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 IPv4 | Что стало в IPv6 |
|---|---|
| Version | Version (осталось, значение 0110) |
| Type of Service | → Traffic Class (приоритет трафика) |
| Total Length | → Payload Length (только данные, без заголовка) |
| TTL | → Hop Limit (та же функция, другое название) |
| Protocol | → Next Header (указывает протокол L4) |
| Source/Destination Address | Source/Destination Address (128 бит вместо 32) |
| IHL, Identification, Flags, Fragment Offset, Header Checksum, Options, Padding | ❌ Удалены |
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.