Другой недостаток протокола IPv4 - фрагментация. Дело в том, что слишком большие пакеты (их максимальный объем составляет 64 кб) могут разбиваться на несколько, поскольку многие технологии оперируют с блоками меньшего размера. Причем это действие зачастую производится промежуточными маршрутизаторами, через которые проходит информация. Проблема заключается в том, что разделение пакетов отнимает много системных ресурсов. А потому осуществление этого процесса на маршрутизаторе снижает его общую пропускную способность.

Идем дальше. Следующий минус IPv4 - отсутствие поддержки качества обслуживания. Дело в том, что, когда разрабатывалась эта версия протокола, практически все сетевое взаимодействие сводилось к обмену обычными файлами. Сегодня же в Интернете появилось немало новых - в том числе и потоковых - приложений (например, Streaming Audio и Streaming Video). А для их нормальной работы требуется точное указание и постоянное соблюдение некоторых параметров - например, таких как пропускная способность, задержка и вариация задержки. Именно набор этих характеристик и называется качеством обслуживания. В принципе, в IPv4 есть соответствующее поле (Type of service), вот только механизм работы с ним так и не был до конца отработан. А поэтому большинство маршрутизаторов просто-напросто игнорирует значение Type of service.

Наконец, последний недостаток IPv4 - это отсутствие возможности обеспечения безопасности передаваемой информации. Согласно стандартной семиуровневой модели взаимодействия открытых систем, сетевой уровень является самым удобным местом для размещения, например, криптографической системы. Однако сделать это в протоколе IPv4 невозможно.

В качестве основных претендентов на новую версию протокола IP рассматривалось три разработки: TCP and UDP with Bigger Addresses (TUBA), Common Architecture for the Internet (CatnIP) и Simple Internet Protocol Plus (SIPP). После их анализа была выработан новый проект, получивший название IPv6 (Internet Protocol version 6). У него достаточно много существенных отличий от своего предшественника. И главным из них, конечно же, является система адресации. В протоколе IPv6 длина IP-адресов расширяется с 32 до 128 бит. Таким образом, число их возможных вариантов вырастает до 3,4*10¹⁰³⁸. То есть, фактически, этих адресов в обозримом будущем будет более чем достаточно. Помимо этого, увеличение длины IP-адреса позволяет использовать больше уровней иерархии в системе адресации и ввести несколько различных типов адресов.

Кроме этого, в протоколе IPv6 базовый заголовок пакетов оптимизирован для максимально быстрой его обработки. Это сделано для разгрузки маршрутизаторов и увеличения, таким образом, их пропускной способности. Также изменению подвергся механизм фрагментации, удалено широковещание, попортившее немало крови системным администраторам, и добавлена возможность использования криптографического алгоритма для защиты передаваемой информации.

Базовый заголовок протокола IPv6 состоит из нескольких полей. Причем, для того чтобы уменьшить время, необходимое на пересылку и обработку пакетов, многие из них являются необязательными, и их можно использовать только при необходимости. Давайте же подробно разберем эти поля и их назначение.

• Version (4 бита). Версия протокола для IPv6 имеет значение 6.
• Traffic class (8 бит). Аналог значения Type of service в протоколе IPv4. Поле предназначено для определения типа пересылаемого трафика, по которому определяется уровень качества услуг, необходимый для обработки данного пакета. Заполняется в соответствии со стандартом RFC-2474 (Differenciated services).
• Flow Label (20 бит). Это так называемая метка потока. Она нужна для идентификации всех пакетов, принадлежащих одному потоку. Используется для того, чтобы промежуточные маршрутизаторы одинаково обрабатывали все данные с одной меткой.
• Payload Length (16 бит). В этом поле указывается длина всего пакета за исключением базового заголовка IPv6. Измерение идет в октетах.
• Next Header (8 бит). Указывает на тип следующего заголовка в соответствии со стандартом RFC-1700, который следует непосредственно за базовым. Это может быть как один из расширенных заголовков IPv6, так и заголовок протокола верхнего уровня (TCP, UDP и так далее).
• Hop Limit (8 бит). В этом поле устанавливается так называемое максимальное число шагов. Первоначально в нем записывается определенное число. Каждый маршрутизатор, через который проходит пакет, уменьшает его на единицу. Если значение в Hop Limit достигнет нуля, пакет будет удален.
• Source Address (128 бит). Здесь указывается адрес отправителя пакета в соответствии со стандартом RFC-1884.
• Destination Address (128 бит) . Здесь указывается адрес получателя. Причем не обязательно конечного. Если в пакете присутствует маршрутный заголовок, то в этом поле будет находиться адрес следующего узла.

Итак, IPv6 - новый шаг в развитии Интернета. Этот протокол разработан с учетом растущих требований к Глобальной сети, которая давно уже перестала быть просто средой распространения файлов. Сегодня через Интернет передается много различных данных, включая аудио- и видеопотоки и секретную информацию. И это не говоря уже о проблемах с нехваткой IP-адресов, которые могут возникнуть в самом ближайшем будущем. Поэтому начавшееся уже внедрение протокола IPv6 очень важно. Будем надеяться, что оно пройдет гладко и решит многие проблемы пользователей Сети.