IPv4 және IPv6 протоколдары | IP мекенжайын анықтау схемалары мен шектеулері
Интернет протоколы
IP (Internet Protocol) 1981 жылы IETF (Internet Engineering Task Force) RFC791 (Пікірлер сұрау) анықтамасында анықталған. IP – пакеттік коммутацияланатын байланыс желілерінде қолданылатын қосылымсыз протокол. IP деректерді бір хосттан екіншісіне жіберуді қамтамасыз етеді, мұнда хост IP мекенжайы деп аталатын бірегей нөмірмен анықталады. IP кепілді жеткізуді қолдамайды немесе жеткізу ретін сақтамайды. Ол ең жақсы күшпен жеткізу үшін жұмыс істейді, сондықтан ол пакеттік тарату желілеріндегі ең жақсы трафикке түседі. IP (TCP) үстіндегі қабат пакеттердің кепілдік берілген жеткізілімі мен реттілігін қамтамасыз етеді.
IP мекенжайы – компьютер желісіндегі хостты ғаламдық деңгейде бірегей анықтау үшін берілген сан. Нақты сөз мысалында сіз адамға жету үшін бірегей ел коды бар телефон нөмірі сияқты ойлай аласыз. Егер Элис Бобқа қоңырау шалғысы келсе, Элис Бобқа пакет жібергісі келсе, пакеттік байланыста Бобтың телефон нөміріне қоңырау шалады; Алиса пакетті Бобтың бірегей IP мекенжайына жібереді. Бұл IP мекенжайлары жалпыға ортақ IP немесе нақты IP деп аталады. Алиса Бобтың кеңсесіне қоңырау шалып, Бобқа жету үшін кеңейтім нөмірін ұрып жатқан жағдайды ойлап көріңіз. Кеңейтім нөміріне сырттан қол жеткізу мүмкін емес, себебі бұл кеңейтім жеке. (Ext 834929), сол кеңейтім нөмірі басқа компанияда да болуы мүмкін. (Компания B Ext 834929). Бұл IP әлеміндегі сияқты, жеке желіде пайдаланылатын Жеке IP мекенжайлары да бар. Оған сырттан тікелей қол жеткізу мүмкін емес және ол да бірегей емес.
IPv4
RFC 791-де анықталған
Бұл хосттарды анықтауға арналған 32 биттік сан. Осылайша, жалпы мекенжай кеңістігі 232, ол s-ке 4×109-ға жуық. IP мекенжай тапшылығын жою үшін классикалық және класссыз тұжырымдамаларда жұмыс істейді. Классты желі - желіні және желілердің хосттарын анықтауға арналған адрестеу жоспары. IPv4-те 5 A, B, C, D және E класы бар. А класында 32 биттің алғашқы 8 биттері желіні анықтайды, ал В класы алғашқы 16 бит, ал С сыныбында 24 бит. С класының мекенжайын қарастырсаңыз, алғашқы 24 бит желі бөлігін және соңғы 8 бит осы нақты желідегі хосттарды анықтау үшін анықтайды. Теориялық тұрғыдан С класындағы желіде тек 28, яғни 256 хост болуы мүмкін.
Мекенжай кеңістігінің шектелуіне байланысты CIDR (Класссыз доменаралық бағыттау) 1993 жылы енгізілді. Бекітілген желі бөлігі мен хост бөлігінің орнына, CIDR сәйкес ішкі желі маскалары бар желі мен хост бөлігінің айнымалы ұзындығын ұсынады.
IPv6
RFC 2460-да анықталған
IPv6 IP мекенжай кеңістігінің тапшылығын жеңу үшін енгізілген. IPv6 - мекенжай кеңістігі 2128 (шамамен 3,4×1038) болатын 128 биттік нөмір. Бұл кеңістік мәселелерін шешуге және трафикті бағыттауға икемділік береді.
Мекенжай пішімі:
Мұнда IPv6 жүйесінде бірінші 64 бит желі бөлігін анықтайды, ал қалған 64 бит хост мекенжай бөлігі болып табылады. IPv4 8 биттік екілік 4 блокта, ал IPv6 қос нүктемен бөлінген 16 бит он алтылық мәндердің 8 тобымен ұсынылған.
Мысалы: 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
Одан әрі оңай пайдалану үшін оны келесі ережелермен қысқартуға болады
(1) 16-биттік мәндегі бастапқы нөлдерді алып тастауға болады
(2) Мекенжайдағы нөлдердің дәйекті топтарының бір рет қайталануы қос қос нүктемен ауыстырылуы мүмкін
Сонымен 2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004 келесідей жазуға болады
2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
2607:f0d0:1002:0051::202:4
IPv6 негізгі мүмкіндіктері
(1) Үлкен мекенжай кеңістігі, себебі ол 128 бит
(2) Multicast үшін жақсартылған қолдаулар
(3) желілік деңгей қауіпсіздігін қолдау
(4) Ұтқырлыққа қолдау көрсетіледі
(5) Қажет болса кеңейтілетін тақырып
(6) Егер желі үлкенірек MTU-ға қолдау көрсетсе, IPv6 жүйесінде үлкен өлшемді пайдалы жүктемелерге қолдау көрсетіледі. (Джумбограммалар)
Қорытынды:
(1) IPv4 32 бит мекенжай кеңістігі, IPv6 сияқты 128 бит мекенжай кеңістігі.
(2) CIDR IPv4-ті оңтайландырылған пайдалану үшін енгізілді
(3) IPv4 пішімі төрт сегіздік және IPv6 - 8 блок он алтылық.
(4) IPv4 шектеулі мультикастты қолдаса да, IPv6 көп таратуды қолдайды
(5) IPv6 үшбұрышты бағыттауды болдырмайды, себебі ол Мобильділікті қолдайды
(6) IPv6 IPv4-тен үлкенірек пайдалы жүктемені қолдайды
(7) IP туннельдеу қазіргі уақытта IPv4 және IPv6 өзара байланысы үшін пайдаланылады.
