Основные типы адресации

IP-адресация в версии 6

Принципиальным решением устранения дефицита сетевых адресов является расширение адресного поля с 4-байтного (текущей версии IPv4) на 16-байтное (в новой версии IPv6) [56, 58, 66, 67, 70]. Адреса присваиваются интерфейсам; если к интерфейсу подключен один узел, то его адрес совпадает с адресом узла. Адресация использует бесклассовую систему междоменной маршрутизации (Classless Inter Domain Routing, CIDR).

Предложено три формы представления адреса:

• Предпочтительная форма (шестнадцатеричная система счисления с двоеточием) – восемь 16-битовых шестнадцатеричных чисел, разделенных двоеточием. Например, FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210.
• Сжатая форма – запись длительной последовательности "0" путем введения двойного двоеточия. Двоеточие допускается использовать только в одном месте адреса. Например, адрес 1080:0:0:0:8:800:200C:417A может быть представлен в виде 1080::8:800:200C:417A.
• Смешанная форма – шесть старших чисел (96 бит) записываются в предпочтительной форме, а младшие числа (32 бита) представляются в виде, принятом в IPv4. Например, 0:0:0:0:0:0:13.1.68.3, или в сжатой форме ::13.1.68.3.

Длина префикса записывается в конце адреса и отделяется от него косой линией. Например, адрес 12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/60 содержит 60 битовый префикс 12AB:0000:0000:CD3, или в сжатой форме 12AB:0:0:CD30::/60.

В версии IPv6 имеется три типа адресов.

Индивидуальный адрес (Unicast address). Индивидуальные адреса определяют единственный интерфейс. Пакет, посланный по такому адресу, доставляется на указанный интерфейс. Для облегчения функции маршрутизации индивидуальный адрес формируется в виде составного адреса (AGUA — Aggregatable Global Unicast Address).

Альтернативный адрес (Anycast address). Адрес такого типа относится к различным узлам, но имеет один и тот же адресный префикс. Например, все компьютеры соединены одной и той же физической сетью, использующей один и тот же префикс. Пакет, посланный по альтернативному адресу, должен быть доставлен точно к одному из участников группы ближайшим или наиболее доступным маршрутом, который имеет наименьшую метрику. Транспортировка пакета предполагается по фиксированному пути путем создания стека выборочных адресов.

Широковещательный адрес (Multicast address). Широковещательный адрес определяет группу интерфейсов. Каждый участник этой группы может иметь или не иметь один префикс. Участники могут быть или не быть подключены к одной и той же физической сети. Пакет, посланный по широковещательному адресу, доставляется каждому участнику этой группы.

Имеются специальные адреса. Не специфицированный адрес 0:0:0:0:0:0:0:0 используется при запросе назначения адреса, адрес шлейфа (loopback) 0:0:0:0:0:0:0:1 — для посылки пакета самому себе. Эти и еще некоторые типы адресов уже упоминались в предыдущем разделе.

Распределение адресного пространства

Адресное пространство имеет много различных функций. Разработчики IP-адресов разделили адресное пространство на две части, первая из которых называется тип префикса. Этот префикс переменной длины определяет цель адреса. Коды разработаны так, что нет кода, идентичного первой части любого другого кода. Таким путем удается избежать неопределенности; когда выдается адрес, тип может просто быть определен. Рисунок 2.3 показывает формат IPv6-адреса.

Рис. 2.3. Структура адреса в IPv6

Существуют рекомендации по величине длины полей, и длина полей внутри формата может изменяться.

таблицa 2.7 показывает префиксы для каждого типа адреса. Третья колонка показывает долю каждого типа адреса относительно полного адресного пространства.

Индивидуальный адрес

Формат адреса показан на Рис. 2.4

Рис. 2.4. Формат индивидуального адреса

Поля для индивидуального адреса следующие:

• Тип идентификатора. Это 3-битовое поле определяет адрес как адрес, выдаваемый поставщиком.
• Идентификатор регистрации. Это 5-битовое поле указывает агентство, которое зарегистрировало адрес. В настоящее время определены три центра регистрации. INTERNIC (код 11000) – это центр для Северной Америки; RIPNIC (код 01000 ) – это центр для Европейской регистрации; и APNIC (код 10100 ) – это для стран Азии и Тихого океана.
• Идентификатор поставщика. Поле переменной длины, определяющее поставщика для доступа к Интернету. Для этого поля рекомендовано 16 бит длины.
• Идентификатор абонента. Для этого поля рекомендуется длина поля 24 бита.
• Идентификатор подсети. Каждый абонент может иметь много различных подсетей, и каждая сеть может иметь различный идентификатор. Идентификатор сети определяет заданную сеть на территории подписчика. Для этого поля рекомендована длина 32 бита.
• Идентификатор узла. Последнее поле определяет идентификацию узла, подключенного к подсети. Для этого поля рекомендована длина 48 бит, чтобы сделать его совместимым с 48-битовым адресом линии (физической), используемой Ethernet-ом. В будущем этот линейный адрес будет, вероятно, тот же самый, что физический адрес узла.

Индивидуальный адрес можно рассматривать как иерархическую адресацию, старшая часть которой используется магистральными маршрутизаторами, а младшая – маршрутизаторами низшего уровня. В совокупности старшие разряды адреса (префикс провайдера и префикс абонента) образуют составной адрес абонента, префикс провайдера — префикс абонента и префикс подсети — составной адрес подсети; а младшие – адрес узла в этой подсети.