8.2.3 Видео. Пример заголовков iPv4 в программе Wireshark
Нажмите кнопку «Воспроизведение», чтобы просмотреть видеоролик об изучении заголовков IPv4 с помощью программы Wireshark.
8.2.4 Проверьте свое понимание темы - Пакет iPv4
Какие два наиболее часто упоминаемых поля в заголовке пакета IPv4 указывают, откуда поступает пакет и куда он направляется? (Выберите два варианта.)
IP-адрес назначения
Протокол
Срок жизни
IP-адрес источника
Дифференцированные сервисы (DS)
Какое утверждение верно о полях заголовка пакетов IPv4?
IPv4-адреса источника и получателя остаются неизменными при перемещении от источника к получателю.
Поле Time to Live используется для определения приоритета каждого пакета.
Поля Общая длина и Контрольная сумма заголовка используются для изменения порядка фрагментированного пакета.
Поле Version определяет протокол следующего уровня.
Какое поле используется для обнаружения повреждения в заголовке IPv4?
Контрольная сумма заголовка
Срок жизни
Протокол
Дифференцированные сервисы (DS)
В какое поле входят общие значения, такие как ICMP (1), TCP (6) и UDP (17)?
Контрольная сумма заголовка
Срок жизни
Протокол
Дифференцированные сервисы (DS)
8.3 Пакет iPv6
8.3.1 Ограничения iPv4
IPv4 по-прежнему используется и сегодня. Этот раздел посвящен IPv6, который в конечном итоге заменит IPv4. Чтобы лучше понять, почему вам нужно знать протокол IPv6, он помогает понять ограничения IPv4 и преимущества IPv6.
На протяжении многих лет разрабатывались дополнительные протоколы и процессы для решения новых задач. Тем не менее даже в результате изменений IPv4 по-прежнему имеет три основных недостатка.
Нехватка IP-адресов. - IPv4 может предложить лишь ограниченное количество уникальных публичных IP4-адресов. Несмотря на то что существует примерно 4 миллиарда IPv4-адресов, возросшее число новых устройств, в которых используется протокол IP, а также потенциальный рост менее развитых регионов привели к необходимости дополнительного увеличения количества адресов.
Нехватка сквозных соединений. - Преобразование сетевых адресов (NAT) представляет собой технологию, которая обычно применяется в сетях IPv4. NAT позволяет различным устройствам совместно использовать один публичный IPv4-адрес. При этом, поскольку публичный IPv4-адрес используется совместно, IPv4-адрес узла внутренней сети скрыт. Это может представлять проблему при использовании технологий, для которых необходимы сквозные соединения.
Повышенная сложность сети — несмотря на то, что NAT продлил срок службы IPv4, он был предназначен только как механизм перехода на IPv6. NAT в своей разнообразной реализации создает дополнительную сложность в сети, создавая задержку и затрудняя поиск и устранение неисправностей.
8.3.2 Обзор iPv6
В начале 90-х годов специалисты инженерной группы по развитию Интернета (IETF) подняли вопрос о недостатках протокола IPv4 и начали поиски альтернативных решений. Результатом поисков стала разработка протокола IP версии 6 (IPv6). IPv6 помогает преодолеть ограничения протокола IPv4 и значительно расширяет доступные возможности, предлагая функции, которые оптимально соответствуют текущим и прогнозируемым сетевым требованиям.
К улучшениям, которые предлагает протокол IPv6, относятся следующие.
Расширенное адресное пространство. IPv6-адреса используют 128-битную иерархическую адресацию, в отличие от протокола IPv4, использующего 32 бита.
Улучшенная обработка пакетов. Структура заголовка IPv6 была упрощена благодаря уменьшению количества полей.
Отсутствие необходимости в использовании NAT. Благодаря большому количеству публичных IPv6-адресов нет необходимости в преобразовании сетевых адресов (NAT) между частными и публичными адресами IPv4. Это позволяет избежать некоторых проблем, связанных с NAT, с которыми сталкиваются приложения, требующие сквозного подключения.
32-битное адресное пространство IPv4 предусматривает примерно 4294967296 уникальных адресов. Адресное пространство протокола IPv6 поддерживает 340282366920938463463374607431768211456 или 340 ундециллионов адресов. Это примерно эквивалентно каждой песчинке на Земле.
На рисунке представлено визуальное сравнение адресного пространства протоколов IPv4 и IPv6.
Сравнение адресного пространства IPv4 и IPv6
