IPv6
Wikipedia
| TCP/IP-protokollia (keskimmäiset kolme kerrosta) |
|
|---|---|
| sovellukset | esim. selain (sisältö HTML, XML, MIME) |
| sovelluskerros | HTTP, SMTP, POP, IMAP, FTP, IRC, Telnet, SIP, RTSP, RTP, SNMP ... |
| kuljetuskerros | TCP, UDP, SCTP, DCCP (tukena: DNS, OSPF, BGP) |
| verkkokerros | IP, ARP, DHCP, ICMP, IGMP IPv6, IPsec, Mobile IPv6, SSM... |
| peruskerros | esim. IEEE 802 -lähiverkot, PPP, Frame Relay, MPLS, GPRS |
IPv6 on nykyisen IP-protokollan (IPv4) seuraajaksi kehitetty protokolla. IPv6 tunnettiin varhaisessa kehitysvaiheessaan myös nimellä IPng eli IP next generation. Sen tärkein ero IPv4:ään on osoitteen pituus ja osoiteavaruuden laajuus. IPv6:ssa käytetään 128-bittisiä osoitteita, jolloin yhdessä verkossa voi olla yli 340 sekstiljoonaa (340·1036) solmua, IPv4:n osoitteen pituus on 32 bittiä, ja IPv4-verkossa voi olla noin neljä miljardia (4·109) solmua.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] IPv4-osoitteiden puute
Alun perin IPv6:ta lähdettiin kehittämään, koska IPv4-osoitteet näyttivät loppuvan muutaman vuoden kuluessa. Tällä hetkellä kuitenkin näyttää siltä, että osoiteavaruutta säästävien tekniikoiden kuten yksityisten IP-osoitteiden ja osoitteenmuunnostekniikoiden käytön myötä käyttöön varattujen osoitteiden määrä ei ole juurikaan noussut vuosina 2002–2004. Tilastojen mukaan pahin verkon osoitteiden varauksessa tapahtunut piikki meni ohi vuonna 2000. Nykyisellä vauhdilla IP-osoitteita on jaettavaksi vielä 50 vuoden päästäkin.lähde?
Toisaalta juuri osoitteenmuunnostekniikat vaikeuttavat monien uusien palvelujen, kuten IP-puheen tai vertaisverkkojen käyttöä. IP-pohjaiset matkapuhelinverkot kuten UMTS ja CDMA2000 onkin pyritty suunnittelemaan alusta saakka käyttämään IPv6:ta.
[muokkaa] IPv6:n uusia ominaisuuksia
IPv6:ssa on pyritty siihen, että tietoliikenneverkon perustehtävä - pakettien välittäminen päätelaitteelta toiselle - on mahdollisimman yksinkertainen. Ylimääräisistä tarkistussummien laskemisesta on luovuttu.
Perus-IPv6:n ohella on kehitetty myös muita tekniikoita täydentämään IPv4:n puutteita:
- IPsec on Internetin tietoturva-arkkitehtuuri, joka suojaa yhteyksiä salakuuntelulta ja väärinkäytöksiltä
- Mobile IPv6 mahdollistaa Internet-laitteiden liikkumisen verkosta toiseen ilman, että yhteydet katkeavat
- SSM (Single Source Multicasting) on tehokas ja skaalautuva tapa lähettää vaikkapa videolähetettä Internetissä monille vastaanottajille
- Tilaton autokonfiguraatio (stateless autoconfiguration) on IPv6:n uusi tapa konfiguroida IP-laitteelle osoite ja muut asetukset automaattisesti ilman, että käyttäjän tarvitsee tehdä laitteelle muuta kuin kytkeä se verkkoon
Kaikki näistä tekniikoista on sovitettu myös nykyisen IPv4:n päälle. IPsec on saanut kohtalaisen hyvin suosiota etäkäytössä ja lähiverkkojen yhdistämisessä. Osa salaustarpeista ratkaistaan jo nyt SSL:llä.
MobileIPv6:n käyttö on vielä vähäistä. Osan liikkuvuuden hallinnasta pystytään tällä hetkellä toteuttamaan verkkokerroksen ratkaisuilla (esimerkiksi GPRS).
SSM vaatii sitä, että kaikki reitittimet Internetin rungossa tukevat sitä. Operaattorit eivät ole kuitenkaan nähneet SSM:lle vielä tällä hetkellä olevan kysyntää eivätkä tue sitä.
Tilaton autokonfiguraatio on toteutettu IPv4:n yhteydessä APIA-standardina (Automatic Private IP Addressing). Niin APIA kuin IPv6 tilaton autoconfiguratiokaan ei kykene konfiguroimaan kaikkia verkon ominaisuuksia, kuten DNS-palvelimia, joten automaattiseen konfigurointiin käytetty protokolla DHCP tulee olemaan edelleen tarpeellinen IPv6:n kanssa.
[muokkaa] IPv6-paketti
IPv6-paketti koostuu otsikkotiedoista ja data-osiosta. Otsikkotiedot ovat tarpeen mukaan vaihtelevan mittaisia.
[muokkaa] Pakolliset otsikkotiedot
| + | 0 - 3 | 4 - 11 | 12 - 15 | 16 - 23 | 24 - 31 | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | Versio | Luokkakenttä | Vuon tunniste | |||||||||||||||||||||||||||||
| 32 | Kuorman pituus | Seuraava otsikko | Elinikä | |||||||||||||||||||||||||||||
| 64 | Lähdeosoite | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 96 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 128 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 160 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 192 | Kohdeosoite | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 256 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 288 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Bitit 0-3 (Versio) ilmoittavat protokollan version, joka tässä tapauksessa on siis kuusi.
Biteillä 4-11 (Luokkakenttä) ilmoitetaan paketille haluttu luokka sen tarvitseman palvelun laadun perusteella.
Biteillä 12-31 (Vuon tunniste) ilmoitetaan mihin vuohon paketti kuuluu. Lähdeasemasta kohdeasemaan saattaa olla samanaikaisesti useampi vuo, jotka voidaan tällä kentällä eritellä.
Biteillä 32-47 (Kuorman pituus) ilmoitetaan IPv6-paketin pakollisen otsikon jälkeisen osan pituutta okteteissa (tavuissa). Arvo 0 tarkoittaa poikkeuksellisesti 65535 (kentän maksimiarvo) tavua suurempaa megapakettia.
Biteillä 48-55 (Seuraava otsikko) ilmoitetaan mahdollisen seuraavan otsikon tunniste.
Biteillä 56-63 (Elinikä) ilmoitetaan paketille haluttu elinikä. Normaalisti tämä asetetaan maksimiin eli 255:een, koska jokainen reititin vähentää vastaanottamansa paketin elinikää yhdellä. Eliniän saavuttaessa arvon 0 reitittimen on tiputettava se liikenteestä.
Biteillä 64-191 (Lähdeosoite) ilmoitetaan lähdeaseman 128-bittinen IPv6-osoite.
Biteillä 192-319 (Kohdeosoite) ilmoitetaan kohdeaseman 128-bittinen IPv6-osoite.
[muokkaa] Lisäotsikot
[muokkaa] Hyppyoptio-otsikko
(Pituus on 32 bitin monikerta)
| 0 - 7 | 8 - 15 | 16 - 31 | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Seuraava otsikko | Lisäotsikon pituus | Optiot | |||||||||||||||||||||||||||||
Optiot jatkuvat |
|||||||||||||||||||||||||||||||
[muokkaa] Kohdeoptio-otsikko
Rakenne täsmälleen sama kuin Hyppyoptio-otsikolla.
[muokkaa] Reititysotsikko
(Pituus on 32 bitin monikerta)
| 0 - 7 | 8 - 15 | 16 - 23 | 24 - 31 | ||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Seuraava otsikko | Lisäotsikon pituus | Reititystyyppi | Solmuja jäljellä | ||||||||||||||||||||||||||||
Data |
|||||||||||||||||||||||||||||||
[muokkaa] Lohkomisotsikko
(Pituus: 64-bittiä)
| + | 0 - 7 | 8 - 15 | 16 - 28 | 29 - 30 | 31 | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | Seuraava otsikko | Varattu | Fragment Offset | Res | M | |||||||||||||||||||||||||||
| 32 | Tunnistus | |||||||||||||||||||||||||||||||
[muokkaa] Todennusotsikko
(Pituus on 32 bitin monikerta)
| + | 0 - 7 | 8 - 15 | 16 - 31 | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | Seuraava otsikko | Kuorman pituus | Reserved | |||||||||||||||||||||||||||||
| 32 | Turvallisuusindeksi | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 64 | Järjestysnumero | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 96- | Autentikointidata (pituus vaihtelee) |
|||||||||||||||||||||||||||||||
[muokkaa] Salausotsikko
(Pituus on 32-bitin monikerta)
| 0 - 7 | 0 - 15 | 16 - 23 | 24 - 31 | ||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Turvallisuusindeksi | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Järjestysnumero | |||||||||||||||||||||||||||||||
Dataa (pituus vaihtelee) |
|||||||||||||||||||||||||||||||
| lisää dataa | Täyte (0 - 2040 bittiä) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| lisää täytettä | Täytteen pituus | Seuraava otsikko | |||||||||||||||||||||||||||||
Autentikointidataa (pituus vaihtelee) |
|||||||||||||||||||||||||||||||
[muokkaa] IPv6-sanastoa
IPv6:n yhteydessä on pyritty irtautumaan vanhasta ARPANET-verkon ajoilta periytyvästä sanastosta, kuten verkkoasemista (isäntäkone, host computer) ja yhdyskäytävistä (gateway). IPv6-verkossa on solmuja (node), solmu jotka yhdistää verkkoja toisiinsa on nimeltään reititin (router).
