Перейти к основному содержанию

Боковая панель

Merion Academy

0

Уведомления

Уведомлений нет

Смотреть все

0

Личный кабинет

О пользователе

Оценки

Сообщения

Настройки

Выход

OCT-1

Участники

Значки

Компетенции

Добро пожаловать!

Введение в сетевые технологии

TCP и UDP

Принципы построения коммутируемых сетей

Про VLAN (Virtual Local Area Network)

Про DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

Работа с маршрутизатором

Протокол динамической маршрутизации EIGRIP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

Протокол динамической маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First)

Протокол динамической маршрутизации BGP (Border Gateway Protocol)

Говорим про Route Redistribution

Листы контроля доступа (ACL)

Протокол Spanning Tree (STP)

Агрегация по технологии EtherChannel

Настройка VPN (Site-To-Site IPSec, DMVPN)

WLAN (беспроводные сети)

Частный траблшутинг и устранение неисправностей

Финальный тест

Личный кабинет

Домашняя страница

Календарь

Личные файлы

Мои курсы

Сетевой инженер: основы сетевых технологий

Личный кабинет

Мои курсы

OCT-1

Введение в сетевые технологии

13. Введение: IPv6 - это просто

13. Введение: IPv6 - это просто

Сейчас мы рассмотрим IPv6 (Internet Protocol version 6), причины, по которым он нам нужен, а также следующий аспект: различия с IPv4. Пока существует Интернет, используется протокол IPv4 для адресации и маршрутизации. Однако проблема с IPv4 заключается в том, что у нас закончились адреса.

Так что же случилось с IPv4? Что же пошло не так? У нас есть 32 бита, которые дают нам 4 294 467 295 IP-адресов. Когда появился Интернет, мы получили сети класса А, В или С. Класс С дает нам блок из 256 IP-адресов, класс B - это 65.535 IP-адресов, а класс A даже 16 777 216 IP-адресов. Крупные компании, такие как Apple, Microsoft, IBM и др. имеют одну или несколько сетей класса А. Но действительно ли им нужно 16 миллионов IP-адресов? Большинство из этих IP-адресов не были использованы.

Поэтому мы начали использовать VLSM, чтобы использовать любую маску подсети, которая нам нравится, и создавать более мелкие подсети, а не только сети класса A, B или C. У нас также имеется NAT и PAT, следовательно, мы имеем много частных IP-адресов за одним публичным IP-адресом.

Тем не менее интернет вырос так, как никто не ожидал 20 лет назад. Несмотря на все наши крутые трюки, такие как VLSM и NAT/PAT, нам нужно было больше IP-адресов, и поэтому родился IPv6.

А что случилось с IPv5? Хороший вопрос ... IP-версия 5 была использована для экспериментального проекта под названием "Протокол интернет-потока". Он определен в RFC, если вас интересуют исторические причины: http://www.faqs.org/rfcs/rfc1819.html

IPv6 имеет 128-битные адреса по сравнению с нашими 32-битными IPv4-адресами. Имейте в виду, что каждый дополнительный бит удваивает количество IP-адресов. Таким образом мы переходим от 4 миллиардов к 8 миллиардам, 16,32,64 и т. д. Продолжайте удвоение, пока не достигнете 128-битного уровня. Просто вы увидите, сколько IPv6-адресов это даст нам:

340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456;

Можем ли мы вообще произнести это? Давайте попробуем вот это:

340 - ундециллионов;

282 - дециллионов;

366 - нониллионов;

920 - октиллионов;

938 - септиллионов;

463 - секстиллионов;

463 - квинтильонов;

374 - квадрильонов;

607 - триллионов;

431 - биллионов;

768 - миллионов;

211 - тысяч;

456.

Это умопомрачительно... это дает нам достаточное количество IP-адресов для сетей на Земле, Луне, Марсе и остальной Вселенной. IPv6-адреса записываются в шестнадцатеричном формате.

IPv4 и IPv6 несовместимы друг с другом, поэтому многие протоколы были обновлены или заменены для работы с IPv6, вот некоторые примеры:

OSPF был обновлен с версии 2 (IPv4) до версии 3 (IPv6);

ICMP был обновлен до версии ICMP 6;

ARP был заменен на NDP (Neighborhood Discovery Protocol).

Заголовок пакета IPv6 содержит адреса источника и назначения, но по сравнению с IPv4 он стал намного проще:

Вместо того чтобы уже добавлять все поля в заголовок, заголовок IPv6 использует "следующий заголовок", который ссылается на необязательные заголовки. Поскольку заголовок намного проще, маршрутизаторам придется выполнять меньше работы.

А как насчет маршрутизации? Есть ли разница между IPv4 и IPv6? Давайте рассмотрим варианты маршрутизации:

Static Routing;

RIPng;

OSPFv3;

MP-BGP4;

EIGRP.

Вы все еще можете использовать статическую маршрутизацию, как и в IPv4, ничего нового здесь нет. RIP был обновлен и теперь называется RIPng или RIP Next Generation.

OSPF для IPv4 на самом деле является версией 2, а для IPv6 у нас есть версия 3. Это отдельный протокол, он работает только на IPv6. Есть только незначительные изменения, внесенные в OSPFv3.

BGP (Border Gateway Protocol) - это протокол маршрутизации, который объединяет Интернет вместе.MP-BGP расшифровывается как Multi-Protocol BGP, и он может маршрутизировать IPv6. EIGRP также поддерживает IPv6.

Просто имейте в виду, что OSPF и EIGRP поддерживают IPv6, но это отдельные протоколы. Если у вас есть сеть с IPv4 и IPv6, вы будете запускать протокол маршрутизации для IPv4 и еще один для IPv6. Запуск IPv4 и IPv6 одновременно называется двойным стеком.

Поскольку эти два протокола несовместимы, в будущем будет происходить переход с IPv4 на IPv6. Это означает, что вы будете запускать оба протокола в своей сети и, возможно, однажды вы сможете отключить IPv4, так как весь интернет будет настроен на IPv6.

Давайте взглянем на формат IPv6-адреса: 2041:0000:140F:0000:0000:0000:875B:131B

Во-первых, он шестнадцатеричный и гораздо длиннее, чем IPv4-адрес. Существует восемь частей, состоящих из 4 шестнадцатеричных цифр каждая, поэтому 128-битный адрес может быть представлен 32-битными шестнадцатеричными символами. Если вы забыли, как работает шестнадцатеричный код, взгляните на таблицу ниже:

В шестнадцатеричной системе счисления мы считаем от 0 до F точно так же, как мы считали бы от 0 до 15 в десятичной системе счисления:

A = 10;

B = 11;

C = 12;

D = 13;

E = 14;

F = 15.

Использование шестнадцатеричного кода помогает сделать наши адреса короче, но ввод адреса IPv6 - это все еще большая работа. Представьте себе, что вы звоните другу и спрашиваете его, может ли он пинговать IPv6-адрес 2041:0000:140F:0000:0000:0000:875B:131B, чтобы узнать, может ли он достучаться до своего шлюза по умолчанию.

Чтобы облегчить нам работу с такими адресами, можно сделать IPv6-адреса короче. Вот пример:

Оригинальный: 2041: 0000:140F:0000:0000:0000:875B:131B

Сокращенный: 2041: 0000:140F:: 875B:131B

Если есть строка нулей, вы можете удалить их, заменив их двойным двоеточием (::). В приведенном выше IPv6-адресе удалены нули, сделав адрес немного короче. Вы можете сделать это только один раз.

Мы можем сделать этот IPv6 адрес еще короче используя другой трюк:

Сокращенный: 2041: 0000:140F:: 875B:131B;

Еще короче: 2041:0:140F:: 875B:131B

Если у вас есть блок с 4 нулями, вы можете удалить их и оставить там только один ноль.

Мы также можем удалить все впередистоящие нули:

Оригинальный: 2001:0001:0002:0003:0004:0005:0006:0007;

Сокращенный: 2001:1:2:3:4:5:6:7

Подытожим небольшие правила:

Строку нулей можно удалить, оставив только двоеточие (::). Вы можете сделать только это однажды.;

4 нуля можно удалить, оставив только один ноль. Впередиидущие нули могут быть удалены в пределах одного блока.;

Вы не можете удалить все нули, иначе ваше устройство, работающее с IPv6 не поймет, где заполнить нули, чтобы снова сделать его 128-битным.;

Вычисление префикса IPV6 мы пропустим, так как ресурсов, рассказывающих об этом в сети Интернет, специальных книгах полно. Нет смысла повторяться.

Потребуется некоторое время, чтобы привыкнуть к IPv6-адресации и поиску префиксов, но чем больше вы этим занимаетесь, тем дальше становиться проще. В оставшейся части этой статьи мы еще немного поговорим о различных типах адресации IPv6. IPv4-адреса организованы с помощью "системы классов", где класс A, B и C предназначены для одноадресных IP-адресов, а класс D-для многоадресной передачи. Большинство IP-адресов в этих классах являются публичными IP-адресами, а некоторые-частными IP-адресами, предназначенными для наших внутренних сетей. Нет такой вещи, как классы для IPv6, но IANA действительно зарезервировал определенные диапазоны IPv6 для конкретных целей. У нас также есть частные и публичные IPv6-адреса. Первоначально идея IPv4 заключалась в том, что каждый хост, подключенный к Интернету, будет иметь общедоступный IP-адрес. Каждая компания получит сеть класса А, В или С, и сетевые инженеры в компании будут дополнительно подсоединять ее так, чтобы каждый хост и сетевое устройство имели общедоступный IP-адрес.

Проблема, однако, заключается в том, что адресное пространство IPv4 было слишком маленьким, и выдавать полные сети A, B или C было не очень разумно. Даже если вам требуется только небольшое количество IP-адресов, вы все равно получите сеть класса C, которая дает вам 254 пригодных для использования IP-адреса. Компания, которой требуется 2.000 IP-адресов, получит класс B, который дает вам более 65.000 IP-адресов.

Поскольку у нас заканчивались IP-адреса, мы начали использовать такие вещи, как VLSM (избавляясь от идеи класса A, B, C) и настраивали частные IP-адреса в наших локальных сетях, а вместо этого использовали NAT/PAT. Протокол IPv6 предлагает два варианта для одноадресной рассылки:

Global Unicast;

Unique Local.

Раньше существовал третий диапазон адресов, называемый "site local", который начинался с FEC0:: / 10. Этот диапазон изначально предназначался для использования во внутренних сетях, но был удален из стандарта IPv6.

Global Unicast передачи IPv6 похожи на публичные IPv4-адреса. Каждая компания, которая хочет подключиться к интернету с помощью IPv6, получит блок IPv6-адресов, которые они могут дополнительно разделить на более мелкие префиксы, чтобы все их устройства имели уникальный IPv6-адрес. Зарезервированный блок называется префиксом глобальной маршрутизации.

Поскольку адресное пространство IPv6 настолько велико, каждый может получить префикс глобальной маршрутизации. Давайте посмотрим, как назначаются префиксы IPv6-адресов. Допустим, компания получает префикс 2001:828:105:45::/64. Как они его получили?

Мы пройдемся по этой картине сверху вниз:

IANA отвечает за распределение всех префиксов IPv6. Они будут назначать реестрам различные блоки. ARIN - для Северной Америки, RIPE -для Европы, Ближнего Востока и Центральной Азии. Всего таких реестров насчитывается 5. IANA присваивает 2001: 800:: /23 RIPE и 2001: 0400::/23 ARIN (и многие другие префиксы).;

ISP, который попадает под реестр RIPE, запрашивает блок пространства IPv6. Они получают от них 2001: 0828:: / 32, которые в дальнейшем могут использовать для клиентов.;

ISP дополнительно подсоединит свое адресное пространство 2001:0828::/32 для своих пользователей. В этом примере клиент получает префикс 2001:828:105::/48.;

IANA зарезервировала определенные диапазоны адресов IPv6 для различных целей, точно так же, как это было сделано для IPv4. Первоначально они зарезервировали IPv6-адреса, которые с шестнадцатеричными 2 или 3 являются global unicast адресами. Это можно записать как 2000:: / 3. В настоящее время они используют все для global unicast рассылки, которая не зарезервирована для других целей.

Некоторые из зарезервированных префиксов являются:

FD: Unique Local;

FF: Multicast;

FE80: Link-Local.

ОБСУДИМ ПРЕФИКСЫ LOCAL И LINK-LOCAL

В моем примере клиент получил 2001: 828:105:: / 48 от провайдера, но прежде чем я смогу что-либо сделать с этим префиксом, мне придется разбить на подсети его для различных VLAN и point-to-point соединений, которые у меня могут быть. Подсети для IPv6 - это примерно то же самое, что и для IPv4, но математика в большинстве случаев проще. Поскольку адресное пространство настолько велико, почти все используют префикс /64 для подсетей. Нет смысла использовать меньшие подсети.

При использовании IPv4 у нас была часть "сеть" и "хост", а класс A, B или C определяет, сколько битов мы используем для сетевой части:

Когда мы используем подсети в IPv4 мы берем дополнительные биты от части хоста для создания большего количества подсетей:

И, конечно, в результате у нас будет меньше хостов на подсеть. Подсети для IPv6 используют аналогичную структуру, которая выглядит следующим образом:

Префикс global routing был назначен вам провайдером и в моем примере клиент получил его 2001:828:105::/48. Последние 64 бита называются идентификатором интерфейса, и это эквивалентно части хоста в IPv4.

Это оставляет нас с 16 битами в середине, которые я могу использовать для создания подсетей. Если я хочу, я могу взять еще несколько битов из идентификатора интерфейса, чтобы создать еще больше подсетей, но в этом нет необходимости.

Используя 16 бит, мы можем создать 65.536 подсетей ...более чем достаточно для большинства из нас. И с 64 битами для идентификатора интерфейса на подсеть, мы можем иметь восемнадцать квинтиллионов, четыреста сорок шесть квадриллионов, семьсот сорок четыре триллиона, семьдесят четыре миллиарда, семьсот девять миллионов, пятьсот пятьдесят одну тысячу, шестьсот с чем-то хостов на подсеть. Этого должно быть более чем достаточно!

Использование 64-битного идентификатора интерфейса также очень удобно, потому что он сокращает ваш IPv6-адрес ровно наполовину!

Допустим, наш клиент с префиксом 2001: 828: 105:: / 48 хочет создать несколько подсетей для своей внутренней сети. Какие адреса мы можем использовать?

16 бит дает нам 4 шестнадцатеричных символа. Таким образом, все возможные комбинации, которые мы можем сделать с этими 4 символами, являются нашими возможными подсетями. Все, что находится между 0000 и FFFF, является допустимыми подсетями:

2001:828:105:0000::/64;

2001:828:105:0001::/64;

2001:828:105:0002::/64;

2001:828:105:0003::/64;

2001:828:105:0004::/64;

2001:828:105:0005::/64;

2001:828:105:0006::/64;

2001:828:105:0007::/64;

2001:828:105:0008::/64;

2001:828:105:0009::/64;

2001:828:105:000A::/64;

2001:828:105:000B::/64;

2001:828:105:000C::/64;

2001:828:105:000D::/64;

2001:828:105:000E::/64;

2001:828:105:000F::/64;

2001:828:105:0010::/64;

2001:828:105:0011::/64;

2001:828:105:0012::/64;

2001:828:105:0013::/64;

2001:828:105:0014::/64;

И так далее.

Всего существует 65 535 возможных подсетей, поэтому, к сожалению, я не могу добавить их все в статью...теперь мы можем назначить эти префиксы различным соединениям типа point-to-point, VLAN и т. д.

Последнее изменение: Среда, 3 Февраль 2021, 20:57

◄ 12. NAT на пальцах: что это?

Перейти на...

Перейти на...
Как проходить курс
ИТ термины
Как делать лабораторные работы (Cisco Packet Tracer)
10 нужных инструментов для сетевого администратора
Как проходить тесты
Объявления
1. Модель OSI – это просто!
2. Маршрутизатор. Коммутатор. Хаб. Что это и в чем разница?
3. Что такое LAN и чем отличается от WAN?
4. Что такое IP - адрес и можно ли по нему кого-то вычислить?
5. Что такое MAC - адрес и как его узнать?
6. TCP и UDP – в чем разница?
7. Ethernet на пальцах - что это?
8. Что такое инкапсуляция данных в сети?
9. DNS сервер - что это и как работает?
10. Разбиение сети на подсети: VLSM
11. Address Resolution Protocol - что это?
12. NAT на пальцах: что это?
14. Что такое VPN и как он обходит блокировки?
15. Режимы передачи данных в сетях
16. Сегментация сети – почему это важно?
17. Что такое витая пара и как ее обжать?
18. Иерархическая модель сети от Cisco
19. Консоль, Терминал, Telnet и SSH - что это и зачем нужно?
20. Про операционную систему Cisco IOS
21. Интерфейс командной строки Cisco IOS
22. Структура команд Cisco IOS
23. Troubleshooting в Cisco IOS
24. Типы сетевых атак
25. QoS в сетях
Рассмотрение моделей TCP/IP и OSI в действии
Тестирование по блоку "Введение в сетевые технологии"
Протоколы TCP/IP 4 уровня: TCP и UDP
Популярные приложения TCP/IP
Установление и прекращение TCP соединения
Нужно знать: про TCP и UDP
Закрепим знания тестом по TCP и UDP
Принципы коммутации и маршрутизации
Тестирование по блоку "Принципы построения коммутируемых сетей"
VLAN (Virtual Local Area Network)
Настройка сетей VLAN
Настройка маршрутизации между сетями VLAN с использованием конфигурации ROS (Router-on-a-Stick)
Тестирование по блоку "VLAN (Virtual Local Area Network)"
Все, что вам нужно знать про DHCP
Настройка DHCP на оборудовании Cisco
Пример настройки DHCPv6
Настройка DHCP Snooping и Dynamic Arp Inspection на Cisco
Траблшутинг DHCP на оборудовании Cisco
Настройка протокола DHCP с помощью команд Cisco IOS
Тестирование по блоку "DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)"
Базовая конфигурация маршрутизатора
Настройка статических маршрутов
Настройка NAT на Cisco
Port Forwarding: теория и настройка Cisco
Тестирование по знаниям работы с маршрутизатором
EIGRIP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)
Полное руководство по EIGRP в PDF
Базовая настройка протокола EIGRP для IPv4
Тестирование по Протоколу динамической маршрутизации EIGRIP
OSPF (Open Shortest Path First)
Настройка базового протокола OSPFv2 для одной области
Поиск и устранение неполадок в работе OSPFv2 для одной области
Настройка OSPFv2 для нескольких областей
Протокол динамической маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First)
BGP (Border Gateway Protocol)
Полное руководство по BGP в PDF
Тестирование по знаниям BGP
Перераспределение маршрутов (Route redistribution)
Тестирование по знаниям Route Redistribution
Основы IPv4 Access Control Lists
Соответствие пакетов в IP ACL
Wildcard в ACL: бинарные обратные маски
Стандартные листы контроля доступа (ACL)
Расширенные листы контроля доступа (Extended ACL)
ACL check - анализ списков доступа сетевого оборудования Cisco
Настройка стандартных именованных ACL-списков
Настройка расширенных ACL-списков
Тестирование по блоку "Листы контроля доступа (ACL)"
Протокол Spanning Tree (STP)
Тестирование по блоку "Протокол Spanning Tree (STP)"
Настройка EtherChannel на Cisco
Настройка EtherChannel на Cisco с минимальным даунтаймом
Устранение неисправностей EtherChannel
Настройка EtherChannel
Поиск и устранение неполадок в работе EtherChannel
Тестирование по блоку "Агрегация по технологии EtherChannel"
Настройка Site-To-Site IPSec VPN на Cisco
Настройка DMVPN на оборудовании Cisco
Настройка сетей VPN (дополнительно)
Итоговый тест по теме "Настройка VPN (Site-To-Site IPSec, DMVPN)"
Сравнение проводных и беспроводных сетей
Топологии беспроводных сетей
Анатомия защищенного соединения в беспроводных сетях
TKIP, CCMP и GCMP. Про безопасность Wi-Fi
Тест по WLAN (беспроводные сети)
Траблшутинг NAT/PAT на Cisco
Устранение неисправностей DHCP на Cisco
FHRP траблшутинг на Cisco
Траблшутинг Network Management Protocols
Сброс пароля на коммутаторах и маршрутизаторах Cisco
Troubleshooting в Cisco IOS
Проверка и отладка настроек NAT
Тестирование по знаниям траблшутинга и устранения неисправностей
Финальный тест
Сертификат
Обратная связь

14. Что такое VPN и как он обходит блокировки? ►

Собеседники

Выбранные сообщения:
1

×

Собеседники

0

Настройки

Собеседники

Запросы

0

Нет контактов

Нет запросов на добавление в контакты

Запрос на добавление в контакты отправлен

Личное пространство

Сохраните черновики сообщений, ссылок, заметок и т.п. К ним можно будет вернуться позже.

Delete for me and for everyone else

Блок

Разблокировать

Удалить

Добавить

Удалить

Удалить

Отправить запрос на добавление в контакты

Принять и добавить в контакты

Отказаться

OK
Отмена

Помеченные

()

Нет помеченных разговоров

Группа

()

Нет групповых разговоров

Личное

()

Нет личных разговоров

Собеседники

Собеседники отсутствуют

Загрузить больше

Сообщения

Загрузить больше

Нет результатов

Поиск пользователей и сообщений

Приватность

Вы можете ограничить круг лиц, которые могут отправлять вам сообщения

Принимать сообщения от:

Только мои контакты

Мои контакты и любой в моих курсах

Настройка уведомлений

Основные

Использовать Enter для отправки

Удалить выбранные сообщения

Отправить запрос на добавление в контакты

Вы заблокировали этого пользователя

Разблокировать пользователя

Вы не можете отправить сообщение этому пользователю

Смотреть все

Вы зашли под именем Выход)

OCT-1

Сводка хранения данных
Скачать мобильное приложение
Политики