IPv6

Новый IP-стандарт наконец получает поддержку

Одни технические новшества быстро воплощаются в новых продуктах, другие находят практическое применение постепенно. Именно такой медленно развивающейся технологией является IP version 6 (IPv6). Революция в протоколах Internet растянулась на годы, но наконец-то IPv6 начинает оказывать заметное влияние на практике. По всей вероятности, в течение следующих пяти лет большинство предприятий и Internet-провайдеров перейдут на IPv6. Между IPv6 и IPv4 нет обратной совместимости, поэтому настало время выяснить, как IPv6 повлияет на широко применяемые продукты и как требования будущего отражаются в новых продуктах, проектируемых на основе стандарта.

Новые горизонты

Функционирование Internet зависит от IP-адресации и маршрутизаторов, обеспечивающих фундамент сетей. В современной системе адресации в Internet (IPv4) используются 32-разрядные адреса (например, 255.255.255.255). В прошлом они были вполне приемлемы, но в условиях, когда требуется все больше IP-адресов, их недостаточно. Отчасти виной тому всемирное распространение Internet; некоторые страны Азии скоро исчерпают свой лимит IP-адресов. Другая причина острой нехватки IP-адресов — быстрое увеличение числа мобильных устройств. С появлением устройств, встраиваемых в любые приборы, от холодильников до выключателей света, потребуется еще больше IP-адресов.

В соответствии со стандартом IPv6, 32-разрядное значение адреса заменяется на 128-разрядное и размер IP-адреса увеличивается в четыре раза. В результате число возможных адресов Internet составит 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456. Чтобы наглядно представить себе эту величину, достаточно указать, что современный набор из 4,3 млрд. адресов не составляет даже одной миллиардной доли одного процента нового адресного пространства.

Обеспечить такое расширение диапазона IP-адресов — непростая задача, но стандарт IPv6 предусматривает не только увеличение адресного пространства Internet. IETF воспользовалась ситуацией, чтобы не только расширить пространство адресов, но и усовершенствовать ключевые элементы стандарта IP. Изменения начинаются с нового формата заголовка IP-запроса, благодаря которому откроются новые возможности в таких областях, как маршрутизация, информационная защита и настройка сетей. Среди новшеств — обновленный стандарт DHCP (DHCPv6) для динамического назначения IP-адресов (конфигурирование с использованием информации о состоянии), применение MAC-адреса устройства внутри IP-адреса для динамической генерации уникальных IP-адресов на уровне маршрутизатора (конфигурирование без использования информации о состоянии в обход DHCPv6-сервера), изначально заложенная внутри сетей иерархия, встроенные функции IP-безопасности (в том числе аутентификации, шифрования и целостности), динамическое обнаружение локального маршрутизатора и активный поиск маршрутизатором потенциальных клиентов (Router Advertisement).

Расширенный набор функций вызывает изменения в продуктах в нескольких сегментах ИТ-рынка. Уровень IP в основном представлен низкоуровневым программным обеспечением, но часто реализуется в виде программ, записанных в постоянной памяти маршрутизаторов и других сетевых устройств. Поэтому стандарт IPv6, предоставляющий возможности, о которых еще не знали разработчики и изготовители старых продуктов, затрагивает все компоненты, от операционной системы до маршрутизаторов и брандмауэров. А поскольку программное обеспечение и аппаратные средства, совместимые с IPv6, не появятся в одночасье, большинству организаций понадобятся инструменты или службы для проведения миграции. Рассмотрим более подробно некоторые изменения программного обеспечения, инструментов миграции и аппаратных средств.

Программное обеспечение

Все операционные системы, как ведущих поставщиков (Apple Computer, IBM, Microsoft, Sun Microsystems), так и специализированных компаний, будут поддерживать IPv6. Компания Microsoft официально реализовала IPv6 в Windows Server 2003, Windows XP Service Pack 1 (SP1) и Windows CE 4.1. Windows 2000 и Windows NT не предназначены для работы с IPv6, но пользователи могут получить неподдерживаемые инструменты, которые специалисты Microsoft применяли в процессе реализации IPv6. Инструменты для Windows 2000 и NT 4.0 можно загрузить с Web-узла Microsoft Research (MSR) (http://research.microsoft.com/msripv6/ msripv6.htm).

Чтобы привести в соответствие со стандартом IPv6 операционные системы Windows, выпущенные до NT 4.0, необходимы продукты независимых поставщиков, такие как Trumpet Winsock 5.0 фирмы Trumpet Software International, который поддерживает IPv6 на платформах NT и Windows 9x. Компания Trumpet также предлагает специализированный Web-сервер (Trumpet Fanfare) и операционную систему (PETROS), построенные на базе IPv6.

Существуют реализации IPv6 для встроенных устройств, и в долгосрочной перспективе именно они изменят многие продукты, используемые нами в повседневной жизни (например, встроенные компьютерные системы автомобиля). Компания Green Hills Software, активно действующая на рынке встроенных систем, недавно объявила о выпуске IPv6-совместимой встраиваемой операционной системы и комплекса инструментов разработки. Другие поставщики, такие как ARM, также работают над внедрением стандарта IPv6 во встроенные устройства.

Миграция

Туннелирование — ключевая концепция перехода на IPv6. Идея заключается в том, чтобы организовать туннель от системы IPv6 через современный Internet-IPv4 к другим системам IPv6. Более подробно данная концепция описана в документе IETF RFC 3053 (см. врезку «Литература»). Организовать такие туннели довольно сложно, поэтому начинает складываться самостоятельный рынок, именуемый в документе RFC 3053 «туннельным брокерством» (tunnel brokering).

В роли туннельных брокеров выступают, например, такие компании, как Hurricane Electric и Hexago. Помимо туннелей, обе фирмы предлагают услуги, связанные с переходом на IPv6. Услуги Hurricane Electric начинаются в конечной станции туннеля, например, предоставляемой компанией Viagenie. Компания Hexago оказывает консультационные услуги, помогая организациям осуществить процесс миграции на IPv6. Конечно, для перехода нужны не только IPv6-совместимое программное обеспечение, но и IPv6-совместимый маршрутизатор.

Аппаратные средства

Для полного развертывания IPv6, наряду с изменениями в программах, необходимы IPv6-совместимые сетевые маршрутизаторы, коммутаторы и концентраторы. Вероятно, не все существующие устройства можно будет использовать с новым протоколом, но основные поставщики сетевого оборудования приступили к внедрению IPv6.

Компания Nortel Networks разработала серию IPv6-совместимых продуктов, от маршрутизаторов начального уровня BayStack Access Node/Access Node Hub (AN/ANH) до маршрутизаторов высокого уровня Backbone Node (BN). В программном пакете Cisco IOS Software (12.3 и более ранних версиях) компании Cisco Systems не реализованы все функции IPv6, но он позволит на переходном этапе задействовать старые аппаратные средства. Однако требования IOS к памяти очень высоки, поэтому в конечном итоге миграция может оказаться сравнимой по стоимости с приобретением нового IPv6-совместимого оборудования. Компания Juniper Networks реализовала логику IPv6 в программе JUNOS (начиная с версии 5.2) для своих маршрутизаторов серий M и T.

Присоединяйтесь!

Как получить новый адрес IPv6? Первичный источник адресов — организация Internet Assigned Numbers Authority (IANA), но она делегирует полномочия региональным регистраторам Regional Internet Registries (RIRs), которые в свою очередь выделяют адреса Internet-провайдерам (более подробные объяснения можно найти по адресу http://www.iana.org/ipaddress/ ip-addresses.htm). За дополнительной информацией об участии в испытаниях IPv6 следует обратиться на Web-узел организации 6bone; основные положения тестирования описаны в документе RFC 2471. Более подробные сведения о 6bone, IPv6 и поставщиках, поддерживающих новый протокол, можно найти в материалах, перечисленных во врезке «Литература». Я рекомендую начать с сайтов поставщиков, на которых не просто приведены определения протокола, а обсуждаются практические проблемы.

Наступает время Internet нового поколения, и с внедрением IPv6 меняется фундамент сети. Рынок продуктов IPv6 будет расти по мере того, как компании начнут переносить корпоративную инфраструктуру с IPv4 на IPv6 и использовать преимущества нового стандарта.

Уильям Шелдон — ведущий инженер компании InterKnowlogy, имеет сертификаты MCSD и MCP+SiteBuilding. С ним можно связаться по адресу: mailto:bsheldon@interknowlogy.com.

Контактная информация поставщиков

Общая информация по IPV6

Тестовый сайт 6bone http://www.6bone.org
HS247 http://hs247.com/index.php
Web-узел рабочей группы IETF по IPv6 http://www. ietf.org/ids.by.wg/ipv6.html
Информационная страница IPv6 http://www.ipv6.org
IP Version 6 (IPv6) http://playground.sun.com/pub/ ipng/html

Информация о поставщиках IPV6

Cisco Systems http://www.cisco.com/univercd/ cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ipv6.htm
IBM http://www-3.ibm.com/software/is/mp/ s390/ipv6/ipv6atibm.html
Juniper Networks http://www.juniper.net/solutions/ enabling_tech/ipv6/index.html
Microsoft http://www.microsoft.com/ windowsserver2003/technologies/ipv6