IPv6

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
TCP/IP-pino
sovelluskerros

sovelluskerros
BGP · DHCP · DNS · ESMTP · FTP · HTTP · IMAP · IRC · LDAP · MGCP · NNTP · NTP · POP3 · RPC · RTP · RTSP · SIP · SMTP · SNMP · SOCKS · SSH · Telnet · TLS/SSL · XMPP
kuljetuskerros

kuljetuskerros
TCP · UDP · DCCP · SCTP · RSVP · RIP · ECN
verkkokerros

verkkokerros
IP (IPv4 ja IPv6) · ICMP · ICMPv6 · IGMP · IPsec
siirtokerros ARP · IS-IS · NDP · OSPF · L2TP · PPP

IPv6 on nykyisen IP-protokollan (IPv4) seuraajaksi kehitetty protokolla. IPv6 tunnettiin varhaisessa kehitysvaiheessaan myös nimellä IPng eli IP next generation. Sen tärkein ero IPv4:ään on osoitteen pituus ja osoiteavaruuden laajuus. IPv6:ssa käytetään 128-bittisiä osoitteita, jolloin yhdessä verkossa voi olla yli 340 sekstiljoonaa (340 · 1036) solmua siinä missä IPv4:n osoitteen pituus on vain 32 bittiä ja IPv4-verkossa voi olla vain noin neljä miljardia (4 · 109) solmua.

IPv6 on verkossa toimivalle laitteelle sama asia kuin puhelinnumero puhelimelle: jokaisella laitteella on oma osoitteensa ja siihen saadaan suora kaksisuuntainen yhteys. IPv6-protokollaa voi hyödyntää esimerkiksi IoT-palveluissa.[1]

IPv4-osoitteiden puute[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tärkein syy IPv6:n kehittämiseen oli nykyisin käytössä olevan IPv4-protokollan osoiteavaruuden pienuus. IPv4-osoitteiden loppumisesta on esitetty useita arvioita. Euroopassa IP-osoitteita hallinnoivan RIPEn vuonna 2007 esittämän arvion mukaan IPv4-osoiteavaruus olisi loppunut vuoteen 2011 mennessä.[2]

IPv4-osoitteiden loppumista on kyetty siirtämään käyttämällä osoitteenmuunnostekniikoita ja muuttamalla IP-osoitteiden jakamista tehokkaammaksi. Osoitteenmuutoksien avulla suurikin joukko koneita voi jakaa yhtä aikaa yhden IP-osoitteen. Toisaalta juuri osoitteenmuunnostekniikat vaikeuttavat monien uusien palvelujen, kuten IP-puheen tai vertaisverkkojen käyttöä. Osoitteiden jakamista on tehostettu jakamalla organisaatioille entistä sopivamman kokoisia osoitenippuja, mikä on vähentänyt käyttämättömien mutta varattujen osoitteiden määrää. Toisaalta muuttamalla verkkojen konfigurointia dynaamisemmaksi esimerkiksi DHCP-protokollan avulla on voitu kierrättää entistä pienempää määrää osoitteita niille jotka sitä sillä hetkellä tarvitsevat.

IPv6:n uusia ominaisuuksia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

IPv6:ssa on pyritty siihen, että tietoliikenneverkon perustehtävä – pakettien välittäminen päätelaitteelta toiselle – on mahdollisimman yksinkertainen. Ylimääräisistä tarkistussummien laskemisesta on luovuttu.

Perus-IPv6:n ohella on kehitetty myös muita tekniikoita täydentämään IPv4:n puutteita:

  • IPsec on Internetin tietoturva-arkkitehtuuri, joka suojaa yhteyksiä salakuuntelulta ja väärinkäytöksiltä
  • Mobile IPv6 mahdollistaa Internet-laitteiden liikkumisen verkosta toiseen ilman, että yhteydet katkeavat
  • SSM (Single Source Multicasting) on tehokas ja skaalautuva tapa lähettää vaikkapa videolähetettä Internetissä monille vastaanottajille
  • Tilaton autokonfiguraatio (stateless autoconfiguration) on IPv6:n uusi tapa konfiguroida IP-laitteelle osoite ja muut asetukset automaattisesti ilman, että käyttäjän tarvitsee tehdä laitteelle muuta kuin kytkeä se verkkoon

Kaikki näistä tekniikoista on sovitettu myös nykyisen IPv4:n päälle. IPsec on saanut kohtalaisen hyvin suosiota etäkäytössä ja lähiverkkojen yhdistämisessä. Osa salaustarpeista ratkaistaan jo nyt SSL:llä.

MobileIPv6:n käyttö on vielä vähäistä. Osan liikkuvuuden hallinnasta pystytään toteuttamaan peruskerroksen ratkaisuilla (esimerkiksi GPRS).

SSM edellyttää Internetin runkoreitittimien tukea. Operaattorit eivät ole nähneet SSM:lle vielä olevan kysyntää eivätkä tue sitä.

Tilaton autokonfiguraatio on toteutettu IPv4:n yhteydessä APIPA-standardina (Automatic Private IP Addressing). Niin APIPA kuin IPv6:n tilaton autokonfiguraatio eivät kykene konfiguroimaan kaikkia verkon ominaisuuksia, kuten DNS-palvelimia, joten automaattiseen konfigurointiin käytetty protokolla DHCP on edelleen tarpeellinen IPv6:n kanssa.

IPv6-sanastoa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

IPv6:n yhteydessä on pyritty irtautumaan vanhasta ARPANET-verkon ajoilta periytyvästä sanastosta, kuten verkkoasemista (isäntäkone, host computer) ja yhdyskäytävistä (gateway). IPv6-verkossa on solmuja (node), solmu joka yhdistää verkkoja toisiinsa on nimeltään reititin (router).

Osoitteen esitys[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

IPv6-osoitteen esitysmuodon purkaminen binäärimuotoon.

Tekstimuodossa esitettäessä 128-bittiset IPv6-osoitteet jakautuvat kahdeksaan 16-bittiseen heksadesimaalisarjaan. Esimerkiksi 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334 on kelvollinen IPv6-osoite. Kaikki sarjan etunollat voidaan jättää esittämättä. Pelkkiä nollia sisältävät peräkkäiset sarjat voidaan lyhentää kahdella kaksoispisteellä '::' yhdessä kohtaa osoitetta. Esimerkiksi seuraavat osoitteet ovat kaikki kelvollisia ja viittaavat samaan osoitteeseen:

 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1420:57ab
 2001:0db8:0000:0000:0000::1420:57ab
 2001:0db8:0:0:0:0:1420:57ab
 2001:0db8:0:0::1420:57ab
 2001:0db8::1420:57ab
 2001:db8::1420:57ab

IPv6-paketti[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

IPv6-paketti koostuu otsikkotiedoista ja data-osiosta. Otsikkotiedot ovat tarpeen mukaan vaihtelevan mittaisia.

Pakolliset otsikkotiedot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

+ 0 - 3 4 - 11 12 - 15 16 - 23 24 - 31
0 Versio Luokkakenttä Vuon tunniste
32 Kuorman pituus Seuraava otsikko Elinaika
64 Lähdeosoite
96
128
160
192 Kohdeosoite
224
256
288

Versio

Ilmoittaa protokollan version, joka tässä tapauksessa on kuusi.

Luokkakenttä

Ilmoittaa paketille halutun luokan sen tarvitseman palvelun perusteella.

Vuon tunniste

Ilmoittaa mihin vuohon paketti kuuluu. Lähdeasemasta kohdeasemaan saattaa olla samanaikaisesti useampi vuo, jotka voidaan tällä kentällä eritellä.

Kuorman pituus

Ilmoittaa IPv6-paketin pakollisen otsikon jälkeisen osan pituutta okteteissa (tavuissa). Arvo 0 tarkoittaa poikkeuksellisesti 65535 (kentän maksimiarvo) tavua suurempaa megapakettia.

Seuraava otsikko

Ilmoittaa mahdollisen seuraavan otsikon tunnisteen.

Elinaika

Ilmoittaa paketille halutun elinajan. Normaalisti tämä asetetaan maksimiin eli 255:een, koska jokainen reititin vähentää vastaanottamansa paketin elinikää yhdellä. Eliniän saavuttaessa arvon 0 reitittimen on pudotettava se liikenteestä.

Lähdeosoite

Ilmoittaa lähettävän verkkosovittimen 128-bittisen IPv6-osoitteen.

Kohdeosoite

Ilmoittaa kohteena olevan verkkosovittimen 128-bittisen IPv6-osoitteen.

Lisäotsikot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Hyppyoptio-otsikko[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

(Pituus on 32 bitin monikerta)

0 - 7 8 - 15 16 - 31
Seuraava otsikko Lisäotsikon pituus Optiot

Optiot jatkuvat

Kohdeoptio-otsikko[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Rakenne täsmälleen sama kuin Hyppyoptio-otsikolla.

Reititysotsikko[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

(Pituus on 32 bitin monikerta)

0 - 7 8 - 15 16 - 23 24 - 31
Seuraava otsikko Lisäotsikon pituus Reititystyyppi Solmuja jäljellä

Data

Lohkomisotsikko[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

(Pituus: 64-bittiä)

+ 0 - 7 8 - 15 16 - 28 29 - 30 31
0 Seuraava otsikko Varattu Fragment Offset Res M
32 Tunnistus

Todennusotsikko[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

(Pituus on 32 bitin monikerta)

+ 0 - 7 8 - 15 16 - 31
0 Seuraava otsikko Kuorman pituus Reserved
32 Turvallisuusindeksi
64 Järjestysnumero
96-
Autentikointidata (pituus vaihtelee)

Salausotsikko[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

(Pituus on 32-bitin monikerta)

0 - 7 8 - 15 16 - 23 24 - 31
Turvallisuusindeksi
Järjestysnumero

Dataa (pituus vaihtelee)

lisää dataa Täyte (0 - 2040 bittiä)
lisää täytettä Täytteen pituus Seuraava otsikko

Autentikointidataa (pituus vaihtelee)

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]