IPv4 vs IPv6 protokoly | Schémy a obmedzenia IP adries
Internetový protokol
IP (Internet Protocol) je definovaný v IETF (Internet Engineering Task Force) RFC791 (Request for Comments) z roku 1981. IP je protokol bez spojenia používaný v paketových komunikačných sieťach. IP poskytuje prenos údajov z jedného hostiteľa na druhého, pričom hostiteľ je identifikovaný jedinečným číslom nazývaným IP adresa. IP nepodporuje garantované doručenie ani nezachováva postupnosť doručenia. Funguje tak, aby doručoval s maximálnym úsilím, takže spadá do prevádzky s najlepším úsilím v sieťach na prenos paketov. Vrstva nad IP (TCP) sa postará o garantované doručenie a sekvenovanie paketov.
IP adresa je číslo určené na jedinečnú identifikáciu hostiteľa v počítačovej sieti na celom svete. V skutočnom slovnom príklade môžete myslieť ako telefónne číslo s kódom krajiny, ktorý je jedinečný na zasiahnutie osoby. Ak chce Alice zavolať Bobovi, Alice zavolá na Bobovo telefónne číslo presne v paketovej komunikácii, ak chce Alice poslať paket Bobovi; Alica pošle paket na Bobovu IP adresu, ktorá je jedinečná. Tieto IP adresy sa nazývajú verejná IP alebo skutočná IP. Zamyslite sa nad prípadom, keď Alice volá do Bobovej kancelárie a stlačte číslo klapky, aby sa dostala k Bobovi. Číslo klapky nie je zvonku dostupné, pretože táto klapka je súkromná. (Ext 834929), rovnaké číslo klapky môže existovať aj v inej spoločnosti. (Spoločnosť B Ext 834929). Je to ako rovnaké vo svete IP, aj tam sú súkromné IP adresy, ktoré sa používajú v súkromnej sieti. Toto nie je priamo dosiahnuteľné zvonku a nie je ani jedinečné.
IPv4
Definované v RFC 791
Toto je 32-bitové číslo na identifikáciu hostiteľov. Celkový adresný priestor je teda 232, čo sa takmer rovná 4×109. IP sa prevádzkuje v triednych a beztriednych konceptoch, aby sa prekonal nedostatok adries. Klasická sieť je plán adresovania na identifikáciu siete a hostiteľov sietí. IPv4 má 5 tried A, B, C, D a E. V triede A identifikuje sieť prvých 8 bitov z 32 bitov a trieda B je to prvých 16 bitov a v triede C je to 24 bitov. Ak vezmete do úvahy adresu triedy C, prvých 24 bitov identifikuje sieťovú časť a posledných 8 bitov identifikuje hostiteľov v danej sieti. Teoreticky môže sieť triedy C obsahovať iba 28, čo je 256 hostiteľov.
Kvôli obmedzeniu priestoru adries bolo v roku 1993 zavedené CIDR (Classless Inter-Domain Routing). CIDR má pevnú sieťovú časť a hostiteľskú časť a zavádza premenlivú dĺžku siete a hostiteľskej časti s príslušnými maskami podsiete.
IPv6
Definované v RFC 2460
IPv6 je predstavený na prekonanie nedostatku priestoru IP adries. IPv6 je 128-bitové číslo s adresným priestorom 2128 (približne 3,4 × 1038). To poskytuje flexibilitu na prekonanie problémov s priestorom a smerovaním prevádzky.
Formát adresy:
Tu v IPv6 prvých 64 bitov definuje sieťovú časť a zvyšných 64 bitov je časť adresy hostiteľa. IPv4 je reprezentovaný v 4 blokoch 8-bitového binárneho kódu, zatiaľ čo IPv6 je reprezentovaný 8 skupinami 16-bitových hexadecimálnych hodnôt oddelených dvojbodkami.
Príklad: 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
Pre jednoduché použitie ho možno skrátiť nasledujúcimi pravidlami
(1) Úvodné nuly v rámci 16-bitovej hodnoty možno vynechať
(2) Jeden výskyt po sebe nasledujúcich skupín núl v rámci adresy môže byť nahradený dvojitou dvojbodkou
Takže 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004 možno napísať takto
2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
2607:f0d0:1002:0051::202:4
Hlavné funkcie IPv6
(1) Veľký adresný priestor, pretože je 128-bitový
(2) Vylepšená podpora pre Multicast
(3) Podpora zabezpečenia sieťovej vrstvy
(4) Podpora mobility
(5) V prípade potreby rozšíriteľná hlavička
(6) Väčšie užitočné zaťaženia podporované v IPv6, ak sieť podporuje väčšie MTU. (Jumbogramy)
Zhrnutie:
(1) IPv4 je 32-bitový adresný priestor, zatiaľ čo IPv6 má 128-bitový adresový priestor.
(2) CIDR bol zavedený na optimalizované používanie IPv4
(3) Formát IPv4 je štyri oktektové a IPv6 je 8 blokový hexadecimálny.
(4) Aj keď IPv4 podporuje obmedzené multicast, IPv6 vo veľkej miere podporuje Multicast
(5) IPv6 sa vyhýba trojuholníkovému smerovaniu, pretože podporuje mobilitu
(6) IPv6 podporuje väčšie užitočné zaťaženie ako IPv4
(7) Pre prepojenie IPv4 a IPv6 sa momentálne používa tunelovanie IP.
