Поскольку IPv4 IP-адреса больше не раздаются, пришло время переходить на IPv6
Если вы работаете в сфере ИТ или даже являетесь технически подкованным пользователем домашнего компьютера, то вы, вероятно, знаете, что такое IP-адрес и для чего он используется. Если нет, то мы скажем вам, что IP-адрес — это! IP-адрес — это номер, присваиваемый устройствам в сети, который позволяет им подключаться и общаться друг с другом. Сетевые устройства, такие как компьютеры, принтеры и коммутаторы, имеют свой собственный IP-адрес, и когда им нужно отправить данные другому устройству в сети, они используют IP-адрес этого другого устройства, чтобы отправить ему данные. Имейте в виду, что устройства в сети должны знать друг о друге, и это не автоматический процесс, но мы можем обсудить это в другой статье.
Сейчас мы в основном используем IP-адреса IPv4 для публичной (внешней) и частной (внутренней) адресации. IPv4-адреса — это 32-битные двоичные числа, состоящие из 4 октетов, которые могут содержать значения от 0 до 255. Примером часто используемого частного адреса является 192.168.1.20 и вы можете увидеть что-то подобное, присвоенное вашему домашнему компьютеру с вашего широкополосного модема или беспроводного маршрутизатора. Эти типы IP-адресов можно достаточно легко запомнить в зависимости от их количества. И если ваши сетевые устройства находятся в одной сети или подсети, то каждое устройство будет иметь аналогичный адрес, например 192.168.1.30 и 192.168.1.33 поэтому вам нужно запомнить только последнее число (октет) для каждого устройства. Кроме того, существуют подсети и классы адресов, где все не так просто, и вы можете использовать более сложную схему адресов, особенно в больших сетях с несколькими подсетями в разных местах. Найти свой IP-адрес довольно просто, и вы можете прочитать о том, как это сделать здесь. Существуют также IP-адреса, которые статически назначаются вашему компьютеру, и другие, которые назначаются вашему компьютеру динамически, и вы можете прочитать об этом здесь.
IP-адрес состоит из двух частей, о которых необходимо знать: сетевой части и части хоста. Это определит, сколько адресов зарезервировано для различных сетей и сколько адресов зарезервировано для хостов в этих сетях. Существуют определенные классы, которые помогают поддерживать порядок в адресах сети и хостов, и вот основные из них. Помните, что октеты — это числа между точками, поэтому октет1.октет2.октет3.октет4.
- Класс A — первый октет предназначен для сетевого адреса, а последние три октета — это адреса хостов. IP-адрес, имеющий в первом октете число от 1 до 126, является адресом класса A.
- Класс B — первые два октета предназначены для сетевого адреса, а последние два октета — для адреса хоста. IP-адрес, имеющий номер от 128 до 191, является адресом класса B.
- Класс C — первые три октета предназначены для сетевого адреса, а последний октет — это адрес хоста. Диапазон первых октетов от 192 до 223 — это адрес класса C.
- Класс D — используется для адресов многоадресной рассылки и имеет первые октеты в диапазоне от 224 до 239.
- Класс E — зарезервирован для будущего использования и имеет диапазон адресов в первом октете от 240 до 255.
В IPv4 существует около 4.3 миллиарда общих адресов, и те, которые находятся в государственной собственности, не могут быть использованы более чем в одном месте. Частный IP-адрес может использоваться в нескольких местах, если они не дублируются в одной и той же внутренней сети. У нас официально закончились публичные IP-адреса IPv4, поэтому теперь нам необходимо начать внедрение IPv6, чтобы продолжить работу. IPv6 уже внедряется, но пока не получил широкого признания, но скоро это произойдет.
IPv6 позволит нам иметь 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 IP-адресов или 2 в степени 128, чтобы было легче читать. В нем также используется 128-битное адресное пространство, а не 32-битное, как в IPv4. Одна из проблем IPv6 заключается в том, что он несовместим с IPv4, что усложняет его реализацию с сегодняшней схемой адресов IPv4. Есть некоторые методы, которые были разработаны, чтобы заставить связь работать между двумя, чтобы обойти эту проблему.
IPv6 адреса отображаются в виде 8 групп из 4 шестнадцатеричных цифр, эти группы разделяются двоеточиями. Вот пример адреса IPv6 (2605:e000:7ec8:0800:006f:10f6:1394:0370), и, как вы видите, в адресе есть буквы и цифры. Шестнадцатеричные числа позволяют использовать цифры 0-9 и буквы A-F. Говорят, что с таким количеством адресов IPv6 каждое устройство в мире сможет иметь свой уникальный публично маршрутизируемый IP-адрес. Если у вас современная версия Windows, вы можете запустить ipconfig /all и увидеть, что вашему сетевому адаптеру назначены IPv4 и IPv6 IP-адреса, если, конечно, у вас не отключен IPv6.
Существуют способы сократить написание адреса IPv6, что облегчает восприятие числа, а также позволяет не ошибиться при записи адреса. Вы можете удалить все ведущие 0 в адресе, чтобы немного сократить его. Таким образом, наш пример адреса 2605:e000:7ec8:0800:006f:10f6:1394:0370 можно сократить до 2605:e000:7ec8:800:6f:10f6:1394:370. Еще одна вещь, которую можно сделать для сокращения IPv6-адреса, — заменить все блоки, содержащие последовательные 0 (0000:0000), двоеточиями. Поэтому если у нас есть адрес 2564:0000:0000:5fb7:05a2:1557:00b3:f9c4, мы можем сократить его еще больше до 2564::5fb7:5a2:1557:b3:f9c4.
Существует 3 основных типа адресов IPv6, это Link-Local Address, Global Unicast Address и Unique-Local Address, и вот в чем разница между ними.
Link-Local Address — это автоконфигурируемый IPv6 адрес, который всегда начинается с FE80 и используется только в широковещательных сегментах и никогда не маршрутизируется. Они относятся к конкретному физическому каналу и используются для адресации на одном канале для таких вещей, как автоматическая конфигурация адресов и протокол обнаружения соседей.
Глобальный одноадресный адрес — эти адреса являются глобально идентифицируемыми и уникальными. Они состоят из 64-битного идентификатора подсети и 64-битного идентификатора интерфейса.
Уникальный локальный адрес — эти адреса являются глобально уникальными, но они должны использоваться только для локальной связи и всегда начинаются с FD. Используйте их для устройств, которые никогда не будут общаться через Интернет.
IPv6 также имеет некоторые другие преимущества, которых нет у IPv4, что делает его достойной заменой после завершения всей тяжелой работы. Некоторые из этих преимуществ включают следующее:
- Автоматическая конфигурация для простоты внедрения
- Нет необходимости использовать NAT (трансляцию сетевых адресов)
- Большее количество многоадресных адресов
- увеличение пропускной способности и эффективности при работе с большими полезными нагрузками
- Более эффективная маршрутизация и меньшие таблицы маршрутизации
- Повышенная безопасность (встроенные средства шифрования и IPsec)
- Легче и дешевле в управлении после внедрения (лучшая масштабируемость)
- Улучшенные возможности мобильности
- Нет необходимости в проверке контрольной суммы
- Устройства могут быть подключены к нескольким сетям одновременно
- Более высокая скорость из-за меньшей фрагментации
- Качество обслуживания (QOS), встроенное в заголовок пакета
- IP-адреса могут назначаться автоматически и динамически клиентом, что устраняет необходимость в сервере DHCP
Как вы видите, между IPv4 и IPv6 есть существенная разница, а также многое другое, помимо того, что мы здесь рассмотрели. Как только завершится трудная часть внедрения IPv6 и замены IP-адресов IPv4 в далеком будущем, мы все станем лучше, за исключением, возможно, сетевых администраторов, которым придется стать экспертами в этой области!