TESIS DE GRADO. ANÁLISIS DEL PROTOCOLO IPv6 SU EVOLUCION Y APLICABILIDAD. Silvia Duque, David Vallejo

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1 TESIS DE GRADO ANÁLISIS DEL PROTOCOLO IPv6 SU EVOLUCION Y APLICABILIDAD i

2 AGRADECIMIENTO El más profundo agradecimiento a todas las personas que han colaborado de una u otra forma para la culminación de este trabajo de tesis de grado, que pone fin a un largo camino de estudio y sacrificio en pos de obtener una carrera profesional. De manera especial a nuestro Director de tesis, Ing. Rodrigo Naranjo G. quien con su valioso conocimiento nos ha guiado en la realización del presente trabajo. No podemos dejar de mencionar a los Docentes de la Universidad Técnica del Norte que nos impartieron sus conocimientos con dedicación y profesionalismo. ii

3 DEDICATORIA Dedicamos todo nuestro esfuerzo, sacrificio y esmero puesto en este trabajo a nuestros padres, apoyo fundamental en todos los aspectos de nuestra vida, quienes con su ejemplo, sacrificio, trabajo y amor nos han sabido brindar las mejores condiciones para culminar todas nuestras metas y objetivos, una de ellas la obtención de un titulo profesional, que hoy lo vemos realizado. Silvia L. Duque C. David N. Vallejo B. iii

4 INTRODUCCION IPv6 ha sido el nombre con el que se ha bautizado a la nueva versión del protocolo Internet (IP). Se trata de la definición de un nuevo protocolo de red destinado a sustituir a la actual versión IP, la cuatro. Por qué se necesita un nuevo protocolo de red?. La respuesta es muy simple. Cuando IPv4 fue estandarizado, hace unos quince años, nadie podía imaginar que se convertiría en lo que es hoy: una arquitectura de amplitud mundial, con un número de usuarios superior al centenar de millones y que crece de forma exponencial. Aquella primera "Internet" fundada, sobre todo, con fines experimentales, científicotécnicos y, por supuesto, con objetivos militares, no se parece en nada a la actual. El presente trabajo describe desde un punto de vista técnico el nuevo protocolo IPv6, desarrollado por IETF. IPv6 se puede instalar como una actualización de software en las máquinas y es capaz de trabajar con el actual protocolo IPv4. Se prevé que se empiece a desplegar de una manera gradual, puesto que hay que mantener todas las infraestructuras que actualmente funcionan con IPv4. Esta nueva versión del Internet Protocol sustituirá progresivamente a IPv4, ya que brinda mejores características, entre las que destacan: espacio de direcciones prácticamente infinito, posibilidad de autoconfiguración de hosts, eficaz soporte para seguridad, computación movil, calidad de servicio, transporte de tráfico multimedia en tiempo real y aplicaciones anycast y multicast, posibilidad de transición gradual de IPv4 a IPv6, etc. IPv6 representa el fruto de muchas propuestas del IETF y de grupos de trabajo centrados en desarrollar un IPng (IP next generation) que resuelva el eminente problema de falta de direcciones, y mejore las características del protocolo actual. iv

5 INDICE Portada Agradecimiento Dedicatoria Introducción Indice i ii iii iv v CAPITULO 1 Conceptos Iniciales Descripción de IPv Breve Historia de TCP/IP e Internet Organización de Internet Modelo de Referencia OSI frente a TCP/IP El Protocolo Internet (Internet Protocol - IP) Direccionamiento IP Direcciones de red y de difusión Resumen de reglas especiales de direccionamiento Protocolos de resolución de direcciones Mensajes de error y control en IP (ICMP) Sistema de Nombre de Dominio (DNS) Problemas con IPv IPv4 versus IPv6. Porque cambiar a IPv6? Historia del IPv Desarrollo de una nueva versión del IP Nombre del próximo IP 29 v

6 CAPITULO II EL PROTOCOLO IPV Introducción a IPv Características de IPv Mayor espacio para direccionamiento Simplificación de la cabecera Cabeceras de extensión Mejor soporte para calidad de servicio Mayor seguridad en el protocolo Direccionamiento jerárquico y enrutamiento eficientes Notación IPv Representación de direcciones IPv6 en texto Compresión de ceros Prefijo Tipos de direcciones IPv Unicast La dirección no especificada La dirección loopback Direcciones IPv6 con direcciones IPv Direcciones Unicast Globales Agregables Direcciones Unicast de uso local Identificador de Interfase Anycast Multicast Direcciones Multicast Predefinidas Datagrama IPv Forma General de un datagrama IPv Formato del encabezado base del IPv6 45 vi

7 2.6 DNS para IPv Registro de recursos (AAAA) Dominio IP6.INT Principales protocolos en IPv Protocolo ICMPv Neighbor Discovery - El ARP de IPv Protocolo DHCPv Protocolo RIPng Protocolo OSPFv Seguridades Seguridad en IPv Organismos administradores, políticas de distribución y asignación de direcciones IPv Definiciones Registro deinternet (IR) Registro Regional de Internet (RIR) Registro Nacional de Internet (NIR) Registro Local de Internet (LIR) Adjudicar Asignar Utilización HD-Ratio Usuario final Objetivos de la administración del espacio de direcciones IPv Principios de la política IPv Espacio de direcciones no debe ser considerado propietario Rutabilidad no garantizada Adjudicación Mínima Consideraciones de la infraestructura de IPv Políticas para adjudicaciones y asignaciones Criterio de adjudicación inicial 75 vii

8 Tamaño de adjudicación inicial Adjudicación subsiguiente Adjudicación de LIR a ISP Asignación Registración Reverse lookup Poseedores de IPv6 ya existentes 78 CAPITULO III Mecanismos de Transición de Ipv4 a IPv Introducción DSTM Funcionamiento de DSTM Comunicación Bidireccional Túneles to Dirección 6to Selección de dirección Encapsulación 6to Tipos de comunicación over Dirección 6over MTU Encapsulación 6over Tunnel Broker Tipos de túneles Descripción de TB 93 viii

9 Funcionamiento de TB Mantenimiento de los túneles Traductores SIIT Traducción de IPv4 a IPv Traducción de cabeceras IPv4 a cabeceras IPv Traducción de IPv6 a IPv Traducción de cabeceras IPv6 a cabeceras IPv NAT-PT NAT-PT Tradicional NAT-PT Básico NAT-PT NAT-PT Bidireccional Sesiones al interior del dominio (IPv4 IPv6) Sesiones al exterior del dominio (IPv6 IPv4) Traducción de Protocolo BIS Componentes de BIS Resolvedor de Extensión de Nombres Mapeador de direcciones Traductor Comunicación en BIS Comunicación iniciada por host Dual Stack Comunicación iniciada por host IPv6 112 CAPITULO IV Implementación de una isla ipv6 y conexión con el 6bone Introducción Implementación de una isla IPv6 de prueba 115 ix

10 4.2.1 Subred simple con direcciones link-local Tráfico IPv6 entre nodos de diferentes subnets en una red IPv Tráfico IPv6 entre nodos de diferentes subnets en una red IPv Tráfico IPv6 entre nodos de diferentes sitios a través del Internet (6to4) Conexión al 6bone Configuración de la isla IPv Diseño de la red Prueba de funcionamiento de la isla IPv Modelado orientado a objetos de la Isla IPv6 133 COMPROBACION DE HIPOTESIS 135 CONCLUSIONES 136 RECOMENDACIONES 148 TEMAS DE TESIS SUGERIDOS 155 BIBLIOGRAFIA 157 REFERENCIAS 160 GLOSARIO 162 ANEXOS 167 Anexo 1 Lista de tunnel brokers 168 Anexo 2 Lista de enrutadores 6to4 relay 169 Anexo 3 Conexión al 6bone 171 x

11 Anexo 4 Pruebas de conectividad de la Isla IPv6 178 Anexo 5 Metodología para la migración IPv4 a IPv6 del backbone de la Universidad Técnica del Norte 183 Anexo 6 Instalacion de Ipv6 en plataformas Linux 197 Anexo 7 Referencias RFC s 205 Anexo 8 Anteproyecto de tesis 209 xi

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