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1 Este proyecto ha sido cofinanciado por PROFIT Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro Grupo de Sistemas y Comunicaciones (GSyC) Universidad Rey Juan Carlos (URJC) Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 1

2 Índice Arquitectura de transición - Red - Nodos finales - Aplicaciones Evolución de aplicaciones Escenarios de transición de aplicaciones Dependencias en el código fuente Conclusiones Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 2

3 Arquitectura de transición Red Nodos finales Aplicaciones Aplicación Apl Apl Aplicación Nodo final TCP/UDP IP Red Encaminamiento/ Direccionamiento TCP/UDP IP Nodo final Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 3

4 Arquitectura de transición Red Nodos finales Aplicaciones Red sólo IPv4 Red sólo IPv6 Red dual Red heterogénea Aplicación Apl Apl Aplicación Nodo final TCP/UDP IP Red Encaminamiento/ Direccionamiento TCP/UDP IP Nodo final Instalar mecanismos de transición Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 4

5 Arquitectura de transición Red Nodos finales Aplicaciones Nodo sólo IPv4 Nodo sólo IPv6 Nodo con doble pila Aplicación Apl Apl Aplicación Nodo final TCP/UDP IP Red Encaminamiento/ Direccionamiento TCP/UDP IP Nodo final Modificar pila IP Modificar pila IP Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 5

6 Arquitectura de transición Red Nodos finales Aplicaciones Aplicación sólo IPv4 Aplicación sólo IPv6 Aplicación dual Aplicación Apl Modificar código fuente Modificar código fuente Apl Aplicación Nodo final TCP/UDP IP Red Encaminamiento/ Direccionamiento TCP/UDP IP Nodo final Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 6

7 Índice Arquitectura de transición Evolución de aplicaciones 1. De aplicaciones IPv4 a aplicaciones IPv6 2. De aplicaciones IPv4 a aplicaciones duales 3. Transición gradual Escenarios de transición de aplicaciones Dependencias en el código fuente Conclusiones Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 7

8 1. De aplicaciones v4 a aplicaciones IPv6 Sustitución n de las llamadas y estructuras de IPv4 por las de IPv6 Apv6 Apv4 VENTAJAS: Fácil. En período corto de tiempo Apv4 Apv4 Apv6 Apv6 PROBLEMAS: El usuario selecciona entre aplicaciones, apv4 ó apv6. Mantenimiento del código fuente TCP/UDP IPv4 IPv6 Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 8

9 2. De aplicaciones IPv4 a aplicaciones duales Apv4 VENTAJAS: Una única aplicación Mantenimiento código fuente PROBLEMAS: Muchos cambios, más tiempo Ap Ap dual dual TCP/UDP IPv4 IPv6 Añadir soporte IPv6 Ap Ap dual Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 9

10 3. Transición gradual Sustitución n de las llamadas y estructuras de IPv4 por las de IPv6 Apv6 Apv4 VENTAJAS: Soporte IPv6 en un breve período de tiempo Una única aplicación Mantenimiento código fuente Añadir soporte IPv4 Ap Ap dual Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 10

11 Índice Arquitectura de transición Evolución de aplicaciones Escenarios de transición de aplicaciones 1. Aplicaciones IPv4 en nodos duales 2. Aplicaciones IPv6 en nodos duales 3. Aplicaciones duales en nodos duales 4. Aplicaciones duales en nodos sólo IPv4 Dependencias en el código fuente Conclusiones Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 11

12 1. Aplicaciones IPv4 en nodos duales Dependencias en el código fuente con IPv4. Intercambian paquetes IPv4. Para su funcionamiento en redes IPv6: - Portar el código a IPv6 - Si no es posible, utilizar mecanismos de transición. Las aplicaciones utilizan IPv4 pero se intercambian paquetes IPv6: BIA (Bump In the API) BIS (Bump In the Stack) Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 12

13 BIS/BIA API de transporte IPv4 Apv4 BIA TCP/UDP IPv6 Nivel de enlace Apv4 API de transporte TCP/UDP IPv4 BIS Nivel de enlace Red IPv6 Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 13

14 2. Aplicaciones IPv6 en nodos duales Se han sustituido las estructuras y funciones de IPv4 por las de IPv6. Dependencias en el código fuente con IPv6 Intercambian de paquetes IPv6. Para su funcionamiento en redes IPv4: - Portar a aplicaciones duales - Mantener 2 aplicaciones: ping4 y ping6 o - Utilizar direcciones IPv6 a partir de las direcciones IPv4, IPv4-mapped IPv6 addresses, no soportadas en todos las implementaciones. a.b.c.d ::FFFF:a.b.c.d Dirección IPv4 IPv4-mapped IPv6 Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 14

15 Aplicación servidor IPv6 en nodo dual Cliente Cliente IPv6 IPv6 Cliente Cliente IPv4 IPv4 Servidor IPv6 IPv6 escucha escucha en en 0::0 0::0 TCP / UDP IPv6 TCP / UDP IPv4 Dirección IPv4-mapped IPv6 ::FFFF:a.b.c.d IPv4 TCP / UDP IPv6 Dirección IPv6 x:x:x:x:x:x:x:x IPv6 IPv4 Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 15

16 Aplicación cliente IPv6 en nodo dual Cliente Cliente IPv6 IPv6 Servidor IPv6 IPv6 Servidor IPv4 IPv4 Dirección IPv4-mapped IPv6 ::FFFF:a.b.c.d Dirección IPv4 a.b.c.d IPv4 TCP / UDP IPv6 Dirección IPv6 x:x:x:x:x:x:x:x Dirección IPv6 x:x:x:x:x:x:x:x TCP / UDP IPv6 TCP / UDP IPv4 IPv6 IPv4 Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 16

17 3. Aplicaciones duales en nodos duales Aplicaciones válidas para redes IPv4 e IPv6: - Implementación de aplicaciones cliente: Resolver nombre de máquina del servidor a las posibles direcciones IP. Intentar conectar primero usando IPv6 y si falla probar con IPv4. - Implementaciones de aplicaciones servidor: 1. Mantener conexiones diferentes de forma explícita para IPv4 e IPv6, o 2. Desarrollar una aplicación servidor IPv6 y confiar en las direcciones IPv4-mapped IPv6 para los clientes IPv4. Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 17

18 4. Aplicaciones duales en nodos sólo IPv4 Las aplicaciones duales deberían funcionar en los nodos sólo IPv4 para evitar tener varias versiones de la misma aplicación. REQUISITO Desarrollar el código fuente para que nodos que no tengan soporte del protocolo IPv6 puedan ejecutar dichas aplicaciones. Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 18

19 Índice Arquitectura de transición Evolución de aplicaciones Escenarios de transición de aplicaciones Dependencias en el código fuente 1. Formato de presentación de las direcciones IP 2. Resolución de nombres 3. API de la capa de transporte 4. Otras dependencias específicas Conclusiones Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 19

20 1. Formato de presentación de direcciones IP El formato de presentación es una cadena que contiene la dirección IP. Diferentes en IPv4 e IPv6: IPv4: a.b.c.d IPv6: x:x:x:x:x:x:x:x El formato de presentación en IPv6 necesita más memoria. Los analizadores sintácticos de direcciones deben ser revisados para adecuarse al nuevo formato. Ambigüedad con el carácter : en URLs (RFC 2732): - RECOMENDACIÓN: - Utilizar FQDN (Fully Qualified Domain Name) Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 20

21 2. Resolución de nombres Tipos de resolución: - Directa: a partir del nombre de la máquina obtener su dirección IP. - Inversa: a partir de la dirección IP obtener el nombre de máquina. Utilizar FQDN. Las consultas/respuestas de DNS se envían usando IPv4/IPv6 independientemente del tipo de registros que se soliciten. RECOMENDACIÓN: - Usar las funciones de resolución independientes de protocolo. Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 21

22 3. API de la capa de transporte En el caso concreto del API de sockets existen las siguientes dependencias: - Estructuras de datos para las direcciones IP: sockaddr_in, sockaddr_in6, sockaddr_storage - Funciones del API de comunicaciones: socket(), bind(), connect(), read()/write() - Funciones de conversión de direcciones: entre el formato de presentación y las estructuras de datos de direcciones. - Opciones de configuración de red. RECOMENDACIÓN: - Desarrollar aplicaciones independientes de la versión IP Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 22

23 Estructuras de datos sockaddr Family sockaddr_in Family sockaddr_in6 Family sockaddr_storage Family Port Number Port Number Align IPv4 Address (32 bits) Flow Info Data Unused IPv6 Address (128 bits) Padding Scope ID Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 23

24 4. Otras dependencias específicas Selección de la dirección IP: - Los nodos automáticamente resuelven el problema de la selección de la dirección de origen, siguiendo una serie de reglas predefinidas (RFC 3484). Fragmentación a nivel de aplicación: - Cálculo del tamaño del fragmento para que no haya degradación de prestaciones por fragmentación a nivel IP. Almacenamiento de direcciones IP: - No almacenar direcciones IP, pueden cambiar. Si es necesario almacenar nombres y solicitar la resolución en el momento que se necesiten. RECOMENDACIÓN: - Revisar el código exhaustivamente Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 24

25 Índice Arquitectura de transición Evolución de aplicaciones Escenarios de transición de aplicaciones Dependencias en el código fuente Conclusiones Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 25

26 Conclusiones Desarrollar aplicaciones duales: - Válidas para cualquier tipo de nodo y para comunicarse con cualquier aplicación utilizando IPv4 o IPv6. - Intentar la comunicación con cada una de las direcciones IP obtenidas a través de las funciones de resolución. Usar FQDN: - Eliminar las direcciones IP cableadas del código. No almacenar direcciones IP. Las direcciones IPv4-mapped IPv6 addresses no siempre funcionan: - No siempre están implementadas. - En algunos nodos están deshabilitadas por seguridad. Porte de aplicaciones y servicios a IPv6 Eva M. Castro 26

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