Адрес IPv6

26 авгутста 2010 года в московском институте медиа и дизайна «Стрелка» с открытой лекцией «Интернет сегодня» выступил Винтон Серф, один из создателей протокола TCP/IP. Отвечая на один из вопросов слушателей Серф заметил, что в 70-е годы прошлого века, во время работы над протоколом, была допущена серьезная ошибка при выборе числа значений для адресного пространства в сети.

Предпосылки появления протокола IPv6

Отметим, что беспокойство по поводу нехватки адресов IPv4 возникло уже на рубеже 1980-1990 годов. Если мы посмотрим на диаграмму динамики роста мирового Интернета в период между началами 1986 и 1997 годов (по данным Hobbes' Internet Timeline), то стоит признать, что оснований для беспокойства было более чем достаточно.

Динамика роста мирового Интернета

Бурный рост интереса к Интернет был обусловлен началом осуществления глобального гипертекстового проекта (World Wide Web) Тима Бернерса-Ли и появлением первых браузеров с графическим интерфейсом NCSA Mosaic (1993 г.) и Netscape Navigator (1994 г.). В результате Интернет получил большую привлекательность для бизнеса и рекламы.

Пути решения проблемы исчерпания адресов вызвали в интернет-сообществе бурные дискуссии и расхождения. Тем не менее, уже в первой половине 1990-х годов были созданы и внедрены ряд новых технологий таких, как бесклассовая адресация и трансляция сетевых адресов, позволивших оптимизировать использование адресного пространства протокола IPv4.

Одновременно с применением новых методов адресации проблемная группа проектирования Интернета (IETF) вела работу над новой версией IP протокола, получившей обозначение IPv6. Перед разработчиками стояла цель создать версию, в которой, в дальнейшем, не возникнет проблемы нехватки адресов, даже в случае неэффективного использования адресного пространства. Усилия IETF привели к стандартизации в 1998 протокола IPv6.

Общие сведения об адресе IPv6

Под адрес IPv6 отводится 128 бит. Таким образом, размер адресного пространства составляет 2128. Это огромное значение, позволяющее выдвинуть предположение, что в обозримом будущем увеличения длины адреса не потребуется.

Действительно, простые расчеты показывают:
2128 = 3,4 * 10 38
Численность населения Земли составляет около 7,3 млрд. (т. е. 7,3 * 10 9)
Значит, на одного человека приходится ≈ 4,7 * 1028 адресов IPv6.

128 бит адреса IPv6 представляются в виде 32 шестнадцатеричных чисел, разделенных на восемь групп по четыре шестнадцатеричных числа. Группа называется блоком, в качестве разделителя используется двоеточие. Регистр шестнадцатеричных цифр A, B, C, D, E, F не учитывается. Например, 2dfe:4b78:84a2:05c1:1516:7a3b:0210:8541

Структура адреса IPv6 имеет определенную иерархию, состоящую из трех частей:

  • Глобальный префикс (также называемый префиксом маршрутизации, назначается регистратором доменных имен в Интернет): занимает первые три блока;
  • Идентификатор подсети занимает четвертый блок;
  • Идентификатор интерфейса занимает последние четыре блока адреса.

Для нашего примера соответственно: глобальный префикс - 2dfe:4b78:84a2, идентификатор подсети - 05c1, идентификатор интерфейса - 1516:7a3b:0210:8541.

Протокол IPv6, несмотря на поддержку большинства операционных систем и улучшенные возможности, в настоящее время занимает достаточно малую долю сетевого трафика, не превышающую 10%.