Реферат: Використання TCPIP протоколу для обміну інформацією в мережі
Наприкінці 1998 р. протокол IP – частина набору протоколів TCP/IP, що відповідає за маршрутизацію пакетів по мережі, – почали адаптувати до змін типів переданих даних і для поліпшення керування зростаючого графіка Internet. Зміни в протоколі дозволяють:
• поліпшити адресацію, що підтримує більш довші (до 128 біт) адреси, а також кластерні адреси (cluster address) чи групові адреси(anycast address), що ідентифікують групи вузлів мережі TCP/IP;
• спростити формати заголовків, що дозволяють компенсувати вплив на мережу громістких пакетів IP;
• поліпшити підтримку розширень і параметрів, включаючи пробіл для порожніх розширень з метою полегшення зміни формату пакета (якщо це знадобиться надалі);
• ввести мітки потоків, що ідентифікують потоки пакетів, що надходять з конкретного вузла;
• ввести додаткові розширення, що підвищують можливість контролю помилок і ідентифікації користувачів, а також (при необхідності) захист даних.
Підвищена гнучкість маршрутизації. Логічно IP-адреси зовсім нескладні: їхнє число не перевищує того, що можна "вижати" з 32 біт, тобто всього-на-всього 4 294 967 296 (близько 4 мільярдів), а кожен пристрій у Internet "вимагає" власної IP-адреси. Якщо взяти до уваги, що не всі адреси доступні, то це число додатково обмежується наступними причинами:
• Десяткове значення кожного октету 32-бітової адреси не перевищує 255.
• Багато адрес резервуються для цілей, відмінних від тих, для яких призначені звичайні IP-адреси. Наприклад, адреси, що починаються з 10 у першому октеті використовуються тільки локально.
• Фірмам і організаціям видають групи адрес, якими вони розпоряджаються самостійно, незалежно від того, потрібні вони їм чи ні. Наприклад, всі адреси, що починаються з 192.233.х.х належать фірмі Novell. І навіть якщо адреса 192.233.54.5 у ній не використовується, ніхто,крім Novell, не зможе їм скористатися.
Для зменшення числа необхідних IP-адрес використовувалось кілька спроб (сервери DHCP для тимчасового виділення адрес, CIDR і т.п.). Однак число користувачів Internet росте, і незабаром будуть потрібні 128-бітові адреси. 128-бітові IP-адреси необхідні точно так само, як телефонні номери з 10 цифр – більш короткі ідентифікатори вже непридатні.
Для полегшення адресації пакетів групам користувачів (не обов'язково підмережам чи мережам) передбачається використання групових адрес (anycast address). Замість відсилання пакетів індивідуально кожному члену групи, ви повинні будете відсилати їхньому кластеру, що являє собою логічну, а не фізичну групу. Групові адреси (anycast addresses) замінять широкомовні адреси (broadcast address), використання яких передбачено протоколом IPv4.
Мітки потоків (Flow labelling). Подовження адрес може заподіяти незручності користувачам, якою прийдеться їх вводити, однак спростить ідентифікацію комп'ютерів Internet. Інша проблема Internet, що викликає занепокоєння, – трафік.
На початку своєї появи Internet підтримувала невеликий трафік. Велику частину даних, переданих по мережі, складали файли і повідомлення електронної пошти. Однак згодом характер трафіка змінився. Тепер він складається з підтримки груп новин і дошок оголошень, що дозволяють посилати повідомлення на загальний огляд. З'явилися кімнати для переговорів (chat rooms) і Web. Крім того, у даний час стали можливі і телефонні переговори по Internet. Завантаження даними продовжує рости, і це викликано ростом числа служб і користувачів – вони самі по собі завантажують трафік значно більше, ніж передача файлів.
Однак уявіть собі на мить, що Internet – це безліч мереж, з'єднаних маршрутизаторами. Кожен маршрутизатор відповідає за ідентифікацію найкращого шляху передачі даних до місця призначення. З цією метою він повинен ідентифікувати місце призначення кожного прийнятого пакета, тобто відкрити і досліджувати безліч пакетів. Отож, у пакеті IPv6 є поле, де можна вказати конкретний потік, до якого відноситься пакет. Ідея така: якщо маршрутизатор установить, що пакет є частиною потоку пакетів, що йдуть в те саме місце, йому фактично немає потреби визначати, де знаходиться це місце, після того, як він досліджує перший же пакет у минаючій групі (flow group). За замовчуванням маршрутизатор повинний "пам'ятати" мітку потоку протягом шести секунд, однак цей час можна збільшити вручну.
Пріоритет пакета. Іноді трафік Internet може стати настільки важким, що пакет може "загинути". Як правило, пакети відкидаються без обліку їхньої важливості. Однак пакетам IPv6 можна привласнювати пріоритети відповідно до призначення.
Значення пріоритетів розділені на два діапазони: 0 – 7 і 8 – 15. При перевантаженні мережі пакети з нижчим пріоритетом (номером) в межах даного діапазону відкидаються в першу чергу, причому кожен діапазон розглядається окремо. Іншими словами, пакет із пріоритетом 6 не обов'язково відкидається раніше пакета з пріоритетом 8, оскільки пакет із пріоритетом 6 у межах свого діапазону має вищий пріоритет.
Значення пріоритетів 0 – 7 використовують для вказівки пріоритету трафіка, для якого джерело забезпечує контроль перевантаження (congestion control), тобто трафік, що використовує протокол вищого рівня (наприклад, TCP) для відстеження здатності системи керувати потоком даних, при перевантаженні системи переривається. Нижче приведені значення пріоритетів графіка з контролем перевантаження, передбачені специфікацією IPv6.
0 – трафік без пріоритету.
1 – трафік-"заповнювач" ("Filler" traffic) (мережні новини).
2 – передача, що необслуговується, даних (електронна пошта).
4 – передача великого обсягу, що обслуговується, даних (FTP, NFS).
6 – інтерактивний трафік (telnet, протокол дисплея).
7 – керуючий трафік Internet (маршрутизуючі протоколи, SNMP).
Пріоритети 3 і 5 зарезервовані на майбутні категорії.Значення 8 – 15 використовують для вказівки пріоритету трафіка, що не переривається у відповідь на перевантаження. До нього відносяться пакети мовної і відеоінформації, що відсилаються з постійною швидкістю. Вони не відзначені в специфікації, але, як правило, більш важлива інформація (скажемо, слабко помітний голос) повинна мати пріоритет вище, ніж інформація, що при передачі мала б чудову якість, але малоістотна (скажемо, високоякісна відеоінформація).
Підтримка найбільших пакетів. Серед інших розширень (extensions), призначених для поліпшення "відгуку" IPv6 на умови роботи в Internet, можна відзначити ті, котрі дозволяють збільшити розмір пакетів IP, тобто нести більший обсяг корисних даних у порівнянні з IPv4. Це дуже корисна можливість, оскільки застосування великих пакетів дозволяє передати дані за допомогою меншого числа пакетів, що, у свою чергу, зменшує затримку при маршрутизації пакетів.
Без використання нових параметрів, таких як пріоритети і керування потоками, адресація пакетів була б значно складнішою. Якщо ж у пакеті цих установок не існує, нові можливості ігноруються. Перехід на новий протокол не відбувається автоматично.
Задача переходу від IPv4 до IPv6 аж ніяк не проста. В даний час відкрилися курси, на яких навчають рішенню цієї проблеми і, крім того, можна використовувати деякі мережні ресурси. Кращі з них знаходяться за адресою http://www.emos.be/coexist/etg071/gintrod.htmttINICIO.
Не вдаючись у деталі, вкажу чотири методи переходу мережі на протокол IPv6: