Что это такое ipv6 и ipv4

История создания и внедрения протоколов IP

Информационные источники утверждают, что разработка таких методик началась еще в 70-е годы прошлого века. Тогда одна из технологий получила название интернет-протокола, или, в английской версии, Internet Protocol, откуда, собственно, и происходит аббревиатура.

Четвертая версия, некогда бывшая наиболее актуальной, считалась верхом совершенства, поскольку могла генерировать 32-битные адреса, распределяемые посредством DHCP-серверов, в количестве порядка четырех миллиардов идентификаторов. При населении нашей планеты в пять миллиардов и достаточно ограниченном круге пользователей Глобальной паутины это считалось верхом совершенства. Но в конце XX и в начале XXI века с увеличением количества компьютеров и мобильных девайсов четвертая версия протокола перестала справляться с возложенными на нее задачами. Именно поэтому и возникла идея создания нового протокола IPv6. Что это такое?

Технология была основана на увеличении битности присваиваемого адреса, но ей предшествовало появление промежуточной пятой модификации, получившей аббревиатуру ST/ST2. В тогдашних условиях она выглядела исключительно как попытка создания чего-то нового, но на практике в компьютерных системах практически не применялась (разве что так и осталась некой тестировочной версией).

Как организовать плавную миграцию

IPv6 не имеет обратной совместимости с IPv4. Из-за этого многие администраторы избегают нового протокола. Что делать?

Во-первых, нужно переместить устройства в гибридную среду, в которой сосуществуют IPv4 и IPv6. Для многих переход на IPv6 начался много лет назад. Большинство аналитиков предсказывали, что на это уйдут годы, но гибридные модели дают даже больше времени, поскольку пользователи будут запускать свои сети с использованием обоих типов адресов.

Поскольку структуры адресов сильно отличаются друг от друга, а IPv6 использует другую архитектуру пакетов данных, устройства IPv4 и устройства IPv6 не могут взаимодействовать без использования шлюза.

Наиболее популярные гибридные стратегии совместного использования включают туннелирование, при котором трафик IPv6 инкапсулируется в заголовок IPv4. Хотя это приводит к дополнительным накладным расходам, двойному стеку, который осложняет работу сети и требует дополнительных ресурсов..

Предположим, у компании есть настольные компьютеры, которые используют IPv6, но серверы используют IPv4. Между ПК и серверами будет шлюз, который сделает возможным преобразование IPv6-адресов в IPv4-адреса.

Многие производители маршрутизаторов и коммутаторов разрабатывают устройства , которые помогают с переходом на IPv6. Поэтому когда больше не нужно подключаться к службам, которые все еще используют IPv4, можно перейти от гибридной среды к сети, полностью оборудованной для IPv6.

В комфортном переходе на IPv6 может помочь механизм NAT (Network Address Translation — трансляция сетевых адресов и портов), который применяется в IP-протоколах и позволяет заменять локальный (серый) IP-адрес на публичный (белый). Исчерпание IPv4 увеличивает затраты поставщика услуг, тогда как инвестиции в NAT снизят затраты.

Например, технология Carrier-grade NAT позволяет нескольким абонентам совместно использовать один публичный IPv4-адрес, что продлевает использование ограниченного адресного пространства IPv4 и делает миграцию с IPv6-адресацией проще.

Что собой представляет IPv6?

IPv6 – Расширенный доступ к сети. Полностью устранены все недочеты и проблемы протокола IPv4. Свободные адреса предыдущей версии протокола исчезли, потому что он построен на 32-битной системе.

Версия 4 адресации рассчитана на подключение относительно небольшого количества абонентов – 4,3 миллиарда. Еще в 2016 году различные организации начали сообщать о нехватке уникальных IP-адресов. Обновленная версия была построена на длине адреса 128 бит.

Отдельно стоит сказать о скрытых возможностях IPv6. Например, вы можете посещать веб-сайты, на которых вы ранее были заблокированы. Также есть некоторые ограничения. Услуга недоступна для абонентов, у которых тарифные планы отключены от мобильного Интернета. Это также относится к владельцам стационарных пакетов.

Преимущества

1. Статические «белые» IP-адреса для всех ваших компьютеров (даже за провайдерским NAT)

Если в вашей локальной сети несколько компьютеров, и необходимо обеспечить доступ к сервисам некоторых из них снаружи, более не нужно изощряться с пробросом портов на NAT-шлюзе и их запоминанием («так, порт 20022 — это SSH на компьютер в спальне, а 20122 — на тот, что в гостинной»), достаточно просто подключиться к нужному компьютеру, указывая не адрес шлюза, а адрес этого компьютера напрямую.

Может возникнуть вопрос – а как быть с безопасностью? Отсутствие в IPv6-мире NAT, неверно воспринимаемого некоторыми как средство защиты сети от вторжений, на возможность обезопаситься от взломщиков никоим образом не влияет. Достаточно настроить файрвол таким образом, чтобы он не пропускал из Интернета в локальную сеть входящих соединений, кроме тех, которые вы специально хотите разрешить. В GNU/Linux для этих целей имеется инструмент , являющийся аналогом используемого для настройки IPv4-файрвола .

Кроме того, даже если ваш непосредственный провайдер ещё не выдаёт IPv6, можно получить его, зарегистрировавшись у так называемого туннельного брокера – компании, которая предоставляет (бесплатно) услугу «перебрасывания» трафика из IPv4 в IPv6 и обратно. Кстати, полученный таким образом диапазон IPv6-адресов будет привязан не к вашему IPv4-адресу или Интернет-провайдеру, а к логину и паролю у брокера – а значит, есть возможность сохранить его за собой даже при смене вашего непосредственного провайдера IPv4.

2. Более высокая скорость скачивания торрентов

Протокол BitTorrent построен таким образом, что находящиеся за провайдерским NAT и не имеющие возможности принимать входящие соединения пользователи могут «торрентить» файлы только с тех, кто за таким NAT’ом не находится (т.е имеет возможность принять входящее соединение). Это очень существенное ограничение даже сегодня, но вдвойне – в ближайшие годы, т.к. по мере исчерпания IPv4-адресов, всё больше провайдеров будут забирать у пользователей реальные IPv4 и «садить» их за NAT. В результате количество торрентовских peer’ов и seed’ов, имеющих связность между собой, будет падать, вплоть до полной невозможности выкачать некоторые малопопулярные торренты.

Для тех, кто настроил IPv6, эта проблема становится полностью неактуальной. В мире IPv6, все компьютеры могут получить настоящие, «белые» IP-адреса – и благодаря технологиям «заворачивания» IPv6 в IPv4, сделать это можно даже находясь за IPv4 NAT’ом.

Чтобы задействовать новый протокол при скачивании/раздаче торрентов, необходима его поддержка со стороны трекера. IPv6 на сегодня поддерживают два из трёх крупнейших российских трекеров, и к примеру на форуме NoNaMe-Club обсуждение нового протокола развернулось уже более чем на 50 страниц.

Стоит отметить, что после включения IPv6, торренты могут работать быстрее не только у тех, кто находится за злобными провайдерскими NAT, а у всех, сделавших это. Всё дело в том, что имея настроенный доступ в IPv6-интернет, вы получаете возможность качать и с компьютеров тех пользователей Сети, у которых по разным причинам нет возможности раздавать файлы по IPv4. И в конечном итоге, видя больше seed’ов и больше peer’ов – получаете более высокую скорость.

Если вы пользуетесь GNU/Linux, и IPv6 вам интересен прежде всего для скачивания торрентов, вы можете установить себе поддержку IPv6 всего за минуту, без необходимости настраивать её вручную.

3. Более высокая скорость скачивания чего угодно

Если ваш провайдер внедрил IPv4 NAT и параллельно с ним нативный IPv6, вы вполне можете обнаружить, что доступ к интернет-ресурсам по IPv6 у вас работает гораздо быстрее, надёжнее и беспроблемней, чем по IPv4 через NAT.

Объяснение этому простое: Carrier-grade NAT, т.е. трансляция адресов для десятков тысяч абонентов (и хранение в памяти информации о сотнях тысяч установленных ими соединений) – задача крайне ресурсоёмкая даже для очень дорогих специализированных провайдерских роутеров. Неудивительно, что в часы пиковой нагрузки оборудование, отвечающее у вашего провайдера за NAT, может оказаться перегруженным.

В случае же доступа к какому-либо ресурсу по IPv6, никакой трансляции адресов не требуется, провайдером выполняется простая маршрутизация без какой-либо обработки пакетов или отслеживания открытых соединений, а для этого достаточно гораздо меньших вычислительных ресурсов и более дешёвого (а значит вполне вероятно установленного с достаточным запасом) оборудования.

Внедрение IPv6

Таким образом, IPv6 это новый, улучшенный и упрощенный протокол сетевого уровня, который позволяет решить проблему нехватки и адресов IPv4. Однако проблема заключается в том, что протоколы IPv4 и IPv6 несовместимы друг с другом. На практике это означает, что если вы хотите использовать IPv6, то необходимо поменять оборудование и программное обеспечение, на то которое поддерживает протокол IPv6 и провести значительную перенастройку сетевого оборудования, и все эти действия заметны, как пользователям так и администраторам.

Заменить все сетевое оборудование и программное обеспечение в один момент невозможно, поэтому разработчики IPv6 предполагали, что две версии протокола, будут сосуществовать в интернет достаточно долгое время.

Для того, чтобы можно было плавно перейти на протокол IPv6 были предложены две возможные технологии:

1. Первая технология это двойной стек, все современное оборудование и программное обеспечение поддерживает работу как, по протоколу IPv4, так и по протоколу IPv6. Таким образом, для того чтобы начать использование IPv6,  вам нужно просто сконфигурировать протокол IPv6  на своем оборудовании, и скорее всего все начнет работать. Но имейте ввиду чтобы подключиться к интернет по протоколу IPv6,  эту версию протокола должен поддерживать ваш провайдер.
2. Другая возможность совместного использования протоколов IPv4 и IPv6,  это туннелирование, предположим что у нас есть несколько сетей внутри которых используется протокол IPv6,  но эти сети разрознены и между ними находится сеть IPv4. В этом случае можно создать так называемый туннель, в туннеле пакеты IPv6 будут вкладываться внутрь пакетов IPv4, и таким образом передаваться из одной сети IPv6 в другую сеть IPv6, между которыми есть соединение только по протоколу IPv4.

Для того чтобы ускорить внедрение протокола IPv6,  многие крупные компании объединились и устроили мировой запуск протокола IPv6, он произошел 6 июня 2012 года, в нем участвовали многие крупные компании-производители сетевого оборудования, такие как Cisco и D-Link, интернет-компании такие как Google, Facebook, компании производители программного обеспечения, такие как Microsoft, а также большое количество других компаний.

Зачем переходить на IPv6

В интернете заканчиваются адреса IPv4. Это было неизбежно, учитывая, насколько широко распространились сети и сетевые устройства. Даже в локальной сети пользователям приходится использовать подсети просто потому, что устройства, например, в корпоративной сети, могли занять все адреса 192.68.1.#. Для этого был разработан IPv6, который предлагает больший пул адресов для использования.

Однако появляется другая проблема: перейти на IPv6 и оптимизировать работу с новым протоколом не так просто. У пользователя могут быть сотни устройств и множество локаций. Вдобавок всегда есть DNS, который необходимо обновить (что может быть равносильно простою). В конце концов, 192.168.1.1 запомнить намного проще, чем 0: 0: 0: 0: 0: ffff: c0a8: 101.

На обновление всех серверов и устройств, которые до этого работали только с IPv4, может уйти много денег и времени. Этого можно избежать, с помощью некоторых инструментов.

Targets

A firewall rule specifies criteria for a packet, and a target. If the packet does not match, the next rule in the chain is the examined; if it does match,
then the next rule is specified by the value of the target, which can be the name of a user-defined chain or one of the special values ACCEPT,
DROP, QUEUE, or RETURN.

ACCEPT means to let the packet through. DROP means to drop the packet on the floor. QUEUE means to pass the packet to userspace. (How
the packet can be received by a userspace process differs by the particular queue handler. 2.4.x and 2.6.x kernels up to 2.6.13 include the ip_queue
queue handler. Kernels 2.6.14 and later additionally include the nfnetlink_queue queue handler. Packets with a target of QUEUE will be sent to queue
number ‘0’ in this case. Please also see the NFQUEUE target as described later in this man page.) RETURN means stop traversing this chain and
resume at the next rule in the previous (calling) chain. If the end of a built-in chain is reached or a rule in a built-in chain with target RETURN is
matched, the target specified by the chain policy determines the fate of the packet.

Как проверить, что протокол подключился

После подключения сервиса и перезапуска устройства перейдите на https://test-ipv6.com/ и посмотрите, что выпущено.

Перед подключением IPv6 при вводе адреса вы можете увидеть следующий ответ:

Если вы успешно перешли на IPv6, вы увидите следующее:

Я также рекомендую вам измерить скорость сети ДО и ПОСЛЕ, чтобы решить, выходить ли из нового протокола. Возможно, вам не понравится новая скорость, поэтому отключите услугу. Это бесплатно.

Если вы подключили услугу, перезагрузили телефон, но ничего не работает, читайте дальше.

Рассмотрим подробнее вопрос поддержки IPv6 с различных устройств.

Формы представления IPv6

Форма шестнадцатеричных чисел и двоеточий

Эта форма является предпочтительной и имеет вид n:n:n:n:n:n:n:n. Каждый знак n соответствует 4-х значному шестнадцатеричному числу (всего 8 шестнадцатеричных чисел, для каждого числа отводится 16 бит).

Например: 1FA9:FFFF:2621:ACDA:2245:BF98:3412:4167.

Сжатая форма

По причине большой длины адрес обычно содержит много нулей подряд. Для упрощения записи адресов используется сжатая форма, в которой смежные последовательности нулевых блоков заменяются парами символов двоеточий (::). Однако такой символ может встречаться в адресе только один раз.

Например:

• адрес групповой рассылки FFEA:0:0:0:0:CA28:1210:4362 имеет сжатую форму FFEA::CA28:1210:4362.
• Адрес одноадресной рассылки 3FFE:FFFF:0:0:8:800:02A1:0 в сжатой форме имеет вид: 3FFE:FFFF::8:800:02A1:0.
• Шлейфовый адрес 0:0:0:0:0:0:0:1 в сжатой форме вы-глядит так ::1.
• Неопределенный адрес 0:0:0:0:0:0:0:0 превращается в :: .

Смешанная форма

Эта форма представляет собой сочетание адресов протоколов IPv4 и IPv6. В этом случае адрес имеет формат n:n:n:n:n:n:d.d.d.d, где каждый символ n соответствует 4-х значному шестнадцатеричному числу (6 шестнадцатеричных чисел, для каждого числа отводится 16 бит), а d.d.d.d -часть адреса, записанная в формате IPv4 (32 бита).

Например:

• 0:0:0:0:0:0:19.8.62.32
• 0:0:0:0:0:FFFF:111.214.2.34

или в сжатом виде:

• ::73.3.68.45
• ::F2F3:129.131.32.31

Как проверить действующий IP

После подключения услуги МТС IPv6 нельзя проверить текущий IP-адрес встроенными средствами. Но вам могут помочь специальные сервисы, которые определяют ваш текущий адрес, DNS-сервер, интернет-провайдера и другую информацию. Для всех устройств и версий Windows и Android подходят следующие 2 сайта: test-ipv6.com, ipv6-test.com. При посещении ресурсов нет необходимости открывать разделы или нажимать кнопки. Информация о них отображается автоматически. Перед пользователем появится таблица, где вы сможете ознакомиться с деталями.

Для устройств Apple есть отдельный ресурс, отображающий текущий IP. Здесь, когда вы посетите, вы также получите подробную информацию о вашем подключении. Посетить эти сайты нужно после того, как МТС уже будет активирована.

Отключить (включить) IPv6 для всех сетевых адаптеров в PowerShell

Данный способ можно использовать в Windows 8.1 и Windows 10.

1. Откройте PowerShell от имени администратора.

Чтобы включить IPv6, введите команду Enable-NetAdapterBinding -Name «*» -ComponentID ms_tcpip6 и нажмите Enter.

Чтобы отключить IPv6, введите команду Disable-NetAdapterBinding -Name «*» -ComponentID ms_tcpip6 и нажмите Enter.

Давайте для начала разберёмся – что это такое? Как вы, наверное, уже знаете, для общения в сети любое устройство: компьютер, ноутбук, телефон или даже телевизор использует систему IP адресов. Пока в широком использовании существует именно четвертая версия IPv4. Она кодирует путём 4 байтовых цифр. 1 байт может выражать цифру от 0 до 255. Грубо говоря, адресация находится в диапазоне от 0.0.0.0 до 255.255.255.255. В итоге «ай пи» могут получить 4 294 967 296 – чуть больше 4 миллиардов адресов.

Но в 21 веке, который знаменуется «веком интернета» – как говорит практика, свободных «ИП», уже становится мало. В свое время мой провайдер, спокойно выдавал статические IP. Сейчас же эта процедура платная, хотя прошло всего несколько лет.

IPv6 – в общем это новый стандарт, который пока используется очень редко. Адрес при этом имеет размер не 32 Бита как в IPv4, а в 3 раза больше – 128 Бит. Но в скором времени компьютерная и сетевая индустрия полностью перейдут на новый формат адреса. Теперь давайте расскажу, как включить IPv6.

Автоконфигурированные адреса для протокола IPv6 для Windows Server 2008 и Windows Vista

По умолчанию для IPv6-протокола для Windows Server 2008 и Windows Vista автоматически настроены следующие адреса IPv6:

• Локальные адреса, использующие случайные производные интерфейсные идентификаторы, назначаются всем интерфейсам локальной сети (LAN).
• Если он включен в качестве префикса локального сайта в опции «Информация о префиксах» в рекламе маршрутизатора с установленным в 1 Автономным флагом, локальный адрес сайта, используя случайный идентификатор интерфейса, назначается интерфейсу LAN, который получил рекламу маршрутизатора.
• Если он включен в качестве глобального или уникального локального префикса в опцию «Информация о префиксах» в рекламе маршрутизатора с установленным значением 1 для автономного флага, глобальный или уникальный локальный адрес с использованием случайного производного постоянного идентификатора интерфейса назначается интерфейсу LAN, который получил рекламу маршрутизатора.
• Если он включен в качестве глобального или уникального локального префикса в опцию «Информация о префиксах» в рекламе маршрутизатора с установленным в 1 Автономным флагом, временному глобальному или уникальному локальному адресу с использованием временного идентификатора временного интерфейса назначается интерфейс LAN, который получил маршрутизатор Реклама. Это поведение по умолчанию для Windows Vista. Окно Server 2008 не создает временные адреса по умолчанию. Вы можете включить временные адреса с помощью интерфейса netsh ipv6, установленного для обеспечения конфиденциальности.
• Если флаг M установлен в 1 в принятом рекламном сообщении маршрутизатора, для IP-адреса с поддержкой протокола IPv6 на основе области DHCPv6 для подсети назначается интерфейс LAN, который получил сообщение ответа DHCPv6.
• Если общедоступные IPv4-адреса назначены на интерфейсы компьютера, и нет глобальных или уникальных локальных префиксов автоконфигурации, полученных в рекламных сообщениях маршрутизатора, соответствующие 6to4-адреса с использованием идентификаторов интерфейса 6to4 назначаются интерфейсу туннелирования 6to4. 6to4 описывается в RFC 3056.
• Для компьютеров под управлением Windows Vista для всех адресов IPv4, назначенных для интерфейсов компьютера, соответствующие локальные локальные адреса с использованием идентификаторов интерфейса внутрисайтового автоматического туннельного адресата (ISATAP) (::0:5EFE:w.x.y.z or ::200:5EFE:w.x.y.z) назначаются интерфейсу туннелирования ISATAP. ISATAP описан в RFC 4214.
• Если он включен как глобальный, уникальный локальный или локально-локальный префикс в информации о префиксах рекламы маршрутизатора, полученной на интерфейсе ISATAP, глобальном, уникальном локальном или локальном адресе сайта с использованием идентификатора интерфейса ISATAP, соответствующего IPv4 адрес, который является лучшим источником для доступа к маршрутизатору ISATAP, назначается интерфейсу ISATAP. Адрес петлевой петли (::1) присваивается псевдошуму Loopback 1.

Использование IPv6

В феврале 2011 г., по данным , только менее 0,25% пользователей выходят в интернет с помощью IPv6.

Некоторые сайты, в том числе и , уже поддерживают IPv6, но на отдельном наборе Web-адресов. 8 июня 2011 г. Google включило поддержку IPv6 на своих главных адресах: www.google.com и www.youtube.com.

По данным Google’s IPv6 Statistics, 17 ноября 2012 года количество пользовательских действий на веб-сайтах в нативной среде IPv6 впервые в истории достигло 1 процента. На первый взгляд, эта цифра не впечатляет, но для такой обширной сети, как Интернет, где к 2016 году будет насчитываться 19 млрд активных фиксированных и мобильных сетевых соединений, даже один процент составляет внушительный показатель. Миллиарды приложений, устройств, маршрутизаторов и коммутаторов, составляющих Интернет, подключены между собой таким образом, что если на всем маршруте между пользователем и источником контента хотя бы одно устройство не поддерживает IPv6, вся система автоматически откатывается на IPv4. Это сделано для поддержки непрерывной работы Интернета в процессе перехода на новый протокол. В результате все преимущества сквозной передачи трафика по каналам IPv6 станут доступны лишь после того, как IPv6 станут поддерживать все без исключения звенья сетевой цепочки.

Чтобы лучше понять, как идет процесс модернизации каждого компонента, Cisco использует несколько важнейших индикаторов и статистику внедрения IPv6 в разных регионах. Все эти данные собираются интерактивным инструментом, работающим на сайте 6lab.cisco.com, где можно ознакомиться с ходом внедрения IPv6 с разных точек зрения. С помощью этого интерактивного инструмента вы можете `заглянуть` в любую страну, чтобы получить представление о том, как там идет процесс перехода на протокол IPv6. К примеру, наведя курсор на Соединенные Штаты Америки, вы увидите, что в этой стране 57 процентов сетей, выступающих как транзитные сети IPv4, уже поддерживают и IPv6. Вы также увидите, что, по оценке компании , численность американских пользователей, работающих с IPv6, на 1,93 процента превышает среднемировой уровень и что средний американец, работая в Интернете, 45 процентов времени проводит на сайтах, поддерживающих IPv6. Кроме того, на сайте 6lab.cisco.com вы можете познакомиться с методологией, использованной для составления рейтингов и определения процентных показателей.

В 2007 году, когда Google впервые опубликовал метрики IPv6, частота нативного использования IPv6 составляла всего 0,04 процента. За последние пять лет совместными усилиями наша отрасль увеличила этот показатель на 2 500 процентов, заодно увеличив количество пользователей Интернета на 1 млрд человек. Все это было достигнуто во многом благодаря таким событиям, как Всемирный день IPv6 в 2011 году и Всемирный день IPv6 в 2012 году. При планировании всемирного запуска IPv6 я имел честь работать с другими отраслевыми лидерами и «Обществом Интернета»1.

Протокол IPv6

Одним из самых главных недостатков интернет протокола IPv4 является относительно небольшое количество выдаваемых адресов около 4,23 миллиарда адресов, так как это число уже не кажется столь большим в сравнении с количеством задействованных устройств подключенных к сети интернет. По сей день использование IPv4 проходит штатно, поскольку используются различные технологии экономии использования сетевых адресов, в частности технология NAT (NetworkAddressTranslation, преобразование сетевых адресов), но уже всем понятно, что дни эксплуатации IPv4 подходят к концу, поскольку в ближайшем будущем предусматривается наделять возможностью доступа к интернету всех бытовых приборов (холодильников, СВЧ-печей), для осуществления управления данными приборами удаленно, посредством сети с любой точки Земли.

В сложившейся ситуации переход на новый формат сетевого адреса становится крайне остров. Хотя многие специалисты предвидели проблему нехватки сетевых адресов еще в начале 1990 года, в то же время начала работать группа проектирования Интернета IETF над новой версией сетевого протокола — IPv6.

Основные решаемые задачи:

• Возможность доступа к глобальной сети миллиардов хостов даже при нерациональном использовании адресного пространства.
• Сокращение размера таблиц маршрутизации
• Упрощение протокола для ускорения обработки пакетов маршрутизации
• Повышение уровня безопасности протокола
• Упрощение работы многоадресных рассылок с помощью указания областей рассылки.
• Перспективы дальнейшего развития протокола в будущем
• Организация совместимости старого и нового протокола

Протокол IPv6 разработан в конце 1992 года.

Протокол IPv6 (Internet Protocol version 6) — это новая версия интернет протокола (IP), созданная с целью решения проблем, с которыми столкнулась предыдущая версия (IPv4) при её использовании в интернете, одна из которых – это использование длины адреса 128 бит вместо 32.

В наше время протокол IPv6 активно используется во множестве сетей по всему миру, но пока ещё не получил столь широкого распространения в Интернете, как IPv4.

Интернет протокол IPv6 хорошо справляется с основными поставленными задачами. Ему присущи достоинствами интернет протокола IP и лишен некоторых недостатков, к тому не обладает некоторыми новыми возможностями. В общем случае протокол IPv6 несовместим с протоколом IPv4, но зато совместим со всеми остальными протоколами Интернета, включая TCP, UDP, ICMP, OSPF, DNS для чего иногда требуются небольшие изменения.

Особенности IPv6:

Протокол IPv6 имеет длину 16 байт, что решает основную проблему — обеспечить практически неограниченный запас интернет – адресов.
Протокол IPv6 по сравнению с IPv4 имеет более простой заголовок пакета. Таким образом, маршрутизаторы могут быстрее обрабатывать пакеты, что повышает производительность.
Улучшенная поддержка необязательных параметров

Подобное изменение действительно было существенным, так как в новом заголовке требуемые прежде поля стали необязательными.
Повышен уровень безопасности, аутентификация и конфиденциальность являются ключевыми чертами нового IP-протокола
Уделено больше внимание типу представляемых услуг. Для этой цели в заголовке пакета IPv4 было отведено 8-разрядное поле.

Типы адресов

Начальные биты в адресе определяют конкретный тип адреса IPv6. Поле переменной длины, содержащее эти начальные биты, называется префиксом формата (FP).

IPv6-адрес одноадресной рассылки состоит из двух частей. Первая часть содержит префикс адреса, а вторая часть — идентификатор интерфейса. Краткий способ сочетания IPv6-адреса и префикса выглядит следующим образом: ipv6-address/prefix-length.

Ниже приведен пример адреса с 64-разрядным префиксом.

.

В этом примере префикс — . Адрес также может быть написан в сжатом виде, например .

IPv6 определяет следующие типы адресов:

• Адрес одноадресной рассылки. Идентификатор для отдельного интерфейса. Пакет, отправленный на этот адрес, доставляется в определенный интерфейс. Адреса одноадресной рассылки отличаются от адресов многоадресной рассылки по значению октета более высокого разряда. Октет старшего порядка адресов многоадресной рассылки имеет шестнадцатеричное значение FF. Любое другое значение для этого октета определяет адрес одноадресной рассылки. Ниже приведены различные типы адресов одноадресной рассылки.

  • Адреса локального канала. Эти адреса используются в одном канале и имеют следующий формат: FE80::InterfaceID. Адреса локального канала используются между узлами в канале для автонастройки адресов, обнаружения окружения или при отсутствии маршрутизаторов. Адрес локального канала используется главным образом во время запуска и в случае, когда система еще не получила адреса большей области.

  • Адреса локальных узлов. Эти адреса используются в одном узле и имеют следующий формат: FEC0::SubnetID:InterfaceID. Адреса локальных узлов используются для адресации внутри узла и не требуют глобального префикса.

  • Глобальные IPv6-адреса одноадресной рассылки. Эти адреса могут использоваться в Интернете и имеют следующий формат: 010 (FP, 3 бита) TLA ID (13 бит) Reserved (8 бит) NLA ID (24 бита) SLA ID (16 бит) InterfaceID (64 бита).

• Адрес многоадресной рассылки. Идентификатор набора интерфейсов (обычно принадлежащих разным узлам). Пакет, отправленный на этот адрес, доставляется во все интерфейсы, определенные адресом. Типы адресов многоадресной рассылки заменяют IPv4-адреса широковещательной рассылки.

• Адреса произвольной рассылки. Идентификатор набора интерфейсов (обычно принадлежащих разным узлам). Пакет, отправленный на этот адрес, доставляется только в один интерфейс, определенный адресом. Это ближайший интерфейс, определенный метриками маршрутизации. Адреса произвольной рассылки берутся из пространства адресов одноадресной рассылки и синтаксически не отличаются. Адресный интерфейс выполняет отличие адресов одноадресной рассылки от адресов произвольной рассылки в качестве функции его конфигурации.

Как правило, узел всегда имеет адрес локального канала. У него может быть адрес локального узла и один или несколько глобальных адресов.

Переход операторов на стандарт IPv6

Так как свободные IP-адреса на исходе интернет-компаниям придется сделать новые версии сайтов, поддерживающие стандарт IPv6, а операторам связи — модернизировать сети.

Крупные операторы связи уже активно занимаются модернизацией сетей, чтобы были доступны как старые, так и новые IP-адреса. Например, AT&T потратила на это «сотни миллионов долларов», говорит ее вице-президент Дейл Макгенри. Однако пока еще немногие компании переводят свой бизнес на новый протокол.

Для любого оператора полный переход на IPv6 означает затяжной и трудоемкий процесс, поэтому большинство операторов продолжает искать практичные способы облегчения этой задачи. Вовремя подоспевший стандарт 6rd (полное его название – IPv6 Rapid Deployment, т.е. быстрое внедрение протокола IPv6) представляет собой проверенный метод постепенного внедрения IPv6 в крупных сетях. Он уже одобрен для публикации как стандарт IETF для обсуждения (RFC).

МТС переходит на IPv6

В июне 2017 года МТС объявила о переходе на новый сетевой интернет-протокол IPv6, что позволит подключать к глобальной сети неограниченное количество мобильных устройств интернета-вещей (IoT) и решит проблему исчерпания IP-адресов нынешнего протокола IPv4. Поддержка IPv6 в мобильной сети МТС открыта во всех 18 регионах ЦФО, а летом этого года станет доступна на большей части территории России.

Сейчас в интернете для идентификации устройств в основном используется адресация в IPv4. Количество IP-адресов для устройств в этом протоколе составляет в мире порядка 4,3 миллиарда и уже практически исчерпано из-за длины IP-адреса в 32 бита. В адресном пространстве IPv6 задействованы 128 бит, что делает практически бесконечным количество адресуемых в интернете устройств. По прогнозам аналитических агентств, количество подключенных устройств IoT в мире к 2020 году превысит 20 миллиардов и будет далее расти взрывными темпами.

В рамках услуги «Доступ к IPv6» МТС обеспечит плавную миграцию клиентов на новую сетевую архитектуру благодаря параллельному использованию обоих протоколов в режиме «Dual-Stack», когда каждое устройство в мобильной сети будет использовать два IP-адреса — IPv4 и IPv6 — в рамках каждой сессии передачи данных.

Протокол IPv6 поддерживают большинство современных устройств. Для активации смартфона или планшета на ОС Android в сети МТС в режиме Dual-Stack IPv4/IPv6 в настройках необходимо указать точку доступа internet.mts.ru, выбрать протокол APN — IPv4/IPv6 и перезагрузить устройство. В ближайшее время протокол IPv6 можно будет включить и на устройствах Apple.

МТС начала подготовку к внедрению IPv6 около 10 лет назад. Еще в 2008 году на всей магистральной сети МТС в России была запущена поддержка нового протокола. В 2013 году входящая в Группу МТС «Московская городская телефонная сеть» начала предоставлять услуги доступа в интернет с использованием протокола IPv6 на базе оптической сети GPON.