IPv6 ( Internet Protocol version 6 ) to protokół sieciowy bez połączenia z warstwą 3 z OSI (Open Systems Interconnection).
IPv6 jest kulminacją prac przeprowadzonych w IETF w latach 90. XX wieku w celu zastąpienia IPv4, a jego specyfikacje zostały sfinalizowane w RFC 2460 wgrudzień 1998. IPv6 został znormalizowany w RFC 8200 wlipiec 2017.
Dzięki adresów 128 bitów, zamiast 32 bitów IPv6 ma znacznie większą powierzchnię niż adres IPv4 (ponad 340 sextillion lub 340.10 36 , albo prawie 7,9 x 10 28 razy więcej niż poprzednio). Ta znaczna liczba adresów pozwala na większą elastyczność w przydzielaniu adresów i lepszą agregację tras w tablicy routingu Internetu . Translacji adresów , który został spopularyzowany przez brak adresów IPv4 nie jest już konieczne.
IPv6 posiada również mechanizmy automatycznej alokacji adresów i ułatwia zmianę numeracji. Rozmiar podsieci , zmienny w IPv4, został ustalony na 64 bity w IPv6. Mechanizmy bezpieczeństwa, takie jak IPsec, są częścią podstawowych specyfikacji protokołu. Nagłówek pakietu IPv6 został uproszczony, a typy adresów lokalnych ułatwiają łączenie sieci prywatnych.
Wdrażanie protokołu IPv6 przez Internet jest skomplikowane ze względu na niezgodność adresów IPv4 i IPv6. Automatyczne translatory adresów napotykają poważne problemy praktyczne ( RFC 4966). W fazie przejściowej, w której współistnieją protokoły IPv6 i IPv4, hosty mają podwójny stos , co oznacza, że mają zarówno adresy IPv6, jak i IPv4, a tunele przechodzą przez grupy routerów , które jeszcze nie obsługują protokołu IPv6.
W 2011 r. tylko kilka firm podjęło się wdrożenia technologii IPv6 w swojej sieci wewnętrznej, w szczególności Google .
Na początku 2016 r. wdrożenie IPv6 było nadal ograniczone, odsetek użytkowników Internetu korzystających z IPv6 szacowano na 10%, pomimo pilnych wezwań do przyspieszenia migracji skierowanych do dostawców usług internetowych.Dostawcy Internetu i treści z regionalnych rejestrów internetowych i ICANN , ponieważ nieuchronne jest wyczerpanie dostępnych publicznych adresów IPv4 .
Protokół IPv4 umożliwia wykorzystanie nieco ponad czterech miliardów różnych adresów do łączenia komputerów i innych urządzeń w sieci. Kiedy w latach 70. XX wieku powstał Internet, było praktycznie niewyobrażalne, że w jednej sieci kiedykolwiek będzie wystarczająco dużo maszyn, aby zabrakło dostępnych adresów.
Niektóre z czterech miliardów teoretycznie dostępnych adresów IP nie mogą być używane do numerowania komputerów, ponieważ są one przeznaczone do określonych zastosowań (na przykład multicast lub sieci prywatne ) lub zostały przydzielone nieefektywnie.
Do lat 90. adresy były dystrybuowane w postaci klas , bloki 16 milionów ( klasa A ), 65 536 ( klasa B ) lub 256 adresów ( klasa C ) przydzielano wnioskodawcom, czasami znacznie przekraczając rzeczywiste potrzeby. Na przykład pierwszym dużym organizacjom podłączonym do Internetu przydzielono 16 milionów adresów.
Na początku lat 90., w obliczu wyczerpania się przestrzeni adresowej, w szczególności sieci klasy B ( RFC 1338), pojawiły się regionalne rejestry internetowe i zniesiono podział adresów na klasy na rzecz najbardziej elastycznych CIDR . Alokacja adresów jest bardziej efektywna i uwzględnia realne potrzeby, pozwalając jednocześnie na pewien poziom agregacji, niezbędny do prawidłowego funkcjonowania routingu w Internecie, przy czym te dwie zasady są antagonistyczne.
Rosnące zapotrzebowanie na adresy dla nowych aplikacji, urządzeń mobilnych i urządzeń podłączonych na stałe prowadzi do coraz częstszego wykorzystywania adresów prywatnych , translacji adresów sieciowych (NAT) oraz dynamicznego przydzielania danych.
Pomimo tych wysiłków uszczuplenie publicznych adresów IPv4 jest nieuniknione. Jest to główny powód opracowania nowego protokołu internetowego przeprowadzonego w ramach Internet Engineering Task Force (IETF) w latach 90-tych.
3 lutego 2011, Internet Assigned Numbers Authority (IANA) ogłasza, że ostatnie pięć bloków adresów zostało równomiernie rozmieszczonych w pięciu regionalnych rejestrach internetowych (RIR), a zatem nie ma już żadnych wolnych bloków adresów. 15 kwietnia 2011, APNIC The RIR obsługujących regionie Azji i Pacyfiku, ogłosił, że ma teraz tylko jeden / 8 bloku (16,7 mln adresy), a teraz tylko dystrybuuje ograniczoną ilość adresów do wnioskodawców. Podobnie postąpił RIPE NCC, który służy Europie i Bliskiemu Wschodowi14 września 2012 r.. Pozostałe rejestry RIR wyczerpią przydziały adresów IPv4 dla lokalnych rejestrów internetowych (LIR) w latach 2013–2015. W 2012 r. w rejestrach LIR zaczną się kończyć adresy IPv4 do przypisania klientom.
Protokół IPv6 poprawia również niektóre aspekty działania protokołu IP na podstawie wcześniejszych doświadczeń.
Główne specyfikacje IPv6 zostały opublikowane w 1995 roku przez IETF. Wśród nowości możemy wymienić:
Na początku lat 90. stało się jasne, że rozwój Internetu doprowadzi do wyczerpania dostępnych adresów ( RFC 1752). W 1993 roku IETF ogłosił zaproszenie do składania wniosków ( RFC 1550) i ogłosił utworzenie grupy roboczej IP Next Generation (IPng) .
Najpierw nazwany Simple Internet Protocol Plus (SIPP, RFC 1710), a następnie IP Next Generation (IPng), ten został wybrany w 1994 roku spośród kilku kandydatów i otrzymał w 1995 swoją ostateczną nazwę IPv6 (IP wersja 6), IP wersja 5 została zarezerwowane dla protokołu Internet Stream Protocol w wersji 2 (ST2) przez RFC 1819. Specyfikacje IPv6 zostały pierwotnie opublikowane w grudniu 1995 w RFC 1883 i sfinalizowane w RFC 2460 wgrudzień 1998.
Działanie protokołu IPv6 jest bardzo podobne do działania protokołu IPv4. Protokoły TCP i UDP są praktycznie niezmienione. Można to podsumować formułą „96 więcej bitów, nic magicznego”.
Adres IPv6 ma długość 128 bitów lub 16 bajtów , w porównaniu do 32 bitów/4 bajtów w przypadku IPv4. Przerywana dziesiętnego stosowane do IPv4 (na przykład 172.31.128.1) jest opuszczony na rzecz szesnastkowym pisania , w których: 8 grup po 2 bajty (16 bity w każdej grupie) są oddzielone od siebie dwukropkiem:
2001: 0db8: 0000: 85a3: 0000: 0000: ac1f: 8001W każdej grupie czterech cyfr szesnastkowych można pominąć od jednego do trzech wiodących zer. Tak więc powyższy adres IPv6 jest odpowiednikiem następującego:
2001: db8: 0: 85a3: 0: 0: ac1f: 8001Ponadto można pominąć pojedynczą sekwencję jednej lub więcej kolejnych grup składających się z 16 wszystkich bitów zerowych, zachowując jednak dwukropki po obu stronach pominiętej sekwencji cyfr, tj. parę dwóch.-punkty „::” ( RFC 2373 i RFC 4291). Tak więc powyższy adres IPv6 można skrócić do następującego:
2001: db8: 0: 85a3 :: ac1f: 8001Pojedynczy adres IPv6 może być reprezentowany na kilka różnych sposobów, na przykład 2001: db8 :: 1: 0: 0:1 i 2001: db8: 0: 0:1 :: 1. RFC 5952 zaleca kanoniczną reprezentację.
Należy zauważyć, że w adresie IPv6 można pominąć tylko jedną sekwencję bitów zerowych. W przeciwnym razie niemożliwe byłoby określenie liczby bitów zerowych między każdą parą dwukropka ":".
Sieci są identyfikowane przy użyciu notacji CIDR : po pierwszym adresie sieci następuje ukośnik „/”, a następnie liczba całkowita od 0 do 128, która wskazuje długość w bitach prefiksu sieci, a mianowicie część wspólnych adresów określonych przez wspomnianą sieć.
Poniżej znajdują się przykłady adresów sieciowych IPv6 z ich określonymi zestawami adresów:
Niektóre prefiksy adresów IPv6 odgrywają szczególną rolę:
Prefiks | Opis | |
---|---|---|
:: / 8 | Zarezerwowane adresy | |
2000 :: / 3 | Internetowe routowalne adresy unicast | |
fc00 :: / 7 | Unikalne adresy lokalne | |
fe80 :: / 10 | Link do adresów lokalnych | Unicast na łączu lokalnym ( RFC 4291) |
ff00 :: / 8 | multicast adresy | Multiemisja ( RFC 4291) |
Widać dwa z zarezerwowanych adresów od ::/8:
Adresy 2000 ::/3 można wyróżnić następująco:
pole | globalny prefiks routingu | identyfikator podsieci | identyfikator interfejsu |
---|---|---|---|
bity | nie | 64-n | 64 |
Globalny prefiks routingu o zmiennej wielkości reprezentuje publiczną topologię adresu, innymi słowy tę, która jest widoczna poza witryną. Część podsieci stanowi prywatną topologię . RFC 4291 wskazuje, że wszystkie adresy unicast świecie musi mieć rozmiar identyfikator interfejsu (IID), wynoszącą 64 bitów, z wyjątkiem tych, które zaczynają się binarną 000. W przypadku łączy punkt-punkt można jednak użyć a/127 ( RFC 6164). RFC 7421 opisuje wybór architektoniczną tej jednolitej wielkości identyfikatora interfejsu, który wydaje się znacznie wykraczają poza potrzeby adresowania w podsieci.
ZakresZakres adresu IPv6 składa swojej kategorii ważności i wyjątkowości, zgodnie z RFC 4007.
Wyróżniamy :
Wszystkie interfejsy, w których aktywny jest protokół IPv6, mają co najmniej jeden adres zakresu lokalnego łącza (fe80 :: / 10); adres oznaczony fe80 ::/10 oznacza unicast na łączu lokalnym ( RFC 4291).
Indeks strefNa różnych łączach tej samej maszyny może znajdować się kilka adresów lokalnych łączy, usuwamy niejasności, podając indeks strefy ( RFC 4007), który dodajemy do adresu po znaku procentu: fe80 :: 3% eth0 będzie odpowiadać link-local adres fe80 :: 3 na interfejsie eth0 na przykład.
Przypisywanie bloków adresów IPv6W globalnej przestrzeni adresowej unicast (2000 :: / 3) IANA przydziela bloki o wielkości od / 12 do / 23 do regionalnych rejestrów internetowych , takich jak RIPE NCC w Europie. Dystrybuują one /32 prefiksy do lokalnych rejestrów internetowych, które następnie przypisują je jako bloki /48 do /64 użytkownikom końcowym ( RFC 6177).
Każdemu użytkownikowi końcowemu przypisany jest blok o różnej wielkości od /64 (pojedyncza podsieć ) do /48 (65 536 podsieci), przy czym każda z podsieci mieści praktycznie nieograniczoną liczbę hostów ( 264 ). W bloku 2000 :: / 3, który reprezentuje ⅛ th przestrzeni adresowej dostępnej w IPv6, możemy zatem stworzyć 2 29 lub 500 mln / 32 bloków dla dostawców usług internetowych oraz 2 45 lub 35.000 mld typowe sieci biznesowych (/ 48).
Nagłówek pakietu IPv6 ma stały rozmiar na 40 bajtów, podczas gdy w IPv4 minimalny rozmiar to 20 bajtów, z opcjami sięgającymi do 60 bajtów, co w praktyce jest rzadkością.
Znaczenie pól jest następujące:
Możliwe, że za nagłówkiem IPv6 występuje jeden lub więcej nagłówków rozszerzeń. Nagłówek routingu pozwala na przykład źródłu określić określoną ścieżkę do naśladowania.
Porównanie z IPv4W IPv4 routery, które muszą przesłać pakiet, którego rozmiar przekracza MTU łącza docelowego, mają za zadanie jego fragmentację, to znaczy segmentację na kilka mniejszych pakietów IP. Ta złożona operacja jest kosztowna pod względem procesora zarówno dla routera, jak i dla systemu docelowego i negatywnie wpływa na wydajność transferów, z drugiej strony pofragmentowane pakiety są bardziej wrażliwe na utratę: jeśli tylko jeden z fragmentów zostanie utracony, cały pakiet początkowy musi zostać ponownie przesłany.
W IPv6 routery pośredniczące nie fragmentują już pakietów i zamiast tego odsyłają pakiet ICMPv6 Packet Too Big , to wtedy to maszyna wysyłająca jest odpowiedzialna za fragmentację pakietu. Zaleca się jednak korzystanie z funkcji Path MTU Discovery, aby uniknąć fragmentacji.
Ta zmiana upraszcza zadanie routerów, wymagając mniejszej mocy obliczeniowej.
Minimalna dozwolona jednostka MTU dla łączy została również zwiększona do 1280 bajtów (w porównaniu do 68 dla IPv4 , RFC 791, RFC określa, że host musi być w stanie odebrać ponownie złożony pakiet o długości 576 bajtów). Jeśli jakiekolwiek łącza nie obsługują tej minimalnej jednostki MTU, musi istnieć warstwa konwergencji odpowiedzialna za fragmentację i ponowne składanie pakietów.
Podobnie jak w przypadku IPv4, maksymalny rozmiar pakietu IPv6 poza nagłówkiem wynosi 65 535 bajtów. Jednak IPv6 ma opcję jumbogram me ( RFC 2675), która pozwala na zwiększenie maksymalnego rozmiaru pakietu do 4 GB, a tym samym korzystanie z sieci o wyższym MTU.
Nagłówki rozszerzeńPo nagłówku IPv6 może następować kilka nagłówków rozszerzeń. Te następują po sobie, każdy nagłówek wskazuje na charakter następnego. Kiedy są obecne, ich kolejność jest następująca:
francuskie imię | angielskie imie | Rodzaj | Skaleczenie | Opis | RFC |
---|---|---|---|---|---|
chmiel po chmielu RFC 2460 | Opcje hop-by-hop | 0 | zmienna | Zawiera opcje, które muszą być honorowane przez wszystkie routery tranzytowe, na przykład opcja jumbogram. | RFC 2460, RFC 2675 |
Wytyczanie | 43 | zmienna | Umożliwia modyfikację routingu ze źródła, z którego korzysta w szczególności Mobile IPv6 | RFC 2460 RFC 3775, RFC 5095 | |
Fragment | 44 | 64 bity | Zawiera informacje o fragmentacji. | RFC 2460 | |
Nagłówek uwierzytelniania (AH) | 51 | zmienna | Zawiera informacje niezbędne do uwierzytelniania nagłówka, zobacz IPsec . | RFC 4302 | |
Hermetyzacja ładunku zabezpieczającego (ESP) | 50 | zmienna | Zawiera informacje o szyfrowaniu zawartości, zobacz IPsec . | RFC 4303 | |
Opcje celu podróży | 60 | zmienna | Opcje, które musi obsłużyć miejsce docelowe. | RFC 2460 | |
Brak nagłówka zgodnie z RFC 2460. | Brak następnego nagłówka | 59 | pusty | Wskazuje, że nie ma następującego ładunku. | RFC 2460 |
Pozostałe możliwe wartości są zgodne z tą samą konwencją, co pole Protokół w nagłówku IPv4.
Protokół „ Neighbor Discovery Protocol lub ND, RFC 4861” wiąże adresy IPv6 z adresami MAC w segmencie, takim jak ARP dla IPv4. Umożliwia również wykrywanie routerów i routowanych prefiksów, MTU, wykrywanie zduplikowanych adresów, hostów, które stały się niedostępne oraz autokonfigurację adresów i ewentualnie adresów rekursywnych serwerów DNS (RDNSS, RFC 5006). Opiera się na ICMPv6 .
W podsieci istnieje kilka metod przypisywania adresów:
Konfiguracja ręczna administrator ustala adres. Adresy składające się w całości z 0 lub 1 nie odgrywają szczególnej roli w IPv6. Automatyczna konfiguracjaBezstanowe ( bezstanowa autokonfiguracja adresów , SLAAC):
Ze stanem:
Kiedy ten protokół był opracowywany w latach 90., Internet nie był tak rozwinięty, a kwestie ochrony danych osobowych i prywatności nie były poruszane. Jednak w latach 2010-tych wykorzystanie adresu MAC karty sieciowej do skonstruowania adresu IPv6 wzbudziło obawy dotyczące ochrony danych osobowych, ponieważ adres MAC jest jednoznacznie identyfikowalny. Aby przezwyciężyć to niedopatrzenie, protokół ewoluował i wprowadzono inne metody generowania adresów, zwane rozszerzeniami prywatności :
Możliwe jest użycie tymczasowych adresów, które są pseudolosowo generowane i regularnie zmieniane ( RFC 4941). Ze względu na potrzebę stabilnego adresu w czasie, możliwe jest, a nawet zalecane od 2017 roku, używanie adresu pochodzącego z tajnego klucza i prefiksu sieciowego (zwanego stabilnym prywatnym , RFC 7217). Zawsze istnieje możliwość skorzystania z usługi automatycznego przydzielania adresów IPv6 przez serwer, podobnie jak w przypadku IPv4 z DHCPv6.
Multicast , że reklamuje pakiet do grupy, część początkowych specyfikacji protokołu IPv6. Ta funkcja istnieje również w IPv4, gdzie została dodana przez RFC 988 w 1986 roku.
Nie ma już adresu rozgłoszeniowego IPv6 , jest on zastępowany adresem multiemisji specyficznym dla żądanej aplikacji. Na przykład adres ff02 :: 101 służy do kontaktowania się z serwerami NTP na łączu. Pozwala to hostom filtrować pakiety przeznaczone dla protokołów lub aplikacji, których nie używają, bez konieczności sprawdzania zawartości pakietu.
Na poziomie sieci Ethernet seria prefiksów OUI jest zarezerwowana dla adresów IPv6 multiemisji (33:33:xx). Adres MAC grupy multiemisji będzie się składał z tych 16 bitów, po których następują ostatnie 32 bity adresu multiemisji IPv6. Na przykład adres ff02 :: 3: 2 będzie odpowiadał adresowi MAC 33: 33: 00: 03: 00: 02. Chociaż wiele grup multiemisji współdzieli ten sam adres MAC, umożliwia to już skuteczne filtrowanie na poziomie karty sieciowej.
Chociaż obsługa multiemisji na poziomie łącza jest obowiązkowa dla IPv6, routing pakietów multiemisji poza segment wymaga użycia protokołów routingu, takich jak PIM , według uznania dostawcy usług internetowych.
Protokół Multicast Listener Discovery umożliwia identyfikację aktywnych grup w segmencie, takich jak IGMP dla IPv4.
Te najprostsze przełączniki ethernetowe traktować ramek multicast przez nadawanie ich jako transmisji ramek . To zachowanie zostało ulepszone dzięki podsłuchiwaniu MLD, które ogranicza rozgłaszanie tylko do hostów wykazujących zainteresowanie grupą, na przykład podsłuchiwanie IGMP dla IPv4.
Podczas gdy w IPv4 trudno jest zarezerwować globalne adresy multiemisji, RFC 3306 wiąże blok multiemisji / 96 adresów dla każdego routowalnego prefiksu w Internecie, tj. każda organizacja automatycznie ma 4 miliardy dolarów „publicznych adresów multiemisji”. RFC 3956 upraszcza również realizację punktów spotkanie dla wzajemnych połączeń multicast.
Struktura adresów multicastowych, oparta na prefiksie unicast, może zatem przybrać postać jednego z następujących przykładów:
W systemie nazw domen nazwy hostów są kojarzone z adresami IPv6 przy użyciu rekordu AAAA.
www.ipv6.ripe.net. IN AAAA 2001:610:240:22::c100:68bZapis wsteczny jest wykonywany pod ip6.arpa poprzez odwrócenie adresu zapisanego w formie kanonicznej ( RFC 3596): najpierw kodowany jest najmniej znaczący nibble:
b.8.6.0.0.0.1.c.0.0.0.0.0.0.0.0.2.2.0.0.0.4.2.0.0.1.6.0.1.0.0.2.ip6.arpa. IN PTR www.ipv6.ripe.net.Pierwsza wersja standardu planowała używać sufiksu ip6 .int .
Mechanizm używany do konstruowania odwrotnej nazwy domeny jest podobny do tego stosowanego w IPv4, z tą różnicą, że kropki są używane między każdym kęsem ( RFC 3596) bitów (lub kęsem 4 bitów), co wydłuża domenę.
Bardziej złożone etykiety bitowe ( RFC 2673), DNAME i A6 ( RFC 2874), które przezwyciężają ograniczenie delegowania na granicy półbajtów, są uważane za eksperymentalne, a ich obsługa jest rzadka ( RFC 3363, rekord Unusual A6 został zdegradowany do „historycznego” status wg RFC 6563 w 2012 r.).
Rozdzielczość odwrócona może być wykorzystywana przez systemy kontroli dostępu oraz narzędzia diagnostyczne, takie jak traceroute .
Stosowanie translacji adresów jest odradzane w IPv6 w celu zachowania przejrzystości sieci ( RFC 5902), jej użycie nie jest już konieczne do zapisywania adresów.
IPv6 zapewnia mechanizmy do utrzymywania tego samego adresu IPv6 dla maszyny, która może być podłączona do różnych sieci, jednocześnie unikając w jak największym stopniu routingu trójkątnego.
Adresy IPv4 i IPv6 nie są kompatybilne, więc komunikacja między hostem mającym tylko adresy IPv6 a hostem mającym tylko adresy IPv4 stanowi problem. Przejście polega na zapewnieniu hostom IPv4 podwójnego stosu , czyli adresów IPv6 i IPv4.
Najłatwiejszym sposobem uzyskania dostępu do IPv6 jest wybranie dostawcy usług internetowych, który oferuje IPv6 natywnie , to znaczy bez uciekania się do tuneli.
W przeciwnym razie, podczas fazy przejściowej, możliwe jest uzyskanie łączności IPv6 przez tunel. Pakiety IPv6 są następnie enkapsulowane w pakiety IPv4, które mogą przechodzić przez sieć dostawcy usług internetowych do serwera obsługującego IPv6 i IPv4, gdzie są dekapsulowane. Korzystanie z tuneli, a tym samym z sieci nakładkowej , może mieć negatywny wpływ na wydajność.
Tunele statyczneDostępnych jest kilka usług typu „ broker tunelowy ”, które zazwyczaj wymagają rejestracji. Możemy przytoczyć SixXS lub Hurricane Electric.
Stosowanymi protokołami mogą być:
Tunel ustawień protokołu ( w dokumencie RFC 5572) ułatwia tworzenia tunelu i umożliwia mobilności i uwierzytelniania. Protokół informacji i kontroli tunelu , używany przez AICCU (in) , automatyzuje tworzenie tuneli.
Tunele automatyczneMożliwe jest użycie serwerów, które mają podwójny stos i które działają jako brama na poziomie aplikacji (ALG), na przykład serwer proxy sieci Web.
NAT-PT łączy translację adresów sieciowych i serwer DNS, aby umożliwić komunikację między systemami IPv4 i IPv6. Jest zdefiniowany w RFC 2766, ale został wycofany przez RFC 4966 z powodu problemów.
Multihoming jest do pracy w sieci, aby mieć wielu dostawców tranzytowych w celu zwiększenia niezawodności dostępu do Internetu. W IPv4 jest to zwykle realizowane przez posiadanie własnego numeru AS , zakresu adresów IP niezależnych od dostawcy (PI) i używanie protokołu BGP do dynamicznej wymiany tras z każdym z dostawców.
Ten sposób wykonywania multihomingu zużywa numery AS i zwiększa rozmiar internetowej tablicy routingu ze względu na prefiksy PI, których nie można zagregować.
Standaryzacja multihomingu w IPv6 została opóźniona, jedną z początkowych ambicji architektury IPv6 było używanie tylko adresów typu Provider Aggregable (PA) w celu zmniejszenia rozmiaru tablicy routingu w Internecie. Mając to na uwadze, multihoming osiągnięto poprzez przydzielanie tylu adresów PA, ilu jest dostawców, mechanizmy IPv6 takie jak automatyczna alokacja oraz ograniczony czas życia adresów ułatwiający zmianę adresu związaną ze zmianami dostawców. Dlatego regionalne rejestry internetowe do niedawna nie rozpowszechniały bloku PI dla protokołu IPv6.
W 2009 r. RIR, podobnie jak RIPE NCC , zmieniły swoją politykę, zgadzając się na przydzielanie bloków PI firmom, które chcą łączyć się z wieloma dostawcami, minimalny rozmiar bloku PI to /48, a rozmiar bloku to PA to /32. Pozwala to na realizację multihomingu w taki sam sposób jak w IPv4.
Inne możliwe podejścia opierają się na rozdzieleniu identyfikatora i lokalizatora ( oddzielenie identyfikatora / lokalizatora ):
Jest to temat badawczy Grupy Roboczej ds. Badań nad Routingiem Grupy Roboczej ds. Badań nad Internetem (en) .
W pierwszej fazie dostawcy usług internetowych wykorzystują tunele, które hermetyzują pakiety IPv6 w pakietach IPv4 (przez 6in4 lub GRE) do przechodzenia przez grupy routerów , które nie obsługują IPv6. Jeśli to możliwe, wymiana odbywa się natywnie , z protokołami IPv4 i IPv6, które współistnieją na tych samych łączach. Dopóki routery zostaną zaktualizowane do obsługi protokołu IPv6, nie jest konieczne posiadanie oddzielnej infrastruktury dla protokołu IPv6, ponieważ routery obsługują zarówno ruch IPv4, jak i IPv6.
Od lipiec 2004, ICANN akceptuje zintegrować serwery nazw z adresami IPv6 ( rekordy klej ) w strefie korzeniowej. Pierwsze domeny najwyższego poziomu , które mają serwer DNS IPv6 są .kr i .jp , .fr następuje wkrótce po.
W Luty 2008ICANN dodała adresy IPv6 do sześciu z trzynastu serwerów głównych DNS , aw 2010 r. dodano „i”. Z drugiej strony w 2010 r. 228 z 283 domen najwyższego poziomu ma co najmniej jeden serwer z adresem IPv6. Rejestratorzy powinni jednak zaktualizować swoje oprogramowanie, aby obsługiwało delegacje do serwerów IPv6 i wszelkie rekordy kleju AAAA .
Główne serwery nazw, takie jak BINDv 9, obsługują rekordy AAAA, a także transport żądań przez IPv6.
Rozmiar pakietów DNS w UDP jest ograniczony do 512 bajtów ( RFC 1035), co może powodować problemy w przypadku szczególnie dużej odpowiedzi. Standard przewiduje wtedy, że używane jest połączenie TCP, ale niektóre zapory blokują port TCP 53, a to połączenie zużywa więcej zasobów niż w UDP. Ten przypadek dotyczy w szczególności listy serwerów nazw w strefie głównej. EDNS 0 ( w dokumencie RFC 2671) przedłużenia pozwala na stosowanie większego rozmiaru pakietu, jego obsługa jest zalecane zarówno IPv6 i DNSSEC.
Protokoły routingu, takie jak BGP ( RFC 2545), OSPFv 3 ( RFC 5340), IS-IS ( RFC 5308) i MPLS ( RFC 4798) zostały zaktualizowane dla IPv6.
Protokoły TCP i UDP działają jako IPv4. Pseudo nagłówek używany do obliczania kodu sterującego jest jednak modyfikowany i zawiera źródłowy i docelowy adres IPv6. Użycie kodu kontrolnego jest również obowiązkowe dla UDP. Wprowadzono drobne zmiany w obsłudze pakietów jumbo ( RFC 2675).
Protokoły warstwy łącza typu IEEE 802 są odpowiednie do transportu IPv6. Na przykład na poziomie sieci Ethernet wartość pola typu przypisanego do IPv6 to 0x86DD ( RFC 2464).
W sieciach NBMA (en) takich jak X.25 lub Frame Relay planowane są adaptacje umożliwiające działanie Neighbor Discovery .
Konsorcjum CableLabs (w) opublikowało specyfikacje dotyczące modemów kablowych IPv6 w DOCSISv 3.0sierpień 2006. W DOCSIS w wersji 2.0 nie ma obsługi IPv6. Istnieje jednak tak zwana wersja „DOCSIS 2.0 + IPv6” i wymaga jedynie aktualizacji oprogramowania układowego.
W przypadku technologii xDSL RFC 2472 definiuje enkapsulację IPv6 przez PPP. ARM musi również obsługiwać IPv6.
Ogólnie rzecz biorąc, sprzęt działający w warstwie łącza , taki jak przełączniki ethernetowe , nie wymaga aktualizacji do obsługi IPv6, z wyjątkiem możliwego zdalnego sterowania i zarządzania oraz optymalizacji, multicast broadcasting z MLD snooping .
Zasadniczo systemy dostępu wymagają przeglądu pod kątem IPv6, narzędzi alokacji adresów i baz danych rejestracji adresów.
Od początku XXI -go wieku, wszystkie główne systemy operacyjne ( GNU / Linux , Mac OS X , Microsoft Windows , BSD , Solaris , HP-UX , itd.) Zostały zaktualizowane w celu wsparcia IPv6, a to jest również w przypadku inne systemy wbudowane, takie jak Symbian , QNX , Android , Windows Mobile czy Wind River .
System Windows Vista obsługuje protokół IPv6 w swojej domyślnej konfiguracji, udostępnia ustawienia protokołu IPv6 w interfejsie graficznym na tej samej płaszczyźnie co ustawienia protokołu IPv4 i używa nowego podwójnego stosu TCP/IP zamiast niezależnego stosu protokołu IPv6. Ta obsługa jest podstawą dla HomeGroup i DirectAccess w Windows 7 .
Na routerze poziomie , Cisco oferuje wsparcie IPv6 od 2001 roku z IOS 12.2, jest to również miejsce w przypadku nowszych wersji oprogramowania przez głównych dostawców, takich jak Juniper Networks , Alcatel-Lucent i Redback Networks .
Jednak niektóre urządzenia CPE są nadal niezgodne z IPv6, co powoduje konieczność konfigurowania tuneli.
Aplikacje podłączone do sieci muszą zostać zmodyfikowane, aby były kompatybilne z IPv6. Zakres aktualizacji kodu źródłowego różni się w zależności od wykorzystania adresów przez aplikacje. Może to być prosta zamiana, ale także bardziej złożone modyfikacje, jeśli adres jest przechowywany w bazie danych lub jest używany w kontroli dostępu.
Gdy nie jest możliwe szybkie zaktualizowanie aplikacji, techniki przejścia umożliwiają aplikacjom IPv4 komunikację z klientami IPv6:
Wiele aplikacji zostało już przeniesionych. Dotyczy to w szczególności przeglądarek internetowych, takich jak Internet Explorer (od wersji 7, częściowo dla wersji 6), Mozilla Firefox (1.0), Opera (7.20b), Safari i Google Chrome , Mozilla Thunderbird mail klient (1.0), serwer WWW Apache (1.3.27/2.0.43), serwer poczty Exim (4.20), itp.
Renater zaczął eksperymentować z IPv6 w 1996 roku z siecią G6bone, francuskim odpowiednikiem globalnej sieci 6bone , która rozpoczęła się w tym samym roku. Ta sieć testowa wykorzystywała głównie tunele. Usługa pilotażowa IPv6 sieci Renater 2 oferuje natywny protokół IPv6 przez połączenia ATM w 2002 roku.
dostawca usług internetowych | Data wdrożenia | Długość przypisanego prefiksu | MTU | Uwagi |
---|---|---|---|---|
Nerim | Marzec 2003 | / 48 | 1500 w PPPoA, 1492 w PPPoE | |
Wolny | grudzień 2007 | / 61 | 1480 w niepowiązanym ADSL , niedostępne w niepowiązanym | 6. miejsce w ADSL |
FDN | Listopad 2008 | / 48 | 1492 w PPPoE | |
SFR | koniec 2011 (beta in czerwiec 2011)
koniec 2013 (FTTH) |
/ 64 | ? | Tunel L2TP |
Policzalne | początek 2012 | ? | ? | DOCSIS 3.0 |
OVH | połowa 2012 | / 56 | 1500 w IPoE (niepowiązane), 1492 w PPPoE | delegowanie prefiksu ( RFC 3633) przez DHCPv6 |
Pomarańczowy | Testy Wanadoo w 2005 roku; oferowana jako oferta szyta na miarę od 2010 roku na rynku korporacyjnym pod marką Orange Business Services , testy wewnętrzne odlipiec 2014, wdrożenie IPv6 dla ogółu społeczeństwa rozpoczęło się na początku 2016 roku dla klientów światłowodowych i VDSL. | / 56 | 1500 | Livebox Play jest reklamowany jako kompatybilny z IPv4 i IPv6. |
Telekomunikacja Bouygues | planowane uwolnienie ADSL w 2017 r., FTTH w 2018 r. | / 60 | 1500 | Delegacja prefiksów IPv6 na Bbox w 2018 roku |
Zeop | 22 lipca 2014 | / 56 | 1500 | Pierwszy operator IPv6 na Reunion |
Telekomunikacja kwantowa | 2013 | / 48 | ? | ? |
K-Net | 2012 | / 56 | 1500 | |
Orne THD | 2019 | / 56 | 1500 | Pierwszy operator, który ma 100% włączony IPv6 dla wszystkich klientów |
Według raportu rocznego ARCEP za 2019 r., czterej główni francuscy operatorzy (Bouygues Telecom, Free, Orange, SFR) przydzielili już od około 94% do 99% posiadanych adresów IPv4 pod koniec czerwiec 2019.
Źródła: Arcep |
Źródła: Arcep |
W Szwajcarii , oprócz uniwersyteckiego operatora sieci Switch , kilku alternatywnych operatorów wdrożyło IPv6 dla swoich klientów indywidualnych, gdy tylko protokół zostanie ustandaryzowany, jednym z najważniejszych jest Init7.
Operator zasiedziały, Swisscom , przeprowadził eksperymenty wdrożeniowe w 2003 i 2004 roku w ramach szwajcarskiej grupy zadaniowej IPv6, której był liderem, ale tylko międzynarodowa sieć firmy (IP-Plus) utrzymywała IPv6 w produkcji. W 2011 r. Swisscom zainicjował pilotaż otwarty dla wszystkich swoich klientów w celu wdrożenia IPv6 dla gospodarstw domowych za pomocą technologii szóstej , każdy klient ma / 60 do użytku osobistego.
Pozostali najwięksi szwajcarscy operatorzy, czyli Sunrise, Cablecom i Orange, nie ogłosili jeszcze oficjalnie żadnych planów lipiec 2011, ale France Telecom ogłosiła w październiku 2009 r., że wykorzysta Szwajcarię jako kraj pilotażowy dla swoich wdrożeń.
W 2000 r. program 6INIT umożliwił połączenie międzysystemowych europejskich krajowych sieci badawczych i edukacyjnych (NREN) przy użyciu obwodów PVC IPv6 przez ATM za pośrednictwem europejskiej sieci badawczej TEN 155 .
W 2003 r. sieć GÉANT , która zastąpiła TEN 155, korzystała z podwójnego stosu (IPv4 + IPv6). Osiemnaście NREN jest natywnie połączonych w IPv6.
Komisja Europejska postawiła sobie za cel otrzymanie zobowiązań od 100 głównych operatorów witryn internetowych w Unii Europejskiej do końca 2008 r. i opublikowała plan działania w maj 2009.
W 2010 roku RIPE NCC (Europa) jest regionem, który ogłasza największą liczbę prefiksów IPv6.
Projekt IPv6 Ripeness of RIPE ma na celu obserwację wdrażania IPv6 w Europie poprzez przyznawanie gwiazdek lokalnym rejestrom internetowym po osiągnięciu pewnych wskaźników wdrożenia. Gwiazdki przyznawane są za każde z poniższych kryteriów:
W Styczeń 2013, 57% LIR uzyskało blok adresu IPv6, a 19% osiągnęło najwyższy poziom czterech gwiazdek.
W 1996 roku sieć testowa 6bone umożliwiła eksperymentowanie z technologią IPv6 ( RFC 2471). Sieć ta została zbudowana na tunelach, a trasy wymieniane przez protokół BGP4+ . Uczestnicy otrzymali prefiks /24, /28 lub /32 w bloku 3ffe ::/16. Sieć została zdemontowana w 2006 roku ( RFC 3701) na rzecz połączeń natywnych.
Obecnie wiele serwerów internetowych akceptuje połączenia przez IPv6. Google jest na przykład dostępny w IPv6 zMarzec 2008, dotyczy to również YouTube i Facebooka od 2010 roku.
Istnieją również serwery IPv6 oferujące wspólne usługi, takie jak FTP , SSH , SMTP , IMAP czy IRC .
W 2009 roku kilku globalnych operatorów rozpoczęło wdrażanie protokołu IPv6.
W Japonii , NTT sprzedaje różne oferty usług IPv6, a także sprzedaje telefon flet za .
Przepisy dotyczące zamówień publicznych sprawiają, że obsługa protokołu IPv6 jest obowiązkowa, zwłaszcza w państwach Unii Europejskiej i Stanach Zjednoczonych .
W Stanach Zjednoczonych firma Comcast w 2010 r. rozpoczęła testowanie różnych technologii związanych z IPv6 w swojej sieci produkcyjnej w oczekiwaniu na ostateczne wdrożenie i wyczerpanie adresów IPv4 . Protokół IPv6 jest również używany przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych Ameryki.
Chińska Republika Ludowa z zainteresowaniem przygląda się IPv6. Jego celem jest rozpoczęcie komercyjnego wykorzystania IPv6 od 2013 roku, a szersze wykorzystanie i wzajemne połączenia do 2015 roku. Chińskie adresy IPv6 stanowią tylko 0,29% globalnych adresów IPv6, w 2011 roku, podczas gdy Chiny zajmują trzecie miejsce na świecie.
IPv6 jest czasami narzucany jako jedyny sposób połączenia z mobilnymi terminalami mobilnymi w Azji ; szybko stanie się to również w Europie, gdy stare rozwiązania połączeń międzyoperatorskich oparte na protokołach GSM będą musiały zostać zastąpione rozwiązaniami IP. Ponadto, ponieważ zastosowania mobilne ewoluują w kierunku stałej łączności IP, bardzo trudno będzie adresować bardzo dużą liczbę terminali mobilnych ( smartfonów ) za pomocą adresowania IPv4 (nawet z NAT).
Raport OECD opublikowany wkwiecień 2010wskazuje, że poziom adopcji IPv6 jest nadal niski i wynosi od 0,25 do 1% użytkowników korzystających z IPv6. Natywny ruch IPv6 stanowi 0,3% ruchu AMS-IX . Pod koniec 2009 r. widocznych było 1851 numerów AS IPv6, a liczba ta podwoiła się w ciągu dwóch lat.
W grudzień 2010, Google szacuje, że liczba użytkowników IPv6 jego usługi wyszukiwania internetowego wyniosłaby około 0,25%.
Przypadek WikipediiZespoły Wikipedii przygotowywały ten aspekt techniczny od 2008 roku, po próbie w 2006 roku. Stworzono stronę śledzącą jej postępy.
Po udziale fundacji w dniu testowym 2011. Wikipedia umożliwia użytkownikom pełne korzystanie z jej usług przy użyciu protokołu IPv6 w dniu premiery.
Światowy Dzień IPv68 czerwca 2011Stowarzyszenie Internet Society (ISOC) zorganizowało Światowy Dzień IPv6, podczas którego zachęcano dostawców i strony do testowania technologii na dużą skalę. W tym wydarzeniu wzięły udział firmy Google, Facebook, Yahoo!, Akamai i Limelight Networks. Google oszacowało, że test ten nie dotyczyłby 99,95% użytkowników. Statystyki przedstawione przez Yahoo pokazują, że problem dotyczyło 0,022% użytkowników ich witryny, podczas gdy 0,229% korzystało z protokołu IPv6.
Ewolucja legislacyjnaWe Francji prawo dotyczące republiki cyfrowej nakłada obowiązek zgodności z IPv6 produktów sprzedawanych z1 st styczeń 2018.
Niektórzy, jak Randy Bush, krytykowali sposób wypracowania fazy przejścia na IPv6, wskazując, że trudności i koszty przejścia zostały zminimalizowane, że adresy IPv6 są rozprowadzane zbyt hojnie, że obecny poziom ruchu nie pozwalają stwierdzić, że routery mają taką samą wydajność, jak IPv4, że adaptacja protokołu jest niekompletna (zwłaszcza SNMP i zapory sieciowe) oraz że oczekiwane korzyści (w zakresie eliminacji NAT i agregacji tabeli routingu internetowego) zostały przeszacowane.
Z drugiej strony niektóre systemy operacyjne, które mają podwójny stos, ale nie mają działającej łączności IPv6, mogą powodować nienormalne opóźnienia podczas uzyskiwania dostępu do serwerów, które mają zarówno adres IPv6, jak i adres IPv6. adres IPv4, adres IPv6 jest używany jako priorytet przed skorzystaniem z adresu IPv4 po określonym czasie.
W 2011 r. polityka peeringu niektórych dostawców dostępu doprowadziła do podziału Internetu IPv6. Użytkownicy Hurricane Electric (AS 6939) nie mogą komunikować się na przykład z użytkownikami Cogent (AS 174) lub Level 3 (AS 3356). Ten problem czasami dotyczy również Internetu IPv4.
Hamulce po uruchomieniuPrzeszkody we wdrożeniu IPv6 to m.in.:
Jeśli chodzi o rozwój obsługi IPv6 wśród dostawców treści i usług, problem jest czasami porównywany z problemem kurczaka i jajka:
Według badania opublikowanego w październik 2009, dostawcy określają następujące główne przeszkody:
Głównymi czynnikami rozwoju są:
Jeśli chodzi o problemy napotykane przez dostawców usług internetowych, którzy wdrożyli IPv6:
Generalnie produkty rynkowe przeznaczone dla ogółu społeczeństwa nie mają możliwości aktualizacji.
W 2014 r. wsparcie IPv6 nie jest jeszcze kryterium wyboru dla konsumenta końcowego. Gdy główna aplikacja nie będzie już dostępna w IPv4, ważność tego kryterium zostanie niewątpliwie zweryfikowana. Jednak firmy zwracają większą uwagę na ten problem i unikają inwestowania w sprzęt, który może być niezgodny z IPv6.
Klienci posiadający tylko jeden adres IPv6 mogą pojawić się około 2014 r., problem łączności z serwerami internetowymi, które mają tylko jeden adres IPv4, pojawi się zatem w praktyce dla klientów internetowych, którzy nie mają adresu IPv4 podwójny stos (adresy IPv4 i IPV6). Dostęp do serwerów IPv6 z klientów IPv4 również stanowi wyzwanie techniczne.
Widoczne są więc już problemy dotyczące w szczególności mobilnego dostępu do Internetu , który często przydziela jedynie nieroutowalne prywatne adresy IPv4, ale podłączone do serwerów proxy HTTP udostępnianych przez operatora sieci dostępowej, z czasami rozczarowującymi wydajnościami i problemami z ograniczeniem protokoły komunikacyjne obsługiwane przez tego typu tunele, ale także stabilność sesji tymczasowych. Inne rozwiązania wykorzystujące dynamiczny NAT mają inny problem związany z głodem portów dostępnych w routerach NAT współdzielonych przez kilku klientów IPv4 w celu optymalnego wykorzystania z coraz bardziej interaktywnymi aplikacjami obecnej sieci i które wymagają wielu portów dla każdego użytkownika; inne rozwiązania oparte na translacji protokołów w tunelu (6to4 lub Teredo) również stwarzają podobne problemy z wydajnością i kosztami wdrożenia, które tylko natywne wdrożenie IPv6 mogłoby rozwiązać z lepszym kompromisem między wydajnością, kosztem wdrożenia i kosztami eksploatacji: ponieważ już bardzo częste problemy istnieją w dostępie mobilnym 3G i są obserwowane przez klientów tych sieci nawet przy bardzo umiarkowanym wykorzystaniu (kiedy koszt dostępu jest już wysoki), przejście na kolejny poziom sieci 4G + ( na przykład LTE ) nie może być ekonomicznie opłacalne bez przejścia na natywny routing IPv6 , bez tunelu lub adaptacyjnego proxy, gdy tylko jest to możliwe (wiele aplikacji i stron internetowych będzie musiało zostać dostosowanych, aby były bezpośrednio dostępne w IPv6, bez konieczności tych adaptacji, jeśli chcą utrzymać akceptowalną wydajność dla swoich klientów bez natywnego dostępu IPv4).
Chociaż niektóre urządzenia potrzebowałyby tylko aktualizacji oprogramowania dla IPv6, nie jest pewne, czy ich producenci zainwestują w tę drogę, gdy sprzedaż produktów IPv6 Ready okaże się bardziej opłacalna.