По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
В этой статье мы рассмотрим IPv6 (Internet Protocol version 6), причины, по которым он нам нужен, а также следующий аспект: различия с IPv4. Пока существует Интернет, используется протокол IPv4 для адресации и маршрутизации. Однако проблема с IPv4 заключается в том, что у нас закончились адреса.
Так что же случилось с IPv4? Что же пошло не так? У нас есть 32 бита, которые дают нам 4 294 467 295 IP-адресов. Когда появился Интернет, мы получили сети класса А, В или С. Класс С дает нам блок из 256 IP-адресов, класс B - это 65.535 IP-адресов, а класс A даже 16 777 216 IP-адресов. Крупные компании, такие как Apple, Microsoft, IBM и др. имеют одну или несколько сетей класса А. Но действительно ли им нужно 16 миллионов IP-адресов? Большинство из этих IP-адресов не были использованы.
Поэтому мы начали использовать VLSM, чтобы использовать любую маску подсети, которая нам нравится, и создавать более мелкие подсети, а не только сети класса A, B или C. У нас также имеется NAT и PAT, следовательно, мы имеем много частных IP-адресов за одним публичным IP-адресом.
Тем не менее интернет вырос так, как никто не ожидал 20 лет назад. Несмотря на все наши крутые трюки, такие как VLSM и NAT/PAT, нам нужно было больше IP-адресов, и поэтому родился IPv6.
А что случилось с IPv5? Хороший вопрос ... IP-версия 5 была использована для экспериментального проекта под названием "Протокол интернет-потока". Он определен в RFC, если вас интересуют исторические причины: http://www.faqs.org/rfcs/rfc1819.html
IPv6 имеет 128-битные адреса по сравнению с нашими 32-битными IPv4-адресами. Имейте в виду, что каждый дополнительный бит удваивает количество IP-адресов. Таким образом мы переходим от 4 миллиардов к 8 миллиардам, 16,32,64 и т. д. Продолжайте удвоение, пока не достигнете 128-битного уровня. Просто вы увидите, сколько IPv6-адресов это даст нам:
340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456;
Можем ли мы вообще произнести это? Давайте попробуем вот это:
340 - ундециллионов;
282 - дециллионов;
366 - нониллионов;
920 - октиллионов;
938 - септиллионов;
463 - секстиллионов;
463 - квинтильонов;
374 - квадрильонов;
607 - триллионов;
431 - биллионов;
768 - миллионов;
211 - тысяч;
456.
Это умопомрачительно... это дает нам достаточное количество IP-адресов для сетей на Земле, Луне, Марсе и остальной Вселенной. IPv6-адреса записываются в шестнадцатеричном формате.
IPv4 и IPv6 несовместимы друг с другом, поэтому многие протоколы были обновлены или заменены для работы с IPv6, вот некоторые примеры:
OSPF был обновлен с версии 2 (IPv4) до версии 3 (IPv6);
ICMP был обновлен до версии ICMP 6;
ARP был заменен на NDP (Neighborhood Discovery Protocol).
Заголовок пакета IPv6 содержит адреса источника и назначения, но по сравнению с IPv4 он стал намного проще:
Вместо того чтобы уже добавлять все поля в заголовок, заголовок IPv6 использует "следующий заголовок", который ссылается на необязательные заголовки. Поскольку заголовок намного проще, маршрутизаторам придется выполнять меньше работы.
А как насчет маршрутизации? Есть ли разница между IPv4 и IPv6? Давайте рассмотрим варианты маршрутизации:
Static Routing;
RIPng;
OSPFv3;
MP-BGP4;
EIGRP.
Вы все еще можете использовать статическую маршрутизацию, как и в IPv4, ничего нового здесь нет. RIP был обновлен и теперь называется RIPng или RIP Next Generation.
OSPF для IPv4 на самом деле является версией 2, а для IPv6 у нас есть версия 3. Это отдельный протокол, он работает только на IPv6. Есть только незначительные изменения, внесенные в OSPFv3.
BGP (Border Gateway Protocol) - это протокол маршрутизации, который объединяет Интернет вместе.MP-BGP расшифровывается как Multi-Protocol BGP, и он может маршрутизировать IPv6. EIGRP также поддерживает IPv6.
Просто имейте в виду, что OSPF и EIGRP поддерживают IPv6, но это отдельные протоколы. Если у вас есть сеть с IPv4 и IPv6, вы будете запускать протокол маршрутизации для IPv4 и еще один для IPv6. Запуск IPv4 и IPv6 одновременно называется двойным стеком.
Поскольку эти два протокола несовместимы, в будущем будет происходить переход с IPv4 на IPv6. Это означает, что вы будете запускать оба протокола в своей сети и, возможно, однажды вы сможете отключить IPv4, так как весь интернет будет настроен на IPv6.
Давайте взглянем на формат IPv6-адреса: 2041:0000:140F:0000:0000:0000:875B:131B
Во-первых, он шестнадцатеричный и гораздо длиннее, чем IPv4-адрес. Существует восемь частей, состоящих из 4 шестнадцатеричных цифр каждая, поэтому 128-битный адрес может быть представлен 32-битными шестнадцатеричными символами. Если вы забыли, как работает шестнадцатеричный код, взгляните на таблицу ниже:
В шестнадцатеричной системе счисления мы считаем от 0 до F точно так же, как мы считали бы от 0 до 15 в десятичной системе счисления:
A = 10;
B = 11;
C = 12;
D = 13;
E = 14;
F = 15.
Использование шестнадцатеричного кода помогает сделать наши адреса короче, но ввод адреса IPv6 - это все еще большая работа. Представьте себе, что вы звоните другу и спрашиваете его, может ли он пинговать IPv6-адрес 2041:0000:140F:0000:0000:0000:875B:131B, чтобы узнать, может ли он достучаться до своего шлюза по умолчанию.
Чтобы облегчить нам работу с такими адресами, можно сделать IPv6-адреса короче. Вот пример:
Оригинальный: 2041: 0000:140F:0000:0000:0000:875B:131B
Сокращенный: 2041: 0000:140F:: 875B:131B
Если есть строка нулей, вы можете удалить их, заменив их двойным двоеточием (::). В приведенном выше IPv6-адресе удалены нули, сделав адрес немного короче. Вы можете сделать это только один раз.
Мы можем сделать этот IPv6 адрес еще короче используя другой трюк:
Сокращенный: 2041: 0000:140F:: 875B:131B;
Еще короче: 2041:0:140F:: 875B:131B
Если у вас есть блок с 4 нулями, вы можете удалить их и оставить там только один ноль.
Мы также можем удалить все впередистоящие нули:
Оригинальный: 2001:0001:0002:0003:0004:0005:0006:0007;
Сокращенный: 2001:1:2:3:4:5:6:7
Подытожим небольшие правила:
Строку нулей можно удалить, оставив только двоеточие (::). Вы можете сделать только это однажды.;
4 нуля можно удалить, оставив только один ноль. Впередиидущие нули могут быть удалены в пределах одного блока.;
Вы не можете удалить все нули, иначе ваше устройство, работающее с IPv6 не поймет, где заполнить нули, чтобы снова сделать его 128-битным.;
Вычисление префикса IPV6 мы пропустим, так как ресурсов, рассказывающих об этом в сети Интернет, специальных книгах полно. Нет смысла повторяться.
Потребуется некоторое время, чтобы привыкнуть к IPv6-адресации и поиску префиксов, но чем больше вы этим занимаетесь, тем дальше становиться проще. В оставшейся части этой статьи мы еще немного поговорим о различных типах адресации IPv6. IPv4-адреса организованы с помощью "системы классов", где класс A, B и C предназначены для одноадресных IP-адресов, а класс D-для многоадресной передачи. Большинство IP-адресов в этих классах являются публичными IP-адресами, а некоторые-частными IP-адресами, предназначенными для наших внутренних сетей. Нет такой вещи, как классы для IPv6, но IANA действительно зарезервировал определенные диапазоны IPv6 для конкретных целей. У нас также есть частные и публичные IPv6-адреса. Первоначально идея IPv4 заключалась в том, что каждый хост, подключенный к Интернету, будет иметь общедоступный IP-адрес. Каждая компания получит сеть класса А, В или С, и сетевые инженеры в компании будут дополнительно подсоединять ее так, чтобы каждый хост и сетевое устройство имели общедоступный IP-адрес.
Проблема, однако, заключается в том, что адресное пространство IPv4 было слишком маленьким, и выдавать полные сети A, B или C было не очень разумно. Даже если вам требуется только небольшое количество IP-адресов, вы все равно получите сеть класса C, которая дает вам 254 пригодных для использования IP-адреса. Компания, которой требуется 2.000 IP-адресов, получит класс B, который дает вам более 65.000 IP-адресов.
Поскольку у нас заканчивались IP-адреса, мы начали использовать такие вещи, как VLSM (избавляясь от идеи класса A, B, C) и настраивали частные IP-адреса в наших локальных сетях, а вместо этого использовали NAT/PAT. Протокол IPv6 предлагает два варианта для одноадресной рассылки:
Global Unicast;
Unique Local.
Раньше существовал третий диапазон адресов, называемый "site local", который начинался с FEC0:: / 10. Этот диапазон изначально предназначался для использования во внутренних сетях, но был удален из стандарта IPv6.
Global Unicast передачи IPv6 похожи на публичные IPv4-адреса. Каждая компания, которая хочет подключиться к интернету с помощью IPv6, получит блок IPv6-адресов, которые они могут дополнительно разделить на более мелкие префиксы, чтобы все их устройства имели уникальный IPv6-адрес. Зарезервированный блок называется префиксом глобальной маршрутизации.
Поскольку адресное пространство IPv6 настолько велико, каждый может получить префикс глобальной маршрутизации. Давайте посмотрим, как назначаются префиксы IPv6-адресов. Допустим, компания получает префикс 2001:828:105:45::/64. Как они его получили?
Мы пройдемся по этой картине сверху вниз:
IANA отвечает за распределение всех префиксов IPv6. Они будут назначать реестрам различные блоки. ARIN - для Северной Америки, RIPE -для Европы, Ближнего Востока и Центральной Азии. Всего таких реестров насчитывается 5. IANA присваивает 2001: 800:: /23 RIPE и 2001: 0400::/23 ARIN (и многие другие префиксы).;
ISP, который попадает под реестр RIPE, запрашивает блок пространства IPv6. Они получают от них 2001: 0828:: / 32, которые в дальнейшем могут использовать для клиентов.;
ISP дополнительно подсоединит свое адресное пространство 2001:0828::/32 для своих пользователей. В этом примере клиент получает префикс 2001:828:105::/48.;
IANA зарезервировала определенные диапазоны адресов IPv6 для различных целей, точно так же, как это было сделано для IPv4. Первоначально они зарезервировали IPv6-адреса, которые с шестнадцатеричными 2 или 3 являются global unicast адресами. Это можно записать как 2000:: / 3. В настоящее время они используют все для global unicast рассылки, которая не зарезервирована для других целей.
Некоторые из зарезервированных префиксов являются:
FD: Unique Local;
FF: Multicast;
FE80: Link-Local.
Обсудим префиксы local и link-local
В моем примере клиент получил 2001: 828:105:: / 48 от провайдера, но прежде чем я смогу что-либо сделать с этим префиксом, мне придется разбить на подсети его для различных VLAN и point-to-point соединений, которые у меня могут быть. Подсети для IPv6 - это примерно то же самое, что и для IPv4, но математика в большинстве случаев проще. Поскольку адресное пространство настолько велико, почти все используют префикс /64 для подсетей. Нет смысла использовать меньшие подсети.
При использовании IPv4 у нас была часть "сеть" и "хост", а класс A, B или C определяет, сколько битов мы используем для сетевой части:
Когда мы используем подсети в IPv4 мы берем дополнительные биты от части хоста для создания большего количества подсетей:
И, конечно, в результате у нас будет меньше хостов на подсеть. Подсети для IPv6 используют аналогичную структуру, которая выглядит следующим образом:
Префикс global routing был назначен вам провайдером и в моем примере клиент получил его 2001:828:105::/48. Последние 64 бита называются идентификатором интерфейса, и это эквивалентно части хоста в IPv4.
Это оставляет нас с 16 битами в середине, которые я могу использовать для создания подсетей. Если я хочу, я могу взять еще несколько битов из идентификатора интерфейса, чтобы создать еще больше подсетей, но в этом нет необходимости.
Используя 16 бит, мы можем создать 65.536 подсетей ...более чем достаточно для большинства из нас. И с 64 битами для идентификатора интерфейса на подсеть, мы можем иметь восемнадцать квинтиллионов, четыреста сорок шесть квадриллионов, семьсот сорок четыре триллиона, семьдесят четыре миллиарда, семьсот девять миллионов, пятьсот пятьдесят одну тысячу, шестьсот с чем-то хостов на подсеть. Этого должно быть более чем достаточно!
Использование 64-битного идентификатора интерфейса также очень удобно, потому что он сокращает ваш IPv6-адрес ровно наполовину!
Допустим, наш клиент с префиксом 2001: 828: 105:: / 48 хочет создать несколько подсетей для своей внутренней сети. Какие адреса мы можем использовать?
16 бит дает нам 4 шестнадцатеричных символа. Таким образом, все возможные комбинации, которые мы можем сделать с этими 4 символами, являются нашими возможными подсетями. Все, что находится между 0000 и FFFF, является допустимыми подсетями:
2001:828:105:0000::/64;
2001:828:105:0001::/64;
2001:828:105:0002::/64;
2001:828:105:0003::/64;
2001:828:105:0004::/64;
2001:828:105:0005::/64;
2001:828:105:0006::/64;
2001:828:105:0007::/64;
2001:828:105:0008::/64;
2001:828:105:0009::/64;
2001:828:105:000A::/64;
2001:828:105:000B::/64;
2001:828:105:000C::/64;
2001:828:105:000D::/64;
2001:828:105:000E::/64;
2001:828:105:000F::/64;
2001:828:105:0010::/64;
2001:828:105:0011::/64;
2001:828:105:0012::/64;
2001:828:105:0013::/64;
2001:828:105:0014::/64;
И так далее.
Всего существует 65 535 возможных подсетей, поэтому, к сожалению, я не могу добавить их все в статью...теперь мы можем назначить эти префиксы различным соединениям типа point-to-point, VLAN и т. д.
Одиннадцатая часть тут.
Если у вас есть сеть, подобная той, что показана на рисунке 1, и Вам нужно чтобы А распространятл тот же контент в G, H, M и N, как бы вы это сделали?
Вы можете либо сгенерировать четыре копии трафика, отправив по одному потоку на каждый из приемников с помощью обычной (одноадресной - unicast) переадресации, либо каким-то образом отправить трафик на один адрес, который сеть знает для репликации, чтобы все четыре хоста получили копию. Этот последний вариант называется многоадресной рассылкой (multicast), что означает использование одного адреса для передачи трафика нескольким получателям. Ключевая проблема, решаемая в многоадресной рассылке, заключается в том, чтобы пересылать и реплицировать трафик по мере его прохождения через сеть, чтобы каждый получатель, заинтересованный в потоке, получал копию.
Важно: набор устройств, заинтересованных в получении потока пакетов от источника многоадресной рассылки, называется группой многоадресной рассылки. Это может быть немного запутанным, потому что адрес, используемый для описания многоадресного потока, также называется группой многоадресной рассылки в некоторых ситуациях. Эти два применения практически взаимозаменяемы в том, что набор устройств, заинтересованных в получении определенного набора пакетов многоадресной рассылки, присоединится к группе многоадресной рассылки, что, по сути, означает прослушивание определенного адреса многоадресной рассылки.
Важно: в случаях, когда многоадресный трафик является двунаправленным, эту проблему гораздо сложнее решить. Например, предположим, что существует требование создать группу многоадресной рассылки с каждым хостом в сети, показанной на рисунке 2, кроме N, и далее, чтобы любая многоадресная рассылка, переданная по адресу группы многоадресной рассылки, доставлялась каждому узлу в группе многоадресной рассылки.
Ключевая проблема для решения многоадресной рассылки может быть разбита на две проблемы:
Как узнать, какие устройства хотели бы получить копию трафика, передаваемого в группу многоадресной рассылки?
Как вы определяете, какие устройства в сети должны реплицировать трафик и на каких интерфейсах они должны отправлять копии?
Одним из возможных решений является использование локальных запросов для построения дерева, через которое многоадресный трафик должен передаваться по сети. Примером такой системы является разреженный режим (Sparse Mode) в Protocol Independent Multicast (PIM). В этом процессе каждое устройство отправляет сообщение соединения для многоадресных потоков, которые его интересуют; эти соединения передаются вверх по потоку в сети до тех пор, пока не будет достигнут отправитель (хост, отправляющий пакеты через многоадресный поток). Для иллюстрации этого процесса используется рисунок 2.
На рисунке 2:
A посылает некоторый трафик в группу многоадресной рассылки (адрес) - назовем его Z.
N хотел бы получить копию Z, поэтому он посылает запрос (соединение) своему вышестоящему маршрутизатору D для копии этого трафика.
D не имеет источника для этого трафика, поэтому он посылает запрос маршрутизаторам, к которым он подключен, на копию этого трафика. В этом случае единственный маршрутизатор D отправляет запрос В.
При каждом переходе маршрутизатор, получающий запрос, помещает интерфейс, на котором он получил запрос, в свой список исходящих интерфейсов (Outbound Interface List - OIL) и начинает пересылку трафика, полученного в данной многоадресной группе, полученной через любой другой интерфейс. Таким образом, может быть построен путь от получателя к отправителю трафика -это называется деревом обратного пути.
Второй вариант определения того, какие хосты заинтересованы в получении трафика для определенной группы многоадресной рассылки, - через своего рода сервер регистрации. Каждый хост, который хотел бы получить копию потока, может зарегистрировать свое желание на сервере. Есть несколько способов, которыми хост может обнаружить присутствие сервера, в том числе:
Обращение с адресом группы многоадресной рассылки как с доменным именем и поиск адреса сервера регистрации путем запроса адреса группы многоадресной рассылки.
Построение и ведение списка или сопоставления групп с серверами, отображаемыми в локальной таблице
Использование некоторой формы хэш-алгоритма для вычисления регистрационного сервера по адресу группы многоадресной рассылки
Регистрации могут отслеживаться либо устройствами на пути к серверу, либо, когда набор приемников и передатчиков известен, сервер может сигнализировать соответствующим устройствам вдоль пути, какие порты следует настроить для репликации и пересылки пакетов.
JIT-компиляция – это метод повышения производительности интерпретируемых программ. JIT расшифровывается как Just-in-time. Во время выполнения программа может быть скомпилирована в машинный код для повышения ее производительности. Также этот метод известен как динамическая компиляция.
Динамическая компиляция имеет несколько преимуществ перед статической. При запуске приложений на JAVA или C# среда выполнения может профилировать приложение во время его исполнения. Это позволяет создавать более оптимизированный код. Если поведение приложения меняется во время его исполнения, то среда выполнения может перекомпилировать код.
Есть некоторые недостатки, заключающиеся в задержках при запуске или непроизводительных издержках при компиляции во время выполнения. Чтобы ограничить эти издержки, многие JIT-компиляторы компилируют только пути кода, которые часто используются.
Обзор
Традиционно существует два метода преобразования исходного кода в форму, которую можно запустить на платформе. Статистическая компиляция преобразует код в язык для конкретной платформы. Интерпретатор непосредственно выполняет исходный код.
JIT-компиляция пытается использовать преимущества обоих. В то время как выполняется интерпретируемая программа, JIT-компилятор определяет участки часто используемого кода и компилирует его в машинный код. В зависимости от компилятора это можно сделать для метода или меньшего участка кода.
Впервые динамическая компиляция была описана в статье о языке LISP Дж. Маккарти в 1960 году.
Компиляция на лету, JIT или динамическая компиляция – это компиляция, которая выполняется непосредственно во время исполнения программы, а не до этого. Что в этот момент происходит? Перевод в машинный код. Преимущества JIT-компиляции заключаются в том, что поскольку компиляция происходит во время выполнения, то JIT-компилятор имеет доступ к динамической информации времени выполнения, а это в свою очередь позволяет ему оптимизировать процесс (например, встраивать функции).
Что важно понимать, когда речь идет о JIT-компиляции? Она скомпилирует байт-код в инструкции машинного кода работающего компьютера. Это означает, что полученный машинный код оптимизирован для архитектуры процессора конкретного компьютера.
В качестве примеров JIT-компиляторов можно привести JVM (Java Virtual Machine - виртуальная машина Java) на Java и CLR (Common Language Runtime – общеязыковая исполняющая среда) на C#.
История
Изначально компилятор отвечал за преобразование языка высокого уровня (выше, чем ассемблер) в объектный код (машинные инструкции), который затем должен был быть связан (линкером) с исполняемой программой.
В какой-то момент эволюции языков компиляторы начали компилировать язык высокого уровня в псевдокод, который затем интерпретировался (интерпретатором) для запуска программы. Это исключило объектный код и исполняемые программы и позволило перенести эти языки на несколько операционных систем и аппаратных платформ. Одним из первых был Pascal (который скомпилирован в P-Code); более современными примерами являются Java и C#. Со временем термин P-Code был заменен на байт-код, поскольку большинство псевдоопераций имеют длину в один байт.
JIT-компилятор – это функция интерпретатора, которая вместо интерпретации байт-кода при каждом вызове компилирует байт-код в инструкции машинного кода работающей машины, а затем вызывает этот объектный код. В идеальном варианте эффективность выполнения объектного кода должна превзойти неэффективность перекомпиляции программы при каждом ее запуске.
Обычный сценарий
Исходный код полностью преобразуется в машинный код.
JIT-сценарий
Исходный код преобразуется в структуру на языке ассемблера, например, IL (промежуточный язык) для C#, ByteCode для Java.
Промежуточный код преобразуется в машинный только тогда, когда приложение нуждается в том, чтобы необходимые коды были преобразованы в машинный код.
JIT или не JIT
При JIT-компиляции не весь код преобразуется в машинный код. Для начала преобразуется только необходимая часть кода. Затем, если вызываемый метод или выполняемые функции находятся не в виде машинного кода, то они тоже будут преобразованы в машинный код. Это снижает нагрузку на ЦП. Поскольку машинный код будет генерироваться во время выполнения, то JIT-компилятор создаст машинный код, оптимизированный для запуска архитектуры ЦП машины.
Ниже приведены некоторые примеры JIT-компиляторов:
Java: JVM (Java Virtual Machine – виртуальная машина Java)
C#: CLR (Common Language Runtime – общеязыковая исполняющая среда)
Android: DVM (Dalvik Virtual Machine – виртуальная машина Dalvik) или ART (Android RunTime – среда выполнения Android-приложений) в новых версиях
Виртуальная машина Java (JVM) выполняет байт-код и ведет подсчет времени выполнения функции. Если это значение превышает предустановленный порог, то JIT-компилятор компилирует код в машинный код, который в дальнейшем может быть выполнен непосредственно процессором (в отличие от случая, когда javac компилирует код в байт-код, а затем интерпретатор интерпретирует этот байт-код построчно, переводя его в машинный код, и выполняет его).
Кроме того, при следующем вычислении функции тот же скомпилированный код выполняется снова, в отличие от обычной интерпретации, когда код повторно интерпретируется построчно. Это значительно ускоряет процесс выполнения программы.