Новая версия IP-протокола — IP v6

Создание новой версии IP-протокола версии 6, также называемого " IP Next Generation" (IP NG), стало основной мерой расширения адресного пространства Интернета. Одним из требований, предъявляемых к новой версии адресации, является поддержка не менее 1 миллиарда сетей. Чтобы достичь этого показателя используются 128-разрядные адреса.

Адресное пространство Ipv4 обеспечивает примерно 4, 3 млрд адресов, из них только 3, 7 млрд доступны для назначения, остальные зарезервированы для особых задач. Адрес IPv6 поддерживает 3, 4х10³⁸ адресов. Если каждому атому на поверхности Земли выделить IP-адрес версии 6, то адресов не только хватит, но и останется ещё на сотню таких же планет. Сегодня IP-адреса нужны не только каждому компьютеру, выходящему в сеть, но и каждому мобильнику, КПК, планшету, Ip-видеокамере, автомобилю, самолёту, телевизору, холодильнику, счётчику и любому другому электронному девайсу, пытающемуся выйти в сеть.

Как и в 4-й версии, IP-адрес версии 6 состоит из двух частей: идентификатора сети и идентификатора хоста.

Длина адреса IPv6 составляет 128 бит, он состоит из 48-битного глобального префикса, 16-битного идентификатора подсети и 64-битного идентификатора интерфейса.

Схема адресации 6-й версии разработана таким образом, чтобы она длительное время могла сосуществовать вместе с 4-й версией. Адрес IP версии 6 может содержать 32-разрядный адрес IP версии 4, который размещается в 32 младших разрядах. Признаком адреса является заполнение 80 первых битов нулями, за которыми следует 16 единичных или нулевых битов.

Преимущества IPv6:

- за счёт увеличенного адресного пространства обеспечивается автоконфигурация, которая поддерживает включение адресов канального уровня в адресное пространство сетевого уровня;

- широковещательные рассылки не используются, что исключает возникновение широковещательных штормов;

- контрольные суммы на сетевом уровне не используются;

- обеспечивается возможность мобильным пользователям перемещаться между сетями без прерывания установленных сетевых соединений;

- на основе IPv6 интернет становится более безопасным, поскольку обязательным является шифрование данных с помощью протокола IPsec;

- обладает улучшенной поддержкой трафика в реальном масштабе времени.

Для записи IP-адресов версии 6 используется шестнадцатеричная система счисления. Для записи одной цифры шестнадцатеричного IP-адреса в двоичной системе счисления требуется 4 разряда.

В шестнадцатеричной системе счисления основание системы равно 16, т.е. для записи чисел используется 16 символов: цифры от 0 до 9 и далее буквы латинского алфавита от A до F в соответствии с таблицей 3.3.

Таблица 3.3

При переводе чисел из 2-ой в 16-ую систему счисления надо число разбить на тетрады (по четыре разряда) и записать каждую тетраду соответствующей ей цифрой шестнадцатеричной системы счисления, недостающее число разрядов надо дополнить слева нулями.

Примеры:

1. 1001 1110₂ = 9E₁₆

2. 0010 0010₂ = 22₁₆

В адресе IPv6 каждый кусок по два байта записывается через двоеточие, например, так:
2001: 0db8: c9d2: aee5: 73e3: 934a: a5ae: 9551.

Для примера ниже рассмотрим один адрес IP версии 6:

01011000. 00000000. 11100011. 11000011. 01001000.11100011. 11010100.10010101. 00000000. 11000000.11110001. 10101010. 11011001.00100111. 10101010. 11111110

Адрес состоит из 128 разрядов (16 байтов) и его запись в двоичной системе крайне громоздка и неудобна. Покажем запись этого же адреса в десятичной системе с точечным разделением:

88.0.227.195.72.227.212.149.0.192.241.170.241.39.170.254

Такая запись также недостаточно компактна. Поэтому разработчики 6-й версии выбрали шестнадцатеричную запись с разделением двоеточиями. Адрес разбивается на 16-разрядные группы, разделенные двоеточиями.
Представленный выше в примере адрес будет иметь вид:

5800: E3C3: 48E3: D495: 00C0: F1AA: D927: AAFE

Адреса IPv6 отображаются как восемь групп по четыре шестнадцатеричных символа, разделённых двоеточием.

Если одна или более групп подряд равны 0000, то они могут быть опущены и заменены на двойное двоеточие (::). Например, адрес 2001: 0db8: 0000: 0000: 0000: 0000: ae21: ad12 может быть сокращён до 2001: db8:: ae21: ad12,

или адрес 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: ae21: ad12 может быть сокращён до:: ae21: ad12.

При использовании IPv6-адреса в URL необходимо заключать адрес в квадратные скобки:

https://[2001: 0db8: 11a3: 09d7: 1f34: 8a2e: 07a0: 765d]/

Если необходимо указать порт, то он пишется после скобок:

https://[2001: 0db8: 11a3: 09d7: 1f34: 8a2e: 07a0: 765d]: 8080/