IPv6-adresse

En IPv6-adresse er en IP-adresse for Internet Protocol versjon 6 ( IPv6 ). IPv6 ble utviklet primært som svar på etterspørsel etter adresser som IPv4 ikke lenger fikk tilfredsstille. En IPv6-adresse inneholder 128 bits , sammenlignet med 32 bits for IPv4 . Vi har dermed 2.128 ≈ 3,4 × 10 38 = 340 sekstillioner IPv6-adresser, sammenlignet med 2 32 ≈ 4 milliarder IPv4-adresser.

Antall representerbare adresser

Den raske utviklingen av Internett har ført til mangel på antall tilgjengelige IPv4-adresser .

En IPv6-adresse er 128 bits , eller 16 byte , sammenlignet med 32 bits for IPv4 . Vi har altså om lag 3,4 × 10 38 adresser (mer enn 340 sekstillioner)

Beregningen er: 2 ^ 128 (sammenlignet med 2 ^ 32 for IPv4), eller "2 eksponent 128". Vi har to mulige verdier: 0 eller 1, på 128 bits.

Mer presist: 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 mulige IPv6-adresser, mot 4.294.967.296 mulige IPv4 (omtrent 4 milliarder).

Dette tilsvarer et ubegrenset antall siden for å mette systemet, ville det være nødvendig å plassere nesten 2,30 billioner (milliarder milliarder) enheter koblet til internett på hver kvadratmillimeter av jordoverflaten (148  millioner km 2 ).

Scorer en IPv6-adresse

Den stiplede desimalnotasjonen som brukes for IPv4-adresser (for eksempel 172.31.128.1) blir forlatt til fordel for heksadesimal skriving , der de 8 gruppene på 2 byte (dvs. 16 bits per gruppe) er atskilt med et kolon:

2001: 0db8: 0000: 85a3: 0000: 0000: ac1f: 8001

Den komplette notasjonen ovenfor består av nøyaktig 39 tegn, dvs. 8 blokker med 4 tegn (32) atskilt med kolon ':' (7).

Det er tillatt å utelate 1 til 3 ledende nuller i hver gruppe med 4 heksadesimale sifre. Så ovenfor IPv6-adresse tilsvarer:

2001: db8: 0: 85a3: 0: 0: ac1f: 8001

I tillegg kan en unik pakke med en eller flere påfølgende grupper på 16 biter, alt null, utelates, men beholder skiltene kolon på hver side av følgende utelatte figurer, det vil si et par topoeng "::". Dermed kan IPv6-adressen ovenfor forkortes til:

2001: db8: 0: 85a3 :: ac1f: 8001

Følgende oppføring er imidlertid ikke gyldig

2001: db8 :: 85a3 :: ac1f: 8001

fordi den inneholder flere erstatninger (de respektive bitlengdene her er tvetydige): det kan bare være en forekomst av sekvensen :: i notasjonen av en IPv6-adresse.

For å oppsummere betyr :: sekvensen i IPv6-adressen at alt som mangler må fylles ut med 0s, så denne sekvensen kan bare brukes en gang.

Det kan være flere forskjellige måter å representere en IPv6-adresse på. Den RFC  5952 definerer en representasjon kanonisk .

Den uspesifiserte IPv6-adressen kan således forkortes til :: 0.0.0.0 eller ganske enkelt som ::.

Struktur av IPv6-adresser

Unicast- og anycast- adresser har følgende struktur:

Struktur av globale unicast-adresser
felt prefiks undernett grensesnitt
biter 48 16 64

Link lokale adresser har følgende format:

Struktur av lokale adresser
felt prefiks null grensesnitt
biter 10 54 64

Den prefiks delen inneholder binær verdi 1111111010 og 54 nuller følge. Disse adressene er ikke rutbare.

Multicast- adresser har følgende format:

Format for en multicast-adresse
felt prefiks ark. omfang gruppe
biter 8 4 4 112

Prefikset består av den binære verdien 11111111. Tre av de fire bitene i flaggfeltet er definert av RFC  4291. Den mest betydningsfulle biten er reservert for fremtidig bruk. De fire omfangsbitene angir adresseens gyldighetsområde.

Unike lokale adresser har følgende format:

Unik lokal adressestruktur
felt prefiks L Global ID Delnett Grensesnitt
biter 7 1 40 16 64

Disse adressene er definert av RFC  4193.

Omfanget av IPv6-adressen

Omfanget av en IPv6-adresse ( IPv6-adresseomfang ) består av dens gyldighetsdomene og unikhet.

Vi skiller mellom:

IPv6 og DNS-adresse

Domenenavn er knyttet til en IPv6-adresse takket være AAAA-posten, for eksempel:

www.ipv6.ripe.net. IN AAAA 2001:67c:2e8:22::c100:68b

Vertsnavn kan knyttes til en eller flere IPv6- og / eller IPv4-adresser.

Den omvendte oppløsningen utføres takket være PTR i domenet ip6.arpa, ved å reversere kvartettene i den kanoniske formen:

b.8.6.0.0.0.1.c.0.0.0.0.0.0.0.0.2.2.0.0.8.e.2.0.c.7.6.0.1.0.0.2.ip6.arpa IN PTR www.ipv6.ripe.net.

Spørringer kan mottas over IPv6 eller IPv4, og svaret fra DNS-serveren bør ikke avhenge av protokollen som brukes av klienten.

Når IPv4- og IPv6-adresser eksisterer og kan brukes til å kontakte en ekstern vert,  spesifiserer RFC 6724 strategien som skal brukes for valg av adresse. IPv6 foretrekkes fremfor IPv4 med mindre systemadministratoren gir noe annet.

Når en IPv6-adresse skal brukes som vertsnavn (for eksempel i en URL ), må den være omsluttet av tegnene []. For eksempel, for den gyldige IPv6-adressen ovenfor, kan vi opprette følgende URL-er (syntaktisk gyldige):

http: // ouvern2001: db8: a88: 85a3 :: ac1f: 8001 Danemark / index.html

Bruk av firkantede parenteser er obligatorisk for å avgrense vertsnavnet fordi det her tillater å unngå tvetydighet i tilstedeværelsen eller fraværet av indikasjonen på et portnummer i URL-en, som ellers kan tolkes som å referere til en vert på en annen adresse, som i URL:

http: // ouvern2001: db8: a88: 85a3 :: ac1f postale: 8001 / index.html

Notering av nettverksmasker

Et delnett, i vid forstand, er et sett med IPv6-adresser som begynner med samme binære sekvens. Antall biter i denne sekvensen er angitt i desimal bak en skråstrek (/). Så,

2001: db8: 1: 1a0 :: / 59

er undernettet som tilsvarer adressene mellom

2001: db8: 1: 1a0: 0: 0: 0: 0 og 2001: db8: 1: 1bf: ffff: ffff: ffff: ffff

I binær:

2/3 Minste private rutbare Unicast-nettverk på Internett (/ 64) privat delnettdel (64 bits)
2 0 0 1 0 d b 8 0 0 0 1 0 1 på 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
nettverksprefiks (/ 59) privat delnettdel (69 bits)
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 0 0 1 0 d b 8 0 0 0 1 0 1 b f f f f f f f f f f f f f f f f f
2/3 Største tildelte rutbare Unicast-nettverket (/ 48) privat delnettdel (80 bits)

Det største uanmeldte delnettprefikset (globalt ved utveksling av ruter mellom nettverk, men bare rutet i et undernett til slutt privatkunden) er satt til 64 bits av RFC  4291, som gir et valg på opptil minus 264 , eller 18 × 10 18 adresser per siste delnett.

Adressekategorier

Ulike typer IPv6-adresser spiller spesielle roller. Disse egenskapene er angitt ved begynnelsen av adressen, kalt et prefiks ( RFC  5156, RFC  4291, RFC  3587):

IPv6-adressetype
Prefiks Beskrivelse
:: / 8 Reserverte adresser
2000 :: / 3 Internett-rutbare unicast- adresser
fc00 :: / 7 Unike lokale adresser (bruk fd00 :: / 8 i et lokalt nettverk)
fe80 :: / 10 Link til lokale adresser
ff00 :: / 8 Multicast- adresser
Reserverte adresser Globale unicast-adresser 2000 :: / 3

Dette er 1/8 e av det totale adresseområdet til IPv6.

Blant adressene til 2000 :: / 3 kan vi skille mellom:

2/3 RFC  4380 (2001 :: / 32) Teredo vertsadresse (96 bits)
2 0 0 1 0 0 0 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
2/3 RFC  5180 (2001: 2 :: / 48) Prestasjonstest-vertsadresse (80-bit)
2 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
2/3 RFC  4843 (2001: 10 :: / 28) Orchid Host Address (100-bit)
2 0 0 1 0 0 1 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
2/3 RFC  3849 (2001: db8 :: / 32) Dokumentasjonsadresse (96 bits)
2 0 0 1 0 d b 8 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
2/3 RFC  3056 (2002 :: / 16) 6to4 router IPv4-adresse (32-bit) Vertsadresse tildelt av ruteren (80 bits)
2 0 0 2 nnn. nnn. nnn. nnn x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
Unike lokale adresser fc00 :: / 7

Disse adressene brukes til lokal kommunikasjon og kan bare dirigeres til nettsteder som krever det. Dette tilsvarer de private adressene i RFC  1918.

Den 8 th  bit skal nå satt til 1 (sette dette litt til 0 er ikke satt), som gir FD00 prefikset :: / 8 for adresser tildelt lokalt. Adressen inkluderer et 40-biters pseudo-tilfeldig prefiks for å unngå konflikter ved sammenkobling av private nettverk.

Koble lokale adresser fe80 :: / 10

Koble lokale adresser (kan bare brukes i et Layer 2 LAN, ikke-rutbart) tilhører fe80 :: / 64. Disse adressene er bare unike på en lenke, slik at en vert kan ha flere grensesnitt med den samme linken lokale adresse. Vi fjerner uklarhetene ved å spesifisere grensesnittet.

Multicast-adresser ff00 :: / 8

I IPv6 er det ingen kringkastingsadresse, den erstattes av multicast-adresser som er spesifikke for applikasjonen. Det er en ff02 :: 1- adresse ( alle noder ) begrenset til den lokale lenken, og hvis bruk av applikasjoner frarådes.

NDP bruker multicast-adressen ff02 :: 1: ff00: 0/104 for å oppdage MAC-adressen til en vert med en kjent IPv6-adresse ( anmodet node ). De siste 24 bitene i adressen består av de siste 24 bitene i IPv6-adressen. Bruken av multicast i stedet for en kringkastingsadresse gjør det mulig å optimalisere kringkasting av denne meldingen.

Velge adresser

Siden IPv6 opprinnelig ble designet for å administrere flere adresser samtidig per maskin,  definerer RFC 6724 hvordan kildeadressen til en maskin skal velges ved bruk av en policy-tabell, som standard skal den inneholde denne:

Prefiks Presedens Merkelapp
:: 1/128 50 0
:: / 0 40 1
:: ffff: 0: 0/96 35 4
2002 :: / 16 30 2
2001 :: / 32 5 5
fc00 :: / 7 3 1. 3
:: / 96 1 3
fec0 :: / 10 1 11
3ffe :: / 16 1 12

For hver mulig IPv4- eller IPv6-adresse gir et søk i denne best samsvarstabellen (det vil si med det lengste samsvarende prefikset) en "forrang" -verdi og en "etikett" -verdi.

Operasjonen er som følger: hvis flere destinasjonsadresser er mulige (etter for eksempel en DNS-forespørsel), blir de sortert i forrangsrekkefølge, og starter med høyest prioritet. Kilden velges deretter ved å prioritere den hvis etikett er lik destinasjonens.

Dette har særlig følgende effekt:

Det er mulig å endre det i henhold til ens behov, for eksempel kan man prioritere IPv4-trafikken ved å endre forrang knyttet til prefikset :: ffff: 0: 0/96.

Imidlertid kan noen versjoner av Windows bruke den gamle RFC  3484 som standard, som ikke håndterer unike lokale adresser riktig. I tillegg kan hver regel bare defineres på et multiplum av 8 bits, noe som kan kreve at noen brytes ned.

Forældede adresser

Forældede IPv6-adresser
Prefiks Beskrivelse
3ffe :: / 16
5f00 :: / 8		 Adresser som brukes av 6bone eksperimentelle nettverk
fec0 :: / 10 Lokal nettadresse
:: abcd / 96 IPv4-kompatibel adresse (abcd er en IPv4-adresse)
Lokale nettadresser fec0 :: / 10

Disse adressene er spesifisert i RFC  1884 i desember 1995, men deres bruk er ansett som foreldet siden 2004 med RFC  3879. De erstattes av unike lokale adresser med RFC  4193.

IPv4-kompatible adresser

Disse adressene var reservert for bruk i en overgangsmekanisme. De er foreldet av RFC  4291.

Tilordne IPv6-adresser i et lokalt nettverk

Siden delnettstørrelsen er satt til 64 bits, har vertene de resterende 64 bitene for å ringe i delnettet.

Det finnes flere teknikker for tildeling av adresser i delnettet:

Manuell konfigurasjon administratoren fikser adressen. Adresser som utelukkende består av 0 eller 1, spiller ikke en bestemt rolle i IPv6. Automatisk konfigurasjon

Det er minst en lokal lokal link (fe80 :: / 64) for hvert IPv6-grensesnitt. Den RFC  4861 bidrar til å bygge eller globale unicast-adresser til hver av prefikser / 64 annonsert av ruteren.

Vanligvis er 64-biters grensesnitt konstruert fra MAC-adressen i et format som kalles modifisert EUI-64 . Dette systemet har gitt personvernhensyn, siden MAC-adressene da er synlige i IPv6-adressen og kan brukes til å identifisere utstyret.

Levetiden til en adresse

IPv6-adresser tilknyttet et grensesnitt har en fast levetid. Levetiden er vanligvis uendelig, men du kan konfigurere en foretrukket levetid og en gyldig levetid . Disse levetidene er konfigurert i ruterne som gir prefiks for automatisk konfigurasjon. I kombinasjon med en tilsvarende DNS-endring tillater disse levetidene en gradvis overgang til en ny IPv6-adresse (for eksempel tilhørende en ny tjenesteleverandør) uten avbrudd i tjenesten.

Når brukstiden til en adresse overstiger den foretrukne tiden , brukes den ikke lenger til nye tilkoblinger. Når gyldighetsperioden er nådd, blir den slettet fra grensesnittkonfigurasjonen.

Tildeling av IP-adresseblokker

Unicast IP-adresser distribueres av IANA til Regional Internet Registries (RIR). RIR-ene administrerer IPv4- og IPv6-adresseringsressursene i deres region.

IANA tildeler blokker av størrelse / 23 til / 12 i det globale unicast-rommet (2000 :: / 3) til de fem RIR-ene. Disse tildeler dem igjen til LIR (Internett-leverandør) i form av blokker med en minimumsstørrelse på / 48.

RIR-er kan velge å dele deres / 23-blokken inn i 512/32 blokker, vanligvis en per LIR. LIR kan i sin tur tildele 65.536 / 48 blokker til sine klienter, som hver har 65.536 / 64 nettverk. Disse undernettene vil være tynt befolket, men omfanget av IPv6-adresseplass er slik at dette ikke vil være et problem.

Struktur av distribuerte prefikser
IANA RIR LIR Kunde Delnett Grensesnitt
3 20 9 16 16 64

Gitt tilgjengeligheten av adresser, vil bruk av NAT ikke lenger være nødvendig.

Det er mulig å spørre databasene til RIR-ene for å finne ut hvem en IP-adresse tildeles ved hjelp av whois- kommandoen eller via nettsteder til RIR-ene.

For å oppmuntre til aggregering av adresser, leverte IPv6-adresseringsplanen i utgangspunktet bare for leverandøraggregerbare (PA) blokker , dvs. koblet til Internett-tilgangsleverandøren, med multihoming som ble utført. Ved å tildele flere PA-adresser til verter. Dette innebærer en omnummerering ved endring av ISP, IPv6-protokollen letter dette takket være levetiden og autokonfigurasjonen av adressene.

I 2009 ble RIPE NCC IPv6-adressetildelingspolitikken endret for å godta tildelingen av leverandøruavhengige (PI) blokker til selskaper som ønsker å koble seg til flere leverandører, med den minste størrelsen på den tildelte blokken / 48. Dokument RIPE 512 beskriver policyen som følges på dette området.

Merknader og referanser

  1. (in) Forespørsel om kommentarer nr. 2373 , avsnitt 2.2
  2. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  5952 .
  3. (no) Forespørsel om kommentarer nr .  4291 .
  4. (en) Forespørsel om kommentarer nr .  4193 .
  5. (en) Forespørsel om kommentarer nr .  6724 .
  6. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  5156 .
  7. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  3587 .
  8. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  6052 .
  9. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  2765 .
  10. IPv6 Global Unicast Address Assignments
  11. IANA IPv6-adresseregister for spesielle formål
  12. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  4380 .
  13. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  5180 .
  14. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  4843 .
  15. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  3849 .
  16. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  3056 .
  17. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  1918 .
  18. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  3484 .
  19. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  1884 .
  20. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  3879 .
  21. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  7217 .
  22. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  4862 .
  23. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  4941 .
  24. (i) Request for Comments n o  3315 .
  25. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  4861 .
  26. Tilbyderuavhengig (PI) IPv6-oppdrag for sluttbrukerorganisasjoner
  27. IPv6 adressetildeling og Assignment Regler

Eksterne linker

  1. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  2460 .
  2. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  2732 .
  3. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  2893 .
  4. (in) Forespørsel om kommentarer nr .  4291 .