Adresse IPv6 - Définition

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Cet article décrit le Format d'une Adresses IPv6. Pour l'IPv6 en général, voir l'article généraliste.

L'adresse IPv6 est une adresse IP, dans la version 6 du protocole IP (IPv6); elle joue donc le même rôle qu'une adresse IPv4. L'IPv6 a été développé en réponse au trop grand besoin d'adresses Internet que IPv4 ne permettait pas de contenter. En effet, le développement trop rapide d'internet a conduit à la saturation du nombre d'adresses IPv4 disponibles.

Format des adresses

Une adresse IPv6 est longue de 16 octets, soit 128 bits, contre 4 octets (32 bits) pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses, soit 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456, soit encore, pour reprendre l'image usuelle, plus de 667 millions de milliards d'adresses par millimètre carré de surface terrestre.

Notation d'une adresse IPv6

On abandonne la notation décimale pointée employée pour les adresses IPv4 (par exemple 172.31.128.1) au profit d'une écriture hexadécimale, où les 8 groupes de 16 bits sont séparés par un signe deux-points :

1fff:0000:0a88:85a3:0000:0000:ac1f:8001

La notation canonique complète ci-dessus comprend exactement 39 caractères.

Cependant, la notation décimale pointée est autorisée uniquement pour les 2 derniers blocs représentant les 32 derniers bits de l'adresse IPv6. Ainsi l'adresse ci-dessus est équivalente à :

1fff:0000:0a88:85a3:0000:0000:172.31.128.1

Si cette notation décimale est utilisée, la notation de chaque octet (de 0 à 255) est obligatoire mais ne doit contenir aucun zéro non significatif (il n'est pas permis de grouper les octets dans ce cas, la notation devant contenir alors exactement trois points séparateurs). Cette notation décimale n'est pas recommandée, mais peut faciliter la configuration manuelle d'interfaces de routage ou de traduction d'adresse. La notation décimale n'implique cependant aucune équivalence avec l'adresse d'une autre interface IPv4.

Il est permis d'omettre de 1 à 3 chiffres zéros non significatifs dans chaque groupe de 4 chiffres hexadécimaux. Ainsi, l'adresse IPv6 ci-dessus est équivalente à :

1fff:0:a88:85a3:0:0:ac1f:8001 ou
1fff:0:a88:85a3:0:0:172.31.128.1

Par contre, il n'est pas permis de supprimer un signe deux-points entre deux groupes de 1 à 4 chiffres hexadécimaux.

De plus, une unique suite de un ou plusieurs groupes consécutifs de 16 bits tous nuls peut être omise, en conservant toutefois les signes deux-points de chaque côté de la suite de chiffres omise. Ainsi, l'adresse IPv6 ci-dessus peut être abrégée en :

1fff:0:a88:85a3::ac1f:8001 ou
1fff::a88:85a3:0:0:ac1f:8001, voire aussi
1fff:0:a88:85a3::172.31.128.1 ou
1fff::a88:85a3:0:0:172.31.128.1

En revanche les écritures suivantes NE SONT PAS valides

1fff::a88:85a3::ac1f:8001
1fff::a88:85a3::172.31.128.1

car elle contiennent chacune plusieurs substitutions (dont les longueurs binaires respectives sont ici ambiguës) : il ne peut exister qu'une seule occurrence de la sequence :: dans la notation d'une adresse IPv6, qui contiendra nécessairement de 2 à 7 signes deux-points (ou 3 points séparateurs et de 2 à 6 signes deux-points).

L'adresse IPv6 nulle peut ainsi être abrégée en ::0.0.0.0 ou :: .

Utilisation d'une adresse IPv6 comme nom d'hôte

Quand une adresse IPv6 doit être utilisée comme nom d'hôte (par exemple dans une URL), elle doit être encadrée des caractères (lien). Par exemple, pour l'adresse IPv6 valide ci-dessus, on peut créer les URL suivantes (valides au plan syntaxique) :

http://[1fff:0:a88:85a3::ac1f:8001]/index.html

Il faut noter que l'utilisation des crochets est obligatoire pour délimiter le nom d'hôte car elle permet d'éviter ici l'ambiguïté sur la présence ou l'absence de l'indication d'un numéro de port dans l'URL, qui autrement pourrait être interprétée comme désignant un hôte à une autre adresse, comme dans l'URL :

http://[1fff:0:a88:85a3::ac1f]:8001/index.html

Notation des masques de sous-réseau

Un sous-réseau, au sens large, est un ensemble d'adresses IPv6 commençant par une même séquence binaire. Le nombre de bits que comporte cette séquence est notée en décimal derrière un slash. Ainsi,

2001:6b0:1:1a0::/59

est le sous-réseau correspondant aux adresses comprises entre

2001:6b0:1:1a0:0:0:0:0 et
2001:6b0:1:1bf:ffff:ffff:ffff:ffff

Structure, allocation et routage d'une adresse IPv6

Les 64 premiers bits de l'adresse IPv6 (préfixe) servent généralement à l'adresse de sous-réseau, tandis que les 64 bits suivants identifient l'hôte à l'intérieur du sous-réseau : ce découpage joue un rôle un peu similaire aux masques de sous-réseau d'IPv4.

Sur un réseau local

Sur Internet

Cependant, la réservation et l'enregistrement d'adresses IPv6 routables sur Internet se fait par blocs dont le préfixe a une taille maximale de 64 bits, toutes les adresses du bloc étant routées de la même façon au travers des répartiteurs Internet et ne faisant l'objet d'aucune autre demande de réservation spécifique ; l'usage des 64 derniers bits dans ce bloc reste privé, et ces bits pourront ainsi encapsuler (de façon privée) une adresse MAC (48 bits), une adresse IPv4 (32 bits) voire un nom d'hôte (jusqu'à 8 caractères), ce qui permettra ainsi une configuration facile de dispositifs de traduction d'adresses IPv6 Internet vers les hôtes d'un réseau local ne supportant pas IPv6.

Néanmoins, les clients finaux n'ont pas la garantie d'obtenir chacun un bloc d'adresses 64 bits complet, leur fournisseur d'accès pouvant les subdiviser pour limiter le nombre d'allocations nécessaires en groupant plusieurs clients finaux obéissant au même plan de routage interne et externe de ce fournisseur d'accès. Mais en principe, chaque client final devrait pouvoir obtenir un bloc d'adresses d'au moins 48 bits, c’est-à-dire un préfixe d'au plus 96 bits, même en cas d'une utilisation mobile au sein du même réseau de fournisseur d'accès. Dans ce cas, vu de l'Internet public, tous ces clients apparaissent comme une seule entité de routage, celle du fournisseur d'accès qui est celui a qui a été assigné le préfixe de 64 bits.

Le gros intérêt de cette solution est d'éviter la multiplication des règles de routage, et une simplification de la recherche de ces routes entre réseaux différents. Le coût de gestion du plan d'adressage global en est aussi bien plus réduit, car le fournisseur d'accès dispose de ressources confortables pour servir la plupart de ses clients avec très peu de préfixes 64 bits, qui sont également facilement agrégeables en très peu de préfixes de 63 bits ou moins faisant l'objet d'une réservation unique (ainsi le coût de réservation par adresse devient quasiment nul).

Catégories d'adresses

Différentes sortes d'adresses IPv6 jouent des rôles particuliers. Ces propriétés sont indiquées par le début de l'adresse, appelé préfixe.

  • L'Internet IPv6 est défini comme étant le sous-réseau 2000::/3 (les adresses commençant par un 2 ou un 3). Seules ces adresses peuvent être routées. Toutes les autres adresses ne peuvent être utilisées que localement sur un même réseau physique (de niveau 2), ou par un accord privé de routage mutuel. Parmi les adresses de 2000::/3, on distingue :
    • Les adresses permanentes (2000::/16) allouées transitoirement avant l'ouverture du registre officiel.
    • Les adresses permanentes (2001::/16) ouvertes à la réservation depuis 2001.
    • Les adresses 6to4 (2002::/16) permettant d'acheminer le trafic IPv6 via un ou plusieurs réseaux IPv4.
    • Les adresses du 6bone (3ffe::/16) pour l'expérimentation des interconnexions de réseaux IPv6.
    • Toutes les autres adresses routables (plus des trois quarts) sont actuellement réservées pour usage ultérieur.
  • Pour les expérimentations d'IPv6 sur une partie limitée du réseau, le sous-réseau 1fff::/16 a aussi été utilisé. Ces adresses ont fait l'objet d'un accord spécifique d'enregistrement et ne sont pas destinées à l'usage permanent ni à être globalement accessibles. L'ancienne plateforme expérimentale du 6bone utilisait aussi le sous-réseau 5f00::/16, désormais obsolète.
  • Les adresses locales (utilisables uniquement au sein d'un réseau local de niveau 2, non routables) appartiennent à fe80::/64.
    • Parmi elles, les adresses du bloc fe80::/96 correspondent bit-à-bit aux adresses IPv4 et ne nécessitent aucune configuration (cependant il s'agit quand même d'une interface logique différente). Par exemple, l'adresse IPv6 fe80::172.16.1.2 sera assignée automatiquement à la même interface physique que l'adresse IPv4 172.16.1.2.
  • Il existe également d'autres catégories d'adresses, non détaillées ici (multicast, anycast, broadcast, adresses compatibles IPv4...)
  • Enfin, l'adresse de bouclage (loopback address) est particulière et notée ::1.
  • Pour les préfixes :
- 0000 0000 -> réservé
- 0000 0001 -> non assigné
- 0000 001  -> adresse réservée pour les points d'accès au réseau
- 0000 010  -> adresse réservée pour les points d'accès au réseau (IPX)
- 001       -> adresse Unicast agrégable de facon globale
- 100       -> positions géographiques
- 1111 111010 -> Lien local

Réservation des blocs d'adresses IP

Les adresses IP Unicast sont distribuées par l'IANA aux registres Internet Régionaux (Regional Internet Registries, RIR). Les RIRs gèrent les ressources d'adressage IPv4 et IPv6 dans leur région.

Il est possible d'interroger les bases de données des RIRs pour savoir à qui est allouée une adresse IP. Si le serveur interrogé ne contient pas la réponse, il donnera l'adresse du RIR à interroger. Ces requêtes se font grâce à la commande whois ou bien via les sites Web des LIR (rubrique " whois ").

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