Базовое расширение IPv4 до IPv4r2.

Базовое расширение IPv4 до IPv4r2.

Базовое расширение IPv4 до IPv4r2 заключается в добавлении к IPv4 новых опций заголовка IPv4 для поддержки IPv4r2 расширенной адресации и IPv4r2 индексов локальных сокетов шлюза.


Описание IPv4r2 расширенной адресации и IPv4r2 индексов шлюза приведено далее, но для понимания терминов "множество сетей IPv4r2" и "глобальная адресация IPv4r2", о которых говорится в описании опций IPv4r2, необходимо сразу сказать, что:


Расширенная IPv4r2 адресация подразделяется на несколько типов:

Основная базовая IPv4r2 адресация.

Для добавления свойств IPv4r2 к заголовку IPv4 используется опция 0x88 (136) заголовка IPv4 специального формата. В терминах IPv4r2 опция 0x88 называется op1. По правилам опций заголовка IPv4, для любой опций IPv4 после октета (в этом тексте октет эквивалентен байту) тип (для op1=0x88) идет октет длина, хранящий размер опции, размер опций включает в себя и первые два байта опции (включает байты тип 0x88 и длина).


Базовые варианты кодирования новых IPv4r2 опций:


Для IPv4r2 асимметричной адресации 45 бит, трех- битовое поле флагов обозначает:

Описание базовых вариантов кодирования IPv4r2 опций.

"IPv4r2 асимметричная адресация 45 бит" (т.е. расширение адреса на 45 бит, общий размер адреса 77 бит) это основной вид глобальной адресации пользовательских серверов в сетях IPv4r2 специального типа, когда IPv4r2 источник подключен к сети IPv4r2 через IPv4 шлюз провайдера (источник использует расширение адреса назначения).


"IPv4r2 асимметричная адресация 45 бит с индексом шлюза" автоматически используется при доставке пакетов в формате "IPv4r2 асимметричная адресация 45 бит" на участке сети между шлюзом провайдера и пользовательским сервером, в том случае, когда IPv4 адрес шлюза провайдера перегружен локальными подключениями от клиентов провайдера. Практически размер IPv4r2 заголовка от этого возрастает на 4 байта.


"IPv4r2 адресация 48 бит" (т.е. расширение адреса на 48 бит, общий размер адреса 80 бит) это расширенный вид 45 битной основной глобальной адресации в сетях IPv4r2 специального типа, когда оба IPv4r2 адреса уникальны на глобальном уровне, поэтому IPv4 шлюз провайдера не обязателен, но может быть использован. Для преобразования адреса 45 бит в адрес 48 бит и обратно используются специальные правила, которые рассмотрены далее в разделе "полное описание IPv4r2".


Рекомендуемое значение глобальной уникальной адресации для сетей IPv4r2 - 77 бит.

Общий формат кодирования IPv4r2 опций.

Тип расширения IPv4r2, который задается опцией IPv4r2 op1=136, определяется размером опции, а также дополнительными флагами в области данных опции, флаги применяются тогда, когда одному размеру опции соответствует несколько разных расширений.


Список дополнительных кодировок для IPv4r2 опции op1:


Для IPv4r2 асимметричной адресации 45 бит, трех- битовое поле флагов дополнительно обозначает:


Для дополнительных IPv4r2 расширений, когда одному размеру опции op1 соответствует несколько разных расширений, но флаги задать нельзя, используется опция IPv4r2 op2 (числовое значение еще не зафиксировано, предположительно 0x8A).


Список базовых кодировок для IPv4r2 опции op2:


IPv4r2 адресация 40 бит (т.е. расширение адреса на 40 бит, общий размер адреса 72 бит) это короткий вид 45 битной основной адресации в сетях IPv4r2 специального типа, когда оба IPv4r2 адреса уникальны на глобальном уровне. Практически это позволяет уменьшить размер IPv4r2 заголовка на 4 байта по сравнению с такой же адресацией 48 бит, когда IPv4 шлюз провайдера не используется и если структура этой сети IPv4r2 допускает 72 битную глобальную уникальную адресацию, эта возможность зависит от структуры конкретной сети IPv4r2. Для преобразования адреса 45 бит в адрес 40 бит и обратно используются специальные правила, которые рассмотрены далее в разделе "полное описание IPv4r2".


Список дополнительных кодировок для IPv4r2 опции op2:

Основная обобщенная IPv4r2 адресация.

Обобщенная IPv4r2 адресация это (по сравнению с базовой IPv4r2 адресацией) альтернативный и менее эффективный способ указания адресов в сетях IPv4r2.


Для дополнительных IPv4r2 расширений, когда одному размеру опций op1, op2 соответствует несколько разных расширений, но флаги задать нельзя, используется опция IPv4r2 op3 (числовое значение еще не зафиксировано, предположительно 0x8B).


Список основных адресных кодировок для обобщенной IPv4r2 адресации:


Формат флага адреса для асимметричной обобщенной адресации:


IPv4r2 асимметричная адресация 6+ бит это обобщенная глобальная IPv4r2 адресация при работе через IPv4 шлюз провайдера. Есть варианты кодирования с индексом локального сокета и без такого индекса.


Распределение байтов поля адреса обобщенной IPv4r2 адресации по уровням IPv4r2 адресации имеет сложную структуру и отличается от распределения битов поля адреса в основных режимах IPv4r2 адресации (в режимах IPv4r2 адресации фиксированного 40, 45 и 48 бит размера). Обобщенная IPv4r2 адресация допустима, но практического смысла не имеет. Подробнее смотри в разделе "полное описание IPv4r2".


Список дополнительных адресных кодировок для обобщенной IPv4r2 адресации:

Дополнительная IPv4r2 адресация сети пользователя.

Дополнительная IPv4r2 адресация пользовательской сети позволяет на один централизованно выделенный пользователю IPv4r2 адрес оперативно размещать дополнительные ресурсы пользователя, глобально адресуемые и уникальные путем привязки к этому выделенному IPv4r2 адресу.


Дополнительная адресация пользовательской сети это отдельное адресное пространство, которое не может быть адресовано через основную или обобщенную адресацию, именно поэтому в нем можно выделять ресурсы самому владельцу IPv4r2 адреса.


Список кодировок IPv4r2 адресации пользовательской сети:


Формат флага адреса для IPv4r2 адресации пользовательской сети:

Подсети IPv4r2.

В IPv4r2 сетях, подсети вида "IPv4r2 адрес нулевого хоста подсети"/:"число бит маски подсети", могут формироваться без выделения IPv4r2 адресов на широковещательный адрес и маршрут к сети, для этого вместо выделенного IPv4r2 адреса применяются IPv4r2 опции, которые кодируют:


Список кодировок для IPv4r2 подсетей:


Если установлен флаг "широковещательный IPv4r2 запрос к сети назначения", то IPv4r2 адрес в поле назначения хранит не адрес хоста, а после применения маски, этот адрес указывает на сеть назначения.


Если установлен флаг "IPv4r2 ответ от службы сети источника", то IPv4r2 адрес в поле источника хранит не адрес хоста, а после применения маски, этот адрес указывает на сеть источника.


Поле маски включает в себя и пространство дополнительной IPv4r2 адресации пользовательской сети - основное и пользовательское адресные пространство для маски подсети объединяется, основное адресное пространство для маски подсети идет первым.

Вспомогательные IPv4r2 опции.

Список вспомогательных IPv4r2 опций:

Комбинации новых IPv4r2 опций.

Опции op1, op2, op3 и флаги могут комбинироваться по их смыслу, при этом нельзя:


Например, можно комбинировать <op1>[8]<длина=14>[8] и <op1>[8]<длина=6>[8] для 32 индексации локальных сокетов шлюза и 48 битного расширения адреса, тем увеличивая IPv4r2 заголовок до 20 байт, заместо более компактного 16 байтового формата <op1>[8]<длина=16>[8] с 16 битной индексацией локальных сокетов шлюза, если 16 бит индексов сокета шлюза не хватает.


С точки зрения эффективности маршрутизации, лучше задавать расширение адресов и индексы шлюза только одной опцией, идущей в заголовке первой. Опция дополнительной IPv4r2 адресации пользовательской сети (рекомендуется задавать второй) и опция IPv4r2 подсетей (рекомендуется задавать третьей) обычно анализируются только конечными IPv4r2 адресатами, промежуточные IPv4r2 маршрутизаторы их игнорируют.


IPv4r2 пакеты с ошибочными адресными опциями не могут быть доставлены и будут отброшены IPv4r2 маршрутизаторами и адресатами.