IPv6 adresa

Adresa IPv6 je adresa IP internetového protokolu verze 6 ( IPv6 ). Protokol IPv6 byl vyvinut primárně v reakci na poptávku po adresách, které již IPv4 nemohl uspokojit. Adresa IPv6 obsahuje 128 bitů , ve srovnání s 32 bitů pro IPv4 . Máme tedy 2 128 ≈ 3,4 × 10 38 = 340 sextillion IPv6 adres, ve srovnání s 2 32 ≈ 4 miliardami IPv4 adres.

Počet zastupitelných adres

Rychlý rozvoj internetu vedl k nedostatku počtu dostupných adres IPv4 .

Adresa IPv6 je 128 bitů nebo 16 bajtů , ve srovnání s 32 bitů pro IPv4 . Máme tedy asi 3,4 × 10 38 adres (více než 340 sextillions)

Výpočet je: 2 ^ 128 (ve srovnání s 2 ^ 32 pro IPv4) nebo „2 exponent 128“. Máme 2 možné hodnoty: 0 nebo 1, na 128 bitech.

Přesněji: 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 možných IPv6 adres, proti 4 294 967 296 možných IPv4 (přibližně 4 miliardy).

To odpovídá neomezenému počtu, protože k nasycení systému by bylo nutné umístit téměř 2,30 bilionů (miliard miliard) zařízení připojených k internetu na každý čtvereční milimetr zemského povrchu (148  milionů km 2 ).

Bodování adresy IPv6

Tečkované desítková soustava používá pro IPv4 adresy (například 172.31.128.1) je opuštěné ve prospěch hexadecimálním psaní , kde 8 skupin 2 bajty (tj. 16 bitů na skupinu), jsou odděleny dvojtečkou:

2001: 0db8: 0000: 85a3: 0000: 0000: ac1f: 8001

Úplná výše uvedená notace se skládá z přesně 39 znaků, tj. 8 bloků po 4 znacích (32) oddělených dvojtečkami „:“ (7).

Je povoleno vynechat 1 až 3 úvodní nuly v každé skupině 4 hexadecimálních číslic. Výše uvedená adresa IPv6 je tedy ekvivalentní:

2001: db8: 0: 85a3: 0: 0: ac1f: 8001

Kromě toho lze vynechat jedinečnou sadu jedné nebo více po sobě jdoucích skupin 16 bitů všech nula, ale zachovává dvojtečku znaků na obou stranách následujících vynechaných obrázků, to znamená dvojici dvoubodů „::“. Výše uvedenou adresu IPv6 lze tedy zkrátit na:

2001: db8: 0: 85a3 :: ac1f: 8001

Následující záznam však není platný

2001: db8 :: 85a3 :: ac1f: 8001

protože obsahuje několik substitucí (jejichž příslušné bitové délky jsou zde nejednoznačné): v zápisu adresy IPv6 může existovat pouze jeden výskyt sekvence ::.

Abychom to shrnuli, :: sekvence v adrese IPv6 znamená, že vše, co chybí, musí být vyplněno 0 s, takže tuto sekvenci lze použít pouze jednou.

Existuje několik různých způsobů, jak reprezentovat adresu IPv6. RFC  5952 definuje reprezentace kanonický .

Nespecifikovanou adresu IPv6 lze tedy zkrátit jako :: 0.0.0.0 nebo jednoduše jako ::.

Struktura adres IPv6

Unicast a anycast adresy mají následující strukturu:

Struktura globálních unicastových adres
pole předpona podsíť rozhraní
bity 48 16 64

Propojit místní adresy mají následující formát:

Struktura místních adres odkazu
pole předpona nula rozhraní
bity 10 54 64

Část předpony obsahuje binární hodnotu 1111111010 a následuje 54 nul. Tyto adresy nelze směrovat.

Adresy vícesměrového vysílání mají následující formát:

Formát adresy vícesměrového vysílání
pole předpona prostěradlo. rozsah skupina
bity 8 4 4 112

Předpona se skládá z binární hodnoty 11111111. Tři ze čtyř bitů pole příznaku jsou definovány v RFC  4291. Nejvýznamnější bit je vyhrazen pro budoucí použití. Čtyři bity rozsahu označují rozsah platnosti adresy.

Jedinečné místní adresy mají následující formát:

Unikátní struktura místní adresy
pole předpona L Globální ID Podsíť Rozhraní
bity 7 1 40 16 64

Tyto adresy jsou definovány v RFC  4193.

Rozsah adresy IPv6

Rozsah adresy IPv6 ( rozsah adresy IPv6 ) se skládá z její domény platnosti a jedinečnosti.

Rozlišujeme:

IPv6 a adresa DNS

Názvy domén jsou spojeny s adresou IPv6 díky záznamu AAAA, například:

www.ipv6.ripe.net. IN AAAA 2001:67c:2e8:22::c100:68b

Názvy hostitelů lze přidružit k jedné nebo více adresám IPv6 a / nebo IPv4.

Zpětné rozlišení se provádí díky PTR v doméně ip6.arpa obrácením kvartet kanonické formy:

b.8.6.0.0.0.1.c.0.0.0.0.0.0.0.0.2.2.0.0.8.e.2.0.c.7.6.0.1.0.0.2.ip6.arpa IN PTR www.ipv6.ripe.net.

Dotazy lze přijímat přes IPv6 nebo IPv4 a odpověď ze serveru DNS by neměla záviset na protokolu použitém klientem.

Pokud existují adresy IPv4 a IPv6 a lze je použít ke kontaktu se vzdáleným hostitelem,  specifikuje RFC 6724 strategii, která se použije pro výběr adresy. IPv6 bude upřednostňován před IPv4, pokud správce systému nestanoví jinak.

Pokud má být adresa IPv6 použita jako název hostitele (například v adrese URL ), musí být uvedena ve znakech []. Například pro výše uvedenou platnou adresu IPv6 můžeme vytvořit následující adresy URL (syntakticky platné):

http: // ouvern2001: db8: a88: 85a3 :: ac1f: 8001 dánská značka / index.html

Použití hranatých závorek je povinné k vymezení názvu hostitele, protože to zde umožňuje vyhnout se nejednoznačnosti ohledně přítomnosti nebo absence označení čísla portu v adrese URL, což by jinak mohlo být interpretováno jako odkaz na hostitele na jiné adrese, protože v adrese URL:

http: // ouvern2001: db8: a88: 85a3 :: ac1f postale: 8001 / index.html

Zápis masek podsítě

Subnet, in the wide sense, is a set of IPv6 addresses starting with the same binary sequence. Počet bitů v tomto pořadí je zaznamenán v desítkové soustavě za lomítkem (/). Tak,

2001: db8: 1: 1a0 :: / 59

je podsíť odpovídající adresám mezi

2001: db8: 1: 1a0: 0: 0: 0: 0 a 2001: db8: 1: 1 bf: ffff: ffff: ffff: ffff

V binárním formátu:

2/3 Nejmenší soukromá směrovatelná síť Unicast na internetu (/ 64) soukromá část podsítě (64 bitů)
2 0 0 1 0 d b 8 0 0 0 1 0 1 na 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
předpona sítě (/ 59) soukromá část podsítě (69 bitů)
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 0 0 1 0 d b 8 0 0 0 1 0 1 b F F F F F F F F F F F F F F F F F
2/3 Největší přidělená směrovatelná síť Unicast (/ 48) soukromá část podsítě (80 bitů)

Největší neohlášená předpona podsítě (globálně na výměně tras mezi sítěmi, ale směrována pouze v podsíti koncového soukromého zákazníka) je podle RFC  4291 nastavena na 64 bitů , což ponechává výběr až mínus 264 nebo 18 × 10 18 adresy na konečnou podsíť.

Kategorie adres

Různé druhy adres IPv6 hrají zvláštní role. Tyto vlastnosti jsou označeny začátkem adresy, která se nazývá předpona ( RFC  5156, RFC  4291, RFC  3587):

Typ adresy IPv6
Předpona Popis
:: / 8 Rezervované adresy
2000 :: / 3 Směrovatelné adresy unicast pro internet
fc00 :: / 7 Jedinečné místní adresy (použijte fd00 :: / 8 v místní síti)
fe80 :: / 10 Odkaz na místní adresy
ff00 :: / 8 Multicast adresy
Rezervované adresy Globální unicastové adresy 2000 :: / 3

Jedná se o 1/8 e celkového adresního prostoru IPv6.

Mezi adresami 2000 :: / 3 můžeme rozlišovat:

2/3 RFC  4380 (2001 :: / 32) Adresa hostitele Teredo (96 bitů)
2 0 0 1 0 0 0 0 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
2/3 RFC  5180 (2001: 2 :: / 48) Adresa hostitele testu výkonu (80 bitů)
2 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 0 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
2/3 RFC  4843 (2001: 10 :: / 28) Adresa hostitele orchideje (100 bitů)
2 0 0 1 0 0 1 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
2/3 RFC  3849 (2001: db8 :: / 32) Adresa dokumentace (96 bitů)
2 0 0 1 0 d b 8 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
2/3 RFC  3056 (2002 :: / 16) Adresa IPv4 routeru 6to4 (32bitová) Adresa hostitele přidělená routerem (80 bitů)
2 0 0 2 nnn. nnn. nnn. nnn X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Jedinečné místní adresy fc00 :: / 7

Tyto adresy se používají pro místní komunikaci a lze je směrovat pouze na weby, které to vyžadují. Toto je ekvivalent rozsahů soukromých adres v RFC  1918.

8 th  bit je nutno v současné době nastavena na hodnotu 1 (tento bit nastaven na 0 není nastaven), což dává FD00 prefix :: / 8 pro adresy přiřazené lokálně. Adresa obsahuje 40bitovou pseudonáhodnou předponu, aby nedocházelo ke konfliktům při propojování soukromých sítí.

Propojte místní adresy fe80 :: / 10

Linkové místní adresy (použitelné pouze v rámci LAN vrstvy 2, nesměrovatelné) patří do fe80 :: / 64. Tyto adresy jsou jedinečné pouze na odkazu, takže hostitel může mít více rozhraní se stejnou místní adresou odkazu. Nejasnosti odstraníme určením rozhraní.

Multicast adresy ff00 :: / 8

V protokolu IPv6 neexistuje žádná vysílací adresa, je nahrazena adresami vícesměrového vysílání specifickými pro danou aplikaci. Existuje adresa ff02 :: 1 ( všechny uzly ) omezená na místní odkaz a jejíž použití aplikacemi se nedoporučuje.

NDP používá adresu vícesměrového vysílání ff02 :: 1: ff00: 0/104 ke zjištění adresy MAC hostitele se známou adresou IPv6 ( vyžádaný uzel ). Posledních 24 bitů adresy se skládá z posledních 24 bitů adresy IPv6. Použití vícesměrového vysílání namísto adresy vysílání umožňuje optimalizovat vysílání této zprávy.

Výběr adres

Vzhledem k tomu, že IPv6 byl původně navržen pro správu více adres současně na jednom počítači, RFC  6724 definuje, jak bude vybrána zdrojová adresa stroje pomocí tabulky zásad, ve výchozím nastavení by měla obsahovat toto:

Předpona Přednost Označení
:: 1/128 50 0
:: / 0 40 1
:: ffff: 0: 0/96 35 4
2002 :: / 16 30 2
2001 :: / 32 5 5
fc00 :: / 7 3 13
:: / 96 1 3
fec0 :: / 10 1 11
3 káva :: / 16 1 12

Pro každou možnou adresu IPv4 nebo IPv6 poskytuje vyhledávání v této nejlépe shodné tabulce (tj. S nejdelší shodnou předponou) hodnotu „přednost“ a hodnotu „popisek“.

Operace je následující: pokud je možné více cílových adres (například po požadavku DNS), budou seřazeny podle priority, počínaje nejvyšší prioritou. Zdroj se poté vybere jako priorita ten, jehož štítek se rovná štítku cíle.

To má zejména následující účinek:

Je možné jej upravit podle svých potřeb, například lze nastavit prioritu provozu IPv4 úpravou priority spojené s prefixem :: ffff: 0: 0/96.

Některé verze systému Windows však mohou  ve výchozím nastavení používat starý RFC 3484, který správně nezpracovává jedinečné místní adresy. Každé pravidlo lze navíc definovat pouze na násobku 8 bitů, což může vyžadovat rozdělení některých.

Zastaralé adresy

Zastaralé adresy IPv6
Předpona Popis
3ffe :: / 16
5f00 :: / 8		 Adresy používané experimentální sítí 6bone
fec0 :: / 10 Místní adresa webu
:: abcd / 96 IPv4 kompatibilní adresa (abcd je IPv4 adresa)
Adresy místních webů fec0 :: / 10

Tyto adresy jsou specifikovány v RFC  1884 z prosince 1995, ale jejich použití je považováno za zastaralé od roku 2004 s RFC  3879. Jsou nahrazeny jedinečnými místními adresami s RFC  4193.

IPv4 kompatibilní adresy

Tyto adresy byly vyhrazeny pro použití v přechodovém mechanismu. Podle RFC  4291 jsou zastaralé .

Přiřazení adres IPv6 v místní síti

Vzhledem k tomu, že velikost podsítě je nastavena na 64 bitů, mají hostitelé zbývajících 64 bitů pro vytáčení v podsíti.

Pro přiřazování adres v podsíti existuje několik technik:

Ruční konfigurace správce opraví adresu. Adresy složené výhradně z 0 nebo 1 nehrají v protokolu IPv6 konkrétní roli. Automatická konfigurace

Pro každé rozhraní IPv6 existuje alespoň jedna místní adresa odkazu (fe80 :: / 64). RFC  4861 pomáhá budovat nebo globálních adres unicast s každým z předpony / 64 vyhlašovaných routeru.

64bitová rozhraní jsou obvykle konstruována z adresy MAC ve formátu nazvaném upravený EUI-64 . Tento systém vyvolal obavy o soukromí, protože adresy MAC jsou poté viditelné v adrese IPv6 a lze je použít k identifikaci zařízení.

Životnost adresy

Adresy IPv6 přidružené k rozhraní mají pevnou životnost. Životnost je obvykle nekonečná, ale můžete nakonfigurovat upřednostňovanou životnost a platnou životnost . Tyto doby životnosti jsou konfigurovány ve směrovačích, které poskytují předpony pro automatickou konfiguraci. V kombinaci s odpovídající změnou DNS umožňují tyto životy postupný přechod na novou adresu IPv6 (patřící například novému poskytovateli služeb) bez přerušení služby.

Když doba použití adresy přesáhne upřednostňovaný čas , již se pro nová připojení nepoužívá. Po dosažení doby platnosti je z konfigurace rozhraní odstraněn.

Přiřazení bloků IP adres

Unicast IP adresy jsou distribuovány IANA do regionálních internetových registrů (RIR). RIR spravují prostředky adresování IPv4 a IPv6 ve své oblasti.

IANA přiděluje bloky velikosti / 23 až / 12 v globálním unicast prostoru (2000 :: / 3) pěti RIR. Ty je následně přidělují LIR (poskytovatel internetových služeb) ve formě bloků s minimální velikostí / 48.

RIR se mohou rozhodnout rozdělit svůj blok / 23 na bloky 512/32, obvykle jeden na LIR. LIR může na oplátku přiřadit 65 536/48 bloků svým klientům, kteří pak mají každý 65 536/64 sítí. Tyto podsítě budou řídce osídlené, ale rozsah adresního prostoru IPv6 je takový, že to nebude problém.

Struktura distribuovaných předpon
IANA RIR LIR Zákazník Podsíť Rozhraní
3 20 9 16 16 64

Vzhledem k dostupnosti adres již nebude nutné používat NAT .

Je možné dotazovat se v databázích RIR, abyste zjistili, komu je přidělena IP adresa pomocí příkazu whois nebo prostřednictvím webových stránek RIR.

Aby se podpořila agregace adres, plán adresování IPv6 původně poskytoval pouze bloky poskytovatele agregovatelné (PA), tj. Spojené s poskytovatelem přístupu k internetu, přičemž se provádí multi-homing . Přiřazením více PA adres hostitelům. To znamená přečíslování při změně ISP, což usnadňuje protokol IPv6 díky životnosti a autokonfiguraci adres.

V roce 2009 byla upravena politika přidělování adres RIPE NCC IPv6 tak, aby přijímala přiřazení bloků nezávislých poskytovatelů (PI) společnostem, které se chtějí připojit k více poskytovatelům, přičemž minimální velikost přiřazeného bloku je / 48. Dokument RIPE 512 popisuje zásady uplatňované v této oblasti.

Poznámky a odkazy

  1. (in) Žádost o připomínky č. 2373 , oddíl 2.2
  2. (in) Request for Comments n °  5952 .
  3. (en) Request for Comments n O  4291 .
  4. (en) Request for Comments n Ø  4193 .
  5. (en) Request for Comments n Ø  6724 .
  6. (in) Request for Comments n °  5156 .
  7. (in) Request for Comments n °  3587 .
  8. (in) Request for Comments n °  6052 .
  9. (in) Request for Comments n °  2765 .
  10. IPv6 Global Unicast Address Assignments
  11. IANA IPv6 Registr adres pro speciální účely
  12. (in) Request for Comments n °  4380 .
  13. (in) Request for Comments n °  5180 .
  14. (in) Request for Comments n °  4843 .
  15. (in) Request for Comments n °  3849 .
  16. (in) Request for Comments n °  3056 .
  17. (in) Request for Comments n °  1918 .
  18. (in) Request for Comments n °  3484 .
  19. (in) Request for Comments n °  1884 .
  20. (in) Request for Comments n °  3879 .
  21. (in) Request for Comments n °  7217 .
  22. (in) Request for Comments n °  4862 .
  23. (in) Request for Comments n °  4941 .
  24. (in) Request for Comments n °  3315 .
  25. (in) Request for Comments n °  4861 .
  26. Přiřazení IPv6 nezávislých poskytovatelů (PI) pro organizace koncových uživatelů
  27. Zásady přidělování a přiřazování adres IPv6

externí odkazy

  1. (in) Request for Comments n °  2460 .
  2. (in) Request for Comments n °  2732 .
  3. (in) Request for Comments n °  2893 .
  4. (in) Request for Comments n °  4291 .