IPv6 простыми словами

IPv6 (RFC 8200) разработали в 1990-х, когда стало ясно, что 4,3 миллиарда адресов IPv4 закончатся. Адрес IPv6 состоит из 128 бит: это 2¹²⁸, или около 3,4 × 10³⁸ адресов. Важен не размер числа, а то, что каждая сеть может получить столько адресов, сколько ей нужно, а каждое устройство снова может иметь глобально доступный адрес — без NAT.

IPv6 — не обновление IPv4: оба протокола работают параллельно (двойной стек). Сегодня большая и растущая доля трафика к крупным сервисам идёт по IPv6, особенно в мобильных сетях.

Адрес IPv6 записывается как восемь групп по четыре шестнадцатеричные цифры, разделённых двоеточиями:

2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329

Каждая группа — 16 бит. Шестнадцатеричные цифры — это 0–9 и a–f; регистр не важен, но принято писать строчными.

Длинные последовательности нулей встречаются часто, поэтому есть два правила сокращения (RFC 4291), а RFC 5952 определяет единственно правильный способ их применения:

1. Убрать ведущие нули в каждой группе: 0db8 → db8, 0042 → 42, 0000 → 0.
2. Заменить одну последовательность нулевых групп на :: — самую длинную, при равенстве первую, и только если она охватывает не меньше двух групп. :: может встречаться лишь один раз, иначе адрес станет неоднозначным.

Так 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329 превращается в 2001:db8::ff00:42:8329. Адрес обратной петли 0:0:0:0:0:0:0:1 — это ::1, а неопределённый адрес — просто ::.

Попробуйте любой адрес в обозревателе ниже — он показывает полную и каноническую форму рядом.

IPv6 использует нотацию CIDR так же, как IPv4. Типичный глобальный одноадресный адрес делится на:

• Префикс маршрутизации (обычно /48 или /56) — его выдаёт площадке провайдер.
• Идентификатор подсети — биты до /64, которыми нумеруются сети площадки. В /48 помещается 65 536 подсетей.
• Идентификатор интерфейса (последние 64 бита) — обозначает устройство в его сети.

Одна локальная сеть почти всегда — это /64. На этом построена автоконфигурация без сохранения состояния (SLAAC): устройства сами выбирают идентификаторы интерфейсов, сегодня — случайные ради приватности (RFC 8981), и регулярно их меняют.

• Глобальные одноадресные 2000::/3 — публичные маршрутизируемые адреса.
• Link-local fe80::/10 — есть у каждого интерфейса IPv6; действуют только в пределах канала, используются для обнаружения соседей и протоколов маршрутизации.
• Unique local fc00::/7 (на практике fd00::/8) — аналог частных адресов в IPv6 (RFC 4193).
• Многоадресные ff00::/8 — в IPv6 нет широковещания, его заменяют группы многоадресной рассылки.
• Обратная петля ::1 и неопределённый ::.
• IPv4-mapped ::ffff:0:0/96 — так программы IPv6 представляют собеседников IPv4, например ::ffff:192.0.2.1.
• Для документации 2001:db8::/32 и 3fff::/20 — для примеров вроде тех, что на этой странице.

Полный список зарезервированных блоков IPv6, созданный по реестру IANA, которым пользуется классификатор этого сайта:

Браузер подключается в каждый момент только через одно семейство адресов. Если работают оба, он обычно предпочитает IPv6 (Happy Eyeballs, RFC 8305). Чтобы показать вам оба адреса, ipaddress.si просит браузер обратиться к двум дополнительным именам хостов: у одного есть только запись IPv4 (A), у другого — только IPv6 (AAAA). То, что видит каждое из них, и есть ваш адрес в этом семействе. Если запрос по IPv6 не удался, у вашего подключения нет работающего IPv6.