Ipv6: что это и зачем

Internet Protocol version 6 (IPv6) vs. Internet Protocol version 4 (IPv4)

The improved and revised version of internet protocol IPv6 contains many essential features compared to IPv4. The primary ones are

• Increased address space: the IPv4 address size is 32-bit, which allows it to provide approximately 4.2 billion IP addresses. Compared to that, IPv6 address size is 128-bit, which will enable it to provide about 340 undecillion (36 zeros) IP addresses. You can use IPv4 and IPv6 for the foreseeable future and convert your IPv4 to IPv6 using IPv4 to IPv6 Online Converter. But cannot be used as Public IP address.
• Improved header: the IPv6 header has been simplified. All the unnecessary information has been moved to the bottom of the header. Even though the IPv6 address is four times longer than IPv4 address, the IPv6 header is only double in size as the IPv4.
• Faster forwarding/routing: as all the essential information is on the top. That allows the routers to perform quick routing decisions.
• Anycast support: IPv6 supports anycast mode of routing. That means multiple machines can share the same IP address. Once the packet is sent from the host via anycast, the router ensures that it should be delivered to the nearest machine. That reduces the latency. Whereas IPv4 supports unicast, broadcast, and multicast.
• Improved mobility: the IPv6 users can use their mobile devices at different geographic locations without changing their IP addresses.
• Internet Protocol Security: in IPv4, it’s optional, but in IPv6, it’s mandatory.
• Speed: generally, there is no significant difference between IPv4 and IPv6 address speeds. But some network engineers are of the view that IPv6 is might be faster than IPv4 in some situations.

Note: Use the traceroute online tool to test the connection and latency between two predetermined points.

Список провайдеров, предоставляющих IPv6

* — абонентам выдаются адреса из Provider Independent /48, что не разрешено правилами RIPE NCC (или иной подсети аналогичного размера, помечено знаком ‘?’) – это заставляет провайдера ограничивать размер подсети на абонента , что также противоречит рекомендациям RIPE и RFC.

Перед подключением к какому-либо из этих провайдеров, обязательно уточните у техподдержки, действительно ли IPv6 доступен в вашем городе/районе. При выявлении расхождений с опубликованной здесь информацией, прошу об этом сообщить, она будет исправлена.

Как использовать адреса IPv6 в URL

Каждому человеку, кто хотя бы раз настраивал роутер знакома ситуация, когда IP-адрес вводится в строке адреса браузера. Другой вариант, когда это приходится делать — в случае если кто-то запустил на компьютере веб-сервер без привязки доменного имени и Вам по какой-либо причине надо на него зайти. В случае IPv4 делается Вы просто пишете IP, например 192.168.0.1, в строке адреса и нажимаете кнопку Enter. Браузер преобразует IP-адрес в http, получаем такую строчку: http://192.168.0.1 По-умолчанию для Веб-сервера используется TCP-порт 80. Но иногда в настройках используют альтернативные порты, например 8080. В этом случае строка адреса будет выглядеть так: http://192.168.0.1:8080, т.е. порт указывается через двоеточие -:- после адреса.
Но что же делать в случае, когда используется IPv6, ведь там все числа через двоеточие и браузер будет думать что это порт.
Так вот в случае IPv6 IP-адрес в адресной строке браузера закрывается квадратными скобками. Выглядит это так:http:///
Если надо указать ещё и порт, то так:http://:8080/

Настройка на роутере

Если для доступа к интернету используется роутер, то на нем нужно настроить IPv6-протокол. Для этого заходим в административную панель маршрутизатора, открываем любой имеющийся браузер, вводим адрес роутера (192.168.0.1 или 192.168.1.1), логин и пароль (admin в оба поля). Всю нужную информацию можно найти на задней стенке устройства.

Дальнейший порядок действий зависит от модели маршрутизатора. Чтобы выполнить настройку ipv6 на роутере TP-Link WR841N:

• в левом меню выбираем строку «IPv6» и потом подменю «IPv6 WAN»;
• ставим галочку в строке «Включить IPv6», если она там не стоит;
• выбираем тот тип подключения, который использует провайдер, он может быть динамический, статический или PPPoEv6;
• если в предыдущем пункте было выбрано динамическое подключение, то больше делать ничего не нужно, если статическое, то вводим адрес, длину префикса, шлюз и DNS сервер (эти данные должен дать интернет провайдер), если был выбран PPPoEv6, то нужно ввести логин и пароль, которые предоставил поставщик интернет услуг;

Проверить соединение можно, зайдя на главную вкладку административной панели роутера или кликнув по пункту меню «Состояние».

Цели создания IPv6

Может возникнуть вопрос, зачем нужен еще один протокол сетевого уровня, если уже есть протокол IPv4, который работает хорошо. Проблема протокола IPv4 заключается в нехватке IP адресов. Длина IP адресов в протоколе IPv4 — 4 байта, то есть максимальное количество адресов IPv4 примерно 4,3 миллиарда. Когда протокол создавался это было большое количество IP адресов, но сейчас, когда интернет стал очень популярной сетью, стало понятно, что 4 миллиарда адресов это не так уж и много.

Для сравнения, население Земли сейчас составляет более, чем 7 миллиардов, при этом многие люди используют не одно устройство, а несколько, это может быть ноутбук, планшет, смартфон, умные часы и многое другое.

Также, необходимо учитывать сервер и сетевое оборудование в инфраструктуре интернет и сетевых сервисов, а такие технологии, как интернет вещей еще больше увеличивают требования к количеству IP адресов.

Количество доступных адресов IPv4 стремительно сокращается, последний крупный блок адресов IPv4 класса А, был выдан в 2011 году, и уже близко то время, когда какая-то компания или человек захотят подключиться к интернет, но не смогут этого сделать, из-за того что им не хватит адреса IPv4.

Было предложено несколько временных решений, проблемы нехватки IP адресов, которые оказались достаточно успешными. Самые популярные это технология трансляции сетевых адресов NAT, эта технология позволяет подключиться к сети интернет используя всего лишь один IP адрес, сеть, состоящую из большого количества устройств с использованием частных или приватных IP адресов.

Также справиться с проблемой нехватки IP адресов помогла технология бесклассовой междоменной маршрутизации (Classless Inter-Domain Routing, CIDR), которая обеспечила возможность использовать маски переменной длины, и распределять IP адреса блоками разной длины, а не классами A, B и C как было раньше.

Протокол IPv6 создан для долговременного решения проблемы нехватки IP адресов. Для этого длина IP адресов в протоколе IPv6 увеличена до 16 байт, количество IP адресов в протоколе IPv6 — 3,4*1038. Такого количества IP адресов хватит, для того чтобы подключить к интернету все устройства, как сейчас так и в достаточно далеком будущем.

Также при разработке IPv6 постарались упростить протокол, для того чтобы маршрутизаторы могли обрабатывать пакеты  IPv6 быстрее, и обеспечили возможность защиты данных с помощью шифрования.

IPv6 считается новым протоколом, однако работа над ним началась еще в 1990 году, когда впервые задумались о возможной проблеме исчерпания адресов IPv4. Первый вариант стандарта протокола IPv6 был принят в документе RFC 1883 в 1995 году, а действующий стандарт протокола IPv6 документ RFC 2460 был принят в 1998 году. Таким образом протоколу IPv6 уже больше 20 лет, и новым его можем называть только по сравнению с протоколом IPv4.

Принцип работы протокола IPv4

Internet Protocol представляет собой датаграмму, содержит заголовок и полезную нагрузку. Заголовок шифрует адреса источника и назначение информационного пакета, в то время как полезная нагрузка переносит фактические данные. В отличие от сетей прямой коммутации канала, критичных к выходу из строя любого транзитного узла, передача данных с помощью интернет-протокола IPv4 осуществляется пакетным способом. При этом используются разные маршруты передачи ip-пакетов. Допустима ситуация, когда пакеты нижнего уровня достигают конечного узла раньше, чем пакеты верхнего. Некоторые из них теряются во время трансляции. В этом случае посылается повторный запрос, происходит восстановление потерянных фрагментов.

Каждый сетевой узел в модели TCP/IP имеет собственный IP-адрес. Это обеспечивает гарантированную идентификацию устройств при установке соединения и обмене данными. В то же время отличают два уровня распределения адресов по протоколу TCP/ IPv4 – публичные и частные. Первые уникальны для всех без исключения устройств, осуществляющих обмен данными в общемировой WEB-сети. Например, IP-адрес 8.8.8.8 принадлежит компании Google и является адресом публичного DNS-сервера компании. При построении локальной подсети Ethernet идентификация внутренних устройств передачи данных осуществляется путем назначения собственных ip-адресов для каждой единицы оборудования. Коммутация осуществляется через порты роутера (маршрутизатора), каждому присваивается отдельный сетевой адрес с возможным дополнительным разделением на подсети за счет использования маски IP-адреса.

Изначально адресация в IP-сетях систематизировалась по классовому принципу путем деления на большие блоки, что делало ее неудобной в использовании как конечными пользователями, так и провайдерами. Ей на смену пришла бесклассовая схема под названием Classless Inter-Domain Routing (CIDR).

Основной атрибут протокола TCP/IPv4, его адрес, состоит из тридцати двух бит (четырех байт) и записывается четырьмя десятичными числами от 0 до 255, которые разделены точками. Есть альтернативные способы записи (двоичное, десятичное, без точки и т.д.), но они не меняют принципа работы протокола. В стандартном формате запись CIDR производится в виде IP-адреса, следующего за ним символа «/» и числа, обозначающего битовую маску подсети: 13.14.15.0/24. В данной комбинации число 24 означает количество битов в маске подсети, имеющих приоритетное значение. Полный IP-адрес состоит из 32 бит, маской являются старшие 24, соответственно, общее количество возможных адресов в сети составит 32 — 24 = 8 бит (256 IP-адресов). В этом диапазоне описываются сети, состоящие из различного количества доступных адресов путем их вариативной комбинации. Одна большая сеть может быть раздроблена на несколько более мелких подсетей нижнего уровня.

IPv5 был пропущен в пользу IPv6

Интернет-протокол – это набор правил, управляющих передачей пакетов по сети. IPv5 – это версия интернет-протокола (IP), который никогда не был официально принят в качестве стандарта. v5 означает 5-ю версию интернет-протокола. Компьютерные сети используют версию 4, обычно называемую IPv4, или более новую версию IP, называемую IPv6.

Ограничения IPv5-адресов

Короче говоря, IPv5 никогда не становился официальным протоколом. Много лет назад так называемый IPv5 начинался под другим именем: Протокол Интернет-потока или просто ST . Интернет-протокол ST/IPv5 был разработан Apple, NeXT и Sun Microsystems как средство потоковой передачи видео и голосовых данных и был экспериментальным. ST был эффективен при передаче пакетов данных на определенных частотах при поддержании связи. В конечном итоге это послужило бы основой для разработки таких технологий, как передача голоса по IP или VoIP, которые сегодня используются для голосовой связи через Интернет. С развитием IPv6 и его обещанием почти неограниченных IP-адресов и своего рода новым началом протокола, сам IPv5 никогда не был переведен в публичное использование в значительной степени из-за его 32-битных ограничений.

IPv5 использовал 32-битную адресацию IPv4, что в итоге стало проблемой. Формат адресов IPv4 – это формат ###. ###. ###. ###, состоящий из четырех числовых октетов (единица цифровой информации в вычислениях, состоящая из восьми битов), причем каждый набор находится в диапазоне от 0. до 255 и разделенных точками. Этот формат допускает 4,3 миллиарда интернет-адресов; Однако быстрый рост Интернета вскоре исчерпал это количество уникальных адресов. К 2011 году были выделены последние оставшиеся блоки адресов IPv4. Если бы IPv5 использовал ту же 32-битную адресацию, он бы страдал от такого же ограничения.

Итак, IPv5 был заброшен до того, как стал стандартом, и мир перешел на IPv6.

IPv6 адреса

IPv6 был разработан в 1990-х годах для устранения ограничений адресации, а коммерческое развертывание этого нового интернет-протокола началось в 2006 году. IPv6 – это 128-битный протокол, который предоставляет значительно больше IP-адресов. Формат IPv6 представляет собой серию из восьми четырехзначных шестнадцатеричных чисел, каждое из которых представляет 16 битов, что в сумме составляет 128 битов. Символы в адресе IPv6 – это цифры от 0 до 9 и буквы от A до F.

Примером адреса IPv6 является 2001: 0db8: 0000: 0000: 1234: 0ace: 6006: 001e. IPv6 обладает способностью предлагать триллионы на триллионы IP-адресов (целых 3,4×1038 адресов) с небольшими шансами на исчерпание в ближайшее время.

Формат адреса IPv6 длинный и часто содержит множество нулей. Начальные нули в адресе могут быть подавлены, чтобы сократить адреса. Например, вышеуказанный адрес IPv6 может быть выражен как намного более короткий 2001 год: db8 :: 1234: ace: 6006: 1e. Кроме того, всякий раз, когда существует серия из более чем четырехзначного набора, состоящего из всех нулей, они могут быть заменены символом «::».

Вы можете использовать только 1 :: символ в адресе IPv6.

IPv6 подключение без доступа к сети: что значит и как исправить

При возникновении проблем с Интернет-подключением, мы обычно начинаем беспорядочно лазить по дебрям операционной системы Windows, а затем натыкаемся на довольно непонятную информацию в состоянии своего подключения — IPv6 подключение без доступа к сети.

Сразу же в голове рождается мысль, что именно в этом и заключается причина исчезновения вашего Интернета. Однако, все далеко не так как кажется. В этой статье мы с вами подробно разберем, что значит IPv6 без доступа к сети, является ли это проблемой и нужно ли с этих что-то делать.

Что означает IPv6 без доступа к сети?

Сразу же нужно указать на то, что данное сообщение в окне «Состояния» вашего Интернет-подключения является вполне нормальным показателем. IPv6 — это новый протокол для IP, который в настоящее время используется мало в каких случаях. В основном, большинство провайдеров все еще использует более старый протокол — IPv4.

Так что если вы увидите сообщение «IPv6 без доступа к сети», то это все в порядке — просто в вашем подключении используется протокол IPv4. Также следует указать о том, что при использовании роутера всегда применяется IPv4, так что не удивляйтесь, если увидите его, даже при использовании вашим провайдером новейшего протокола IPv6.

Однако, это знание не решает той проблемы, что у вас все-таки присутствуют проблемы с Интернет-подключением. Ведь не просто так же вы начали копаться в системе в поисках каких-то ответов. Плюс, ваш провайдер может использовать IPv6. И что делать в таком случае? Об этом ниже.

IPv6 подключение без доступа к сети: как исправить?

Как уже было указано выше, если ваш провайдер не использует новый протокол IPv6, то сообщение «IPv6 без доступа к сети» вполне соответствует ситуации и делать с этим ничего не надо. Тоже самое относится и к пользователям, которые пользуются услугами маршрутизатора, т.к в таком случае будет использоваться только протокол IPv4.

Однако, что делать, если же ваш провайдер все-таки использует новейший протокол IPv6 и у вас присутствует сообщение «IPv6 без доступа к сети»? Что же, создавать проблему могут множество факторов, но как показывает практика, проблема наиболее часто находится на стороне самого провайдера.

Как некоторые уже могут знать, провайдеры в большинстве случаев выдают своим пользователям уникальные IP-адреса с помощью специального DHCP-протокола, в задачу которого как раз и входит автоматическая раздача IP клиентам сети. В этом случае вам ничего в настройках подключения указывать не надо, так как все будет выставлено в автоматическом режиме. Однако, если вы используете статический IP-адрес с протоколом IPv6, то вам может потребоваться ввести в настройки своего подключения некоторые данные.

Итак, что же вы можете сделать, если у вас IPv6 без доступа к сети? Во-первых, вы можете воспользоваться самым что ни на есть дедовских методом — просто перезагрузить свой компьютер. Порой в операционной системе происходят различные сбои и ваше Интернет-подключение может оказаться заблокированным.

Также вы можете еще попробовать выполнить переподключение к сети, что тоже порой помогает. Ну что, в окне «Сведения» вашего подключения все еще значится IPv6 без доступа к сети. В этом случае давайте попробуем ввести параметры подключения самостоятельно.

• Нажмите клавиши Windows+R.
• Впишите ncpa.cpl и нажмите Enter.
• Нажмите ПКМ на свое Интернет-подключение и выберите «Свойства».
• Кликните на компонент, отвечающим за 6 версию прокола Интернета.
• Далее нажмите «Свойства».

Если у вас динамический IP-адрес, то у вас должны выставлены автоматические настройки IP и адреса DNS-сервера. Если же статический, то вам нужно прописать в поля IP и DNS необходимые данные. Узнать их вам необходимо исключительно от своего провайдера.

Однако, если у вас динамический адрес, все выставлено на автоматическое получение настроек и вы все равно видите сообщение «IPv6 без доступа к сети», то можно попробовать выставить вручную адрес DNS-сервера. Для этих целей можно применить адреса DNS-серверов, которые предоставляются Google. Для этого сделайте следующее:

• Снова пройдите в свойства «Протокола интернета версии 6 (TCP/IPv6)» вашего подключения.
• Далее впишите в следующие адреса для DNS-сервера:
• Примените изменения.

Итак, мы разобрались в ситуации — сообщение «IPv6 без доступа к сети» в окне «Сведения» вашего Интернет-подключения не является проблемой, если ваш провайдер не использует такой протокол IP. Это становится проблемой только тогда, когда он все-таки использует его, но что делать в этом случае вы уже знаете из вышеописанной информации.

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Технология IPv6

Рис. 1. Трансляция протоколов

При разработке IPv6 была предусмотрена возможность плавного перехода к новой версии, когда довольно значительное время будут сосуществовать островки Интернета, работающие по протоколу IPv6, и остальная часть Интернета, работающая по протоколу IPv4. Существует несколько подходов к организации взаимодействия узлов, использующих разные стеки TCP/IP.

Трансляция протоколов. Трансляция протоколов реализуется шлюзами, которые устанавливаются на границах сетей, использующих разные версии протокола IP. Согласование двух версий протокола IP происходит путем преобразования пакетов IPv4 в IPv6, и наоборот. Процесс преобразования включает, в частности, отображение адресов сетей и узлов, различным образом трактуемых в этих протоколах. Для упрощения преобразования адресов между версиями разработчики IPv6 предлагают использовать специальный подтип IРv6-адреса — IРv6-совместимый IРv6-адрес, который в младших 4-х байтах переносит IРv6-адрес, а в старших 12 байтах содержит нули . Это позволяет получать IPv4-адрес из IPv6-адреса простым отбрасыванием старших байтов.

Для решения обратной задачи — передачи пакетов IPv4 через части Интернета, работающие по протоколу IРv6, — предназначен IРv6-отображенный IРv6-адрес. Этот тип адреса также содержит в 4-х младших байтах IРv6-адрес, в старших 10-ти байтах — нули, а в 5-м и 6-м байтах IРv6-адреса — единицы, которые показывают, что узел поддерживает только версию 4 протокола IP.

Рис. 2. Обратная транасляция

Мультиплексирование стеков протоколов. Мультиплексирование стеков протоколов означает установку на взаимодействующих хостах сети обеих версий протокола IP. Обе версии стека протоколов должны быть развернуты также на разделяющих эти хосты маршрутизаторах. В том случае, когда IPv6-xoct отправляет сообщение IРv6-хосту, он использует стек IPv6 если тот же хост взаимодействует с IPv4-xoctom — стек IPv4. Маршрутизатор с установленными на нем двумя стеками называется маршрутизатором IPv4/IPv6, он способен обрабатывать трафики разных версий независимо друг от друга.

Инкапсуляция, или туннелирование. Инкапсуляция — это еще один метод решения задачи согласования сетей, использующих разные версии протокола IP. Инкапсуляция может быть применена, когда две сети одной версии протокола, например IPv4, необходимо соединить через транзитную сеть, работающие по другой версии, например IPv6 (рис 3) При этом пакеты IPv4 помещаются в пограничных устройствах (на рисунке роль согласующих устройств исполняют маршрутизаторы) в пакеты IPv6 и переносятся через «туннель», проложенный в IPv6-ceть. Такой способ имеет недостаток заключающийся в том, что узлы IPv4-ceTeft не имеют возможности взаимодействовать с узлами транзитной IPv6-cera. Аналогичным образом метод туннелирования может использоваться для переноса пакетов IPv6 через сеть маршрутизаторов IPv4.

Рис. 3. Инкапсуляция

Переход от версии IPv4 к версии IPv6 только начинается. Сегодня уже существуют фрагменты Интернета, в которых маршрутизаторы поддерживают обе версии протокола. Эти фрагменты объединяются между собой через Интернет, образуя так называемую магистраль Вопе.