IPv6 - typy i formaty adresów

System liczb szesnastkowych

Przed wprowadzeniem formatu adresu IPv6 zajmiemy się systemem liczb szesnastkowych. Szesnastkowy to pozycyjny system liczbowy, który używa podstawy równej 16. Aby przedstawić wartości w czytelnym formacie, system ten używa symboli 0-9 do reprezentowania wartości od zera do dziewięciu i AF do przedstawiania wartości od dziesięciu do piętnastu. Każda cyfra w formacie szesnastkowym może reprezentować wartości od 0 do 15.

[ Image: Conversion Table ]

Struktura adresu

Adres IPv6 składa się ze 128 bitów podzielonych na osiem 16-bitowych bloków. Każdy blok jest następnie konwertowany na 4-cyfrowe liczby szesnastkowe oddzielone znakami dwukropka.

Na przykład poniżej podano 128-bitowy adres IPv6 przedstawiony w formacie binarnym i podzielony na osiem 16-bitowych bloków:

0010000000000001 0000000000000000 0011001000111000 1101111111100001 0000000001100011 0000000000000000 0000000000000000 1111111011111011

Każdy blok jest następnie konwertowany na szesnastkowy i oddzielany symbolem „:”:

2001: 0000: 3238: DFE1: 0063: 0000: 0000: FEFB

Nawet po konwersji na format szesnastkowy adres IPv6 pozostaje długi. IPv6 zapewnia pewne zasady skracania adresu. Zasady są następujące:

Rule.1: Odrzuć wiodące zero (y):

W bloku 5, 0063, początkowe dwa zera można pominąć, na przykład (5. blok):

2001: 0000: 3238: DFE1: 63: 0000: 0000: FEFB

Rule.2: Jeśli dwa lub więcej bloków zawiera kolejne zera, pomiń je wszystkie i zastąp podwójnym dwukropkiem ::, na przykład (6 i 7 blok):

2001: 0000: 3238: DFE1: 63 :: FEFB

Kolejne bloki zer można zastąpić tylko raz przez :: więc jeśli w adresie nadal znajdują się bloki zer, można je skurczyć do jednego zera, na przykład (2. blok):

2001: 0: 3238: DFE1: 63 :: FEFB

ID interfejsu

IPv6 ma trzy różne typy schematów adresów unicast. Druga połowa adresu (ostatnie 64 bity) jest zawsze używana jako identyfikator interfejsu. Adres MAC systemu składa się z 48 bitów i jest przedstawiony w systemie szesnastkowym. Uważa się, że adresy MAC są jednoznacznie przypisywane na całym świecie. Identyfikator interfejsu wykorzystuje tę wyjątkowość adresów MAC. Host może automatycznie skonfigurować swój identyfikator interfejsu przy użyciu formatu rozszerzonego unikatowego identyfikatora IEEE (EUI-64). Najpierw host dzieli własny adres MAC na dwie 24-bitowe połowy. Następnie 16-bitowa wartość szesnastkowa 0xFFFE jest umieszczana w tych dwóch połówkach adresu MAC, co daje identyfikator interfejsu EUI-64.

[ Obraz: ID interfejsu EUI-64 ]

Conversion of EUI-64 ID into IPv6 Interface Identifier

Aby przekształcić identyfikator EUI-64 w identyfikator interfejsu IPv6, uzupełniany jest najbardziej znaczący siódmy bit identyfikatora EUI-64. Na przykład:

[ Obraz: ID interfejsu IPV6 ]

Globalny adres unicast

Ten typ adresu jest odpowiednikiem adresu publicznego IPv4. Globalne adresy Unicast w IPv6 są identyfikowalne globalnie i jednoznacznie adresowalne.

[ Image: Global Unicast Address ]

Globalny prefiks routingu: Najważniejsze 48-bitowe bity są określane jako globalny prefiks routingu, który jest przypisany do konkretnego systemu autonomicznego. Trzy najbardziej znaczące bity globalnego prefiksu routingu są zawsze ustawione na 001.

Adres lokalny łącza

Automatycznie skonfigurowany adres IPv6 jest znany jako adres lokalny łącza. Ten adres zawsze zaczyna się od FE80. Pierwsze 16 bitów adresu lokalnego łącza jest zawsze ustawianych na 1111 1110 1000 0000 (FE80). Następne 48 bitów jest ustawianych na 0, a więc:

[ Image: Link-Local Address ]

Adresy lokalne są używane tylko do komunikacji między hostami IPv6 za pośrednictwem łącza (segment rozgłoszeniowy). Te adresy nie są routowalne, więc router nigdy nie przekazuje tych adresów poza łącze.

Unikalny adres lokalny

Ten typ adresu IPv6 jest unikatowy w skali globalnej, ale powinien być używany w komunikacji lokalnej. Druga połowa tego adresu zawiera identyfikator interfejsu, a pierwsza połowa jest podzielona na prefiks, bit lokalny, identyfikator globalny i identyfikator podsieci.

[ Image: Unique-Local Address ]

Prefiks jest zawsze ustawiony na 1111 110. Bit L jest ustawiony na 1, jeśli adres jest przypisany lokalnie. Jak dotąd znaczenie L bit do 0 nie zostało zdefiniowane. Dlatego unikalny lokalny adres IPv6 zawsze zaczyna się od „FD”.

Zakres adresów IPv6 unicast:

[ Obraz: Zakres adresów emisji pojedynczej IPv6 ]

Zakres adresu Link-local jest ograniczony do segmentu. Unikalne adresy lokalne są lokalnie globalne, ale nie są kierowane przez Internet, co ogranicza ich zakres do granic organizacji. Adresy Global Unicast są unikalne i rozpoznawalne w skali światowej. Będą stanowić istotę adresowania w Internecie v2.