Διεύθυνση ipv6

Μία διεύθυνση της Έκδοσης 6 του Πρωτοκόλλου του Internet, που στο εξής θα την αναφέρουμε σαν διεύθυνση IPv6 είναι μία αριθμητική ετικέτα η οποία χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της διασύνδεσης δικτύου (network interface) ενός υπολογιστή ή άλλου κόμβου δικτύου (network node) που συμμετέχει σε ένα δίκτυο υπολογιστών IPv6.

Αναπαράσταση μίας IPv6 διεύθυνσης στο δυαδικό αριθμητικό σύστημα.

Ο σκοπός μίας διεύθυνσης IP είναι να προσδιορίζει με μοναδικό τρόπο την δικτυακή διασύνδεση μιας δικτυακής συσκευής, εντοπίζοντας τη θέση της στο δίκτυο, δίνοντας έτσι τη δύνατότητα της δρομολόγησης πακέτων μεταξύ τους. Για να είναι δυνατή η δρομολόγηση πακέτων ανάμεσα σε δύο δικτυακές συσκευές, στις επικεφαλίδες των πακέτων οι IP είναι ενσωματωμένες οι διευθύνσεις προέλευσης και προορισμού. Το IPv6 είναι ο διάδοχος της Έκδοσης 4 του Πρωτοκόλλου του Internet (του IPv4). Στο IPv4 οι διευθύνσεις IP ήταν 32bit, ενώ στο IPv6 είναι 128 bit. Έτσι η περιοχή διευθύνσεων του IPv6 είναι πάρα πολύ μεγαλύτερη από την περιοχή διευθύνσεων του IPv4.

Τάξεις διευθύνσεων IPv6

Οι διευθύνσεις IPv6, ταξινομούνται με βάση τις μεθόδους διευθυνσιοδότησης και δρομολόγησης που συνηθίζονται στα δίκτυα. Έτσι έχουμε διευθύνσεις unicast, διευθύνσεις anycast και διευθύνσειςmulticast.

• Μία διεύθυνση unicast προσδιορίζει μία συγκεκριμένη διασύνδεση δικτύου. Το πρωτόσκολο Internet παραδίδει τα πακέτα που στέλνονται σε μία unicast διεύθυνση, μόνο στη συγκεκριμένη διεύθυνση δικτύου.
• Μία διεύθυνση anycast αποδίδεται σε μία ομάδα διασυνδέσεων, που συνήθως ανήκουν σε διαφορετικούς κόμβους. Ένα πακέτο που στέλνεται σε μία διεύθυνση anycast παραδίδεται μόνο σε μία από τις διασυνδέσεις της ομάδας, τυπικά στην πλησιέστερη, σύμφωνα με τον ορισμό της απόστασης που χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο δρομολόγησης.
• Μία διεύθυνση multicast χρησιμοποιείται από πολλές διασυνδέσεις. Αυτές παίρνουν τη multicast διεύθυνση συμμετέχοντας σε πρωτόκολλα διανομής διευθύνσεων multicast ανάμεσα στους δρομολογητές του δικτύου. Ένα πακέτο το οποίο στέλνεται σε μία διεύθυνση multicast, διανέμεται σε όλες τις διασυνδέσεις που συμμετέχουν στην αντίστοιχη multicast ομάδα.

Το πρωτόκολλο IPv6 δεν υλοποιεί διευθύνσεις τύπου broadcast. Ο παραδοσιακός ρόλος των broadcast διευθύνσεων, υλοποιείται με το multicast group ff02::1 (the all-nodes link-local multicast group ff02::1). Όμως η χρήση του all-nodes link-local multicast group δεν συνίσταται και τα περισσότερα IPv6 πρωτόκολλα χρησιμοποιούν μία ειδική link local mutlicast ομάδα, για να αποφευχθεί ή ενόχληση όλων των διασυνδέσεων του δικτύου.

Μορφές Διευθύνσεων

Μία διεύθυνση IPv6 αποτελείται από 128 bit. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ανάλογα με τη χρήση, ταξινομούνται σε διάφορες τάξεις: unicast, multicast, και anycast. Σε κάθε μία από αυτές τις τάξεις τα 128 bit χωρίζονται σε ομάδες, ώστε να είναι είναι δυνατή η αντιστοίχηση των τιμών των ομάδων με ειδικά χαρακτηριστικά διευθυνσιοδότησης.

Μορφή διευθύνσεων Unicast και Anycast

Οι διευθύνσεις unicast και anycast τυπικά αποτελούνται από δύο λογικά μέρη: Το πρόθεμα δικτύου το οποίο είναι 64 bit και χρησιμοποιείται για τη δρομολόγηση των πακέτων, και την ταυτότητα της διασύνδεσης, που χρησιμεύει στο να προσδιορίζει τη συγκεκριμένη διασύνδεση που και αυτή είναι 64 bit.

Γενική μορφή διευθύνσεως unicast (το μέγεθος του προθέματος δρομολόγησης είναι μεταβλητό)

πεδίο	πρόθεμα δρομολόγησης	ταυτότητα υποδικτύου	ταυτότητα διασύνδεσης
bits	48 (η περισσότερο)	16 (η περισσότερο)	64

Το πρόθεμα δικτύου (το πρόθεμα δρομολόγησης μαζί με τη ταυτότητα διασύνδεσης) περιέχεται στα 64 περισσότερα σημαντικά bit της διεύθυνσης. Το μέγεθος του προθέματος δρομολόγησης μπορεί να κυμαίνεται. Μεγαλύτερο πρόθεμα δρομολόγησης, σημαίνει μικρότερη ταυτότητα υποδικτύου. Με τα bit της ταυτότητας υποδικτύου, ο διαχειριστής του δικτύου μπορεί να καθορίζει υποδίκτυα μέσα σε ένα δεδομένο δίκτυο. Τα 64 bit της διασύνδεσης δικτύου, είτε δημιουργούνται αυτόματα από τη MAC διεύθυνση της διασύνδεσης χρησιμοποιώντας την τροποποιημένη μορφή EUI-64, είτε μπορούν να ληφθούν από έναν DHCPv6 εξυπηρετητή, είται να δημιουργηθούν τυχαία αυτόματα, είτε να δοθούν χειρωνακτικά. Μία διεύθυνση link-local επίσης βασίζεται στη ταυτότητα διασύνδεσης, αλλά χρησιμοποιεί διαφορετικό πρόθεμα δικτύου.

Μορφή διευθύνσεως Link-local

πεδίο	πρόθεμα	μηδενικά	ταυτότητα διασύνδεσης
bits	10	54	64

Το πεδίο του προθέματος περιέχει τον δυαδικό αριθμό 111111010. Τα 54 μηδενικά που ακολουθούν κάνουν όλο το πρόθεμα δικτύου ίδιο για όλες τις Link-local διευθύνσεις (fe80::/64 link-local address prefix),καθιστώντας τες μη δρομολογίσιμες.

Μορφή διευθύνσεων Multicast

Οι Multicast διευθύνεις διαμορφώνονται, ανάλογα με την εφαρμογή, σύμφωνα με διάφορους ειδικούς κανόνες μορφοποίησης.

Γενική μορφή διεύθυνσης multicast

πεδίο	πρόθεμα	flg	sc	Ταυτότητα ομάδας
bits	8	4	4	112

Το πρόθεμα έχει τον διαδικό αριθμό 11111111 (=ff) για οποιαδήποτε multicast διεύθυνση. Μέχρι στιγμής έχουν καθοριστεί τα 3 από τα 4 bit του πεδίου flg (=flags=σημαίες). Το περισσότερο σημαντικό bit έχει δεσμευτεί για μελλοντική χρήση.

Σημαίες Multicast διευθύνσεων

bit	Σημαία	Σημασία όταν 0	Σημασία όταν 1
8	δεσμευμένο	δεσμευμένο	δεσμευμένο
9	R (Rendezvous)	δεν έχει ενσωματωθεί το Rendezvous point	έχει ενσωματωθεί το Rendezvous point
10	P (Πρόθεμα)	Χωρίς πληροφορία προθέματος	Διεύθυνση βασισμένη στην πληροφορία προθέματος
11	T (Μεταβατικό) Επαρκώς-γνωστή διεύθυνση multicast	Δυναμικά αποδοθείσα multicast διεύθυνση

Το 4-bit πεδίο εμβέλειας (sc) χρησιμοποιείται για να δηλώσει πού είναι η διεύθυνση έγκυρη και μοναδική.

Υπάρχουν ειδικές multicast διευθύνσεις, όπως ο κόμβος Solicited Node.

Μορφή Solicited-Node multicast address

bits	8	4	4	79	9	24
field	πρόθεμα	flg (σημαία)	sc (εμβέλεια)	μηδενικά	άσσοι	διεύθυνση unicast

Το πεδίο sc(ope) περιέχει τη δυαδική τιμή 0010 (link-local). Οι διευθύνσεις multicast Solicited-node υπολογίζονται σαν συναρτήσεις των unicast ή anycast διευθύνσεων. Μία multicast διεύθυνση ενός solicited-node δημιουργείται αντιγράφοντας τα 24 bits μιας unicast ή anycast διεύθυνσης στα 24 bits της multicast διεύθυνσης.

Μορφή multicast διεύθυνσης βασισμένη στο πρόθεμα Unicast

bits	8	4	4	4	4	8	64	32
field	πρόθεμα	flg	sc	res	riid	plen	πρόθεμα δικτύου	ταυτότητα ομάδας

Μορφή

Οι IPv6 διευθύνσεις παριστάνονται σαν οκτώ ομάδες των τεσσάρων δεκαεξαδικών ψηφίων. Κάθε ομάδα παριστάνει δεκαέξι bits (2 οκτάδες). Οι οκτώ ομάδες χωρίζονται με άνω κάτω τελεία (:).Ένα παράδειγμα διεύθυνσης IPv6 είναι: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 Η πλήρης αναπαράσταση της διεύθυνσης μπορεί πολλές φορές να απλοποιηθεί, απαλείφοντας μέρη της αναπαράστασης της χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές.

Μπροστινά μηδενικά

Τα μπροστινά μηδενικά σε κάθε ομάδα μπορούν να παραληφθούν.Έτσι η διεύθυνση του παραδείγματος μπορεί να γίνει:

2001:db8:85a3:0:0:8a2e:370:7334

Ομάδες Μηδενικών

Μία ή περισσότερες διαδοχικές ομάδες μηδενικών μπορούν να αντικατασταθούν με μία απλή άδεια ομάδα, χρησιμοποιώντας δύο διαδοχικές άνω κάτω τελείες. Έτσι η διεύθυνση του παραδείγματος μπορεί περαιτέρω να απλοποιηθεί και να γραφεί:

2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

Η αντικατάσταση των διαδοχικών μηδενικών με τη διπλή άνω κάτω τελεία, μπορεί να γίνει μόνο μία φορά σε μία διεύθυνση, διότι αν γίνει περισσότερες φορές καθιστά την διεύθυνση διφορούμενη. Για είναι ίδια η αναπαράσταση των διευθύνσεων, ώστε να είναι εύκολη η αναζήτηση μιας διεύθυνσης μέσα σε ένα κείμενο ή να είναι εύκολη η σύγκριση δύο διευθύνσεων για να διαπιστωθεί η ισότητά τους, η IETF στο RFC5952 προτείνει να αντικαθίσταται με(::) η μεγαλύτερη ομάδα μηδενικών. Αν υπάρχουν πολλές ομάδες μηδενικών του ιδίου μήκους, αντικαθίσταται η αριστερότερη. Η τοπική διεύθυνση (localhost, loopback) 0:0:0:0:0:0:0:1 και η IPv6 απροσδιόριστη διεύθυνση 0:0:0:0:0:0:0:0 συμπτύσσονται στις ::1 και :: αντίστοιχα. Τα δεκαεξαδικά ψηφία μπορούν να γραφούν είτε κεφαλαία είτε μικρά, αλλά η IETFσυνιστά να χρησιμοποιούνται μικρά γράμματα. Έτσι η μορφή 2001:db8::1 προτιμάται από την 2001:DB8::1

Συμβολισμός τετραπλού δεκαδικού με τελείες

Κατά την μετάβαση από το IPv4 στο IPv6, είναι αναγκαία η λειτουργία σε διπλό περιβάλλον. Για το σκοπό αυτό έχει εισαχθεί ένας ειδικός συμβολισμός για να αναπαριστά IPv4 διευθύνσεις σε μορφή συμβατή με IPv6. Έτσι τα τελευταία 32 bits της διέθυνσης γράφονται χρησιμοποιώντας τον οικείο συμβολισμός τετραπλού δεκαδικού με τελείες, που χρησιμοποιείται στο IPv4. Έτσι η IPv6 διεύθυνση ::ffff:c000:0280 κατά την απεικόνισή της στο IPv4 συνήθως γράφεται σαν ::ffff:192.0.2.128, δείχνοντας έτσι καθαρά την αρχική IPv4, που έχει αντιστοιχιστεί στο IPv6.