Развитие межсетевого протокола IPv4
NCC (Network Coordination Center), координирующий деятельность ассоциации европейских сетей RIPE и APNIC, представляющий страны Азии и Тихого океана. Префиксы TLA присваивают ограниченному числу поставщиков услуг, которые, в свою очередь, сами назначают адреса своим клиентам. Третий компонент адреса - Агрегат данных следующего уровня (NLA - Next Level Aggregator) - представляет собой гибкую структуру для использования сложившейся иерархии организаций - поставщиков услуг. Путем иерархического разбиения отведенного для NLA адресного пространства можно эффективно распределять сетевые адреса и управлять маршрутизацией потоков данных в пределах, контролируемых национальным или территориальным регистром. Четвертый компонент адреса называется Агрегат данных уровня станции (SLA - Site Local Aggregator) и предназначен для назначения рабочей станции. При этом адрес рабочей станции выступает в роли атома системы адресов IPv6: при любом изменении полного адреса (например, в результате смены поставщика услуг Интернета) модификации подлежат только поля TLA и NLA.
Компоненты SLA и Interface ID включают в себя МАС-адрес спецификации ШЕЕ 802 и должны оставаться неизменными, что обеспечит глобально-уникальное именование активного сетевого оборудования. Таким образом, расширение адресного пространства позволяет исключить необходимость преобразования сетевых адресов и предоставляет возможность использования различных типов адресов, например IPX. Автоматическая конфигурация адресов представляет собой одну из важнейших практических технологий в IPv6. Она не только избавляет от необходимости назначать новые адреса вручную, но и упрощает изменение ранее назначенных адресов. IPv6 включает также поддержку мобильного IP для обеспечения маршрутизации между беспроводными и наземными сетями. Мобильное устройство сохраняет свой исходный адрес, но при этом оно получает второй адрес с информацией о местонахождении. Усовершенствование маршрутизации. Для увеличения производительности маршрутизации в IPv6 применен новый формат заголовков пакетов. Новшество состоит в использовании меньшего, чем у IPv4, количества полей заголовка пакета, соответствующего сетевому уровню, и применении полей фиксированной длины. Большинство дополнительных полей вынесены в так называемые «опциональные заголовки», что делает возможным обработку маршрутизаторами меньшего количества обязательной информации. Кроме этого, IPv6 не предусматривает произведение дефрагментации пакетов маршрутизаторами. Эти функции должны выполняться только в точке отправления пакета.Рнс. 5.27. Формат заголовка IPv6 |
Чтобы лучше понять, как информация в заголовке влияет на производительность маршрутизации, рассмотрим формат заголовка IPv6 (рис. 5.27). Заголовок пакета IPv6 состоит из 64-битового служебного поля и двух 128-битовых адреса источника и назначения, общим размером 40 байт (в IPv4 длина заголовка пакета сетевого уровня составляет 20 байт, не считая необязательного поля опций).
В отличие от пакета IPv4, содержащего в заголовке 10 служебных полей и поле опций, пакет IPv6 состоит только из 6 полей. Единственным общим полем протокола IPv6 и IPv4 является версия пакета, содержащая номер протокола. Идея разработчиков состоит в разделении на наиболее низком из возможных уровней потоков IP-пакетов различных версий. Так, в сетях Ethernet инкапсулированный фрейм IPv6 имеет тип 86DD, а IPv4 - 8000. Отсутствие поля контрольной суммы заголовка пакета IPv6 напрямую обусловлено требованием сокращения накладных расходов на маршрутизацию. Действительно, поскольку на пути своего следования IP-пакет не должен претерпевать изменения, нет необходимости пересчитывать контрольную сумму заголовка. В то же время, отсутствие механизмов распознавания ошибок среды передачи может повлечь серьезные проблемы с определением путей доставки пакетов. Тем не менее, риск нераспознанной модификации заголовка пакета является незначительным, поскольку большинство процедур инкапсуляции IP- пакетов на уровне доступа к среде передачи используют контрольное суммирование. Это относится и к информационному обмену в локальных сетях (обязательные контрольные суммы описываются стандартом ШЕЕ-803), и к сетям ATM (уровень AAL), и к передаче данных по коммутируемым каналам связи (процедура разбиения на фреймы протокола РРР). Фиксированный размер заголовка пакета IPv6 и поле Payload Length (длина полезной нагрузки) полностью эквивалентны полям пакета IPv4 IHL (длина заголовка пакета) и Total Length (общая длина пакета). Поля Class и Flow Label управляют доставкой информации и замещают поле Type of Service пакета IPv4. Изменение поля «Время жизни» пакета IPv4 (TTL - Time-to-Live) на ограничение количества промежуточных узлов доставки пакета IPv6 (Hop Limit)Рис. 5.28. Формат заголовка маршрутизации |
фактически демонстрирует принципиально новый подход к управлению временем жизни пакета в сети Ethernet.
Невозможность оценить реальное время нахождения пакета в канале связи и точное время обработки пакетов учтено введением нового поля в IPv6, где время пребывания в сети ограничивается числом промежуточных узлов. Отправитель IPv6 использует заголовок маршрутизации для указания транзитных узлов, через которые пакет должен пройти на пути к адресату (рис. 5.28). Поле Next Header (следующий заголовок) в заголовке маршрутизации сообщает о том, какой заголовок следует после заголовка маршрутизации. Поле Header Extension Length (длина расширения заголовка) - 8-значное целое число, выражающее длину заголовка маршрутизации в блоках из восьми октетов (исключая первые восемь октетов). Поле Routing Туре (тип маршрутизации) - 8-разрядный идентификатор специфической разновидности заголовка маршрутизации. Раздел Segments Left (оставшиеся сегменты) сообщает о числе оставшихся предопределенных транзитных узлов на пути пакета к адресату. Формат поля специфических для указанного типа данных приведен в Routing Туре. Длина поля данных такова, что общая длина заголовка маршрутизации составляет целое число, кратное восьми октетам. Заголовки маршрутизации такого типа прекрасно подходят для некоторых видов пакетов. Если длина пакета превышает предельное допустимое для сети значение (MTU - Maximum Transmission Unit), то пакет делят на фрагменты, каждый из которых передают как отдельный пакет. При такой схеме отправители IPv6 используют заголовки фрагментов. Если в IPv4 фрагментация выполняется маршрутизаторами вдоль пути передачи пакета, то в IPv6 она выполняется только на отправителе. Как известно, уменьшение нагрузки на маршрутизаторы можно достигнуть путем уменьшения объема анализируемой ими информации сетевого уровня. Данный подход нашел свое отражение в изменении формата заголовка IP-пакетов путем введения опциональных заголовков. Опциональные заголовки служат для указания специального режима обработки информации и могут не обрабатываться маршрутизаторами вообще или использоваться только в определенных случаях. Введение опциональных заголовков в IPv6 позволило полностью отказаться от использования поля «Опции» (Options) пакетов IPv4. Спецификация IPv6 позволяет использовать произвольное число опциональных полей между заголовком сетевого уровня и полезными данными пакета. Содержимое опционального заголовка интерпретируется в соответствии с его типом. При этом каждый опциональный заголовок содержит тип следующего заголовка или полезных данных пакета. Примерами опциональных заголовков являются аутентифицирующий заголовок и заголовок инкапсулированных зашифрованных данных. Управление доставкой информации. Протокол IPv6 позволяет отмечать соответствие конкретного пакета определенным условиям его передачи, заданным отправителем. В результате достигается регулирование скорости передачи определенных потоков данных, что позволяет обеспечивать эффективную поддержку специальных протоколов (например, видео в режиме реального времени и др.). За счет назначения приоритетов передачи данных по определенным протоколам появилась возможность гарантировать первоочередность обработки наиболее критической информации и предоставления важным данным всей полосы пропускания канала связи. Другие особенности IPv6 позволяют протоколам этого семейства обеспечивать одновременную многоадресную доставку информации, что находит применение в рассылке информации «по подписке» или «по требованию», а также в других приложениях. Средства обеспечения безопасности. Протокол IPv6 предоставляет возможности защиты от атак, связанных с подменой исходных адресов пакетов, и от несанкционированного доступа к полям данных пакетов. Это осуществляют за счет применения алгоритмов аутентификации и шифрования.Еще по теме Развитие межсетевого протокола IPv4:
- Глава 4. Киотский протокол в Украине
- § 6. Протокол судебного заседания
- Судебные протоколы вообще
- Пример обработки протокола.
- Базовый протокол устранения проблемы с BSFF
- В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. 54 Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд, 2006
- Борякова Н.Ю.. Ступеньки развития. Ранняя диагностика и коррекция задержки психического развития у детей. Учебно-методическое пособие., 2002
- Признаки развития типа Развитие сенсорики
- СТАДИИ РАЗВИТИЯ ПСИХИКИ. ВЗАИМОСВЯЗЬ УРОВНЕЙ РАЗВИТИЯ ПСИХИКИ И ФОРМ ПОВЕДЕНИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ
- ЗОНА РАЗВИТИЯ
- РАЗВИТИЕ ЭВОЛЮЦИОННОЕ
- ТЕОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЕРОЯТНОСТНАЯ