Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекция 4 Стек протоколов TCP .docx
Скачиваний:
3
Добавлен:
18.09.2019
Размер:
214.38 Кб
Скачать

Лекция 4 Базовое оборудование локальных вычислительных сетей (ЛВС )

Сеть с типовой топологией (шина, кольцо, звезда), в которой все физические сегменты рассматриваются в качестве одной разделяемой среды, оказывается неадекватной структуре информационных потоков в большой сети.

Например, в сети с общей шиной взаимодействие любой пары компьютеров занимает ее на все время обмена, поэтому при увеличении числа компьютеров в сети шина становится узким местом. Компьютеры одного отдела вынуждены ждать, когда окончит обмен пара компьютеров другого отдела, и это при том, что необходимость в связи между компьютерами двух разных отделов возникает гораздо реже и требует совсем небольшой пропускной способности.

Рис. 1.17. Противоречие между логической структурой сети и структурой информационных потоков

Кадр, посылаемый компьютером А компьютеру В, хотя и не нужен компьютерам отделов 2 и 3, в соответствии с логикой работы концентраторов поступает на эти сегменты тоже. И до тех пор, пока компьютер В не получит адресованный ему кадр, ни один из компьютеров этой сети не сможет передавать данные.

Такая ситуация возникает из-за того, что логическая структура однородной сети никак не учитывает увеличение интенсивности трафика внутри отдела и предоставляет всем парам компьютеров равные возможности по обмену информацией (рис. 1.17, б). Решение проблемы состоит в отказе от идеи единой однородной разделяемой среды. Например, в рассмотренном выше примере желательно было бы сделать так, чтобы кадры, которые передают компьютеры отдела 1, выходили бы за пределы этой части сети в том и только в том случае, если эти кадры направлены какому-либо компьютеру из других отделов. С другой стороны, в сеть каждого из отделов должны попадать те и только те кадры, которые адресованы узлам этой сети. При такой организации работы сети ее производительность существенно повыситься, так как компьютеры одного отдела не будут простаивать в то время, когда обмениваются данными компьютеры других отделов

Распространение трафика, предназначенного для компьютеров некоторого сегмента сети, только в пределах этого сегмента, называется локализацией трафика. Логическая структуризация сети - это процесс разбиения сети на сегменты с локализованным трафиком.

Для логической структуризации сети используются такие коммуникационные устройства, как мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы, которые составляют базовое оборудование ЛВС.

Сетевой контроллер (блок доступа к каналу) называется средством канального уровня ( MAC) и реализует принятый метод доступа.

В случае метода МДКН/ОК в блоке реализуются действия по выработке сигнала затора, задержки в передаче при наличии конфликта или при занятом моноканале, формированию данных в кадры, кодированию (декодированию) электрических сигналов в (из) манчестерский код, распознаванию адреса в передаваемых по сети сообщениях.

В случае кольцевых маркерных ЛВС к функциям MAC-подуровня относятся: опознание адреса; генерация контрольного кода при передаче и его проверка при приеме; опознание маркера; контроль предельного времени отсутствия маркера, что требуется для принятия заключения о потере маркера и, следовательно, о его восстановлении; распаковка кадра и т.п. Сетевые платы вместе с драйверами реализуют часть функций LLC-подуровня и функции MAC-подуровня. К этим функциям относятся формирование кадра, буферизация, преобразование параллельного кода в последовательный, кодирование и декодирование данных на основе кодов 4B/5B, реализация принятого метода доступа (MAC). . Для всех существующих технологий локальных сетей МАС - адрес имеет формат 6 байт, например 11-AO-17-3D-BC-01.

Повторитель (repeater) — блок взаимодействия, служащий для регенерации электрических сигналов, передаваемых между двумя сегментами ЛВС при условии, что в соседних сегментах используются один и тот же метод доступа и одни и те же протоколы. Повторитель может быть многопортовым. Сигнал, пришедший на один из портов, повторяется на всех остальных портах.

Концентраторы, называемые также хабами, предназначены для объединения в сеть многих узлов. Концентраторы обычно имеют ряд портов для подключения компьютеров и порт AUI (Attachment Unit Intreface) для связи с другими концентраторами или с магистралью. Как и повторители они восстанавливают форму и мощность электрических сигналов, распространяемых в общей среде передачи данных. Так, концентраторами являются хабы в 10Base-T или Token Ring. Дополнительными функциями концентраторов могут быть отключение некорректно работающих узлов, передача данных о состоянии соответствующего участка сети менеджеру протокола управления SNMP и др. Сетевые платы и концентраторы специфичны для каждого типа ЛВС.

Для соединения отдельных сегментов ЛВС друг с другом используют мосты и коммутаторы.

Мост (bridge) — блок взаимодействия разных подсетей, который в отличие от повторителей и концентраторов разделяет трафик. Разделение трафика означает, что если отправитель и получатель некоторого сообщения находятся в одной и той же из соединяемых подсетей, то это сообщение не пропускается в другую подсеть.   Мосты имеют по два или более портов. Каждый порт может оказаться входным или выходным. Управление передачей пакетов выполняется с помощью маршрутной таблицы моста, в которой строки содержат соответствующие друг другу значения MAC-адреса узла и номера порта моста. Если пакет пришел на порт   и по таблице адрес относится к тому же порту  , то пакет остается в данной ЛВС, иначе передается на порт  , который найден по таблице. Первоначальное заполнение таблицы происходит по адресам источников пакетов — в строку заносятся адрес отправителя и номер входного порта. Таблицы могут изменять во времени свое содержимое.

В зависимости от выполняемых функций различают несколько типов мостов. Так называемый прозрачный мост соединяет однотипные подсети (с одинаковыми канальными протоколами). Транслирующие мосты соединяют сети с разными канальными протоколами, конвертируя пакеты (но необходимо, чтобы размеры пакетов были приемлемы для обеих сетей). Инкапсулирующий мост отличается от прозрачного тем, что передача ведется через некоторую промежуточную сеть, имеющую, возможно, другие канальные протоколы (например, пересылка пакета между Ethernet подсетями через опорную сеть FDDI).

С помощью мостов возможна фильтрация пакетов. Например, администратор может установить защиту от пакетов с определенными адресами или запретить доступ к некоторым ресурсам.

Коммутатор (switch, switching hub) по принципу обработки кадров ничем не отличается от моста. Основное его отличие от моста состоит в том, что он является своего рода коммуникационным мультипроцессором, так как каждый его порт оснащен специализированным процессором, который обрабатывает кадры по алгоритму моста независимо от процессоров других портов. За счет этого общая производительность коммутатора обычно намного выше производительности традиционного моста, имеющего один процессорный блок. Можно сказать, что коммутаторы - это мосты нового поколения, которые обрабатывают кадры в параллельном режиме.

Коммутаторы, как и мосты, работают с MAC-адресами и локализуют значительную часть трафика внутри соединяемых подсетей. Один коммутатор может объединять несколько как однотипных, так и разнотипных ЛВС. Коммутатор разделяет группы, направляя через себя пакет только, если он предназначен для подсети другой группы. Обычно коммутатор имеет ряд портов, группируемых в сегменты. Каждый сегмент ориентирован на ЛВС одного типа. Например, коммутатор может иметь сегменты для подсетей типов Ethernet, Token Ring, FDDI, причем в этих сегментах имеются гнезда для подключения от двух-трех до нескольких десятков подсетей. Процессоры соединяются посредством или высокоскоростной общей шины, многовходовой памяти или коммутирующей матрицы, в которой одновременно может быть создано много соединений. Имеется центральный процессор, координирующий работу остальных устройств.

Основными характеристиками коммутаторов являются скорость фильтрации и скорость продвижения пакетов через коммутатор, пропускная способность, измеряемая количеством информации, переданной через порты коммутатора в единицу времени, и задержка кадра в коммутаторе. Возможны коммутация "на лету" когда передача пакета начинается сразу после расшифровки его заголовка, и с полным получением пакета (промежуточная буферизация). Первый способ применяют в небольших сетях, второй — в магистральных коммутаторах. Сквозная коммутация уменьшает задержки в передаче данных, позволяет обойтись малым объемом буфера, но не дает возможности контролировать, точнее, изымать неверные кадры.

Сети с мостами или с коммутаторами подвержены так называемому широковещательному шторму, поскольку при широковещательной передаче пакеты направляются во все подсети.

Маршрутизация. Цель маршрутизации — доставка пакетов по назначению с максимальной эффективностью. Эффективность выражена взвешенной суммой времен доставки сообщений при ограничении на вероятность доставки. Маршрутизация сводится к определению направлений движения пакетов в маршрутизаторах, зависит от текущей топологии сети, длин очередей в узлах коммутации, интенсивности входных потоков и т.п.

Маршрутизаторы более надежно и более эффективно, чем мосты, изолируют трафик отдельных частей сети друг от друга. Маршрутизаторы образуют логические сегменты посредством явной адресации, поскольку используют не аппаратные, а составные числовые адреса, в которых имеется поле номера сети, так что все компьютеры, у которых значение этого поля одинаково, принадлежат к одному сегменту, называемому в данном случае подсетью. Маршрутизатор обрабатывает с помощью алгоритмов маршрутизации информацию о текущем состоянии сети и фиксирует в памяти ее состояние в виде таблицы маршрутизации. С помощью маршрутизаторов могут согласовываться не только канальные протоколы, как это обычно имеет место при применении мостов, но и сетевые протоколы, например, связываться подсети Ethernet и X.25. Маршрутизатор обычно имеет несколько портов, центральный процессор, контроллеры и буферные накопители портов. При реализации сетевых протоколов без установления соединения для каждой пришедшей дейтаграммы маршрутизатор определяет выходной порт, на

который нужно направить дейтаграмму, на что тратится некоторое время и потому увеличиваются задержки в передаче данных. 

В фиксированных алгоритмах информация о маршрутах составляется и заносится в память маршрутизатора администратором сети. В случайных алгоритмах выбор направления передачи пакета (выбор выходного порта) в маршрутизаторах случаен. В алгоритмах лавинной маршрутизации пакет передается во всех возможных направлениях, что ускоряет доставку данного пакета, но лишь в условиях малой нагрузки. Наиболее популярны алгоритмы адаптивной маршрутизации, на основе которых разработаны адаптивные протоколы маршрутизации  RIP (Routing Information Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), называемые также методами маршрутизации.

Шлюз (gateway) — блок взаимодействия, служащий для соединения информационных сетей различной архитектуры и с неодинаковыми протоколами. В шлюзах предусматривается согласование протоколов всех семи уровней ЭМВОС. Примерами шлюзов могут быть устройства, соединяющие ЛВС типа Ethernet с сетью SNA, используемой для связи больших машин фирмы IBM. Часто под шлюзом понимают сервер, имеющий единственный внешний канал передачи данных.

Протокол tcp/ip

Протокол TCP/IP - это средство для обмена информацией между компьютерами, объединенными в сеть. Не имеет значения, составляют ли они часть одной и той же сети или подключены к отдельным сетям. Не играет роли и то, что один из них может быть компьютером Cray, а другой Macintosh. TCP/IP - это не зависящий от платформы стандарт, который перекидывает мосты через пропасть, лежащую между разнородными компьютерами, операционными системами и сетями. Благодаря программному обеспечению TCP/IP все компьютеры, подключенные к вычислительной сети, становятся "близкими родственниками".

Протоколы TCP (Transport Control Protocol) и IP (Internet Protocol) являются транспортным и сетевым протоколами соответственно в стеке протоколов TCP/IP, наиболее широко используемом в настоящее время, благодаря построению на его основе глобальной сети Internet. Протоколы физического уровня и канального уровня в TCP/IP не регламентированы и берутся из технологий ЛВС, таких как Ethernet T1/E1, ATM и т.п.

TCP — дуплексный транспортный протокол с установлением соединения.

Протокол TCP обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет образования логических соединений. Этот протокол позволяет компьютеру-отправителю и компьютеру-получателю поддерживать обмен данными в дуплексном режиме. TCP позволяет без ошибок доставить сформированный на одном из компьютеров поток байт в любой другой компьютер, входящий в составную сеть. TCP делит поток байт на части - сегменты, и передает их ниже лежащему уровню межсетевого взаимодействия. После того как эти сегменты будут доставлены средствами уровня межсетевого взаимодействия в пункт назначения, протокол TCP снова соберет их в непрерывный поток байт. В TCP имеется специальное программное обеспечение для обслуживания соединений. В частности, это может быть программа-демон, которая постоянно готова к работе и при приходе запроса генерирует свою копию для обслуживания создаваемого соединения, а сама программа-родитель ждет новых вызовов.

Функции протокола: установление виртуального канала путем обмена запросом и согласием на соединение, упаковка и распаковка пакетов на концах транспортного соединения, контроль правильности передачи пакетов (получатель подтверждает правильность полученных данных), управление потоком ( получатель сообщает размер окна, т.е. диапазон номеров пакетов, которые получатель готов принять), помещение срочных данных между специальными указателями, т.е. возможность управлять скоростью передачи.

Схема установления соединения при дуплексной передаче такова: инициатор соединения обращается к своей ОС, которая в ответ выдает номер протокольного порта и посылает сегмент получателю. Тот должен подтвердить получение запроса и послать свой сегмент-запрос на создание обратного соединения (так как соединение дуплексное). Инициатор должен подтвердить создание обратного соединения.

Получается трехшаговая процедура установления соединения.

Во время этих обменов партнеры сообщают номера байтов Бпр и Бобр в потоках данных, с которых начинаются сообщения и обеспечивают механизм синхронизации в дейтаграммной передаче, реализуемой на сетевом уровне. При этом номера протокольных портов включаются в заголовок пакета. Разъединение происходит в обратном порядке.

Рис. 1.  Трехшаговая процедура установления соединения

Структура TCP-пакета (в скобках указано число битов) показана рис.2  и представлена следующим списком:

- порт отправителя (16);

- порт получателя (16);

- код позиции в сообщении, т.е. порядковый номер первого байта в поле данных сегмента (32);

- подтверждение в виде номера первого байта (32) из числа еще не подтвержденных байтов;

- управление (16);

- размер окна (16), т.е. число байт, которое можно послать до получения подтверждения (размер окна указывает получатель в сегментах подтверждения приема);

- контрольная сумма (16);

- дополнительные признаки, например срочность передачи (16);

- опции (24);

- заполнитель (8);

- данные.

Протокол TCP является байтовым, т.е. каждый байт в передаваемых сегментах конкретного сообщения имеет уникальный порядковый номер.

При дуплексной передаче каждая станция использует поле «код позиции» в посылаемых ими сегментах. Отсюда вытекает одно из ограничений на максимально допустимую в протоколе TCP/IP пропускную способность. Это ограничение составляет (232байта) / (время жизни дейтаграммы), так как для конкретного соединения в сети не должно одновременно существовать более одного байта с одним и тем же номером.

Еще более жесткое ограничение возникает из-за представления размера окна всего 16-ю битами. Это ограничение заключается в том, что за время  прохождения пакета от отправителя к получателю и обратно в сеть может быть направлено не более 216 информационных единиц конкретного сообщения. Поскольку обычно такой единицей является байт, то имеем   . Так, для каналов со спутниками на геостационарных орбитах  составляет около 0,5 с и ограничение скорости будет около 1 Мбит/с. Заметно увеличить этот предел можно, если в качестве информационной единицы использовать  сегмент.

Рис. 2.  Структура TCP-сегмента

Задержки в передаче данных определяются прежде всего задержками в маршрутизаторах и затратами времени на повторные передачи. Причинами повторных передач могут быть потери или искажения пакетов в промежуточных узлах и недостаточная емкость буферной памяти в узлах-получателях. Размер буфера для принимаемых сообщений должен быть оптимизирован: слишком малый размер может привести к отбрасыванию сегментов, т.е. к частым повторным передачам (всплескам трафика), а слишком большой размер может привести к длинным очередям, т.е. к росту   и увеличению задержек. Попытки повторных передач пакета не могут продолжаться бесконечно, и при превышении интервала времени, устанавливаемого в пределах 0,5...2,0 мин., соединение разрывается.

Поэтому используется алгоритм так называемого медленного старта. Сначала посылается один пакет и после подтверждения его приема окно увеличивается на единицу (на размер одного пакета, обычно это 512 байт), т.е. посылаются два пакета. Если вновь положительное подтверждение (потерь пакетов нет), то посылаются уже четыре пакета, т.е. окно увеличивается на единицу при каждом подтверждении, и т.д. Скорость растет, пока пакеты проходят успешно. Медленный старт снижает информационную скорость, особенно при пересылке коротких пакетов, поэтому стараются применять приемы его улучшения.

Протокол IP — дейтаграммный протокол сетевого уровня без установления соединения. Его функции: фрагментация и сборка пакетов при прохождении через промежуточные сети, имеющие другие протоколы;  маршрутизация; проверка контрольной суммы заголовка пакета (правильность передачи всего пакета проверяется на транспортном уровне, т.е. с помощью TCP в оконечном узле); управление потоком — сброс дейтаграмм при превышении заданного времени жизни.

Структура дейтаграммы в IP (в скобках указано число битов) показана на рис. 1 и представлена следующим списком:

- версия протокола IP (4) (сейчас практически используются четвертая IPv4 и шестая IPv6 версии);

- длина заголовка (4), т.е. число 32-битных слов в заголовке;

- тип сервиса (8), включает трехбитовое поле приоритета пакета (большее значение кода означает больший приоритет) и 4 признака, соответствующие требованиям к задержке, пропускной способности, надежности и стоимости передачи пакета, лишь один из этих признаков может быть равен 1, т.е. активизирован;

- общая длина (16) информационной части пакета в байтах;

- идентификация (16) — порядковый номер дейтаграммы, он используется, если из-за особенностей промежуточных сетей при маршрутизации требуется разделение дейтаграммы на несколько частей, тогда номер дейтаграммы идентифицирует принадлежность фрагмента к определенной дейтаграмме;

- место фрагмента в дейтаграмме (16), т.е. номер фрагмента, который используется при восстановлении дейтаграммы из фрагментов;

- время жизни дейтаграммы в сети (8);

- тип протокола (8), который должен использоваться на транспортном уровне для обработки инкапсулированного сегмента (TCPUDP и т.п.);

- контрольный код (CRC) заголовка (16);

-адрес источника (32);.

- адрес назначения (32); IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме и разделенных точками, например, 128.10.2.30 - традиционная десятичная форма представления адреса, а 10000000 00001010 00000010 00011110 - двоичная форма представления этого же адреса.

- опции (32);

- данные (не более 65536).

Среди недостатков этой версии — 32-битный размер адреса. Действительно, 32 бита соответствуют 232   4,3 миллиардам адресов, а это в связи с бурным ростом числа компьютеров в Internet уже вызывает затруднения с распределением адресного пространства. Поэтому разработана и постепенно вводится в действие версия IPv6, в которой применена другая структура заголовка и адресации. Как частный случай, в структуре IPv6-адреса можно разместить IPv4-адрес, т.е. сети с протоколами этих версий могут работать совместно. Пока (к 2010 г.) большинство доменов Internet работает по протоколу IPv4.

Рис. 1.  Структура IP-пакета Приведенная структура заголовка соответствует версии IPv4.

Всего в IPv4-сети одновременно может быть 216   65 тысяч дейтаграмм сообщения с разными идентификаторами, т.е. за отрезок времени, равный времени жизни дейтаграммы, может быть передано не более 216 дейтаграмм. Это один из факторов, ограничивающих пропускную способность сетей с протоколом IP. Действительно, при времени жизни 120 с имеем предельную скорость 216/120 = 546 дейтаграмм в секунду, что при размере дейтаграммы до 65 тысяч байт дает ограничение скорости приблизительно в 300 Мбит/с - такое же значение одного из ограничений предельной скорости получено выше и для протокола TCP.

С помощью 16 битов в поле "общая длина пакета" можно указать длину не более чем в 65535 байт. Однако реальные длины пакетов обычно заметно меньше, чаще всего рекомендуется иметь пакеты длиной не более 576 байт во избежание их дробления (фрагментации).

Время жизни дейтаграммы измеряется в хопах   (число пройденных  маршрутизаторов). В первом случае контроль ведется по записанному в заголовке значению  , которое уменьшается на единицу каждую секунду. Во втором случае каждый маршрутизатор уменьшает число  , записанное в поле "время жизни", на единицу. При   или при   дейтаграмма сбрасывается.

Адресация в сетях ТСР/IP. Различают два типа адресов:

- на канальном уровне используют адреса, называемые физическими, локальными или MAC-адресами. Это шестибайтовые адреса сетевых плат, присваиваемые изготовителем контроллеров (каждый изготовитель вместе с лицензией на изготовление получает уникальный диапазон адресов). MAC - адреса компактны, но неудобны для восприятия человеком. Кроме того при смене сетевой платы меняется и MAC- адрес, но пользователю желательно иметь адрес, независимый от подобных замен.

- на сетевом уровне используют адреса, называемые виртуальными или логическими. Кадр, поступивший на сетевой уровень, инкапсулируется в пакет с заголовком, в котором указываются сетевые адреса отправителя и получателя. Эти адреса имеют иерархическую структуру, для них существует цифровое и буквенное выражение. В сетях TCP/IP (в интернет) эти выражения называют IP-адресом и IP-именем соответственно.

IP-адрес в четвертой версии протокола (IPv4) – уникальная совокупность чисел, адреса сети и адреса хоста – узла в сети(компьютера). Записывается в виде четырех частей (побайтно), разделенных точками.

Например, 192.168.100.1 – адрес провайдера Стрим. Для сети может использоваться от одного до трех старших байтов, остальные – для номера узла. Находят применение классы адресов A,B,C,D, различающиеся значениями старших битов. Младшие биты используются для адресации подсетей и узлов в подсетях. Какая часть IP-адреса относится к подсети и какая к узлу определяется маской, выделяющей соответствующие биты в IP-адресе.

Адреса при включении новых хостов в сеть выдает провайдер. Он же обеспечивает включение IP- адреса и соответствующего ему IP-имени в сервер службы адресов DNS.

IP-имя (доменное имя) – удобное для человека название узла или сети. Оно отражает иерархическое построение сети Internet и поэтому состоит из нескольких частей, аналогично почтовым адресам. Корень иерархии означает страну либо отрасль знаний, например: ru –Россия, de –Германия, uk –Великобритания, edu –образование, сом –коммерческие организации, org –некоммерческие, gov –правительсвенные, mil – военные, net – служба поддержки Internet. Корень занимает в IP-имени правую позицию, левее записываются локальные части адреса. Так, запись norenkov@rk6.bmstu.ru расшифровывается как пользователь Норенков в подразделении rk6, организации bmstu, в стране ru.

При маршрутизации имя переводится в адрес с помощью серверов DNS. Этот перевод обязателен, поскольку маршрутизация в сети осуществляется по IP-адресам. При обращении из одного узла в другой IP-имя переводится в IP-адрес обращением к местному серверу. Если там сведений о сети назначения нет, то осуществляется переход к серверу более высокого уровня (ru) и далее вниз до получения IP-адреса места назначения. Далее узел отправитель сравнивает номер своей сети (подсети) с номером сети IP-адреса получателя в заголовке пакета. Если номера совпадают, то узел-отправитель с помощью его ARP-таблицы переводит IP-адрес в MAC-адрес, по которому и доставляется пакет. Если в ARP-таблице MAC-адреса не оказалось, то по сети широковещательно рассылается ARP-запрос, на который нужный узел откликается своим MAC-адресом. Если номера сетей не совпадают, пакет пересылается маршрутизатору, который ищет доступ к нужной сети через один из своих портов.

В промежуточных сетях пакеты могут делиться на несколько фрагментов в соответствии с протоколами этих сетей. Идентификация нужна для определения принадлежности фрагмента определенной дейтаграмме. Фрагменты различаются своими номерами, а дейтаграммы — идентификаторами.

Поле "тип протокола" определяет структуру данных в дейтаграмме. Примерами протоколов могут служить TCP, UDP, ICMP и т.п. После доставки по адресу этот признак позволит определить, какой сервер должен обрабатывать поступивший пакет.

Поле "опции" в настоящее время рассматривается как резервное.

В соответствии с протоколом IP в маршрутизаторах производятся следующие действия: Сначала проверяется поле "время жизни" и, если оно равно нулю, то дейтаграмма ликвидируется. Далее по таблице маршрутизации устанавливается IP-адрес следующего маршрутизатора. Затем этот адрес переводится в MAC-адрес по ARP-таблице и пакет посылается по этому адресу к следующему маршрутизатору.

Продолжающийся рост числа узлов в Internet привел к появлению в стеке протоколов TCP/IP протокола IPv6 — шестой версии протокола IP (в основе сети Internet-2 лежит протокол IPv6). Новая версия сети Internet-2 с расширенным адресным пространством и с увеличенной скоростью передачи информации от 10 Гбит/с. В протоколе IPv6 размер адреса увеличен до 128 бит. Адреса отражают иерархическую структуру сети и могут быть индивидуальными или групповыми.