Опубликован: 30.07.2013 | Доступ: свободный | Студентов: 1713 / 59 | Длительность: 24:05:00
Лекция 2:

Адресация IPv6

Общепринятые функции внутриканальных адресов

Мы с вами "построили" мощный механизм зонирования адресов IPv6. Найдутся ли у нас для него более важные и распространенные применения, нежели создание вложенных частных сетей? Зоны величиной больше канала, но меньше вселенной находятся в ведении отдельных администраторов, которые сами решают, для чего именно применять зонный механизм. Поэтому для стандартных, общепринятых функций остается только внутриканальная область; но, как мы сами сейчас убедимся, этого вполне достаточно.

Напомним себе, что значит "общепринятый" в контексте TCP/IP. В Internet никогда не было стандартов в полном смысле этого слова, потому что никто никому их не навязывал и никто не следил за их соблюдением. Каждый сам решал, придерживаться ли RFC или нет, но тем, кто выдумывал свои собственные технические условия, не стоило удивляться, что их система ни с чем больше не совместима. Отсюда и появились общепринятые форматы данных, значения параметров и правила поведения сторон: они всего лишь известны и добровольно приняты теми, кто желает, чтобы их система могла взаимодействовать с остальным миром. Хотя "стандартный" и "общепринятый" для нас синонимы, последний гораздо лучше передает техническую философию Сети.

Внутриканальная область выгодно отличается тем, что ее свойства заранее четко определены: это всегда ровно один канал. Каждый реально существующий канал представляет собой зону этой области, потому что зоны IPv6 существуют независимо от назначенных адресов. Какие фундаментальные аспекты работы сети IP ограничены одним каналом?

В первую очередь, это продвижение пакетов (forwarding). Согласно фундаментальной модели IP — а IPv6 наследует ее без изменений, — пакеты перемещаются между узлами по каналам. Поэтому элементарным актом перемещения пакета от источника к адресату выступает шаг (hop) — передача пакета другому узлу IP в пределах одного канала, — а адрес сетевого интерфейса-получателя называют адрес следующего шага (next hop address), таким образом подчеркивая, что этот шаг может быть не последним на пути пакета.

Эти азбучные истины TCP/IP мы повторили только ради "синхронизации" с читателем.

Очевидно, что адресу следующего шага достаточно быть внутриканальным, потому что его функция — указать на сетевой интерфейс в пределах одного канала. Адреса большей области тоже можно применять в этой роли, однако содержащаяся в них информация явно избыточна.

Если мы рассмотрим маршрутизатор как роль узла, то она сводится только к продвижению транзитных пакетов, тогда как созданием и поглощением пакетов ведает роль, известная нам как хост. Следовательно, для выполнения функции маршрутизатора узлу вполне достаточно внутриканальных адресов. Преимущество подобного подхода в том, что транзитная инфраструктура сети26 То, что раньше называли "подсеть", то есть сеть за вычетом хостов. вообще не зависит от адресов, которыми хосты пользуются для сквозной передачи данных между собой. К примеру, если организация переходит к другому провайдеру услуг Internet и получает новый диапазон глобальных адресов взамен старого, ей не придется менять адреса на интерфейсах своих маршрутизаторов. Чтобы поощрить эту практику, мы выдвинем такое требование: каждый интерфейс маршрутизатора IPv6 обязан обладать как минимум одним индивидуальным внутриканальным адресом [§2.3 RFC 4861].

Второе возможное применение внутриканальных адресов — это распространение сведений, необходимых для автоматической настройки хостов. Здесь внутриканальные адреса способны разрешить "проблему курицы и яйца", когда хост не может получить из сети информацию для автоматической настройки своего сетевого интерфейса до тех пор, пока он не назначил интерфейсу адрес. Эта тема заслуживает развернутого обсуждения, и мы к ней еще вернемся ниже, в §5.4; а пока что, немного забегая вперед, скажем: хост IPv6 будет обязан поддерживать механизм автоматической настройки, а для этого его сетевому интерфейсу понадобится внутриканальный адрес [RFC 4862].

Подведем итог: каждый сетевой интерфейс IPv6 обязан иметь по меньшей мере один индивидуальный внутриканальный адрес [§2.1 RFC 4291]. Помимо него, интерфейсу понадобятся адреса в зонах большей величины. Ведь это лишь частный случай назначения одному интерфейсу нескольких адресов — полезной практики, принятой еще во времена IPv4 [§3.3.4.1 RFC 1122], — и мы пока что не обнаружили никаких причин отказаться от нее. Поэтому пусть у сетевого интерфейса IPv6 может быть несколько индивидуальных адресов, области27 Мы говорим "области", а не "зоны", потому что два адреса одного интерфейса никак не могут находиться в разных зонах одной области. И наоборот, если их области одинаковы, то и зона совпадает. Это следует из правил зонной топологии IPv6. и подсети которых могут как совпадать, так и быть разными [§2.1 RFC 4291].

Говоря проще, у сетевого интерфейса IPv6 может быть много индивидуальных адресов, а у некоторых или всех из них вполне может совпадать область, или даже префикс подсети. Подобный вывод о групповых адресах последует из этого, когда в §5.1 мы доберемся до розыска соседей, так как тогда интерфейсу IPv6 потребуется вплоть до одного группового адреса на каждый индивидуальный.

У этого простого, на первый взгляд, решения о поддержке множества адресов на интерфейсе IPv6 есть далеко идущие последствия для других протоколов. Вот только один пример. OSPF для IPv6 (OSPFv3) оперирует целыми каналами [§2.1 RFC 5340], а не отдельными подсетями, как делал его предшественник OSPFv2. Когда на каждом канале целое множество подсетей, прежний подход был бы неэффективен.

Сергей Субботин
Сергей Субботин

"Теоретически канал с адресацией EUI 64 может соединить порядка 2^63 "

запись вида 2^63  не понятна и отнимает время на попытку ее осмыслить.

ее можно заменить например на записи вида  264  или 1,8 * 1019

 

Павел Афиногенов
Павел Афиногенов

Курс IPv6, в тексте имеются ссылки на параграфы. Разбиения курса на параграфы нет.