Лекции / 7. Лекция № 7 Технологии маршрутизации в IP-сетях 27.11.24
.pdfТипы адресов IPv6
Адресное пространство протокола IPv6 разделено на три типа:
1. Индивидуальные адреса (unicast) идентифицируют один интерфейс устройства. Пакеты, отправленные на этот адрес, доставляются только на этот интерфейс.
2.Групповые адреса (multicast) реализует многоадресный режим передачи. Протокол Ipv6 не предусматривает широковещательную рассылку. Однако групповой метод может осуществить рассылку всем узлам сети.
3.Произвольный адрес (anycast) назначается нескольким устройствам (как при групповом методе передачи), но пакет с произвольным адресом назначения доходит только до ближайшего устройства с таким адресом.
Протокол IPv6 предусматривает несколько типов индивидуальных адресов:
–Специальные адреса;
–Глобальные индивидуальные адреса;
–Локальные адреса канала.
Специальные адреса
Адрес логического интерфейса loopback ::1/128 или ::1 протокола IPv6 аналогичен адресу 127.0.0.1 протокола IPv4. Он служит для самотестирования, когда проверяется, установлен ли стек протоколов TCP/IP.
2.Неопределенный адрес ::/128 или ::протокола IPv6 в некоторых случаях используется в качестве адреса источника в пакете, когда источнику еще не назначен постоянный индивидуальный адрес.
3.Встроенные адреса IPv4 необходимы на период перехода от IPv4 к IPv6.
Для преобразования адреса IPv6 в адрес IPv4 разработан подтип адреса, в котором 4 младших байта содержат адрес предыдущей версии IPv4, а старшие 12 байт – содержат нули. При преобразовании адреса IPv4 в адрес IPv6 младшие 4 байта содержат адрес версии IPv4, байты 5 и 6 содержат единицы, а старшие 10 байт содержат нули.
192.168.1.2
0000: 0000: 0000: 0000 :0000: ffff: c0a8:0102
Глобальные индивидуальные адреса
IPv6
•Глобальные индивидуальные адреса IPv6 являются уникальными во всей сети Интернет. Также как уникальные адреса IPv4 они либо назначаются администратором статически, либо присваиваются динамически.
•Глобальный индивидуальный адрес IPv6 состоит из трех частей:
•префикса глобальной маршрутизации (48 старших бит адреса)
•идентификатора подсети (16 бит)
•идентификатора интерфейса (64 младших бита адреса).
Префикс глобальной |
Идентификатор |
Идентификатор интерфейса |
маршрутизации |
подсети |
|
48 бит |
16 бит |
64 бита |
|
|
|
Локальные индивидуальные адреса
канала
•Локальные индивидуальные адреса канала используются для обмена сообщениями внутри подсети (локального канала), где они должны быть уникальными. Пакеты с локальными адресами канала не могут пересылаться в другие подсети. Локальные индивидуальные адреса канала могут быть назначены администратором вручную или динамически, когда устройство автоматически создает его без обращения к серверу DHCP.
•Локальные индивидуальные адреса канала назначаются из диапазона FE80::/10 – FEBF::/10. В двоичном коде эти адреса будут следующие:
•1111 1110 1000 0000 – 1111 1110 1011 1111. Для локальных индивидуальных адресов канала обычно используется префикс FE80::/64 с идентификатором интерфейса, сгенерированным случайным образом или созданным механизмом EUI-64.
10 бит |
54 бита |
64 бита |
1111 1110 10 |
|
Идентификатор интерфейса |
|
FE80::/64 |
|
Представление адреса IPv6
Аналогично классовым адресам Ipv4, адреса Ipv6 состоят из двух логических частей – битов идентификатора сети и следующих за ним битов идентификатора интерфейса. Часть адреса, отведенная под идентификатор сети/подсети, называется префиксом (Prefix). Количество бит, отведенное под идентификатор сети, называется длиной префикса (Prefix length). Часть адреса, идентифицирующего интерфейс, называется идентификатором интерфейса (Interface ID). Он должен быть уникальным внутри сети/подсети.
Prefix |
Interface ID |
|
|
Представление префикса адреса Ipv6 аналогично записи префикса адреса Ipv4 в обозначения CIDR (Classless Inter-Domain Routing). Он записывается в виде обозначения «Адрес IPv6/длина префикса». Приведем пример записи 60-ти битного префикса
12AB00000000CD3 12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/60 или 12AB::CD30:0:0:0/60 или 12AB:0:0:CD30::/60
Адрес узла, принадлежавшего подсети 12AB:0:0:CD30::/60
12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF/60
Пример адресов интерфейсов сети
IPv6
Основы IPмаршрутизации
Определение
•Маршрутизация - это процесс определения в коммуникационной сети (наилучшего) пути, по которому пакет может достигнуть адресата.
•Под IP-маршрутизацией, мы будем понимать процесс определения в коммуникационной сети (наилучшего) пути, по которому пакет может достигнуть адресата в IP-сети. В процессе определения пути участвуют не только маршрутизатор источник, но и промежуточные маршрутизаторы.
•Каждый маршрутизатор принимает решение о продвижении на основе содержимого своих локальных таблиц IP-маршрутизации.
Заполнение маршрутной таблицы
•Записи таблицы IP-маршрутизации создаются тремя основными источниками:
•программным обеспечением стека TCP/IP (это записи о непосредственно подключенных сетях и основных шлюзах, информация о которых вводится при ручной настройке сетевых подключений компьютера, а также записи о некоторых адресах особого назначения);
•администратором путем конфигурирования статических маршрутов;
•протоколами маршрутизации, например протоколом передачи маршрутной информации
(RIP; Routing Information Protocol).
Таблица маршрутизации
•Таблица маршрутизации – это база данных маршрутов, хранящаяся в памяти всех IP-узлов. Каждая запись, или маршрут, в таблице маршрутизации содержит информацию о продвижении для некоторой области IP-адресов назначения.
•Цель таблицы IP-маршрутизации – предоставить для IP-адреса назначения каждого продвигаемого пакета информацию об интерфейсе следующего перехода и IP-адресе следующего перехода.
•Интерфейс следующего перехода – это адрес интерфейса, через который должен быть послан IP-пакет.
•IP-адрес следующего перехода – это IP-адрес узла, которому должен быть направлен IP-пакет. Для прямой доставки IP-адрес следующего перехода является IP-адресом назначения передаваемого IP-пакета.
Для косвенной доставки IP-адрес следующего перехода – это IP-адрес непосредственно достижимого промежуточного маршрутизатора, которому должен быть направлен IP-пакет.