При использовании метода CIDR применяется собственный формат записи, в которой IP-адрес разбивается на сетевой и узловой разделы, причем сетевой раздел IP-адреса обозначается префиксом /п, где п определяет количество битов в этом разделе. Естественно, что для адреса из класса А используется префикс /8, из класса В – префикс /16, а из класса С – префикс /24.

Поскольку метод CIDR не предусматривает разбиения IP-адресов на классы, возможно применение таких «нестандартных» адресов, как 150.174.121.0/24. Число 150 определяет применение 16 битов в качестве сетевого раздела IP-адреса (как в случае с классами IP-адресов), а префикс /24 определяет применение для сетевого раздела IP-адреса первых 24 битов, оставшиеся же 8 битов используются для адресации узлов в сети. Благодаря сетевому префиксу можно разбить непрерывное пространство адресов класса В на отдельные меньшие по размеру диапазоны.

В табл. 4.1 приведено соответствие между префиксами CIDR и эквивалентным диапазоном IP-адресов из класса С.

Таблица 4.1. Префиксы CIDR и эквивалентный диапазон из класса С

Следует обратить внимание на соответствие между количеством сетей из класса С и префиксами CIDR. Так, префикс /16 определяет предельно допустимое количество сетей из класса С (256), соответствующее одной сети из класса В. Следуя этой логике, можно прийти к выводу о том, что префикс /15 определяет две сети из класса В, префикс /14 – четыре сети и т. д.

Все современные маршрутизаторы поддерживают технологию CIDR, благодаря которой ушла в прошлое проблема «нехватки» IP-адресов. Эту проблему был призван решить протокол IPv6, речь о котором пойдет в следующем разделе.

Протокол IPv6

Стандарт, определяющий протокол IPv6, был разработан еще в 1995 году. Немалую роль в его появлении сыграла паника, возникшая из-за слухов о грядущем крахе Интернета по причине быстрого исчерпания доступного пространства IP-адресов. Но после появления IPv6 оказалось, что потребность в нем преувеличена, как это часто бывает.

В последующие годы были разработаны новые технологии, такие как преобразование сетевых адресов (NAT, Network Address Translation) и бесклассовая маршрутизация между доменами (CIDR, Classless Interdomain Routing), «продлившие жизнь» старому доброму IPv4. Именно поэтому победная поступь IPv6 несколько замедлилась, и в настоящее время он применяется исключительно в больших корпоративных сетях, а также в работе магистральных маршрутизаторов Интернета. Программная поддержка IPv6 встроена в операционные системы Windows XP и Windows Server 2003.

Протокол IPv6 позволил не только резко увеличить общий объем пространства IP-адресов, но и привнес ряд других свойств, благодаря чему он может постепенно вытеснить протокол IPv4.

Основным «родовым признаком» протокола IPv6 является то, что под IP-адрес отводится 128 битов, вместо прежних 32 битов. Адресный потенциал IPv6 себе даже трудно вообразить, особенно, если вспомнить, что IPv4 может поддерживать свыше 4 миллионов IP-адресов.

Преимущества, связанные с применением IPv6, не сводятся только к «раздуванию» пространства IP-адресов. Ниже перечислен целый ряд новых свойств, привнесенных протоколом IPv6:

– упрощение структуры заголовка IP-пакетов, благодаря чему ускоряется их маршрутизация;

– поддержка нового формата IP-заголовка;

– встроена поддержка идентификации и шифрования.

Ранее уже рассматривалась структура заголовка IP-пакета для протокола IPv4, теперь пришло время ознакомиться со структурой заголовка IP-пакета протокола IPv6 (рис 4.3).

Рис. 4.3. Структура заголовка IP-пакета протокола IPv6

– Поле Version (Версия). Это 4-разрядное поле определяет версию протокола IP. Для протокола IPv4 указывалось значение 4. Для версии IPv6 в поле указывается значение 6. Это значение используется маршрутизаторами и другими сетевыми устройствами для определения типа обрабатываемого IP-пакета.

– Поле Traffic Class (Класс трафика). В этом поле задается так называемый «класс трафика».

– Поле Flow Label (Метка потока). Это 20-разрядное поле функционально схоже с полем Quality of Service, которое обрабатывается протоколом IPv4.

– Поле Payload Length (Длина полезной нагрузки). В этом 16-разрядном поле задается длина раздела IP-пакета, в котором передаются данные.

– Поле Next Header (Следующий заголовок). Одно из наиболее полезных свойств протокола IPv6 заключается в том, что, помимо основного заголовка IPv6, в IP-пакет можно включать дополнительные заголовки.

– Поле Hop Limit (Ограничение количества переходов). Назначение данного 8-разрядного поля аналогично назначению поля Time to Live (TTL), присущего протоколу IPv4. После каждого прохождения IP-пакета через маршрутизатор значение в поле уменьшается на единицу. Если значение в поле становится равным нулю, IP-пакет «списывается в утиль».

– Поле Source Address (Адрес компьютера-отправителя). IP-адрес (разрядностью в 128 битов), соответствующий компьютеру-отправителю IP-пакета.

– Поле Destination Address (Адрес компьютера-получателя). IP-адрес (разрядностью в 128 битов), соответствующий компьютеру-получателю IP-пакета.