Развитие стека tcp/ip: протокол iPv.6
Технология стека TCP/IP сложилась в основном в конце 1970-х годов и с тех пор основные принципы работы базовых протоколов, таких как IP, TCP, UDP и ICMP, практически не изменились. Однако, сам компьютерный мир за эти годы значительно изменился, поэтому долго назревавшие усовершенствования в технологии стека TCP/IP сейчас стали необходимостью.
Основными обстоятельствами, из-за которых требуется модификация базовых протоколов стека TCP/IP, являются следующие.
-
Повышение производительности компьютеров и коммуникационного оборудования. За время существования стека производительность компьютеров возросла на два порядка, объемы оперативной памяти выросли более чем в 30 раз, пропускная способность магистрали Internet в Соединенных Штатах выросла в 800 раз.
-
Появление новых приложений. Коммерческий бум вокруг Internet и использование ее технологий при создании intranet привели к появлению в сетях TCP/IP, ранее использовавшихся в основном в научных целях, большого количества приложений нового типа, работающих с мультимедийной информацией. Эти приложения чувствительны к задержкам передачи пакетов, так как такие задержки приводят к искажению передаваемых в реальном времени речевых сообщений и видеоизображений. Особенностью мультимедийных приложений является также передача очень больших объемов информации. Некоторые технологии вычислительных сетей, например, frame relay и ATM, уже имеют в своем арсенале механизмы для резервирования полосы пропускания для определенных приложений. Однако эти технологии еще не скоро вытеснят традиционные технологии локальных сетей, не поддерживающие мультимедийные приложения (например, Ethernet). Следовательно, необходимо компенсировать такой недостаток средствами сетевого уровня, то есть средствами протокола IP.
-
Бурное расширение сети Internet. В начале 90-х годов сеть Internet расширялась очень быстро, новый узел появлялся в ней каждые 30 секунд, но 95-й год стал переломным - перспективы коммерческого использования Internet стали отчетливыми и сделали ее развитие просто бурным. Первым следствием такого развития стало почти полное истощение адресного пространства Internet, определяемого полем адреса IP в четыре байта.
-
Новые стратегии администрирования. Расширение Internet связано с его проникновением в новые страны и новые отрасли промышленности. При этом в сети появляются новые органы администрирования, которые начинают использовать новые методы администрирования. Эти методы требуют появления новых средств в базовых протоколах стека TCP/IP.
Сообщество Internet уже несколько лет работает над разработкой новой спецификации для базового протокола стека - протокола IP. Выработано уже достаточно много предложений, от простых, предусматривающих только расширения адресного пространства IP, до очень сложных, приводящих к существенному увеличению стоимости реализации IP в высокопроизводительных (и так недешевых) маршрутизаторах.
Основным предложением по модернизации протокола IP является предложение, разработанное группой IETF. Сейчас принято называть ее предложение версией 6 - IPv6, а все остальные предложения группируются под названием IP Next Generation, IPng.
В предложении IETF протокол IPv6 оставляет основные принципы IPv4 неизменными. К ним относятся дейтаграммный метод работы, фрагментация пакетов, разрешение отправителю задавать максимальное число хопов для своих пакетов. Однако, в деталях реализации протокола IPv6 имеются существенные отличия от IPv4. Эти отличия коротко можно описать следующим образом.
-
Использование более длинных адресов. Новый размер адреса - наиболее заметное отличие IPv6 от IPv4. Версия 6 использует 128-битные адреса.
-
Гибкий формат заголовка. Вместо заголовка с фиксированными полями фиксированного размера (за исключением поля Резерв), IPv6 использует базовый заголовок фиксированного формата плюс набор необязательных заголовков различного формата.
-
Поддержка резервирования пропускной способности. В IPv6 механизм резервирования пропускной способности заменяет механизм классов сервиса версии IPv4.
-
Поддержка расширяемости протокола. Это одно из наиболее значительных изменений в подходе к построению протокола - от полностью детализированного описания протокола к протоколу, который разрешает поддержку дополнительных функций.
Адресация в IPv6
Адреса назначения и источника в IPv6 имеют длину 128 бит или 16 байт. Версия 6 обобщает специальные типы адресов версии 4 в следующих типах адресов:
-
Unicast - индивидуальный адрес. Определяет отдельный узел - компьютер или порт маршрутизатора. Пакет должен быть доставлен узлу по кратчайшему маршруту.
-
Cluster - адрес кластера. Обозначает группу узлов, которые имеют общий адресный префикс (например, присоединенных к одной физической сети). Пакет должен быть маршрутизирован группе узлов по кратчайшему пути, а затем доставлен только одному из членов группы (например, ближайшему узлу).
-
Multicast - адрес набора узлов, возможно в различных физических сетях. Копии пакета должны быть доставлены каждому узлу набора, используя аппаратные возможности групповой или широковещательной доставки, если это возможно.
Как и в версии IPv4, адреса в версии IPv6 делятся на классы, в зависимости от значения нескольких старших бит адреса.
Большая часть классов зарезервирована для будущего применения. Наиболее интересным для практического использования является класс, предназначенный для провайдеров услуг Internet, названный Provider-Assigned Unicast.
Адрес этого класса имеет следующую структуру:
010 | Идентификатор провайдера | Идентификатор абонента | Идентификатор подсети Идентификатор узла |
Каждому провайдеру услуг Internet назначается уникальный идентификатор, которым помечаются все поддерживаемые им сети. Далее провайдер назначает своим абонентам уникальные идентификаторы, и использует оба идентификатора при назначении блока адресов абонента. Абонент сам назначает уникальные идентификаторы своим подсетям и узлам этих сетей.
Абонент может использовать технику подсетей, применяемую в версии IPv4, для дальнейшего деления поля идентификатора подсети на более мелкие поля.
Описанная схема приближает схему адресации IPv6 к схемам, используемым в территориальных сетях, таких как телефонные сети или сети Х.25. Иерархия адресных полей позволит магистральным маршрутизаторам работать только со старшими частями адреса, оставляя обработку менее значимых полей маршрутизаторам абонентов.
Под поле идентификатора узла требуется выделения не менее 6 байт, для того чтобы можно было использовать в IP-адресах МАС-адреса локальных сетей непосредственно.
Для обеспечения совместимости со схемой адресации версии IPv4, в версии IPv6 имеется класс адресов, имеющих 0000 0000 в старших битах адреса. Младшие 4 байта адреса этого класса должны содержать адрес IPv4. Маршрутизаторы, поддерживающие обе версии адресов, должны обеспечивать трансляцию при передаче пакета из сети, поддерживающей адресацию IPv4, в сеть, поддерживающую адресацию IPv6, и наоборот.
- Администрирование в информационных системах
- Глава 1. Информационные процессы в системах управления. Цели, задачи и функции администрирования в информационных системах
- Глава 2. Программное и техническое обеспечение современных ис и технологий управления организацией
- Глава 3. Методология построения администрирования и его средства
- Глава 4. Обеспечение иб в администрировании ис
- Глава 5. Управление конфигурацией и ресурсами ис
- Глава 6. Сетевые службы и их мониторинг
- Глава 7. Управление пользователями, сетевыми службами, дисками, службой печати
- 1.Теория администрирования сетей tcp/ip
- 1.1. Организация сети tcp/ip
- 1.2. Межсетевой обмен в сетях tcp/ip
- 1.3. Основные протоколы стека tcp/ip
- IPing - новое поколение протоколов ip
- 1.4. Принципы построения ip-адресов
- 1.5. Подсети
- 1.6.Порты и сокеты
- 1.7.Основные принципы ip-маршрутизации
- 1.8.Информационные сервисы Internet
- 1.9 Система Доменных Имен
- 1.10 Электронная почта в Internet
- 1.11 Взаимодействие отдельных эвм друг с другом
- 1.12 Обмен файлами. Служба ftp
- 2. Администрирование сетей
- 2.1. Учетные записи и группы безопасности
- 2.1.1. Понятие пользовательской учетной записи
- 2.1.2.Встроенные пользовательские учетные записи Windows 2000/xp
- 2.1.3. Группы безопасности
- 2.1.4.Типы учетных записей
- 2.1.5. Встроенные группы безопасности
- 2.2. Администрирование файлов и папок
- 2.2.1. Режимы доступа к папкам
- 2.2.2. Права доступа
- 2.3.3 Права доступа при копировании (перемещении) файлов.
- 2.3. Сервисы сетей ncp/ip
- 2.3.1. Протокол динамической конфигурации клиентских машин
- Администрирование информационных систем Правила эксплуатации и ответственные за их соблюдение
- Проектирование информационных систем и их приемка
- Защита от вредоносного программного обеспечения
- Обслуживание систем
- Сетевое администрирование
- Защита носителей информации
- Обмен данными и программным обеспечением
- Проблема организации администрирования крупных информационных систем.
- Администрирование в информационных системах
- 1. Ведение. Основные проблемы администрирования сетей tcp/ip и информационных технологий Internet
- 1.1. Организация сети tcp/ip
- 1.2. Подключениe локальной или корпоративной сети к Internet
- 1.3. Маршрутизация в сетях tcp/ip
- 1.4. Система доменных имен
- 1.5. Обмен электронной почтой
- 1.6. Организация информационного обслуживания на основе технологий Internet
- 1.7. Проблемы безопасности сетей tcp/ip
- 2. Основы межсетевого обмена в сетях tcp/ip
- 2.1. Структура стека протоколов tcp/ip
- 2.2. Основные протоколы стека tcp/ip
- 2.2.1. Протоколы slip и ppp
- 2.2.2. Протокол arp. Отображение канального уровня на уровень межсетевого обмена
- 2.2.3. Протокол ip
- 2.8. Формат пакета Ipv4
- 2.2.4. IPing - новое поколение протоколов ip
- 2.3. Принципы построения ip-адресов
- 2.4. Подсети
- 2.5. Порты и сокеты
- 2.6. Основные принципы ip-маршрутизации
- 2.7. Настройка операционной системы и сетевые интерфейсы
- 2.8. Настройка сетевых интерфейсов
- 2.8.1. Настройка Ethernet-интерфейса
- 2.8.2. Настройка slip
- 2.8.3. Настройка интерфейса ppp
- 2.9. Маршрутизация, протоколы динамической маршрутизации, средства управления маршрутами
- 2.9.1. Статическая маршрутизация
- 2.9.2. Динамическая маршрутизация
- 2.9.3. Программа routed
- 2.9.4. Программа gated
- 2.10 Анализ и фильтрация tcp/ip пакетов
- 3. Информационные сервисы Internet
- 3.1. Система Доменных Имен
- 3.1.1. Принципы организации dns
- 3.1.3. Регистрация доменных имен
- 3.1.4. Серверы доменных имен и механизм поиска ip-адреса
- 3.1.5. Настройка resolver
- 3.1.6. Программа named
- 3.1.6.1. Файлы настройки named
- 3.1.6.2. Запись "Start Of Authority"
- 3.1.6.3. Запись "Name Server"
- 3.1.6.4. Адресная запись "Address"
- 3.1.6.5. Запись Mail eXchanger
- 3.1.6.6. Запись назначения синонима каноническому имени "Canonical Name"
- 3.1.6.7. Записи типа "Pointer"
- 3.1.6.8. Запись типа hinfo
- 3.1.6.9. Запись определения информационных сервисов "Well Known Services"
- 3.1.6.10. Команды описания зоны
- 3.1.6.11. Файлы описания зоны
- 3.1.7. Примеры настроек программы named и описания зон
- 3.1.7.1. Небольшой поддомен в домене ru
- 3.1.7.2. Описание "прямой" и "обратной" зон для поддомена определенного на двух подсетях
- 3.1.7.3. Делегирование поддомена внутри домена
- 3.1.8. Программа nslookup
- 3.1.9. Dns и безопасность
- 3.2. Электронная почта в Internet
- 3.2.1. Принципы организации
- 3.2.2. Формат почтового сообщения (rfc-822)
- 3.2.3. Формат представления почтовых сообщений mime и его влияние на информационные технологии Internet
- 3.2.3.1. Поле версии mime (mime-Version)
- 3.2.3.2. Поле типа содержания тела почтового сообщения (Content-Type)
- 3.2.3.3. Поле типа кодирования почтового сообщения (Content-Transfer-Encoding)
- 3.2.3.4. Дополнительные необязательные поля
- 3.2.4. Протокол обмена почтой smtp (Simple Mail Transfer Protocol)
- 3.2.5. Интерфейс Eudora
- 3.2.6. Системы почтовой рассылки (программа sendmail)
- 3.2.6.1. Принцип работы программы sendmail
- 3.2.7. Настройка программы sendmail
- 3.2.7.1. Тестирование Sendmail и способы запуска
- 3.3. Эмуляция удаленного терминала. Удаленный доступ к ресурсам сети
- 3.3.1. Протокол Telnet
- 3.3.2. Интерфейс пользователя (telnet) и демон (telnetd)
- 3.3.2.1. Программа-сервер (telnetd)
- 3.3.2.2. Программа-клиент (telnet)
- 3.3.3. Организация модемных пулов, настройка оборудования. Квоты пользователей
- 3.4. Обмен файлами. Служба архивов ftp
- 3.4.1. Типы информационных ресурсов
- 3.4.2. Протокол ftp
- 3.4.3. Сервер протокола - программа ftpd
- 3.5. Администрирование серверов World Wide Web
- 3.5.1. История развития, отцы-основатели, современное состояние
- 3.5.2. Понятие гипертекста
- 3.5.3. Основные компоненты технологии World Wide Web
- 3.5.4. Архитектура построения системы
- 3.5.4.1. Язык гипертекстовой разметки html
- 3.5.4.2. Принципы построения и интерпретации html
- 3.5.5. Протокол обмена гипертекстовой информацией (HyperText Transfer Protocol, http 1.0.)
- 3.5.5.1. Форма запроса клиента
- 3.5.5.2. Методы доступа
- 3.5.5.3. Ответ сервера
- 3.5.5.4. Защита сервера от несанкционированного доступа
- 3.5.6. Universal Resource Identifier - универсальный идентификатор. Спецификация универсального адреса информационного ресурса в сети
- 3.5.6.1. Принципы построения адреса www
- 3.5.6.2. Схемы адресации ресурсов Internet
- 3.5.7. Common Gateway Interface - средство расширения возможностей технологии World Wide Web
- 3.5.7.1. Механизмы обмена данными
- 3.5.7.2. Практика применения скриптов cgi
- 3.5.8. Выбор и установка сервера протокола http и другого программного обеспечения базы данных World Wide Web
- 3.5.8.1. Структура базы данных сервера www
- 3.5.8.2. Редакторы html-документов
- 3.5.8.3. Графические редакторы и их особенности
- 3.5.8.4. Серверы протокола http
- 3.5.8.5. Выбор, установка и настройка сервера
- 3.5.8.6. Обслуживание запросов
- 3.5.9. Организация информационной службы на основе технологии World Wide Web
- 3.5.9.1. Статистика доступа к системе и ее анализ
- 3.6. Информационно-поисковые системы Internet
- 3.6.1. Архитектура современных информационно-поисковых систем World Wide Web
- 3.6.2. Информационные ресурсы и их представление в информационно-поисковой системе
- 3.6.3. Информационно-поисковый язык системы
- 3.6.4. Типы информационно-поисковых языков
- 3.6.5. Традиционные информационно-поисковые языки и их модификации
- 3.6.6. Информационно-поисковые языки Internet
- 3.6.7. Интерфейс системы
- 5. Литература
- Администрирование сети и сервисов internet учебное пособие
- Содержание
- Введение в ip-сети
- Принципы построения составных сетей
- Локализация трафика и изоляция сетей
- Согласование протоколов канального уровня
- Маршрутизация в сетях с произвольной топологией
- Сетевой уровень и модель osi
- Функции сетевого уровня
- Протоколы передачи данных и протоколы обмена маршрутной информацией
- Стек протоколов tcp/ip История и перспективы стека tcp/ip
- Структура стека tcp/ip. Краткая характеристика протоколов
- Адресация в ip-сетях Типы адресов: физический (mac-адрес), сетевой (ip-адрес) и символьный (dns-имя)
- Три основных класса ip-адресов
- Соглашения о специальных адресах: broadcast, multicast, loopback
- Отображение физических адресов на ip-адреса: протоколы arp и rarp
- Отображение символьных адресов на ip-адреса: служба dns
- Автоматизация процесса назначения ip-адресов узлам сети - протокол dhcp
- Протокол межсетевого взаимодействия ip
- Формат пакета ip
- Управление фрагментацией
- Маршрутизация с помощью ip-адресов
- Пример взаимодействия узлов с использованием протокола ip
- Структуризация сетей ip с помощью масок
- Протокол доставки пользовательских дейтаграмм udp
- Зарезервированные и доступные порты udp
- Мультиплексирование и демультиплексирование прикладных протоколов с помощью протокола udp
- Формат сообщений udp
- Протокол надежной доставки сообщений tcp
- Сегменты tcp
- Порты и установление tcp-соединений
- Концепция квитирования
- Реализация скользящего окна в протоколе tcp
- Выбор тайм-аута
- Реакция на перегрузку сети
- Формат сообщений tcp
- Протокол обмена управляющими сообщениями icmp Общая характеристика протокола icmp
- Формат сообщений протокола icmp
- Сообщения о недостижимости узла назначения
- Перенаправление маршрута
- Протоколы обмена маршрутной информацией стека tcp/ip
- Дистанционно-векторный протокол rip
- Комбинирование различных протоколов обмена. Протоколы egp и bgp сети Internet
- Протокол состояния связей ospf
- Развитие стека tcp/ip: протокол iPv.6
- Администрирование информационных систем (tcp/ip)
- Преподаватели
- Аннотация
- Знания и умения, полученные в результате обучения
- Зачет и экзамен
- Требования к начальному уровню знаний
- Программа курса
- Полезные Интернет-ссылки