Omówienie IPv6 - opis,charakterystyka

Adresy IPv6 mogą być przedstawiane na trzy różne sposoby, dokładna ich definicja znajduje się w RFC 2373 – opisującym Architekturę adresacji IP w wersji 6(ang. IP Version 6 Addressing Architecture). Zalecaną reprezentacją adresu jest jej najdłuższy zapis, który prezentuje wszystkie 32 szesnastkowe znaki składające się na adres IP.

Drugim sposobem przedstawienia adresu IP jest jego skompresowana reprezentacja. Powstała ona z myślą uproszczenia pisownie adresów przez człowieka. Kompresja jest możliwa wówczas, gdy w adres zawiera wartości zerowe.

Ostatnia możliwa metoda przedstawiania adresu IPv6 wiąże się z mechanizmami przejściowymi, gdzie adresy IPv4 są wbudowane w adresy IPv6. Metoda ta ma najmniejsze znaczenie , zastosowanie swe znajduje w sytuacjach gdzie stosuje się charakterystyczne mechanizmy przejściowe przykładowo automatyczny i zgodny z IPv4 tunel bądź dynamiczny protokół NAT-PT (ang. Network Address Translation Protocol Translation).

Preferowaną postacią adresu IPv6 jest jego najdłuższa reprezentacja składająca się z ośmiu pól szesnastkowych 16-bitowych oddzielonych dwukropkiem. Reprezentacja ta zwana jest również jako postać kompletna adresu IPv6. Każde 16-bitowe pole jest przedstawione tekstowo za pomocą czterech znaków heksadecymalnych, ogranicza to wartość szesnastkową każdego z 8 pól od wartości 0x0000 do 0xFFFF. Należy pamiętać, że w zapisie heksadecymalnym nie jest istotna wielkość liter alfanumerycznych.

Przykładowe adresy IPv6 w postaci preferowanej:

Normal 0 21 false false false PL X-NONE X-NONE

W rozwijającej się architekturze IPv6 bardzo powszechnym zjawiskiem jest stosowanie adresów zawierających długie ciągi zer. Specjalny mechanizm kompresuje kolejne ciągi „0” w dwóch sytuacjach:

1. Kolejne 16-bitowe pola składają się z samych zer
2. Zera znajdują się na początku adresu IPv6

W celu uproszczenia pisowni adresów IPv6 gdzie występuje wiele pól 16-bitowych złożonych z samych zer, zastępuje się te pola symbolem „::” – podwójnym dwukropkiem. Dzięki takim działaniom uzyskujemy znaczne skrócenie adresu IPv6. Architektura IPv6 dopuszcza niestety tylko jeden znak „::” w adresie IPv6. Dzięki metodzie kompresowania ciągów zer adresy IP mogą być bardo krótkie. Reprezentacja skrócona oznacza również, że adres IP może posiadać kilka sposobów przedstawienia.

W momencie zastąpienia ciągu zer symbolem podwójnego dwukropka, parser adresu ma możliwość określenia liczby skompresowanych zer. Następnie dodaje brakujące zera do przestrzeni między dwoma znakami do momentu uzyskania pełnego 128-bitowego adresu IPv6. Jeżeli w skompresowanym adresie znajdowałoby się więcej symboli „::”, parser nie byłby w stanie określić ilu zer zastępuje każdy z symboli, dlatego też kompresja umożliwia zastosowanie jednego znaku „::”.

Poniższe zestawienie prezentuje przykładowe adresy IPv6 zawierające 16-bitowe ciągi zer oraz format skrócony tych adresów IPv6. W kolumnie formatu preferowanego zastępowane ciągi zer wyróżniono pogrubieniem.

Przykładowe zestawienie adresów IPv6 w formacie preferowanym i w formacie skróconym:

Jak łatwo zauważyć ostatnia pozycja w tabeli jest postaci „FFFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF„. Jest to adres którego wszystkie bity mają wartość „1” Architektura IPv6 nie przewiduje kompresji ciągów „1” dlatego też adresu tego nie możemy skrócić. Formę skróconą z zastosowaniem symbolu „::” stosuje się tylko i wyłącznie gdy kilka sąsiednich pól 16-bitowych składa się wyłącznie z samych „0”.

Uwagę należy również zwrócić na przedostatnią pozycję w tabeli, gdzie w adresie występują 2 ciągi zer. Kompresji może ulec tylko jeden z nich ze względu na ograniczone możliwości parsera. Przykładowe błędne formaty skróconych sdresów IPv6 przedstawia poniższa tabela.

Ta metoda kompresji jak nazwa wskazuje jest stosowana oddzielnie do każdego 16-bitowego heksadecymalnego pola adresu IPv6 w sytuacji gdy zawiera ono przynajmniej jedno zero początkowe. Początkowe zera każdej z 8 części adresu mogą po prostu zostać usunięte, co może znacznie wpłynąć na długość adresu IPv6. Kompresja początkowych zer wymaga, w przypadku gdy całe 16-bitowe pole składa się z samych zer, aby jedno zero pozostało. Poniższe zestawienie prezentuje zastosowanie kompresji początkowych zer. W każdym skompresowanym adresie początkowe zera są usunięte natomiast pozostałe wartości zostały zawarte w adresie IPv6. W kolumnie adresów preferowanych pogrubione są znaki które uległy kompresji skracającej długość adresu IPv6.

Przykładowe zestawienie adresów IP w postaci preferowanej i ich odpowiedniki przy dokonanej kompresji początkowych zer w polach 16-bitowych:

Omówione wcześniej dwie metody kompresji można łączyć w celu jeszcze mocniejszego skrócenia adresów IPv6. Kolejne zestawienie prezentuje Adresy IPv6 w formacie preferowanym i ich odpowiedniki skompresowane przy użyciu dwóch wcześniej omówionych metod.
Przykładowe zestawienie adresów IP w postaci preferowanej i ich odpowiedniki przy dokonanej kompresji początkowych zer w polach 16-bitowych i jednocześnie przy kompresji ciągów zer przy użyciu znaku"::".

Ostatnia pozycja w tabeli zawiera 2 ciągi pól 16-bitowych składających się z samych zer. Pierwsze 3 pola zostały zastąpione znakiem „::” następne 2 pola złożone z samych zer zastąpiono dwoma zerami „0:0” kompresji także uległo początkowe zero z piątego pola adresu oraz 3 początkowe zera z ostatniego pola adresu IPv6.