Маршрутизация в интернет
Протокол маршрутизации
Цель: определить «хороший» маршрут между узлом-источником и приемником.
Методы задания маршрутизации:
-статическая (маршрутные таблицы задаются вручную)
-по-умолчанию (один маршрут для неизвестных сетей)
-динамическая, под управлением протокола маршрутизации:
Протоколы маршрутизации
- IGP (Interior Gateway Protocols) - внутренние протоколы маршрутизации, распространяют маршрутную информацию внутри одной автономной системы. Примеры: RIP, OSPF, IGRP.
- RIP (Routing Information Protocol) - протокол передачи маршрутной информации, маршрутизаторы динамически создают маршрутные таблицы.
- OSPF (Open Shortest Path First) - протокол «Использовать кратчайший путь", является внутренним протоколом маршрутизации. Разработан после RIP, поддерживает маршрутизацию по нескольким путям, баланс их загрузки.
- EGP (Exterior Gateway Protocols) - внешние протоколы маршрутизации, распространяют маршрутную информацию между автономными системами. Примеры: EGP (Exterior Gateway Protocol, устарел), BGP.
- BGP (Border Gateway Protocol) - протокол граничных маршрутизаторов.
IPv6.
IPv6 (англ. Internet Protocol version 6) — новая версия протокола IP, призванная решить проблемы, с которыми столкнулась предыдущая версия (IPv4) при её использовании в Интернете, за счёт использования длины адреса 128 бит вместо 32. В настоящее время протокол IPv6 уже используется в нескольких тысячах сетей по всему миру (более 4400 сетей на февраль 2011), но пока ещё не получил столь широкого распространения в Интернете, как IPv4. В России используется почти исключительно в тестовом режиме некоторыми операторами связи, а также регистраторами доменов для работы DNS-серверов. Протокол был разработан IETF.
Иногда утверждается, что новый протокол может обеспечить по 5·1028 адресов на каждого жителя Земли. Однако такое огромное адресное пространство IPv6 было введено ради иерархичности адресов (это упрощает маршрутизацию) и бо́льшая его часть в принципе не будет задействована никогда. Тем не менее, увеличенное пространство адресов сделает NAT необязательным. Классическое применение IPv6 (по сети /64 на абонента; используется только unicast-адресация) обеспечит возможность использования более 300 млн IP-адресов на каждого жителя Земли.
Из IPv6 убраны вещи, усложняющие работу маршрутизаторов:
- Маршрутизаторы больше не разбивают пакет на части (возможно разбиение пакета с передающей стороны). Соответственно, оптимальный MTU придётся искать через Path MTU discovery. Для лучшей работы протоколов, требовательных к потерям, минимальный MTU поднят до 1280 байтов. Информация о разбиении пакетов вынесена из основного заголовка в расширенные.
- Исчезла контрольная сумма. С учётом того, что канальные (Ethernet) и транспортные (TCP) протоколы тоже проверяют корректность пакета, контрольная сумма на уровне IP воспринимается как излишняя. Тем более каждый маршрутизатор уменьшает hop limit на единицу, что в IPv4 приводило к пересчёту суммы.
Несмотря на огромный размер адреса IPv6, благодаря этим улучшениям заголовок пакета удлинился всего лишь вдвое: с 20 до 40 байт.
Улучшения IPv6 по сравнению с IPv4:
На сверхскоростных сетях возможна поддержка огромных пакетов (джамбограмм) — до 4 гигабайт;
Time to Live переименовано в Hop Limit;
Появились метки потоков и классы трафика;
Появилось многоадресное вещание;
Протокол IPSec из желательного превратился в обязательный.
Автоконфигурация
При инициализации сетевого интерфейса ему назначается локальный IPv6-адрес, состоящий из префикса fe80::/10 и идентификатора интерфейса, размещённого в младшей части адреса. В качестве идентификатора интерфейса часто используется 64-битный расширенный уникальный идентификатор EUI-64, часто ассоциируемый с MAC-адресом. Локальный адрес действителен только в пределах сетевого сегмента канального уровня и используется, в основном, для обмена информационными ICMPv6 пакетами.
Для настройки других адресов узел может запросить информацию о настройках сети у маршрутизаторов, отправив ICMPv6 сообщение «Router Solicitation» на групповой адрес маршрутизаторов. Маршрутизаторы, получившие это сообщение, отвечают ICMPv6 сообщением «Router Advertisement», в котором может содержаться информация о сетевом префиксе, адресе шлюза, адресах рекурсивных DNS серверов[2], MTU и множестве других параметров. Объединяя сетевой префикс и идентификатор интерфейса, узел получает новый адрес. Для защиты персональных данных идентификатор интерфейса может быть заменён на псевдослучайное число.
Для большего административного контроля может быть использован DHCPv6, позволяющий администратору маршрутизатора назначать узлу конкретный адрес.
Пакет IPv6
Пакеты состоят из управляющей информации необходимой для доставки пакета адресату и полезных данных которые требуется переслать. Управляющая информация делится на содержащуюся в основном фиксированном заголовке и содержащуюся в одном из необязательных дополнительных заголовках. Полезные данные как правило дейтаграмма или фрагмент протокола более высокого транспортного уровня, но могут быть и данные сетевого уровня (например ICMPv6), или же канального уровня (например OSPF).
на ID хоста выделяется 64 бита, за счет этого
появляется простота настройки, т. к. админу не надо настраивать каждый компьютер в локальной сети, он автоматически присваивает себе ip преобразуя его из mac адреса при помощи Multicasta вроде так ком опрашивает какие есть сети и подключается к ним со своим сгенереным ip
Адрес IPv6
- длина – 16 байт;
- запись в 16-ричной системе, либо в режиме совместимости с
– смешанная 16-ричная и 10-тичная:
- FEDC:0A98:0:0:0:0:7654:3210
- 0:0:0:0:FFFF:62.76.175.200