Обзор проблемы несовместимости протоколов IPv4 и IPv6 и способы её решения | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 21 декабря, печатный экземпляр отправим 25 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №12 (198) март 2018 г.

Дата публикации: 25.03.2018

Статья просмотрена: 319 раз

Библиографическое описание:

Шеремет А. Ю. Обзор проблемы несовместимости протоколов IPv4 и IPv6 и способы её решения // Молодой ученый. — 2018. — №12. — С. 29-31. — URL https://moluch.ru/archive/198/48934/ (дата обращения: 10.12.2019).



В настоящее время в связи с тем, что Internet проникает в новые страны и новые отрасли промышленности, IP-адреса в массиве IPv4 закончились, и вопросу перехода с IPv4 на IPv6 уделяют много внимания. Коммерческий бум вокруг Internet и использование ее технологий при создании intranet привели к появлению в сетях TCP/IP, ранее использовавшихся в основном научных целях, большого количества приложений нового типа, работающих с мультимедийной информацией. Эти приложения чувствительны к задержкам передачи пакетов, так как такие задержки приводят к искажению передаваемых в реальном времени речевых сообщений и видеоизображений. Некоторые технологии вычислительных сетей, например, frame relay и ATM, уже имеют в своем арсенале механизмы для резервирования полосы пропускания для определенных приложений. Однако эти технологии еще не скоро вытеснят традиционные технологии локальных сетей, не поддерживающие мультимедийные приложения (например, Ethernet). Следовательно, необходимо компенсировать такой недостсток сетевого уровня, то есть средствами протокола Ip

В IPv6 существует три различных типа адресов:

  1. Unicast — определяет конкретный уникальный хост в сети
  2. Multicast — идентифицирует группу хостов или интерфейсов, при отправке пакета на этот адрес он доставляется на каждый хост группы
  3. Anycast — тоже объединяет несколько хостов, но имеет существенное отличие от Multicast — пакет, посланный на Anycast-адрес, доставляется только ближайшему к отправителю участнику группы.

Новый протокол обеспечивает возможность широкого вещания — в этом случае одни и те же данные одновременно отправляются нескольким адресатам. Обнаружение недоступности соседей — это функция, позволяющая узлу следить за тем, доступен ли соседний узел, что повышает эффективность обнаружения ошибок и восстановления, если узлы внезапно становятся недоступными.

При внедрении протокола IPv6 в существующую структуру Internet, базовым протоколом которого является в настоящее время протокол IPv4, появляются две основные проблемы:

  1. Обеспечение взаимодействия по IPv6 между двумя и более изолированных локальных сетей IPv6, изолированных в сети IPv4.
  2. Несовместимость IPv6 и IPv4

Для решения данных проблем используется: туннелирование, двойной стек, ALG, бесконтекстный IP/ICMP транслятор

Двойной стек — в данном случае на каждом хосте IPv6, где требуется взаимодействие с хостами IPv4, устанавливается стек протокола IPv4 и выделяется IP-адрес. После этого этот хост сможет взаимодействовать с хостами IPv4 и IPv6. Это самый простой и радикальный метод решения проблемы совместимости. Недостатки данного метода:

  1. Требуется дополнительная установка и конфигурация программного обеспечения на каждом таком хосте.
  2. Все маршрутизаторы в цепи должны поддерживать как протокол IPv4, так и протокол IPv6.

Мы видим, что данный метод требует повышенные требования к ресурсам хостов, огромное количество времени и усилий системного администратора.

Второй метод — ALG(шлюз прикладного уровня) — преобразование трафика сетевого приложения из трафика IPv4 в трафик IPv6 и наоборот, путем создания специального прикладного программного обеспечения для каждого используемого сетевого приложения. Недостаток один — необходимость создания AGL-шлюзов в количестве, соответствующем сетевым приложениям.

Туннелирование — данный метод позволяет создавать туннели IPv6 сквозь существующие IPv4 сети, не поддерживающие протокол IPv6. Такие туннели можно создать как вручную, так и автоматически различными способами. Так же они объединяют отдельные IPv6 сети между собой. Входя в такой туннель, пакеты IPv6 инкапсулируются в пакеты IPv4 и пересылаются по сетям IPv4 на другой конец туннеля. Там они деинкапсулируются и обрабатываются далее как обычные IPv6 пакеты. Данное решение проблемы совместимости — частичное, так как оно обеспечивает создание наложенных IPv6 сетей поверх существующий сетевой инфраструктуры. Данный метод не обеспечивает взаимодействие хостов IPv4 и IPv6.

Бесконтекстный IP/ICMP транслятор — данный механизм предполагает установку на границе IPv6 сети специального агента, осуществляющего трансляцию протоколов. При этом IPv6 хостам присваиваются специальные IPv4-транслируемые адреса. Приходящие извне IPv4 пакеты перенаправляются этому агенту, проходя который, они подвергаются преобразованию к формату протокола IPv6 и пересылаются далее к своим получателям. Ответные пакеты, идущие от IPv6 хостов к IPv4 хостам так же должны пройти через IP/ICMP транслятор. Пройдя транслятор, пакеты IPv6 становятся пакетами IPv4 и доставляются по назначению. Главное удобство данного механизма — прозрачность для взаимодействующих хостов и полная бесконтактность, что существенно облегчает ее реализацию и использование.

http://panda.ispras.ru/~ipv6/Diplom_image012.gif

Рис. 1. Модель конфигурации сети. Весь трафик проходит через IP/ICMP транслятор

Область применения данного метода — ранний этап перехода к протоколу IPv6, но в дальнейшем его применение будет ограничено. Схема IP/ICMP трансляции является односторонней в том смысле, что она предназначена для интеграции IPv6 сетей с IPv4 Internet, но не наоборот.

Литература:

  1. Развитие стека TCP/IP: протокол IPv6 [Электронный ресурс]. — Режим доступа к ресурсу: http://al.km.ru/.
  2. Рудь И. Обзор протокола IPv6 [Электронный ресурс] / И. Рудь. — Режим доступа к ресурсу: http//www.opennet.ru/base/net/ipv6_intro.txt.html.
Основные термины (генерируются автоматически): ICMP, ALG, сеть, пакет, хост, двойной стек, TCP, протокол, ATM, транслятор.


Похожие статьи

Сравнение некоторых модификаций протокола TCP с ARTCP

Протокол TCP применяется в тех случаях, когда требуется гарантированная доставка сообщений.

· ARTCP не интерпретирует потерю пакета как признак перегрузки сети, используя вместо этого темпоральные характеристики потока.

Роль протокола TCP в современных компьютерных сетях.

Данная компьютерная сеть построена на стеке протоколов TCP/IP (данный стек, разработанный по инициативе Министерства

То есть протокол UDP, в отличие от протокола TCP, не обращает никакого внимания на утерю пакетов, даже несмотря на их количество.

Сетевые атаки. Виды. Способы борьбы | Статья в сборнике...

Такой доступ ко всем пакетам, передаваемым от провайдера в любую другую сеть, может, к примеру, получить сотрудник этого провайдера.

В ходе атак DoS могут использоваться обычные Интернет-протоколы, такие как TCP и ICMP (Internet Control Message Protocol).

Методика измерения пропускной способности в сетях TCP/IP

Методика основана на тестировании сети пакетами разных размеров. Список ключевых слов.

Для определения доступной пропускной способности сети от сервера к нам требуется указать URL достаточно большого файла на сервере. abget эмулирует TCP протокол, чтобы...

Метод анализа сетей IPv4 и IPv6 | Статья в журнале...

В отличие от естественной задержки при передаче в сети, джиттер появляется не из-за самого факта задержки, а по причине флуктуации времени задержки от пакета к пакету.

Развитие стека TCP/IP: протокол IPv6 [Электронный ресурс].

Протокол TACACS+ | Статья в журнале «Молодой ученый»

Например: если пакет был перехвачен и содержит пароль пользователя, перехваченный пакет был бы поставлен

С подключением TCP ориентированный протокол более надежный, это

Это определило хост, который настроен как сервер AAA и ключ шифрования, ключ должен...

Особенности MPLS для управления трафиком в IP-сетях

MPLS (Multi Protocol Label Switching) — это технология быстрой коммутации пакетов в многопротокольных сетях, основанная на использовании меток. MPLS разрабатывается и позиционируется как способ построения высокоскоростных IP-магистралей...

Разработка программного модуля для фильтрации сетевого трафика

В настоящее время анализ сетевого трафика при фильтрации пакетов проводится и на транспортном уровне [1].

− IР и(IP-адрес назначения); − тип транспортного уровня (TCP, UDP, ICMP)

Поскольку трафик из внешних и внутренних сетей имеет разную информативность и...

Сравнительный обзор сетевых интерфейсов для коммутации...

TCP/IP — набор сетевых протоколов (IP, ARP, TCP, UDP, ICMP, и т. д.). Протоколы TCP/IP образуют стек

Стек протоколов TCP/IP включает в себя: транспортный и сетевой уровень.

TCP также оперирует портами и позволяет приложениям обмениваться пакетами данных.

Похожие статьи

Сравнение некоторых модификаций протокола TCP с ARTCP

Протокол TCP применяется в тех случаях, когда требуется гарантированная доставка сообщений.

· ARTCP не интерпретирует потерю пакета как признак перегрузки сети, используя вместо этого темпоральные характеристики потока.

Роль протокола TCP в современных компьютерных сетях.

Данная компьютерная сеть построена на стеке протоколов TCP/IP (данный стек, разработанный по инициативе Министерства

То есть протокол UDP, в отличие от протокола TCP, не обращает никакого внимания на утерю пакетов, даже несмотря на их количество.

Сетевые атаки. Виды. Способы борьбы | Статья в сборнике...

Такой доступ ко всем пакетам, передаваемым от провайдера в любую другую сеть, может, к примеру, получить сотрудник этого провайдера.

В ходе атак DoS могут использоваться обычные Интернет-протоколы, такие как TCP и ICMP (Internet Control Message Protocol).

Методика измерения пропускной способности в сетях TCP/IP

Методика основана на тестировании сети пакетами разных размеров. Список ключевых слов.

Для определения доступной пропускной способности сети от сервера к нам требуется указать URL достаточно большого файла на сервере. abget эмулирует TCP протокол, чтобы...

Метод анализа сетей IPv4 и IPv6 | Статья в журнале...

В отличие от естественной задержки при передаче в сети, джиттер появляется не из-за самого факта задержки, а по причине флуктуации времени задержки от пакета к пакету.

Развитие стека TCP/IP: протокол IPv6 [Электронный ресурс].

Протокол TACACS+ | Статья в журнале «Молодой ученый»

Например: если пакет был перехвачен и содержит пароль пользователя, перехваченный пакет был бы поставлен

С подключением TCP ориентированный протокол более надежный, это

Это определило хост, который настроен как сервер AAA и ключ шифрования, ключ должен...

Особенности MPLS для управления трафиком в IP-сетях

MPLS (Multi Protocol Label Switching) — это технология быстрой коммутации пакетов в многопротокольных сетях, основанная на использовании меток. MPLS разрабатывается и позиционируется как способ построения высокоскоростных IP-магистралей...

Разработка программного модуля для фильтрации сетевого трафика

В настоящее время анализ сетевого трафика при фильтрации пакетов проводится и на транспортном уровне [1].

− IР и(IP-адрес назначения); − тип транспортного уровня (TCP, UDP, ICMP)

Поскольку трафик из внешних и внутренних сетей имеет разную информативность и...

Сравнительный обзор сетевых интерфейсов для коммутации...

TCP/IP — набор сетевых протоколов (IP, ARP, TCP, UDP, ICMP, и т. д.). Протоколы TCP/IP образуют стек

Стек протоколов TCP/IP включает в себя: транспортный и сетевой уровень.

TCP также оперирует портами и позволяет приложениям обмениваться пакетами данных.

Задать вопрос