Концептуальное планирование сети IPv6

В этом руководстве описаны стратегии перехода сетевой среды IPv4 в Azure на IPv6. Этот переход необходим, так как количество подключенных к Интернету устройств расширяется и IPv4-адреса почти исчерпаны. Протокол IPv6 предоставляет больший пул ip-адресов для обеспечения будущего роста и предлагает расширенные функции безопасности (собственный IPsec), метки потоков и упрощенную конфигурацию сети. Эта статья поможет вам понять IPv6, получить IPv6-адреса и перейти на IPv6.

Общие сведения об IPv6

IPv6 имеет такое большое адресное пространство, которое следует использовать согласованные размеры блоков адресов IPv6, которые выделяют адреса IPv6. Эта стратегия сети контрастирует с IPv4. Ограниченное количество адресов IPv4 заставляет использовать наименьший возможный размер подсети. Эта таблица дает вам представление о увеличенном размере IPv6:

Двойной стек. Виртуальные сети Azure поддерживают двойной стек. Сеть, поддерживающая двойной стек, может одновременно обрабатывать трафик IPv4 и IPv6. Вы можете назначить новый блок адресов IPv6 подсети, имеющей существующий блок IPv4. Службы, использующие IPv6, могут сосуществовать со службами, используюющими IPv4. Поэтому вы можете начать переход IPv6 до поддержки IPv6 всех служб.

IPv6 в Azure. В среде Azure сетевые интерфейсы получают один из трех типов IPv6-адресов:

• Частные IP-адреса. Чтобы включить IPv6 на частных IP-адресах, необходимо применить диапазон адресов IPv6 к виртуальной сети и ее подсетям. Сетевые интерфейсы в подсетях получают статический или динамический адрес в зависимости от конфигурации. На портале Azure можно увидеть назначение IP-адресов. Его также можно увидеть в конфигурации виртуальной машины, если вы используете виртуальные машины. В операционной системе этот адрес отображается как IPv6-адрес.

• Общедоступные IP-адреса. К сетевым интерфейсам можно применять общедоступные IPv6-адреса. Общедоступные IP-адреса должны быть глобально уникальными и маршрутизируемыми в Интернете. Необходимо создать уникальный IPv6-адрес, который можно использовать для общедоступных конечных точек в Azure, например подсистемы балансировки нагрузки или шлюзы приложений. Командлет можно использовать New-AzPublicIpAddress для создания общедоступного адреса IPv6 в PowerShell.

  Конфигурация операционной системы не отображает общедоступный IP-адрес, но вы можете увидеть общедоступный IP-адрес на портале Azure. Общедоступные IPv6-адреса можно использовать для входящих и исходящих подключений к Интернету. Возможно, потребуется обновить таблицу маршрутов с определяемыми пользователем маршрутами для поддержки IPv6. Многие организации используют виртуальные сетевые устройства (NVA) для общедоступного обмена данными и не назначают общедоступный IP-адрес сетевым интерфейсам. За общедоступные IPv6-адреса Azure плата не взимается. Дополнительные сведения см. в разделе о ценах на IP-адреса.

• Адреса локального канала. Локальные адреса ссылки — это особый тип частного IP-адреса. В IPv6 локальные адреса ссылки автоматически настраиваются во всех интерфейсах. Они используются для обмена данными в одном сетевом сегменте и не являются маршрутизируемыми в Интернете. Они приходят из fe80::/10 пространства вместо блока адресов вашей подсети. Вы можете увидеть fe80::/10 адрес, назначенный вашему интерфейсу в операционной системе.

Дополнительные сведения о других блоках адресов специального назначения можно найти в Реестре адресов специального назначения IANA IPv6.

Получение адресов IPv6

Если у вашей организации уже есть IPv6-адреса, вы можете воспользоваться ими в среде Azure. Если нет, вам нужно приобрести новые. Использование существующих адресов может быть более экономичным и эффективным, но получение новых гарантирует наличие достаточного и непрерывного блока адресов для ваших потребностей. Это также снижает вероятность конфликтов в адресе. Если у вас нет пространства IPv6, защищенного для вашей организации, можно использовать глобальные адреса или локальные адреса.

Глобальные одноадресные адреса: глобальные адреса — это общедоступные IPv6-адреса, уникальные по всему Интернету. Вы можете обратиться к регистратору, чтобы запросить непрерывный блок свободного распределения или глобальных адресов. Эти IPv6-адреса можно использовать в подсетях, виртуальных сетях и региональных суперсетях в Azure. Чтобы иметь достаточно места для роста в нескольких регионах, следует запланировать выделение большего родительского адресного пространства (/36 или аналогичного) для всей среды Azure. Глобальные адреса можно использовать как для частных сетей, так и для общедоступных конечных точек, или выделить разные диапазоны. Azure объявляет только принадлежащие клиенту адреса IPv6, настроенные как пользовательские префиксы IP-адресов (BYOIP). Глобальные IPv6-адреса, используемые только в виртуальных сетях, не объявляются в Интернете.

Уникальные локальные адреса: локальные адреса — это частные IP-адреса, используемые в виртуальной сети. Ip-адреса можно использовать в уникальном диапазоне локальных адресов. Этот диапазон адресов работает как диапазон частных адресов IPv4, например адресное 10.0.0.0/8 пространство. IPv6 резервирует fc00::/7 блоки адресов для уникальных локальных адресов. Эти адреса не являются маршрутизируемыми через Интернет.

Если вы используете диапазон уникальных локальных адресов, ваши IP-адреса могут перекрываться с диапазоном IP-адресов другой организации. Если есть перекрытие, могут возникнуть проблемы с интеграцией сетей. Для получения дополнительной информации см. меморандум о уникальных локальных IPv6 одноадресных адресах.

Переход на IPv6

Вы должны выровнять план назначения IPv6-адресов в Azure сетях с планом адресации IPv6 вашей организации. У вашей организации уже должен быть план использования внутреннего IPv6, чтобы можно было выделить адресное пространство между разными местоположениями без перекрытия. Если у вас нет плана, необходимо определить его перед началом реализации на Azure. Дополнительные сведения см. в разделе "Планирование IP-адресации".

Некоторые методики, необходимые в IPv4 для сохранения адресов, не применимы в IPv6. Необходимо выделить IPv6-адреса и использовать стандартный размер блока для среды Azure, регионов, виртуальных сетей и подсетей, как показано в следующей таблице. Эти рекомендации применяются к IPv6, а не к средам IPv4. Дополнительные сведения см. в разделе "Планирование IP-адресации".

Переход регионов на IPv6. Необходимо использовать суперсеть и назначить адресное пространство /44 IPv6 для каждого Azure региона. Как и в случае с IPv4, суперсеть не имеет технического представления в Azure. Вместо этого вы назначаете и отслеживаете его в системе управление IP-адресами (IPAM). В этой таблице показано, как выглядят блоки адресов для нескольких регионов:

После выделения этого пространства IP-адресов в регионе можно развернуть новые сети и рабочие нагрузки, определив виртуальные сети и подсети из этого IP-пространства. Диспетчер виртуальных сетей Azure может управлять пулами адресов IPv6 для виртуальных сетей с помощью функции IPAM. Дополнительные сведения см. в обзоре управления IP-адресами.

Переход виртуальных сетей в IPv6. Необходимо назначить адресное пространство /56 IPv6 для каждой виртуальной сети. Это назначение упрощает управление сетями и упрощает процесс создания. Он позволяет создавать 4096 виртуальных сетей в регионе и 256 подсетях в одной виртуальной сети.

Переход подсетей на IPv6. Вы можете продолжать использовать существующую архитектуру подсети и назначать блок адресов /64 для каждой подсети. Этот размер подсети также позволяет планировать сеть концептуально. Вам не нужно беспокоиться об изменении размера подсетей из-за нехватки адресов.

Одним из существенных различий между сетями IPv6 и сетями IPv4 в Azure является размер подсетей. Подсети IPv6 в Azure — это фиксированный размер /64. Каждая подсеть содержит 18 446 744 073 709 551 616 узлов, минус узлы, используемые для управления Azure. Как и в сетях IPv4, подсети IPv6 резервируют первые четыре IP-адреса для управления. Целевая группа по разработке Интернета (IETF) определяет /64 как стандартный минимальный размер подсети.

Чтобы вычислить количество подсетей определенного размера, которое может быть вложено в большой блок адресов, можно использовать формулу 2^(X-Y). X — это меньший размер блока адресов, и Y — это более крупный размер блока. Например, чтобы определить, сколько подсетей /64 можно поместить в блок адресов /44, можно использовать 2^(64-44). Результат — 1 048 576.

Повторное использование IPv4-адресов. При переходе на IPv6-адреса можно переназначить частные IPv4-адреса в разных виртуальных сетях в среде Azure. Эта возможность передачи позволяет поддерживать активные службы при переходе на IPv6 и эффективно управлять пространством IP во время перехода. Параметр повторного использования дает более эффективное пространство IPv4. Для любой одноранговой виртуальной сети необходимо убедиться, что диапазоны адресов IPv4 не перекрываются. Пиринг подсетей поддерживает обмен через адресное пространство IPv6 между двумя двухстековыми подсетями, что позволяет повторное использование IPv4 с перекрывающимися диапазонами адресов. Дополнительные сведения см. в разделе "Настройка пиринга подсети".

Настройка служб Azure для использования IPv6

В следующей таблице можно найти инструкции по переходу определенных служб или компонентов в IPv6.

Следующие шаги

• Топология сети iPv6-концентратора и периферийной сети
• IPv6 для Azure Virtual Network
• Планирование IP-адресов

Связанные ресурсы

• Проектирование архитектуры сети