Soluciones para el soporte de MIPv6 en redes IPv4

Transcripción

1 Soluciones para el soporte de MIPv6 en redes IPv4 Quinto Foro Latinoamericano de IPv6 FLIP-6 / IPv6 TF de América Latina y el Caribe 25 de Mayo de 2007 Miguel A. Díaz CONSULINTEL miguelangel.diaz@consulintel.es

2 Escenario previsible Consorcio #n ISPs Carriers Operadores móviles Empresas Otros Redes de empresas xdsl, CDN,... WLAN WLAN xdsl Comunidad P2P WLAN WLAN Redes domésticas IP Backbone (e.g. Internet) Operadores móviles Virtual WISPs ISPs Carriers 2.5G 3G WLAN Hotspots Wireless MAN WLAN Hotspots Satélite Consorcio #1 2

3 Mecanismo básico de Movilidad IPv6 (sin RO) HA Operador Servicios Movilidad (MSP) HA Operador Servicios Movilidad (MSP) Internet IPv6 Internet IPv6 CN CN ASP ASP ASP ASP MN Cobertura WLAN 1 Cobertura WLAN 2 Cobertura WLAN 1 MN Cobertura WLAN 2 3

4 Escenarios donde MIPv6 no puede funcionar HA Operador Servicios Movilidad (MSP) HA Operador Servicios Movilidad (MSP) Sólo IPv6 Dual-stack X Internet Comunicación inviable X Internet Comunicación a través de IPv4, pero MIPv6 inviable ASP IPv4 ASP IPv4 ASP IPv4 ASP IPv4 MN Cobertura WLAN 1 Cobertura WLAN 2 MN Cobertura WLAN 1 Cobertura WLAN 2 Escenario 1: MSP sólo IPv6 y ASP sólo IPv4 Escenario 2: MSP dual-stack y ASP sólo IPv4 4

5 Alternativas para el escenario 1 Dos soluciones posibles: Traducción CoA proporcionada por un agente NAT-PT La señalización MIPv6 se encapsula en paquetes IPv4 Se necesita algún tipo de ALG en el agente NAT-PT que proporcione la CoA al HA Solución descartada puesto que NAT-PT está deprecado y el escenario se complica en exceso Túneles IPv6-en-IPv4 El MN primero obtiene conectividad IPv6 a través de un third-party por medio de algún protocolo que proporcione un túnel IPv6-en-IPv4 La CoA la proporciona el third-pary Una vez que se tiene conectividad IPv6, se ejecuta el servicio MIPv6 de manera normal El protocolo Softwires se puede emplear para esta solución Se descarta ISATAP ya que no soporta algunas características imprescindibles como NAT-traversal MOBIKE [RFC4555] es otra alternativa. Es un protocolo que junto a IKEv2 permite la construcción de VPN basadas en IPsec y evita el restablecimiento de IPsec_SA cada vez que el nodo cambia su IPv4 5

6 Alternativas para el escenario 2 El MSP sólo es alcanzable a través de IPv4 Se transportan los paquetes MIPv6 en paquetes IPv4 Dos alternativas factibles Extensiones del IETF de IPv4 para MIPv6 Nuevas cabeceras de extensión y procedimientos para enviar/recibir señalización y datos de MIPv6 a través de IPv4 Se construye túneles IPv6-en-IPv4 para obtener conectividad IPv6 y se ejecuta MIPv6 de manera normal MN obtiene IPv6 por medio de: MSP (TEP desplegado en el MSP) Third-Party (como en el escenario 1) Las dos soluciones enunciadas para el escenario 1 también son validas Softwires MOBIKE [RFC4555] 6

7 Túnel Softwires MIPv6IPv6 MIPv6IPv6 ppp Dirección IPv6 proporcionada por el SC Dirección IPv4 proporcionada por el ASP MIPv6IPv6 ppp L2TPv2 UDP MIPv6IPv6 ppp L2TPv2 UDP Data channel UDP/IP Túnel Softwires L2TPv2 Control channel 7

8 Solución basada en Softwires HA MSP sólo IPv6 Conexión IPv6 Túnel MIPv6 2 ASP sólo IPv4 SC 1 SC es DS y proporciona la CoA al MN (SI) (third-party) IPv6 PPP L2TP over IPv4 transportation IPv6 MIPv6 IPv4 UDP L2TP PPP IPv6 MIPv6 8

9 VPN IPv6 con MOBIKE IPv6 VPN usando transporte IPv4-IPsec VPNC 1 Red DS VPNC es DS y debe implementar dos funcionalidades: 1) Creación de VPN (IPsec+MOBIKE) 2) Asignación de la IPv6-CoA la cual es realizada por MOBIKE ASP sólo IPv4 IPv4 ESP IPv6 MIPv6 IPv4 UDP ESP IPv6 MIPv6 Si existe NAT, la Encapsulación es sobre UDP 9

10 Solución basada en MOBIKE HA MSP sólo IPv6 Conexión IPv6 Túnel MIPv6 2 ASP sólo IPv4 VPNC 1 VPNC es DS y proporciona la CoA al MN (third-party) VPN IPv6 sobre transporte IPv4 IPv6 MIPv6 IPv4 ESP IPv6 MIPv6 Si existe NAT, la Encapsulación es sobre IPv4 UDP ESP IPv6 MIPv6 UDP 10

11 Tráfico MOBIKE IKEv2 (creación de IPsec_SA) IP IP UDP IPsec IPsec IP IP TCP TCP data data IPsec modo túnel. Se puede usar encapsulación UDP usando el soporte de NAT de IKEv2 IKEv2+MOBIKE MOBIKE (actualización de IPsec_SA cuando cambia la IP) IP IP UDP IPsec IPsec IP IP TCP TCP data data Tráfico IPsec. el tráfico modo túnel en la IPsec_SA no es consciente del cambio de IP 11

12 Solución basada en DSMIPv6 BU BA Binding Updates con dirección IPv6 (HA y MN DS) IPv6 CoA IPv6 HoA Destination option IPv6 extension IPv6 CoA IPv6 HoA Type 2 routing IPv6 extension ESP MIPv6 extension IPv4 HoA MIPv6 message message BU extension option options MIPv6 extension message BA IPv4 HoA 40B 48B variable 96B 64B ESP IPv4 HoA IPv4 addr. ACK extension option 40B 64B variable 96B 64B MIPv6 message options IPv4 20B IPv4 20B Binding Updates con dirección IPv4 UDP 8B UDP 8B IPv4-maped CoA IPv6 IPv4-maped CoA IPv6 IPv6 HoA Destination option extension IPv6 HoA Type 2 routing extension ESP ESP MIPv6 extension message BU MIPv6 extension message BA IPv4 HoA [IPv4 HoA] extension option 40B 48B variable 96B 64B IPv4 HoA [IPv4 addr. ACK & NAT] ext. opt. 40B 64B variable 96B 64B+64B MIPv6 message options MIPv6 message options 12

13 Envío de datos con DSMIPv6 HA MN IPv4-IPv6-Payload IPv4-IPv6-Payload IPv4 ESP IPv6 Payload 20B variable 40B MN CN: SA = v6hoa, DA = CN MN HA: SA = v4coa, DA = v4ha IPv4 ESP IPv6 Payload 20B variable 40B CN MN: SA = CN, DA = v6hoa HA MN: SA = v4ha, DA = v4coa 13

14 Análisis de alternativas Softwires MOBIKE DSMIPv6 Escenario 1 X Escenario 2 Criterios para la comparación entre soluciones Señalización Intercambio de mensajes para mantener abierta la sesión del protocolo Overhead en los paquetes MIPv6 Señalización (bindings) Datos Retardo extra debido al uso de la solución analizada Configuración del protocolo Paquetes MIPv6 Rendimiento (CPU) Complejidad del protocolo 14

15 Conclusiones del análisis Solo Softwires y MOBIKE soportan ambos escenarios Solo MOBIKE permite que el MN cambie su IPv4 sin necesidad de reiniciar el protocolo para obtener conectividad IPv6 Softwires es una solución más madura puesto que MOBIKE requiere ciertas funcionalidades no soportadas por el protocolo para que sea una verdadera alternativa Sólo DSMIPv6 permite movilidad IPv4 e IPv6 a la vez La solución que necesita menor intercambio de bytes para mantener los NATs activos es Softwires La solución que presenta menor overhead es: Para señalizacion MIPv6 (bindings): Softwires Para datos: DSMIPv6 La solución que requiere mayor consumo de CPU es MOBIKE Por todo lo anterior se deduce: Para escenario 1 la mejor solución es Softwires Para escenario 2 la mejor solución es DSMIPv6 En algunas circunstancias, como necesidad de usar MIPv6 estándar, DSMIPv6 no es posible y por lo tanto se puede emplear Softwires 15

16 Preguntas 16