IPv6 सिद्धांत और अभ्यास: IPv6 का एक परिचय

इस लेख के साथ, मैं आईपीवी 6 श्रृंखला शुरू करना चाहता हूं। मैं एक सिस्को अकादमी प्रशिक्षक हूं, इसलिए यदि आप नए CCNA रूटिंग और स्विचिंग की सामग्री में धाराप्रवाह हैं, तो आपको संभवतः चक्र में कुछ भी नया नहीं मिलेगा। हम IPv6 की संरचना और विशेषताओं के साथ-साथ सिस्को राउटर (रूटिंग आरआईपी, ओएसपीएफ, ईआईजीआरपी, एक्सेस कंट्रोल लिस्ट, आदि - यह कैसे जाता है) के बारे में बात करेंगे। पहले लेख में हम IPv6 पैकेट की संरचना, एड्रेस राइटिंग, उपसर्ग के बारे में बात करेंगे। चक्र का दूसरा लेख यहां उपलब्ध है । यह जानकारी शुरुआती लोगों के लिए उपयुक्त है, जिन्हें IPv4 और OSI मॉडल का कुछ ज्ञान है।
लेखों की श्रृंखला मेरे ब्लॉग की सामग्री पर आधारित है, जो बदले में, शिक्षण के अनुभव पर आधारित है, उपकरण और मुफ्त अनुवाद के साथ काम करना और आधिकारिक CCNA रूटिंग और स्विचिंग कोर्स को इंगित करना है।
तो चलिए शुरू करते हैं। मैं उन मानक तर्कों पर ध्यान नहीं देता जो IPv4 पते कुछ कम हैं, कि NAT और परदे के पीछे बैसाखी हैं, बैसाखी अभी भी काम कर रहे हैं, और कोई भी IPv6 पर स्विच नहीं करना चाहता है, इसके बजाय, बिंदु पर सही है।

IPv6 पते

IPv6 प्रोटोकॉल एड्रेस में 128 बिट्स होते हैं, अर्थात यह 32-बिट वाले IPv4 एड्रेस की तुलना में 4 गुना अधिक लंबा होता है। IPv4 की तरह, इस पते के दो भाग हैं: नेटवर्क और होस्ट। यही है, पते के सभी बिट्स का मूल्य समान नहीं है। बाईं ओर बिट्स का हिस्सा (उपसर्ग पर कितना निर्भर करता है) नेटवर्क को इंगित करता है, दाईं ओर के शेष बिट्स नेटवर्क के भीतर डिवाइस की पहचान करते हैं। होस्ट जानकारी संग्रहीत करने के लिए जिम्मेदार भाग को इंटरफ़ेस आईडी कहा जाता है। प्रोटोकॉल के पिछले संस्करण के विपरीत, आईपीवी 6 सबनेट मास्क का उपयोग नहीं करता है, क्योंकि वे बहुत लंबे होंगे, इसके बजाय, एक उपसर्ग का उपयोग किया जाता है। जो पते के बाद स्लैश के रूप में लिखा गया है। उदाहरण के लिए, / 64 उपसर्ग का मतलब है कि 128 बिट्स में से, पहले 64 नेटवर्क हैं, और बाकी (इस मामले में, दूसरा 64) मेजबान है। उपसर्ग बताता है कि नेटवर्क के बारे में जानकारी संग्रहीत करने के लिए पते में कितने बिट्स का उपयोग किया जाता है।
पता स्वयं दशमलव में नहीं, बल्कि हेक्साडेसिमल में लिखा जाता है - इतना छोटा। पते को 16 बिट्स (हेक्ससेट) के समूहों में विभाजित किया गया है और प्रत्येक समूह को चार हेक्साडेसिमल अंकों द्वारा दर्शाया गया है। बृहदान्त्र द्वारा हेक्सेट को अलग किया जाता है। इस प्रकार, पते में 8 हेक्सेट्स ([8 हेक्ससेट] * * [16 बिट्स एक हेक्सेट में] = [128 बिट्स] - पते की कुल लंबाई) होते हैं।

आईपीवी 6 रिडक्शन

उदाहरण पता: 2001: 0DB8: AA10: 0001: 0000: 0000: 0000: 00FB। यह इतने लंबे पते के साथ काम करने के लिए असुविधाजनक है, इसलिए वे एक संक्षिप्त रिकॉर्ड का उपयोग करते हैं।
इस पते को कम करने के लिए, दो नियमों को सफलतापूर्वक लागू किया जाना चाहिए।

नियम १

प्रत्येक हेक्सेट (4 अंकों का एक समूह) में, अग्रणी शून्य हटा दिए जाते हैं। उदाहरण के लिए, दूसरे हेक्सेट में, 0DB0 को DB0 से बदल दिया जाता है। यही है, बाईं ओर का शून्य हटा दिया गया है, दाईं ओर का शून्य जिसे हम स्पर्श नहीं करते हैं। यदि हेक्सेट में एक शून्य होता है, तो इसे एक शून्य से बदल दिया जाता है। इस प्रकार, पता 2001: 0DB0: 0000: 123A: 0000: 0000: 0000: 0030 को 2001 में बदल दिया गया है: DB0: 0: 123A: 0: 0: 0: 30। और, उदाहरण के लिए, लूपबैक पता 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0001 को 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 1 के साथ प्रतिस्थापित किया जाता है।

नियम २

यह नियम पहले के बाद ही लागू होता है। पता एक सबसे लंबे समूह का चयन करता है, जिसमें पूरी तरह से शून्य हेक्सेट शामिल है, अर्थात्, सबसे लंबा अनुक्रम ": 0: 0: 0: 0" "और इसे दो कॉलन" :: "द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। यह प्रतिस्थापन केवल एक बार और केवल सबसे लंबे अनुक्रम के साथ किया जा सकता है, क्योंकि, उदाहरण के लिए, हमने पते के दो स्थानों में ऐसा प्रतिस्थापन किया है, तो यह पुनर्स्थापित करना संभव नहीं होगा कि पहले और दूसरे मामलों में हमने कितने हेक्सेट को बदल दिया। एक महत्वपूर्ण बिंदु: आप एक के समूह को प्रतिस्थापित नहीं कर सकते: 0: के साथ ::, नियम दो केवल तभी लागू होते हैं जब एक से अधिक शून्य समूह हो।
उदाहरण के लिए, पिछले प्रतिस्थापन 2001: DB0: 0: 123A: 0: 0: 0: 30 से पता लें। पूरी तरह से खाली हेक्सेट्स का सबसे लंबा अनुक्रम ": 0: 0: 0:" है, यह "123A" हेडर के तुरंत बाद शुरू होता है। एक खाली हेक्सेट ("DB0" और "123A" के बीच) का अनुक्रम भी है, लेकिन यह एक लंबा है, इसलिए हम इसे बदल देंगे। पता बहुत छोटा हो जाएगा: 2001: DB0: 0: 123A :: 30 बेशक, IPv4 पते से अधिक लंबा, लेकिन मूल से बहुत कम।

संक्षिप्त रिकॉर्ड द्वारा स्रोत का पता प्राप्त करना

यह प्रक्रिया काफी तुच्छ है यदि हम पहले से ही जानते हैं कि पते कैसे छोटा करें।
पहले आपको यह गणना करने की आवश्यकता है कि पते में कितने हेक्टेट बचे हैं। हमारे मामले में, 2001 के पते पर: DB0: 0: 123A :: 30 में 5 हेक्टेट बचे हैं। हम जानते हैं कि पते में आठ हेक्सटेट्स शामिल होने चाहिए - इसका मतलब है कि "::" के बजाय हम तीन लापता नल लौटाते हैं, हमें 2001: DB0: 0: 123A: 0: 0: 0: 30 मिलता है। अब प्रत्येक समूह में जहाँ चार से कम अंक होते हैं, हम बाईं ओर इतनी संख्या में शून्य जोड़ते हैं कि समूह अन्य अंक बन जाए। परिणामस्वरूप, हमें स्रोत पता 2001: 0DB0: 0000: 123A: 0000: 0000: 0000: 0030 मिलता है।

उदाहरण

अब, हमारी समझ को मजबूत करने के लिए, यहाँ पते में कमी के कुछ उदाहरण दिए गए हैं। हम नियमों के अनुसार दो चरणों में कम करेंगे।

• FF80: 0000: 0000: 0000: 0123: 1234: ABCD: EF12 → FF80: 0: 0: 0: 123: 1234: ABCD: EF12 → FF80 :: 123: 1234: ABCD: EF12
• FF02: 0000: 0000: 0000: 0000: 0001: FF00: 0300 → FF02: 0: 0: 0: 0: 1: FF00: 300 → FF02 :: 1: FF00: 300
• 2001: 0DB8: 0000: 1111: 0000: 0000: 0000: 0200 → 2001: DB8: 0: 1111: 0: 0: 0: 200 → 2001: DB8: 0: 1111 :: 200
• 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0001 → 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 1 → :: 1
• 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000 → 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0 → 0 :: ::

शॉर्टहैंड में लूपबैक पता विशेष रूप से सुरुचिपूर्ण दिखता है :: 1। भले ही आप IPv6 का उपयोग नहीं करते हैं, लेकिन आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम में से एक पर काम करते हैं, आपके पास शायद यह प्रोटोकॉल स्थापित है। यह लूपबैक पिंग करके सत्यापित करना आसान है।

ping ::1 Pinging ::1 with 32 bytes of data: Reply from ::1: time<1ms Reply from ::1: time<1ms Reply from ::1: time<1ms Reply from ::1: time<1ms Ping statistics for ::1: Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss), Approximate round trip times in milli-seconds: Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms 

URL के रूप में IPv6 पते का उपयोग करते समय, इसे वर्ग कोष्ठक में संलग्न किया जाना चाहिए, और यदि आपको URL में URL निर्दिष्ट करने की आवश्यकता है, तो इसे कोष्ठक के बाहर लिखा जाना चाहिए - http: // [2001: 0db8: 11a3: 09d7: 1f34: 8a2e: 07a0: 765d]: 8080 /।

IPv6 पते के प्रकार

कई प्रकार के पते हैं:

• ग्लोबल यूनिकैस्ट IPv4 में सार्वजनिक पतों का एक एनालॉग है। ज्यादातर पते इसी वर्ग के हैं। ये पते पूरे इंटरनेट में अद्वितीय होने चाहिए, वे आईएएनए द्वारा क्षेत्रीय रजिस्ट्रारों को जारी किए जाते हैं, वे अपने प्रदाताओं को जारी किए जाते हैं, और ग्राहकों को प्रदाता जारी किए जाते हैं। इन पतों की रेंज "001" के बराबर पहले तीन बिट्स के साथ सभी पते हैं, जिसका अर्थ है कि 2000 से 3FFF तक की पहली हेक्सेट के साथ सभी पते। नेटवर्क 2001: 0DB8 :: / 32, जो, विनिर्देश के अनुसार, उदाहरण और प्रलेखन के लिए उपयोग किया जाता है, इस समूह से अलग से खड़ा है।
• स्थानीय पते ( लिंक-स्थानीय ) - एक ही स्थानीय नेटवर्क पर अन्य उपकरणों के साथ संवाद करने के लिए उपयोग किए जाने वाले पते। इन पतों की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि ट्रैफ़िक "से" या "से" इन पतों को रूट नहीं किया जाता है और, सिद्धांत रूप में, उस नेटवर्क से परे नहीं जा सकता है जिसमें यह बनाया गया था। इन पतों से विशिष्टता की आवश्यकता नहीं है - प्रत्येक नेटवर्क पर वे समान हो सकते हैं। पते विभिन्न विशेष उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, पड़ोसी खोज प्रक्रिया (आईपीवी 6 में एआरपी का एनालॉग) के लिए। इस तरह के पतों की सीमा FE80 :: / 10 है - जिसका अर्थ है FE80 से FEBF तक की सीमा में पहली हेक्सेट के साथ सभी पते।
• मल्टीकास्ट एड्रेस ( मल्टीकास्ट ) - मल्टीकास्ट मेलिंग के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले पते। ये सभी पते FF00 :: / 8 की सीमा में हैं, जिसका मतलब रूसी में "सब कुछ जो एफएफ से शुरू होता है" है। मुझे कहना होगा कि IPv6 में मल्टीकास्ट एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि इसमें प्रसारण पैकेट नहीं हैं और सभी मेलिंग मल्टीकास्ट हैं। यह एक बहुत बड़ा विषय है, इसलिए हम निम्नलिखित लेखों में से एक में आईपीवी 6 में मल्टीकास्ट के बारे में बात करेंगे।
• लूपबैक - विशेष पता :: १। इसके लिए जाने वाले सभी पैकेट डिवाइस से आगे नहीं जाते हैं, लेकिन वापस आईपी लेयर में आते हैं। इस प्रकार, यह पता IPv4 में 127.0.0.1 के समान है। पिंग :: 1 कमांड का उपयोग करके, आप यह देख सकते हैं कि क्या विशेष रूप से टीसीपी / आईपी और आईपीवी 6 प्रोटोकॉल स्टैक कंप्यूटर पर स्थापित हैं।
• अनिर्दिष्ट पता - एक पता जिसमें केवल शून्य हो। इसे संक्षिप्त रूप में "::" लिखा जाता है। इस तरह के एक पते को एक इंटरफेस नहीं सौंपा जा सकता है, लेकिन कुछ पैकेटों में प्रेषक पते के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब किसी डिवाइस ने अभी तक स्वचालित कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करके आईपी पता प्राप्त नहीं किया है, तो इसके बारे में भी निम्नलिखित लेखों में से एक है।
• विशिष्ट स्थानीय पते ( अद्वितीय स्थानीय ) - IPv4 में निजी पते का एक एनालॉग, अर्थात, उन्हें हमारे आंतरिक नेटवर्क में रूट किया जा सकता है, लेकिन उन्हें इंटरनेट पर विज्ञापित नहीं किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, आईपीवी 6 का मतलब उस निजी पते को छोड़ देना है जिसमें वे पहले इस्तेमाल किए गए थे। IPv4 में, निजी पतों का उपयोग मुख्य रूप से सार्वजनिक पतों की कमी के कारण और कभी-कभी सुरक्षा कारणों से किया जाता है। IPv6 में, आपको केवल स्थानीय पते का उपयोग करने की आवश्यकता है, यदि सुरक्षा कारणों से, इस नेटवर्क से ट्रैफ़िक और इसमें हमारी जिम्मेदारी वाले क्षेत्र से आगे नहीं जाना चाहिए। अन्य सभी मामलों में, वैश्विक यूनिकैस्ट पते का उपयोग करें।
• IPv4 के लिए मैप किए गए IPv4 पते ( IPv4 एम्बेडेड ) फॉर्म के पते हैं :: ffff: xxxx: xxxx, जहां xxxx: xxxx कुछ IPv4 पता है जिसे हेक्साडेसिमल में परिवर्तित किया गया है। इन पतों का उपयोग उन उपकरणों के लिए किया जाता है जो IPv6 का समर्थन नहीं करते हैं और प्रोटोकॉल के पुराने संस्करण के एड्रेस स्पेस को नए के एड्रेस स्पेस में मैप करने का एक तरीका प्रदान करते हैं।

यह ऊपर कहा गया था कि, एक नियम के रूप में, एक विशाल नेटवर्क क्लाइंट (64 बिट्स उपसर्ग) को दिया जाता है, और पहले 64 बिट्स नेटवर्क पहचानकर्ता होते हैं। हालांकि, यह स्पष्ट है कि इस नेटवर्क में स्वयं एक पदानुक्रमित संरचना भी है। एक नियम के रूप में, क्षेत्रीय रजिस्ट्रार प्रदाता को उपसर्ग / 48 के साथ एक नेटवर्क देता है, और प्रदाता स्वयं से एक और 16 बिट्स जोड़ता है और उपसर्ग / 64 के साथ 65536 नेटवर्क प्राप्त करता है, जो तब वह अपने ग्राहकों को देता है।
UPD1: टिप्पणियों से पता चलता है कि "क्षेत्रीय रजिस्ट्रारों ने डिफ़ॉल्ट रूप से या अधिक पतों द्वारा / 32 नेटवर्क दिए हैं यदि आप इसे सही ठहरा सकते हैं।"
UPD2: IPv4 एम्बेडेड पते के बारे में टिप्पणियों में एक महत्वपूर्ण नोट: “मैप किए गए पते मुख्य रूप से दोहरे-स्टैक में उपयोग किए जाते हैं। जब एक IPv6 सॉकेट दोनों प्रोटोकॉल (IPv4 और IPv6) के लिए बनाया जाता है, तो IPv6 पते हर जगह उपयोग किए जाते हैं। यही है, अगर IPv4 के माध्यम से डेटा इस सॉकेट के माध्यम से आया, तो पता अभी भी ऊपर वर्णित IPv6 मैप किए गए पते के रूप में प्रदर्शित होगा। लिंक स्तर पर, कोई अंतर नहीं होगा। अच्छा IPv4 होगा, एकमात्र अंतर उपयोगकर्ता के लिए प्रदर्शन के एकीकरण में है। "
UPD3: चक्र का दूसरा लेख तैयार है।
UPD4: एक चौकस उपयोगकर्ता ने मुझे दिलचस्प जानकारी के कारण पते में कमी के बारे में सूचित किया, जिसके बारे में मुझे नहीं पता था। नियम 2 , RFC5952 के अनुसार, केवल तभी लागू होता है जब हमारे पास एक से अधिक समूह हों जिनमें शून्य शामिल हो। वह है: ... 0: ... को प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता ... :: ..., लेकिन ...: 0: 0: ... - यह पहले से ही संभव है।