book1

8.3.1 Три проблемы IPv4

1. Нехватка адресов (address depeltion) — IPv4 даёт ~4 млрд адресов (2³²). Из-за взрывного роста устройств адреса заканчиваются.

2. Нет сквозного соединения (lack-of-end-to-end-connectivity) — из-за NAT (когда много устройств делят один публичный IP) реальные адреса устройств внутри сети скрыты. Это ломает некоторые приложения, требующие прямого соединения.

3. Сложность сети (increased network complexity) — NAT был придуман как временное решение, но создал дополнительную сложность, задержки и проблемы при диагностике.

NAT - Network Address Translation #abbreviation


8.3.2 IPv6 — обзор

IPv6 разработан организацией IETF в 1990-х как замена IPv4. Три главных улучшения:

Огромное адресное пространство — IPv6 использует 128-битные адреса вместо 32-битных:

  • IPv4: ~4 млрд адресов (10⁹)
  • IPv6: 340 ундециллионов адресов (10³⁶) — это как песчинки на Земле

Упрощённый заголовок — меньше полей → быстрее обработка роутерами.

Не нужен NAT — адресов так много, что каждое устройство получает уникальный публичный адрес.


8.3.3 — 8.3.4 Сравнение заголовков IPv4 и IPv6

IPv4-заголовок: 20 байт, 12 полей IPv6-заголовок: 40 байт (фиксированный), всего 8 полей

Поле IPv4Что стало в IPv6
VersionVersion (осталось, значение 0110)
Type of ServiceTraffic Class (приоритет трафика)
Total LengthPayload Length (только данные, без заголовка)
TTLHop Limit (та же функция, другое название)
ProtocolNext Header (указывает протокол L4)
Source/Destination AddressSource/Destination Address (128 бит вместо 32)
IHL, Identification, Flags, Fragment Offset, Header Checksum, Options, PaddingУдалены

Новое поле в IPv6: Flow Label (20 бит) — все пакеты с одинаковой меткой обрабатываются роутерами одинаково (например, для видеопотока).

Важно: В IPv6 роутеры не фрагментируют пакеты — это принципиальное отличие от IPv4. Фрагментацией занимается только отправитель. Также в IPv6 нет Header Checksum — эту функцию выполняют нижний и верхний уровни, что ускоряет работу роутеров.

computernetworks