Ipv4 vs ipv6 - što je i za što se koristi u mrežama

Internet i svijet mreža ne bi bili takvi kakvi ih poznajemo, a ne bi ni postojali da nije IPv4 adresiranja. Protokol od najveće važnosti u vezama između uređaja putem mreže, fizički i bežično. Danas ćemo vidjeti sve što ima veze sa IP-om i analizirat ćemo razlike između IPv4 i IPv6 objašnjavajući njegove glavne karakteristike.

Sadržaj indeks

IPv4 i OSI model

Morat ćemo početi s osnovnom, a to je definirati i razumjeti što je IP adresa, bilo da je IPv4 ili IPv6.

OSI model mrežnog standarda

A za to se moramo brzo uputiti na OSI (Open System Interconection) model. To je referentni model, a ne mrežna arhitektura, za različite mrežne protokole koji interveniraju u komunikaciji putem računalne opreme. Model dijeli telekomunikacijske sustave na 7 razina kako bi se razlikovali različiti stupnjevi prijenosa podataka od jedne točke do druge, kao i protokoli koji su uključeni u svaki od njih.

Što je OSI model: potpuno objašnjenje

Već znamo da postoji model koji klasificira, da tako kažemo, mrežne protokole, a upravo su IPv4 i IPv6 dva od ovih mrežnih protokola. U ovom slučaju djeluju na jednoj od najnižih nivoa modela, mrežnom sloju ili sloju 3. Taj sloj je odgovoran za usmjeravanje paketa između dvije povezane mreže. Stavit će podatke na raspolaganje od odašiljača do prijamnika potrebnim prebacivanjem i usmjeravanjem iz jedne točke u drugu.

Ispod njega imamo sloj veze podataka (sloj 2) u kojem djeluju prekidači, a iznad njega se nalazi sloj 4 ili transportni sloj u koji se zahvaća TCP protokol koji prenosi pakete putem datagrama.

Što je IP adresa

O IP adresi govorimo kao o numeričkom skupu u decimalnom ili heksadecimalnom obliku (vidjet ćemo) koji logično i prema hijerarhiji identificira mrežno sučelje. Svakom uređaju spojenom na mrežu mora se dodijeliti IP adresa, privremeni identifikator kao što je naš DNI dok smo u ovom svijetu ili telefonski broj dok smo ugovorili telefonsku uslugu. Zahvaljujući IP-u, različita računala mogu međusobno komunicirati, čineći paketi putuju mrežom dok ne nađu svog primatelja.

IP adresa može biti fiksna ( fiksni IP) ili dinamička (DHCP ili dinamički protokol konfiguracije hosta), koju uvijek dodjeljuje poslužitelj ili usmjerivač koji radi na mrežnom sloju. Kada govorimo o fiksnom IP-u, to znači da će domaćin uvijek imati istu IP adresu, čak i ako je isključen i ponovo uključen. Iako se u DHCP- u IP dodjeljuje dinamički host kad je uključen, naravno, čvorovima mreže obično se daje ista IP adresa uvijek nakon što se prvi put pridruži usmjerivaču.

U mrežnoj arhitekturi moramo razlikovati javnu mrežu, a to bi bio Internet, i privatnu mrežu, onu koja stoji iza usmjerivača gdje su naša računala i pametni telefon ili tableti ako se povežemo na Wi-Fi. U prvom slučaju govorimo o vanjskom IP-u, koji bi bio adresa koja je usmjerivaču dodijeljena za komunikaciju s Internetom, dinamika koju gotovo uvijek pruža naš ISP. U drugom govorimo o internom IP-u, na adresu koju usmjerivač daje računalima u našoj mreži koja je gotovo uvijek tipa 192.168.xx

Ne smijemo brkati IP s MAC adresom, a to je još jedna fiksna adresa i jedinstvena adresa koja identificira svako računalo na mreži. Ovo je tvornički postavljeno, poput IMEI telefona, mada je moguće njegovo mijenjanje identificirati glavnog računala u transportnom sloju OSI modela. Zapravo, sklopka ili usmjerivač je taj da MAC povezuje s IP-om. MAC je 48-bitni kod izražen heksadecimalnom notacijom u 6 blokova s ​​dva znaka.

IP protokol

IP adresa je identifikator koji pripada IP protokolu (Internet Protocol), a to je IPv4 i IPv6 adresni sustav kao novija verzija i pripremljen za budućnost. To je protokol koji djeluje na mrežnom sloju i nije orijentiran na vezu, to znači da se komunikacija između dva kraja mreže i razmjene podataka može obaviti bez prethodnog dogovora. Drugim riječima, prijamnik prenosi podatke bez da li je prijemnik dostupan, pa će doći do prijemnika kad je uključen i spojen.

IPv4 i IPv6 prijenosni paketi podataka prenose se kroz fizičke mreže koje rade u skladu s OSI modelom. To se događa zahvaljujući usmjeravanju, tehnici koja omogućuje paketu da pronađe najbrži put do odredišta, ali bez garancija da će stići, naravno, ovo jamstvo daje sloj za prijenos podataka TCP, UDP ili neki drugi protokol.

Podaci kojima se obrađuje IP protokol podijeljeni su u pakete zvane datagrami koji nemaju vrstu zaštite ili kontrolu pogreške za slanje. Hoće li datagram biti poslan samo s IP-om može doći ili ne može doći, slomljen ili dovršen i nasumičnim redoslijedom. Sa sobom nosi samo podatke o izvoru i odredišnoj IP adresi. To se, naravno, ne čini vrlo pouzdanim, pa se u transportnom sloju ovaj datagram uzima i zamota u TCP ili UDP segment koji dodaje rukovanje pogreškama i puno više informacija.

IPv4

Sada se usredotočimo na IPv4 protokol, koji u mrežama djeluje od 1983. kada je stvorena prva mreža za razmjenu paketa ARPANET, što je definirano RFC 791 standardom. Kao što mu ime kaže IP protokol u verziji 4, ali jest da nemamo implementirane prethodne verzije i to je bila prva od svih.

IPv4 koristi 32-bitnu adresu (32 one i nula u binarnom obliku) raspoređenu u 4 okteta (8-bitni brojevi) odvojeni točkama u decimalnom zapisu. To ćemo prevesti u praksu takav broj:

192.168.0.102

Na ovaj način možemo imati adrese koje idu od 0, 0.0, 0 do 255, 255, 255, 255. ako prevedemo prethodni IP u njegov binarni kod, imat ćemo:

192.168.0.102 = 11000000.10101000.00000000.01100110

Drugim riječima, 32 bita, pa ćemo s IPv4 moći adresirati ukupno:

2 ³² = 4 294 967 296 domaćina

Možda se čini kao da je puno, ali trenutno su IPv4 adrese praktički iscrpljene jer je 4 milijarde računala danas prilično normalna brojka. U stvari, već u 2011. godini počeli su biti oskudni, kada je tijelo zaduženo za davanje IP adresa u Kini upotrijebilo posljednji paket, pa je IPv6 protokol došao u pomoć . Koristimo ovo adresiranje gotovo 40 godina, tako da cijeli život nije loše.

Moramo imati na umu da će interne internetske adrese uvijek biti iste u LAN mrežama i da na njih neće utjecati vanjski IP-ovi. To znači da na internoj mreži možemo imati host koji ima 192.168.0.2, a to će koristiti i drugi hostovi na drugoj internoj mreži, sposobni da se repliciraju onoliko puta koliko želimo. Ali vanjske IP adrese vide se u čitavoj Internet mreži i one se ne mogu ponoviti u svakom slučaju.

IPv4 zaglavlje

Stoga je prikladno pregledati strukturu IPv4 zaglavlja koje ima minimalnu veličinu od 20 bajtova i maksimalno 40 bajtova.

Brzo ćemo objasniti svaki odjeljak, jer će se neki kasnije proširiti na IPv6

• Verzija (4 bita): identificira verziju protokola, koja je 0100 za v4 i 0110 za v6. IHL (4 bita): je veličina zaglavlja, koja može biti od 20 bajta do 60 bajta ili što je isto od 160 bita do 480 bita. Vrijeme usluge (8 bita): identifikator u slučaju da je paket poseban, primjerice važniji s obzirom na hitnost dostave. Ukupna duljina (16 bita): odražava ukupnu veličinu datagrama ili fragmenta u oktetima. Identifikator (16 bita): koristi se ako je datagram fragmentiran kako bi se kasnije mogao pridružiti Flags (3 bita) i Offset ili položaj fragmenta (13 bita): 1. bit će biti 0, drugi bit (0 = djeljiv, 1 nije djeljiv), 3. bit (0 = zadnji fragment, 1 = intermedijarni fragment) TTL (8 bita): vijek trajanja IPv4 paketa. On odražava broj hmelja u usmjerivačima koji mogu potrajati, 64 ili 128. Kada se paket iscrpi, uklanja se. Protokol: označava protokol kojem se datagram mora isporučiti u višim slojevima, na primjer TCP, UDP, ICMP, itd. Kontrolni zbroj: za kontrolu integriteta paketa, preračunavajući svaki put kad se promijeni bilo koja prethodna vrijednost.

IPv6 i razlike s IPv4

Iako je potpuno objašnjenje jednog od tih protokola svijet, to ne možemo učiniti zauvijek, pa ćemo nastaviti s IPv6 ili Internet Protocol verzije 6. A gdje je verzija 5? Pa nigdje, to je bilo samo eksperimentalno, pa da vidimo o čemu se radi i koje su razlike s IPv4.

Apsolutno svi ćemo ikad vidjeti IP adresu od prethodnih, ali sigurno jedan od tih mnogo manjeg broja puta, ili to uopće nismo primijetili. IPv6 implementiran je 2016. godine s definicijom njegova RFC 2460 standarda, a u osnovi je namijenjen zamjeni IPv4-a po potrebi. Ovaj se standard rodio iz potrebe da Azijancima daju više IP adresa. IP adrese rezervirane su da tako kažemo, a posljednji paket bio je rezerviran u 2011. kao što je gore spomenuto. To ne znači da su svi već korišteni, jer ih tvrtke koriste kada se više mreža doda u mrežu.

IPv6 je također dizajniran za pružanje fiksnog IP-a svim vrstama uređaja. Ali koliko još IP adresa možemo dati s ovom novom verzijom? Pa, bit će ih nekoliko, jer ova adresa koristi 128 bita s mehanikom sličnim prethodnom. Ali ovaj se put to događa s heksadecimalnom notacijom, tako da zauzima manje prostora, jer bi prenošenje 128 bita u oktetima dovelo do izuzetno duge adrese. Dakle, u ovom se slučaju sastoji od 8 odjeljaka, a svaki od njih 16 bita.

Prijenos ovog natrag u praksu bit će alfanumerički broj koji će izgledati ovako:

fe80: 1a7a: 80f4: 3d0a: 66b0: b24b: 1b7a: 4d6b

Na ovaj način možemo imati adrese u rasponu od 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0 do ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff. Ovaj put nećemo prevesti ovu adresu u binarni kod samo da izbjegnemo depresiju, ali ona bi imala 128 nula i one. Kad vidimo bilo koju od ovih adresa na našem računalu ili bilo kojem drugom domaćinu, moguće je da je on predstavljen s manje grupa, a moguće je da ako imamo grupe sa samo nulama, one se mogu izostaviti sve dok su s desne strane.

Sada s IPv6 i tih 128 bita moći ćemo adresirati ukupno:

2 ¹²⁸ = 340, 282, 366, 920, 938, 463, 463, 374, 607, 431, 768, 211, 456 domaćini

Na ovaj način Kinezi će moći bez ikakvih ograničenja instalirati sve željene servere, jer je njihov kapacitet zaista nevjerojatan. Iako trenutno ne rade sami, naša računala već imaju IPv6 adresu na svojoj mrežnoj kartici.

IPv6 vs IPv4 zaglavlje i ostale vijesti

Važna stvar za implementaciju novog adresiranja je učiniti ga kompatibilnim s prethodnim protokolima i radom u drugim slojevima. Upotreba IPv6 može se koristiti s ostalim protokolima aplikacijskih i transportnih slojeva s malim preinakama na zaglavlja, osim FTP ili NTP jer integriraju adrese mrežnog sloja.

Također smo proučavali kako pojednostaviti zaglavlje protokola, čineći ga jednostavnijim nego u IPv4 i fiksne duljine, što uvelike pomaže brzini njegove obrade i prepoznavanju datagrama. To znači da moramo slati podatke s IPv4 ili IPv6, ali ne s oba mješovita. Pogledajmo ovo zaglavlje:

Sada je zaglavlje pojednostavljeno iako je dvostruko dulje od IPv4 ako ne dodamo opcije u obliku zaglavlja proširenja.

• Verzija (4 bita) Klasa prometa (8 bita): ista je kao i kontrola prioriteta paketa Oznaka protoka (20 bita): upravlja duljinom QoS podataka (16 bita): očito je koliko mjeri prostor za podatke 64 KB kao standardna veličina i određena jumboframima Sljedeće zaglavlje (8bit): odgovara odjeljku IPv4 protokola. Hop limit (8 bita): zamjenjuje zaglavlja TTL Extension: dodaju dodatne mogućnosti za fragmentaciju, za šifriranje itd. Postoji 8 vrsta zaglavlja proširenja u IPv6

Među novitetima u ovom protokolu moguće je istaknuti veći kapacitet adresiranja čak i u podmrežama ili u internim mrežama i u pojednostavljenom obliku. Sada možemo imati do 2 ⁶⁴ domaćina u podmreži samo izmjenom nekoliko identifikatora čvorova.

Ovome je dodana mogućnost da se svaki čvor može samokonfigurirati kad je uključen u resolu IPv6. U tom slučaju od usmjerivača neće biti zatražen IP, nego zahtjev koji ND traži za konfiguracijske parametre, a to se naziva autokonfiguracija adrese bez stanja (SLAAC). Iako možete koristiti i DHCPv6 ako to nije moguće.

IPsec u ovom slučaju nije fakultativan, već je obvezan i implementira se izravno u IPv6 za usmjerivače koji već rade s ovim protokolom. Tome dodajemo podršku za Jumbograms, to jest Jumbo datagrame mnogo veće od IPv4 kapaciteta maksimalnih 64KB, a sada mogu doseći i do 4 GB.

Ukratko ovdje ostavljamo vam dvije tablice da zabilježite razliku između zaglavlja IPv4 u odnosu na IPv6.

• Plavo: zajednička polja u oba zaglavlja Crvena: polja koja su uklonjena Zelena: polja koja su preimenovana u Žuta: nova polja

Kako znati našu privatnu, javnu i IPv6 IP adresu

Prije završetka podučavamo se kako znati naše IP adrese, opremu i usmjerivač.

Da biste saznali lokalnu IPv4 i IPv6 adresu u sustavu Windows 10, postoji nekoliko metoda, ali najbrži je način pomoću naredbenog retka. Otvorimo Start, utipkajte CMD i pritisnete Enter. Tamo ćemo pisati

ipconfig

I dobit ćemo rezultat.

A da bismo znali javnu IP adresu morat ćemo pribjeći našem pregledniku ili usmjerivaču. možemo učiniti na stranici:

Koji-je-moja-IP

I na kraju možemo provjeriti imamo li javnu IPv6 adresu na sljedeći način:

Test-IPv6

Ostavljamo vam nekoliko mrežnih vodiča vezanih uz temu

Jeste li znali da vaše računalo ima IPv6, jeste li znali da postoji? Ako imate bilo kakvih pitanja ili želite nešto istaknuti, rado ćemo vam pomoći iz komentara.