрутизации
FF00::/8 – адресный префикс для диапазона IPv6 адресов
::/0 – маршрут по умолчанию (default route)

Типы IPv6 адресов
Одноадресный (Unicast)
Идентификатор одиночного интерфейса
Доставляется одиночному интерфейсу
Многоадресный (Multicast)
Идентификатор набора интерфейсов
Доставляется всем интерфейсам из набора
Групповой (Anycast)
Идентификатор набора интерфейсов
Доставляется одному из интерфейсов
Нет широковещательных адресов (broadcast addresses)

Одноадресные (Unicast) адреса
Глобальные адреса (global addresses)
Link-local адрес
Site-local адрес
Unique local адреса

Глобальные адреса
Область определения – весь IPv6-интернет
Эквивалент public адресам в IPv4
Определены in RFC 3587
Структура
Global Routing Prefix (префикс подписчика)
ID субсети
Интерфейс ID
Interface ID
64 bits
Subnet ID
45 bits
001
Global Routing Prefix
16 bits

Link-local адреса
Область определения – одиночный канал
Эквивалент APIPA адресации в IPv4
(Automatic Private IP Addressing)
Префикс FE80::/64
Использование
Одиночная подсеть, автоконфигурирование
Процесс Neighbor Discovery
1111 1110 10
Interface ID
10 bits
64 bits
000 . . . 000
54 bits

Site-local адреса
Определены для одиночного сайта
Эквивалент private адресам в IPv4
Префикс FEC0::/10
Используется для интрасетей компаний, не подключённых к IPv6-Интернету
Со временем устарел, но поддерживается многими ОС
1111 1110 11
Interface ID
10 bits
64 bits
54 bits
Subnet ID

Unique local адреса
Приватный для организации и уникальный среди сайтов организаций
Префикс FD00::/8
Пришёл на смену Site-Local
Глобальная область определения
1111 110
Interface ID
7 bits
64 bits
Global ID
40 bits
Subnet ID
16 bits
L

Multicast адреса
Флаги
Scope
Зарезервированные multicast адреса
FF02::1 (все узлы в пределах группы)
FF02::2 (все маршрутизаторы в пределах области)
1111 1111
ID Группы
8 bits
32 bits
Флаги
4 bits
Scope
4 bits
80 bits
000 … 000

Адрес активного узла (solicited-node)
Используется для разрешения адресов, эффективней, чем ARP в IPv4
Пример
Для FE80::2AA:FF:FE28:9C5A, соответствующий адрес активного узла FF02::1:FF28:9C5A
1111 1111
Group ID
8 bits
32 bits
Flags
4 bits
Scope
4 bits
80 bits
000 … 000
33-33-
Ethernet MAC address:

Эквиваленты в IPv4 и IPv6 адресации
IPv4 адресация IPv6 адресация
Классы адресов Не применяется
Multicast адреса (224.0.0.0/4) IPv6 multicast адреса (FF00::/8)
Broadcast адреса Не применяется
Маршрут по умолчанию 0.0.0.0 Маршрут по умолчанию ::
Loopback адрес 127.0.0.1 Loopback адрес ::1
Public IP адреса Global адреса
Private IP адреса Site-local адреса (FEC0::/10)
APIPA адреса (169.254.0.0/16) Link-local адреса (FE80::/64)
Нотация: десятичная с точками Нотация: шестнадцатеричная с ‘’:’’
Маски: десятичная с точками или /длина Нотация только Адрес/префикс
DNS forward: тип записи A Тип записи AAAA
DNS reverse: Доменная зона IN-ADDR.ARPA Доменная зона IP6.ARPA

Router discovery
ЭВМ используют router discovery, чтобы определить
Множество маршрутизаторов локального канала
Значение по умолчанию поля Hop Limit
Таймер повторной передачи
Префиксы подсети для канала
MTU канала
Специфические маршрутизаторы

Router discovery. Пример
Часть 1
Роутер 1
Комп A
MAC: 00-AA-00-11-11-11
IP: FE80::2AA:FF:FE11:1111
MAC: 00-AA-00-22-22-22
IP: FE80::2AA:FF:FE22:2222

Router discovery. Пример (2)
Часть 1
Роутер 1
Комп A
MAC: 00-AA-00-11-11-11
IP: FE80::2AA:FF:FE11:1111
MAC: 00-AA-00-22-22-22
IP: FE80::2AA:FF:FE22:2222

Router discovery. Пример (3)
Часть 1
Роутер 1
Комп A
MAC: 00-AA-00-11-11-11
IP: FE80::2AA:FF:FE11:1111
MAC: 00-AA-00-22-22-22
IP: FE80::2AA:FF:FE22:2222

Host A
MAC: 00-AA-00-11-11-11
IP: FE80::2AA:FF:FE11:1111
MAC: 00-AA-00-22-22-22
IP: FE80::2AA:FF:FE22:2222
Router 1
Router discovery. Пример (4)
Часть 2

Host A
MAC: 00-AA-00-11-11-11
IP: FE80::2AA:FF:FE11:1111
MAC: 00-AA-00-22-22-22
IP: FE80::2AA:FF:FE22:2222
Router 1
Router discovery. Пример (5)
Часть 2

Эквиваленты в IPv4 и IPv6
IPv4 Neighbor Function IPv6 Neighbor Function
ARP Request message Neighbor Solicitation message
ARP Reply message Neighbor Advertisement message
ARP cache Neighbor cache
Gratuitous ARP Duplicate Address Detection
Router Solicitation message (optional) Router Solicitation message (required)
Router Advertisement message (optional) Router Advertisement message (required)
Redirect message Redirect message

IPv6. Переходные механизмы
Двойной стек
Туннели
Автоматическое туннелирование
(6to4, ISAP)
Настраиваемое туннелирование
Прокси и трансляция (похоже на NAT)

IPv6 и операционные системы

Настройка IPv6 в Windows XP

Настройка IPv6 в Linux (1)

Настройка IPv6 в Linux (2)

Настройка IPv6 в Linux (3)

Настройка IPv6 в Linux (4)

Распределение адресов (1)

Распределение адресов (1)
Организация должна
Быть локальным регистратором (LIR )
Иметь возможность делать отчисление в течение 2-х лет
Минимальный размер блока для резервирования /32
Примерная стоимость
1.300-5.500 евро в год
(http://www.ripe.net/ripe/docs/charging2009.html)

Сценарии перехода на IPv6 (1)
Не делать ничего
Никаких проблем в течение ближайших 1,5 лет
Ваши сервисы будут недоступны для некоторых людей
Никаких дополнительных расходов
Большие расходы в случае быстрого внедрения IPv6
Планирование перехода в короткие сроки означает, что что-то может пойти не так

Сценарии перехода на IPv6 (2)
Совершить переход прямо сейчас
Замена всего оборудования
Значительное вложение денег в ресурсы и время
Обратной дороги нет
Большие расходы в случае быстрого внедрения IPv6
Планирование перехода в короткие сроки означает, что что-то может пойти не так

Сценарии перехода на IPv6 (3)
Действовать сейчас. Поэтапный подход
Проверить (протестировать) существующее оборудование и программы
Спланировать каждый шаг и этап
Значительные инвестиции растянуты во времени
Никаких серьёзных проблем после 1,5-2 лет
Ваши сервисы работают «на новых рельсах»
Готовиться к «отключению» IPv4