6 версиялы ip протоколын (ipv6) енгізу қажеттілігі

Главная » Рефераттар » 6 версиялы ip протоколын (ipv6) енгізу қажеттілігі

IP протокол – OSI стандартының желілік деңгейінде жұмыс атқаратын және Ғаламторда қолданылатын адрестерді анықтайтын протокол. Қазіргі кезде құрылғыларға (серверлер, компьютерлер, маршрутизаторлар және т.б.) адрес беру үшін қоллданылатын IP протолынының 4 версиясы (Ipv4) айтарлықтай кемшіліктерге ие. Соларды атап көрсетейік. Біріншіден, адрестік кеңістіктің тез тарылуы. Протоколдың осы версиясының  4 млрд-тан аса адресі бар. Бұл адрестің басым бөлігін әртүрлі компаниялар тіркеп алған және бірер жылда адрестер кеңістігінде бірде-бір адрес қалмауы мүмкін. Екінші кемшілігі – маршрутизация процесінің тиімсіз іске асуы. Соның салдарынан магистральді маршрутизаторларда ондаған мың маршруттар сақталады, ол маршрутизатордың жадының көп бөлігін алады және маршрутизатордың келген ақпаратты өңдеу уақытын арттырады. Маршруттар маршрутизатордың жадындағы маршрутизация кестесінде сақталады, 90 жылдарды маршрутизация кестесіне 4-8 МБ жад қажет болса, қазір кемдегенде 100 МБ жад көлемі керек. Үшіншіден, Ipv4 протоколында қауіпсіздік талаптарын ұйымдасытру барысында қолданылатын IPsec, SSL, TLS протоколдары желіні басқаруды қиындатады және ақпараттың бір құрылғыдан екінші құрылғыға жету уақытын тым арттырып жібереді.

Жаңа Ipv6 протоколын осы кемшліліктерді жою үшін IETF ұйымы жасап шығарды. Бұл протоколда IP-адрес көлемі 128 битке жетіп (алдыңғы версияда 32 бит), ол адрестік кеңістікті миллиондаған есе арттырады. Жалпы қолданыстағы адрес әрбір планета тұрғынына 5·1028-ненкеледі. 128 биттік адрес әрбіреуі 16 биттен болатын 8 бөлікке бөлінеді, олар он алтылық санау жүйесінде жазылып қос нүктелер арқылы бөлінеді. Мысалы: 32DA:01D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:8С6A. Әрбір блоктағы алдыңғы нөлдерді  алып тастап, қысқартып та жазуға болады: 32DA:1D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:8С6A. Егер блок түгелдей нөлдерден құралса, оны қатар қойылған қос нүкте арқылы жазады: FF02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0002=FF02::2.

IPv6 адресі үш құраушыдан тұрады (1 сурет):

.
  • Ғаламдық префикс (Global Routing Prefix) – провайдер тағайындайтын және Ғаламторда желіні анықтайтын префикс (IPv4-тегі желі идентификаторының аналогі (Network ID)). Ол алғашқы 3 блокпен анықталады (48 бит).
  • Субжелі идентификаторы (Subnet ID) – субжеліге тиесілі адрес бөлігін анықтайды, 4 блокта (16 бит) көрсетіледі (Ipv4-тегі Subnet ID идентификаторына сәйкес).
  • Интерфейс идентификаторы (Interface ID) – құрылғының адресін анықтайды және IPv4 протоколындағы Host ID идентификаторының аналогі. Оған соңғы 4 блок сәйкес келеді (64 бит). Интерфейс идентификаторын алудың бірнеше тәсілі бар: оны қолмен теріп жазуға болады, DHCP-сервер арқылы алуға болады немесе желілік картаның физикалық адресін (MAC адрес) түрлендіріп алуға болады.

 

Global Routing Prefix Subnet ID Interface ID
48 bits 16 bits 64 bits
Public topology  Site topology Interface identifier

 

1 кесте

.

Ipv6 протоколында 3 түрлі адрес бар:

Unicast – желідегі нақты құрылғыны анықтайтын адрес.

Multicast – құрылғылар немесе интерфейстер тобын анықтайды, осы адреске жіберілген ақпарат бірнеше құрылғыға тасымалданады.

Anycast – бұл адрес те бірнеше құрылғыны (топты) анықтайды, бірақ ақпарат топтағы ең жақын құрылғыға жіберіледі.

Ipv6 протоклында субжелі маскасы деген ұғым қолданылмайды. Субжелі маскасы дегеніміз – ғаламдық префиксті анықтайтын биттердің саны. Мұнда ол адрестен кейін қисық сызық арқылы жазылатын санмен алмастырылған (/). Мысалы: 32DA:1D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:8С6A /48, мұндағы /48 – алғашқы 48 бит Ғаламдық префикске тиесілі екенін анықтайды: 32DA:1D3:0, келесі 16 бит субжеліні анықтайды (2F3B), ал қалған 64 бит интерфейс идентификаторы (2AA:FF:FE28:8С6A).

IPv6 протоколы OSI моделінің желілік деңгейінде қолданылады. Сондықтан оған  сәйкес келетін каналдық деңгейде қолданылатын протокол қажет болды. Жаңа проколдың (IPv6) пайда болуымен OSI эталонды моделінің каналдық деңгейінде жұмыс атқаратын тағы бір протокол пайда болды – ол Neighbor Discovery. Ол Ipv4 қолданатынAddress Resolution Protocol,ICMPv4 Router Discovery және ICMPv4 Redirectканалдық деңгей протоколдарын алмастырады.

IPv4 протоколының орнына IPv6 протоколын қысқа уақытта енгізу мүмкін емес. Сондықтан, айтарлықтай уақыт аралығында осы екі протоколды қатар қолдану қажет. Осы мақсатта бірнеше технологиялар жасап шығарылды: тунелдеу, екілік стек және протоколдар трансляциясы.

Тунелдеу технологиясында IPv6 ақпарат пакеті IPv4 ақпарат пакетіне инкапсуляцияланады (Инкапсуляция – ақпаратты пакетке немесе кадрға орналастыру процесі). Мұндай IPv4 пакетінде IPv6 жәнеIPv4 адрестері қатар болады, сол арқылы ол пакет IPv4 протоколын қолданатын желіде тасымалдана алады. Ол пакет қажетті құрылғыға жеткізіліп, ол жерде IPv4 адресі алынып тасталады да (декапсуляция орындалады – ақпаратты пакеттен немесе кадрдан алу процесі), құрылғы ақапаратты оқи алады. Инкапсуляция мен декапсуляция процестерінің қай құрылғыда орындалғанына байланысты бұл процесс үшке бөлінеді:«Маршрутизатор-Маршрутизатор», «Компьютер– Маршрутизатор», «Маршрутизатор – Компьютер».

Екілік стек технологиясында құрылғылар IPv6 және IPv4 протоколдарымен қатар жұмыс істей алады. Ең алғаш екілік стек технологиясын Windows XP және Windows Server 2003 жүйелері қолданды.

Үшінші технологияда ақпаратты бір протокол форматынан екінші протокол форматына түрлендіру орындалады. Ол үшін IPv6 протоколын қолданатын желі мен Ipv4 протоколын қолданатын желінің түйіскен жерінде шлюздер (шлюздер әртүрлі технологияны қолданатын желілердің түйіскен жерінде екі желіні байланыстыру үшін пайдаланылады) қолдану қажет.

Қазіргі кезде IPv6 протоколы IPv4 протоколының орнын алмастырып келеді. Ол протоколды енгізу арқылы адрестік кеңістікті кеңейтуге, адрес тағайындау мәселесін жеңілдетуге, маршрутизация процесін тиімді ұйымдастыруға, ақпараттық қауіпсіздік мәселесін жақсартуға болады. Жылдан жылға осы протоколды қолданатын желілердің саны артып жатыр (2012 жылы 9000 желі). Протокол бірнеше рет сынақтан сәтті өтті.

.

 

Әдебиеттер

  1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы // Учебник для вузов. 3-е изд. – Санкт-Петербург: Питер, 2006, 638-647 б.
  2. Столлингс В. Современные компьютерные сети, 2-е изд. – Санкт-Петербург: Питер, 2003.
  3. Куроуз Дж., Росс К., Компьютерные сети, 4-е изд., — Санкт-Петербург: Питер, 2002.
  4. Щербо В.К., Стандарты вычислительных сетей. Взаимосвязи сетей // Справочник. – М: Кудиц-Образ, 2000.

УДК 004.92

ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.