В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
В рамках подготовки к внедрению нового протокола еще год назад, 8 июня 2011 г., был проведен Международный день IPv6, в рамках которого принявшие участие в акции компании на один день добавили к своим сайтам IPv6-записи. И вот уже больше месяца сайты крупнейших интернет-компаний доступны в сетях IPv6, а к их DNS-адресам добавлены записи АААА.
Разумеется, процесс перехода на новую версию протокола не будет быстрым. Тем не менее поддержка IPv6 заранее встраивалась в технику и операционные системы. Производители сетевого оборудования уже активировали IPv6 в качестве настроек "по умолчанию" в своих маршрутизаторах. В течение переходного периода при наличии адресов обеих версий приоритет будет отдаваться именно IPv6. И оба протокола будут успешно сосуществовать еще долгие годы. Эта концепция была опробована в течение Международного дня IPv6, организованного IS ОС (The Internet Society).
Основные принципы функционирования IP-протокола остались неизменными: данные по-прежнему передаются в дейтаграммах, пакеты могут фрагментироваться и содержат такой параметр, как время жизни (максимальное число хопов). Однако есть и некоторые технологические изменения. Самое актуальное - это, разумеется, расширение адресного пространства. Длина новых адресов теперь составляет 128 бит, что позволяет использовать более 300 млн IP-адресов на каждого жителя планеты. Кроме того, расширение адресного пространства позволит более гибко распределять и оптимизировать маршрутизацию, настроив четкую иерархию. 48 бит в начале каждого адреса формируют глобальный идентификатор сети, следующие 16 бит являются идентификатором подсети, ну а последние 64 бита обозначают интерфейсы сети.
Изменился и формат заголовка: фиксированный размер полей остался в прошлом. Вместо него теперь используются базовый заголовок фиксированного формата и несколько дополнительных заголовков разных форматов. Например, для криптографической защиты данных предусмотрен собственный вариант заголовка, и если в прежней версии протокола набор для обеспечения защиты данных IPSec можно было вообще не использовать, то теперь его поддержка обязательна.
Также новая версия протокола может похвастать механизмом резервирования полосы пропускания, который позволяет средствами протокола передавать трафик с различными приоритетами, заменяя собой механизм классов в IPv4. Эта возможность потенциально дает снижение затрат на внедрение и поддержку сервисов, критичных ко времени отклика.
Конечно, разработчики IPv6 не могли не предусмотреть возможность расширяемости протокола. Теперь описание позволяет использовать дополнительные параметры: в частности, заголовок может быть расширен для поддержки новых возможностей при заполнении дополнительных полей. В отличие от заголовка IPv4, ограниченного 40 байтами, размер IPv6-заголовка определяется только размером пакета.
Отдельного упоминания заслуживает реализация групповых адресов. Если в четвертой версии протокола использовались широковещательные адреса, то сейчас им на смену пришли групповые. Если узел в сети желает получать многоадресные пакеты, то для этого должен выполнить операцию присоединения к группе. По окончании работы от группы можно отключиться. Такое решение позволяет снизить объем передаваемого узлами трафика и нагрузку на оборудование.
Если в IPv4 для настройки параметров IP необходимо было использовать статическое либо динамическое указание адресов, то в шестой версии применяются stateful и stateless-адреса. Последний позволяет хосту генерировать собственный адрес из локальной информации (МАС-адреса) и префикса подсети, рассылаемого маршрутизатором. При их совмещении генерируется адрес IPv6. В случае если сеть не имеет маршрутизаторов, хост генерирует только локальный адрес, достаточный для работы с устройствами из той же подсети. Впрочем, оба механизма могут использоваться совместно.
Появилось расширение для сетей с повышенной скоростью прохождения данных. Как известно, увеличение размера кадра положительно сказывается на пропускной способности соединения. IPv6 поддерживает так называемые джамбограммы, размер которых может достигать 4 Гбайт. Задача разбиения пакетов теперь полностью возложена на передающую сторону. Можете попрощаться с контрольными суммами на уровне IP - они вычисляются на следующих уровнях. Все эти технические ноу-хау позволяют снизить нагрузку на маршрутизаторы и при необходимости оптимизировать пропускную способность канала под полезную нагрузку.
Многие провайдеры уже сегодня позволяют работать с адресами IPv6, однако говорить о полноценно развернутых сетях пока рано. Суммарный трафик IPv6 не превышает 1%, но продолжает уверенно расти. Любопытен следующий момент: с точки зрения развития сервисов сети совершенно неважно, каким образом пользователи будут получать доступ к ресурсам IPv6. Главной проблемой здесь является потенциальная недоступность серверов, задействующих одну версию протокола, для клиентов, использующих другую. Ее решение можно найти в поддержке серверами или клиентами адресов обеих версий - вплоть до момента исчерпания адресов IPv6.
Поскольку внедрение нового протокола - явление достаточно серьезное и затрагивающее практически всю сетевую инфраструктуру, то и количество всевозможных сложностей достаточно велико. Так, для провайдера внедрение IPv6 может затронуть сетевое оборудование, системы биллинга, безопасности, мониторинга, сбора статистики - в общем, все, что было отлажено и настроено для работы в сетях IPv4.
С учетом российских реалий проблем может добавить и необходимость адаптации систем СОРМ, активно использующихся в сетях провайдеров. Проблемы могут возникнуть и в корпоративных сетях, особенно в случае с системами, обеспечивающими безопасность сети. Конечно, производители сетевого оборудования давно работают над поддержкой новой версии протокола. А предоставление услуг по IPv6 снимает проблему дефицита адресов и, следовательно, необходимости использования провайдерами технологий NAT.
Среди операторов, использующих IPv6, сегодня есть и российские, в том числе "Комстар" и NetByNet. Протокол IPv6 уже развернут на всей магистральной сети "КОМСТАР-Директ". "ТТК-Западная Сибирь" ведет работу по внедрению IPv6, предоставляет своим клиентам возможность полноценного подключения в режиме двойного стека - IPv4 и IPv6. Еще один провайдер - Kurkino.net.ru - предоставляет доступ по технологии Ethernet- DHCPv6 с возможностью ручной прописки адресов в настройках операционной системы. Ярославский провайдер "Нетис Телеком" предоставляет возможность доступа через IPv6 с безлимитным трафиком: его клиентам автоматически выдается постоянная подсеть IPv6 с префиксом /64. Небольшой московский провайдер "Давыдково.NET" также уже развернул сеть IPv6 и предоставляет клиентам доступ в Интернет с использованием этого протокола. Отметим, что многие западные провайдеры уже достаточно давно объявили о поддержке шестой версии протокола, в том числе и гиганты - AT&T, Comcast, Free Telecom, Internode, KDDI, Time Warner Cable, XS4ALL.
Существующие на рынке модели потребительского оборудования уже достаточно давно имеют встроенную поддержку IPv6, однако в большинстве случаев она не активирована по умолчанию. Если же новые и альтернативные версии прошивок не позволяют работать с новым протоколом, придется задумываться о замене устройства. Вряд ли это станет проблемой для домашних пользователей, для которых пока не так актуальна работа в сети IPv6, чего нельзя сказать о корпоративном рынке, которому поддержка IPv6 в оборудовании скоро станет жизненно необходима. Так что замена маршрутизаторов, коммутаторов и другого оборудования для крупных компаний может потребовать значительных затрат.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #4, 2012
Посещений: 4770
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
