IPv6: Адресація нового покоління¶

Чому IPv6?¶

IPv4 має ~4.3 мільярди адрес. Здавалося б багато, але:
- Населення Землі: 8 мільярдів людей
- У кожного: телефон, ноутбук, планшет, розумний годинник...
- Ще IoT: холодильники, лампочки, камери, датчики...

IPv4 адреси закінчились! Тому створили IPv6.

Формат IPv6 адреси¶

Базова структура¶

IPv6 адреса — це 128 біт (замість 32 в IPv4), записана як 8 груп по 4 hex-символи:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
│    │    │    │    │    │    │    │
└────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴── 8 груп по 16 біт

Скорочення запису¶

Правило 1: Ведучі нулі в групі можна пропустити

2001:0db8:0001:0000:0000:0000:0000:0001
     ↓
2001:db8:1:0:0:0:0:1

Правило 2: Одну послідовність нулів можна замінити на ::

2001:db8:1:0:0:0:0:1
     ↓
2001:db8:1::1

Важливо: :: можна використати тільки один раз в адресі!

Приклади скорочень¶

Повна форма	Скорочена
2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001	2001:db8::1
fe80:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001	fe80::1
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001	::1 (localhost)
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000	:: (будь-яка)

Кількість адрес¶

IPv4:  2³²  = 4,294,967,296 (4.3 × 10⁹)
IPv6:  2¹²⁸ = 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456
            ≈ 340 ундециліонів (3.4 × 10³⁸)

Це приблизно 5 × 10²⁸ адрес на кожну людину на Землі.

Або 65,000+ адрес на кожен квадратний міліметр поверхні Землі.

IPv6 адрес вистачить надовго 😄

Структура IPv6 адреси¶

Типова структура¶

┌─────────────────────────┬─────────────────────────┐
│    Префікс мережі       │    Ідентифікатор хоста  │
│    (Network Prefix)     │    (Interface ID)       │
│        64 біти          │        64 біти          │
└─────────────────────────┴─────────────────────────┘

2001:db8:1234:5678 : abcd:ef01:2345:6789
└───────┬────────┘   └────────┬─────────┘
   Network /64         Interface ID

Глобальна unicast адреса (GUA)¶

┌──────────────┬──────────────┬─────────────────────────┐
│  Global      │   Subnet     │    Interface ID         │
│  Routing     │   ID         │                         │
│  Prefix      │              │                         │
│   48 біт     │   16 біт     │       64 біти           │
└──────────────┴──────────────┴─────────────────────────┘

Приклад:
2001:db8:abcd  :  1234  :  5678:90ab:cdef:1234
└─────┬──────┘   └─┬──┘   └──────────┬─────────┘
   ISP prefix   Subnet      Interface ID

Типи IPv6 адрес¶

1. Unicast (один-до-одного)¶

Global Unicast (GUA) — публічні адреси

Діапазон: 2000::/3 (починаються з 2 або 3)
Приклад:  2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

Link-Local — автоматичні локальні адреси

Діапазон: fe80::/10
Приклад:  fe80::1
Особливість: НЕ маршрутизуються, тільки в межах одного сегменту

Unique Local (ULA) — приватні адреси (аналог 192.168.x.x)

Діапазон: fc00::/7 (зазвичай fd00::/8)
Приклад:  fd12:3456:789a::1

Loopback — localhost

Адреса: ::1
Аналог IPv4: 127.0.0.1

2. Multicast (один-до-багатьох)¶

Діапазон: ff00::/8
Приклад:  ff02::1 (всі ноди на лінку)
          ff02::2 (всі роутери на лінку)

3. Anycast (один-до-найближчого)¶

Та сама адреса на декількох пристроях — пакет йде до найближчого.

Порівняння типів адрес¶

Тип	IPv4	IPv6
Публічна	8.8.8.8	2001:4860:4860::8888
Приватна	192.168.1.1	fd00::1
Localhost	127.0.0.1	::1
Link-local	169.254.x.x	fe80::x
Broadcast	255.255.255.255	Немає! (використовують multicast)

Префікси (маски) в IPv6¶

Нотація¶

IPv6 використовує тільки CIDR нотацію:

2001:db8::/32     — мережа з префіксом 32 біти
2001:db8:1::/48   — підмережа з префіксом 48 біт
2001:db8:1:1::/64 — типова підмережа (64 біти)

Типові розміри¶

Префікс	Призначення
/32	Блок від ISP для організації
/48	Типовий блок для одного сайту
/64	Одна підмережа (стандарт!)
/128	Одна адреса хоста

Чому /64 — стандарт?¶

Interface ID (останні 64 біти) може генеруватися автоматично з MAC-адреси (EUI-64) або випадково (Privacy Extensions). Тому підмережі менше /64 ламають автоконфігурацію.

Автоконфігурація (SLAAC)¶

Як це працює?¶

Хост генерує link-local адресу (fe80::...)
Хост запитує роутер: "Який тут префікс мережі?"
Роутер відповідає: "Ось префікс: 2001:db8:1:1::/64"
Хост сам створює свою адресу: префікс + свій Interface ID

Роутер оголошує:  2001:db8:1:1::/64
Хост генерує ID:               ::abcd:ef01:2345:6789
Фінальна адреса:  2001:db8:1:1:abcd:ef01:2345:6789

Переваги:
- Не потрібен DHCP сервер
- Хости самі конфігуруються
- Plug-and-play

IPv6 в URL¶

Оскільки IPv6 містить двокрапки, в URL адресу беруть в квадратні дужки:

IPv4: http://192.168.1.1:8080/
IPv6: http://[2001:db8::1]:8080/

SSH IPv4: ssh user@192.168.1.1
SSH IPv6: ssh user@2001:db8::1

Dual Stack¶

Сучасні мережі підтримують обидва протоколи одночасно:

Інтерфейс eth0:
  IPv4: 192.168.1.100/24
  IPv6: 2001:db8:1::100/64
  IPv6: fe80::1234:5678:90ab:cdef (link-local, автоматично)

Пристрій може мати одну IPv4 і декілька IPv6 адрес — це нормально!

Практичний приклад¶

Домашня мережа з IPv6¶

ISP видає:        2001:db8:abcd::/48

Роутер налаштовує підмережі:
  - LAN:          2001:db8:abcd:1::/64
  - Guest WiFi:   2001:db8:abcd:2::/64
  - IoT:          2001:db8:abcd:3::/64

Пристрої автоматично отримують адреси:
  - Комп'ютер:    2001:db8:abcd:1:1234:5678:90ab:cdef
  - Телефон:      2001:db8:abcd:1:aaaa:bbbb:cccc:dddd
  - Гостьовий:    2001:db8:abcd:2:9999:8888:7777:6666

Команди для роботи з IPv6¶

Linux¶

# Показати IPv6 адреси
ip -6 addr show

# Пінг IPv6
ping6 2001:db8::1
# або
ping -6 2001:db8::1

# Traceroute IPv6
traceroute6 2001:db8::1

# Показати IPv6 маршрути
ip -6 route show

Windows¶

# Показати IPv6 адреси
ipconfig

# Пінг IPv6
ping -6 2001:db8::1

# Traceroute IPv6
tracert -6 2001:db8::1

MikroTik¶

# Показати IPv6 адреси
/ipv6 address print

# Пінг IPv6
/ping 2001:db8::1

# IPv6 маршрути
/ipv6 route print

Поширені помилки¶

1. Забули про link-local¶

Link-local адреса (fe80::) є ЗАВЖДИ, навіть без налаштування. Вона потрібна для роботи IPv6.

2. Намагаються зробити /126 для point-to-point¶

В IPv4 використовують /30 (4 адреси). В IPv6 теоретично можна /126, але рекомендують /64 для всього — адрес вистачить!

3. Забули квадратні дужки в URL¶

Неправильно: http://2001:db8::1:8080/
Правильно:   http://[2001:db8::1]:8080/

Швидка шпаргалка IPv6¶

Тип	Префікс	Приклад
Global Unicast	2000::/3	2001:db8::1
Link-Local	fe80::/10	fe80::1
Unique Local	fc00::/7	fd00::1
Multicast	ff00::/8	ff02::1
Loopback	::1/128	::1
Unspecified	::/128	::

Попередня частина: IPv4 адресація
Наступна частина: DNS — система доменних імен