IPv6 adresy - mírný pokrok v mezích zákona

Letos v únoru vyšlo RFC 4291 s aktualizovanou definicí architektury adres pro IP verze 6. Jeho obsah odráží skutečnost, že IPv6 již má za sebou přes deset let vývoje a v současnosti se spíše pilují detaily. Žádnou závratnou revoluci v adresách tedy nečekejte.

Architektura adres má pochopitelně pro protokol velký význam. Zejména v situaci, kdy nedostatek IPv4 adres byl jedním z hlavních motivů jeho samotného vzniku. RFC 4291 představuje již čtvrtou generaci tohoto dokumentu. Jeho nejstarším předkem je RFC 1884 vydané v prosinci 1995. V červenci 1998 následovalo RFC 2373, jež bylo až po šesti letech, v dubnu 2003, nahrazeno RFC 3513.

S jedním vynecháním je tedy adresní architektura IPv6 aktualizována každé tři roky. Dlužno poznamenat, že změny mezi jednotlivými generacemi jsou poměrně malé a celá řada konceptů zavedených již v RFC 1884 platí dodnes. Důvodem je i to, že nejdůležitější kategorie – globální individuální adresy – je v tomto textu jen načrtnuta a její přesnou strukturu definuje samostatný dokument (aktuálně minimalistické RFC 3587, o němž jsme informovali před časem).

Co tedy obsahuje RFC 4291? V první řadě délku adresy 128 bitů a její zápis šestnáctkovými číslicemi, vždy po čtyřech oddělovanými dvojtečkami. Definuje základní tři typy adres:

Individuální (unicast)
označují právě jedno síťové rozhraní.
Skupinové (multicast)
identifikují skupinu rozhraní, data mají být doručena všem. Skupiny v IPv6 nahrazují i všesměrové vysílání (broadcast) z IPv4, kdy se data doručují například všem příslušníkům určité podsítě. IPv6 pro tyto účely zavádí určité standardní skupiny – například skupina s adresou ff02::1 obsahuje všechny uzly na jedné lince.
Výběrové (anycast)
které také označují skupinu rozhraní, ale data se doručují jen jednomu jejímu členovi (tomu nejbližšímu).

Adresní architektura definuje také rozložení jednotlivých typů a speciálních adres v dostupném prostoru. A tady je první změna, protože před půldruhým rokem byly zrušeny místní individuální adresy, jimž byl dříve přidělen prefix fec0::/10. Speciální chování tohoto prefixu je v nových implementacích výslovně zakázáno, musí se k němu chovat jako ke globálním individuálním adresám. Aktuálně tedy platí následující rozložení:

prefix význam
::/128 neurčená
::1/128 smyčka
ff00::/8 skupinové
fe80::/10 individuální lokální linkové
všechny ostatní individuální globální

Zatímco skupinové adresy mají svůj vlastní prefix, a jsou tedy na první pohled rozpoznatelné, výběrové adresy sdílejí prostor s individuálními. Jsou rozlišeny konfigurací zařízení, nikoli svým tvarem. U výběrových adres dochází v novém dokumentu k jistému uvolnění. Předchozí RFC 3513 je prohlašovalo za nepříliš probádané území a z toho důvodu na ně kladlo dvě podstatná omezení:

  • nesměly se používat jako adresa odesílatele,
  • nesměly být přidělovány počítačům, jen směrovačům.

V současnosti jsou již zkušenosti s jejich používáním větší, proto byla uvedená omezení odstraněna.

Mezi speciálními adresami lze najít dva formáty, které se týkají předchozí verze protokolu. Jedná se o IPv4-kompatibilní adresy (v prvních 96 bitech nuly, následuje 32 bitů s IPv4 adresou) a IPv4-mapované adresy (v prvních 80 bitech nuly, pak 16 bitů jedniček a 32 bitů s IPv4 adresou). Protože se první formát v aktuálních mechanismech pro přechod od IPv4 k IPv6 nepoužívá, prohlašuje jej RFC 4291 za odmítnutý.

Dílčí úpravy se dočkaly i skupinové adresy, jejichž formát zůstával prakticky beze změny již od původního RFC 1884. K tradičnímu příznaku T přibyly dva nové, P a R. Jejich významy jsou následující:

Příznak T (Transient)
rozlišuje dočasné adresy (T=1) od trvalých (T=0).
Příznak P (Prefix)
se používá pro skupinové adresy vycházející z individuálního prefixu. Má-li hodnotu 1, je posledních 96 bitů adresy tvořeno 64bitovým prefixem sítě pro individuální adresy, za nímž následuje 32bitový identifikátor skupiny. Cílem je usnadnit dynamické vytváření skupinových adres, které by nevyžadovalo vzájemnou koordinaci mezi různými sítěmi. Tyto adresy musí být dočasné (T=1). Podrobnější definici obsahuje RFC 3306.
Příznak R (Rendezvous Point)
umožňuje do skupinové adresy zakódovat adresu rendezvous pointu pro protokol PIM-SM – viz RFC 3956.

V závěru pak architektura definuje povinné adresy, k nimž se musí hlásit každý uzel a každý směrovač. Na nich se proti předchozí generaci změnila jen přítomnost výběrových adres pro uzel. Povinné pro každý uzel tedy jsou:

EBF16

  • linková lokální adresa pro každé rozhraní,
  • všechny konfigurované individuální a výběrové adresy,
  • smyčka,
  • skupinové adresy ff01::1 a ff02::1 pro všechny uzly,
  • skupinová adresa pro vyzývaný uzel při objevování sousedů,
  • adresy všech skupin, do nichž patří.

Směrovač se navíc musí znát k těmto adresám:

  • výběrová adresa pro směrovače v podsíti (prefix podsítě, za nímž následují v části pro identifikátor rozhraní samé nuly),
  • skupinové adresy ff01::2, ff02::2 a ff05::2 pro všechny směrovače.

Zbývající změny se týkají spíše vyjasnění některých formulací či editorských úprav textu. Obsah RFC 4291 svědčí o tom, že adresní architektura IPv6 je stabilizovaná. Dochází jen k nepříliš významným změnám vyvolaným zkušenostmi s praktickým nasazením protokolu.

Anketa

Implementuje váš poskytovatel IPv6?

Školení App Store optimalizace

  •  
    Jak dostat svou mobilní aplikaci mezi lidi
  • Jak na akvizici uživatelů mobilních aplikací na českém i světovém trhu
  • Jak správně spustit, propagovat, měřit a vyhodnotit svoji aplikaci v Google Play i v Apple App Store

Detailní informace o školení App Store optimalizace »