UNIVERSIDAD DISTRITAL Francisco José de Caldas Facultad Tecnológica

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1 UNIVERSIDAD DISTRITAL Francisco José de Caldas Facultad Tecnológica Formato para Propuesta de Proyecto de Grado de Tecnología, Ingeniería en Control Electrónico e Instrumentación e Ingeniería en Telecomunicaciones TITULO PROPUESTA Estudio e Implementación de la Transición de Redes IPv4 a IPv6 PROPONENTES Edgar J. Toquica Gahona, Fernando Muñoz Rodríguez DIRECTOR Indicar el nombre completo del Director del Proyecto REFERENCIA AL CONSEJO Se presentan los argumentos, metodología y los recursos contemplados para realizar el ESTUDIO E IMPLEMENTACION DE LA TRANSICION DE REDES IPv4 A IPv6. Proyecto de grado de Ingeniería en Telecomunicaciones enfocado al networking y al desarrollo propio de una implementación a nivel de red. DATOS DE ENLACE javiertoquica@gmail.com Teléfonos: femr1127@yahoo.es Teléfonos: Versión del Documento: 1 Código del Documento: Espacio Exclusivo Consejo Curricular APROBADO MODIFICAR RECHAZADO

2 HOJA DE ACEPTACIÓN TITULO Observaciones. Director del Proyecto Evaluador del Proyecto Vo.Bo. Metodología Fecha de presentación:

3 INFORMACIÓN GENERAL DEL PROYECTO Título: Estudio e Implementación de la Transición de Redes IPv4 a IPv6 Estudiantes Proponentes: Edgar J. Toquica Gahona, Fernando Muñoz Rodriguez Total de Estudiantes (número): 2 Línea de Investigación: Redes de datos Representante Legal: Entidad: Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad Tecnológica Tipo de Entidad: Universidad Pública: X Universidad Privada: Instituto de Investigación Público: Centro de Investigación Privado: Organizaciones Gubernamentales: ONG: Empresa, Centro Empresarial o Gremio de la Producción: Dirección: Calle 75 Sur No 68ª - 51 Teléfono: Fax: Correo Electrónico: Sede de la Entidad: Facultad Tecnológica Nit: Ciudad: Bogotá Departamento: Tipo de contribuyente: Entidad de derecho público Entidad de economía mixta X Entidad industrial y comercial del estado Lugar de Ejecución del Proyecto: Ciudad: Bogotá Departamento: Cundinamarca Duración del Proyecto (meses): 6 Tipo de Proyecto: Proyectos científicos y comunitarios. Investigación Básica: Investigación Aplicada: Desarrollo Tecnológico o Experimental: X Valor del proyecto: Descriptores / Palabras claves: Observaciones:

4 RESUMEN EJECUTIVO 2.0 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 2.1 Planteamiento del Problema La academia en su afán de impartir conocimientos tanto teóricos como enfocados al desenvolvimiento en un mercado laboral exigente, plantea la apropiación de tecnologías como un gran pilar en la formación de profesionales capaces. La tecnología además día a día proporciona soluciones nuevas a las necesidades que se multiplican incesantemente. Es en ese contexto que en la academia se hace necesaria la investigación de tecnologías nuevas, para que los profesionales se encuentren a la vanguardia de los desarrollos y dar cumplimiento cabal a las expectativas que se planean para los ingenieros del presente Descripción En el futuro se provee la conexión de gran cantidad de computadores y dispositivos a la red Internet, para lo cual se necesitaran muchas más direcciones IP que las que se encuentran disponibles. Por este principal motivo se hace necesario el uso del protocolo IP en su versión 6, con lo que además se apropian los demás beneficios que este protocolo proporciona. El protocolo IPv6 esta paulatinamente siendo implementado en muchas aplicaciones y actualmente se está adaptando para que sea un reemplazo definitivo al protocolo IPv4. En este proyecto de grado se plantea hacer un análisis del protocolo IPv6 para finalmente implementarlo para algunas aplicaciones Identificación En la Universidad Distrital es necesario empezar con la investigación del protocolo IPv6, la documentación de los resultados obtenidos permitirá posteriores avances en esa área que finalmente se traduce en profesionales mejor capacitados que muy seguramente dejaran el nombre de la universidad en alto Formulación (anexo 1 Análisis del problema) 2.2 Impacto Esperado. La implementación de una red que emplee y maneje servicios IPv6 contribuirá en la transición del protocolo de Internet que a futuro será necesaria e indispensable Impacto Social Los desarrollos tecnológicos afectan indirectamente el desarrollo de una sociedad. El proyecto plantea una solución cuyos resultados serán compartidos con la comunidad de la

5 Universidad Distrital Francisco José de Caldas, esos resultados se pueden tomar como base para nuevos desarrollos en la institución. Siendo la universidad una entidad fundamental en el propósito de la inclusión social, el avance personal en un contexto local y regional, además de los aportes que brinda al desarrollo. Haciendo una contribución a la institución universitaria se hace un aporte al desarrollo de la sociedad en una instancia cercana a la facultad Tecnológica Impacto Económico La implementación de los nuevos servicios de red agiliza procesos, optimizan el uso de los recursos de red, y eso conlleva a eliminar algunas de las fallas en los procesos productivos. Lo que se traduce en beneficios económicos. Implementar IPv6 de manera temprana es dar un paso adelante en cuanto a soluciones de red. Esta implementación hace que el cambio definitivo de protocolo sea un proceso del cual ya se conozcan aspectos importantes, se pueden evitar fallas en implementaciones nuevas, gran parte de los servicios ya estarán montados, y en general se evitan errores que económicamente son significativos Impacto Tecnológico El proyecto se describe como una experiencia tecnológica. Se van a experimentar posibilidades de tecnologías, combinaciones de dispositivos, reorganización, optimización de servicios, teniendo en cuenta el ambiente especifico de implementación. Esta experiencia concluida será un desarrollo propio que garantiza innovación por lo menos a nivel local. 2.3 Usuarios directos e indirectos potenciales de los resultados de la investigación: Directamente se aplican los resultados en cada una de las áreas de trabajo donde la red se implemente. Indirectamente, al hacer públicos dentro de la comunidad universitaria los resultados y conclusiones de la implementación, se espera que los estudiantes aprovechen estos conocimientos para que a partir de ahí hagan sus propios desarrollos y por consiguiente se vean afectados por el proyecto. 2.4 Marcos de referencia Marco Teórico Protocolo IPv6 Dentro de las principales características del protocolo Ipv6 se encuentran: Mayor número de direcciones: El tamaño de una dirección aumenta desde 32 a 128[bit] lo que se traduce en alrededor de 3, direcciones disponibles. Esto permite asegurar que cada dispositivo conectado a una red pueda contar con una dirección IP pública. Direccionamiento jerárquico: Las direcciones IPv6 globales están diseñadas para crear una infraestructura eficiente, jerárquica y resumida de enrutamiento basada en la existencia de diversos niveles de ISP. Esto permite contar con tablas de enrutamiento más pequeñas y manejables. Nuevo formato de cabecera: Aún cuando el tamaño de la cabecera en IPv6 es

6 mayor que en IPv4, el formato de ella se ha simplificado. Se han eliminado 14 campos que en la práctica eran poco usados, de forma de hacer más eficiente el manejo de los paquetes. Con la incorporación de cabeceras adicionales, IPv6 permite futuras expansiones. Autoconfiguración: IPv6 incorpora un mecanismo de auto configuración de direcciones, stateless address configuration, mediante el cual los nodos son capaces de auto asignarse una dirección IPv6 sin intervención del usuario. Nuevo protocolo para interactuar con vecinos: El protocolo de descubrimiento de vecinos, reemplaza a los protocolos ARP y Router Discovery de IPV4. Una de sus mayores ventajas es que elimina la necesidad de los mensajes del tipo broadcast. [1] Direccionamiento En IPv6 se definen tres tipos de direcciones, además se han eliminado las direcciones del tipo broadcast, reemplazando su uso con direcciones multicast que identifican a determinados grupos de dispositivos en una red. Unicast: existen varios tipos de direcciones unicast en IPv6, como las globales agregables, las site-local, las link-local, las IPX jerárquicas, la NSAP, y las compatibles IPv4. Más tipos de direcciones pueden ser definidos en el futuro. Multicast En IPv6 el tráfico multicast opera de la misma forma que en IPv4. Dispositivos IPv6 ubicados en distintos lugares pueden recibir tráfico dirigido a una única dirección multicast. Anycast este tipo de direcciones pueden ser asignadas a distintos interfaces de uno o varios nodos, de forma que un paquete enviado a una dirección anycast llegar a uno y solo a uno de los interfaces. Sintácticamente, las direcciones anycast no pueden ser distinguidas de las unicast, por lo que si un interfaz tiene asignada una dirección de este tipo se le debe decir expresamente. [2] Mecanismos de implementación de redes IPv6 Para la implementación de redes IPv6 en redes que funcionan sobre IPv4, existen tres técnicas distintas. Doble capa IP (Dual Stack) La técnica dual stack es aquella en donde se ejecutan los protocolos IPv4 e IPv6 de manera simultánea en los nodos de una red. Cada nodo tiene asignada direcciones IPv4 e IPv6. Esta técnica tiene la ventaja de asegurar la conectividad de los nodos de la red, cuando no sea posible utilizar IPv6, se puede utilizar IPv4. Las desventajas son una disminución del desempeño de los equipos de red, que deben mantener tablas de direcciones y rutas independientes para cada protocolo. Túneles IPv6 sobre IPv4. La técnica de tunelización consiste en encapsular paquetes IPv6 dentro de paquetes IPv4 para que estos puedan ser transmitidos a través de redes IPv4. El uso de túneles requiere que exista un equipo en cada extremo que realice el proceso de encapsulación y extracción de los paquetes IPv6. Los túneles permiten otorgar conectividad IPv6 cuando no es posible implementar IPv6 en todos los dispositivos de una determinada red. NAT-PT (Network Address Translation Protocol Translation) Es una técnica que transforma directamente paquetes IPv6 en paquetes IPv4 y viceversa. Es totalmente transparente desde el punto de vista de los nodos en una conexión, solo es necesario configurar un router que realiza la transformación de paquetes. Es más complejo que el tradicional protocolo NAT de IPv4, ya que es necesario modificar íntegramente cada paquete IPv4/IPv6. Solo se recomienda su uso como medida temporal, cuando no existe otra alternativa. [3]

7 REFERENCIAS [1] D.E. Comer, Redes globales de información con Internet y TCP/IP, Principios básicos, protocolos y Arquitectura, vol. 1, [2] E. Herrera y E.H. Pérez, Tecnologías y redes de transmisión de datos, Editorial Limusa, [3] L. Peralta, IPv6@ UJI, Febrero, Estado del Arte Dentro de las primeras etapas de este proyecto es necesario investigar como se ha tratado este tema, como se encuentra en este momento y cuáles son las tendencias más aun tratándose de una tecnología en desarrollo, en este caso mostramos proyectos e investigaciones desarrollados referentes a Ipv6. --MANEJO A TRAVES DE INTERNET DEL ROBOT MICROBOT TEACHMOVER USANDO UN SISTEMA EMBEBIDO CON INTERFAZ BLUETOOTH Y EL PROTOCOLO IPv6. Este proyecto trabaja la manipulación del robot Microbot Teachmover a través de una aplicación en el computador que permite la interacción con este tanto de una manera local como remota, así como también el manejo de dicho robot a través de una aplicación desarrollada en un dispositivo móvil. La implementación de los protocolos BNEP e IPv6 con el fin de tener una pila de protocolos que permita la interconexión de varios dispositivos de forma inalámbrica y bajo el protocolo IP, permitiendo llevar el desarrollo existente sobre Bluetooth hacia la convergencia IP. [1] --PROYECTO DE USO IPV6 MULTICAST ÓPERA OBERTA EN CUDI. Este proyecto constituye una serie de actividades especificas que concretan con éxito las transmisiones del Gran Teatre del Liceu a través del protocolo IPv6 multicast dentro de la red CUDI.[2] --PLAN DE ESTUDIOS IPV6 EN LA UNIVERSIDAD DE PAMPLONA El problema que se aborda por medio en este estudio corresponde a la necesidad que la Universidad de Pamplona tiene para atender nuevas demandas educativas proyectadas desde la región y desde el desarrollo de la ciencia, el arte, la técnica y las humanidades; siendo un ente autónomo que tiene su régimen especial, personería jurídica, autonomía administrativa, académica, financiera, patrimonio independiente, y perteneciente al Ministerio de Educación Nacional. Desde este punto de vista, la Universidad cumple su histórica misión de formación e investigación con un marcado énfasis en el servicio social el cual se intenta consolidar en su Proyecto Educativo Institucional.[3] --RETO CLARA IPV6 Consiste en habilitar IPv6 en las aplicaciones y servicios ofrecidos en la Red CLARA, e invitar y programar actividades para que las redes nacionales lleve a cabo acciones similares. [4]

8 -- CODAREC6: AN IPV6 TEST BED LABORATORIO DE ESTUDIO, DISEÑO, DESARROLLO, IMPLEMENTACIÓN, ENSAYO Y CAPACITACIÓN DEL PROTOCOLO DE INTERNET VERSIÓN 6 Proyecto desarrollado por Carlos Taffernaberry, Alejandro Dantiacq Picolella, Gustavo Mercado y Adrián Francisconi en la Universidad Tecnológica Nacional de Argentina. Donde se desarrollo un ambiente de pruebas de IPv6 implementando un nodo con dual stack y servicios básicos de desarrollo en IPV6 sobre plataforma Linux. Se ubicó el nodo en internet y se configuraron enlaces (túneles) con la universidad, y el 6bone. Adicionalmente se instalaron máquinas clientes con IPV6 con diversos sistemas operativos, creando una red local (LAN) nativa IPV6. Finalmente se delegó numeración IPV6 a otras entidades regionales desde el CODAREC6. El laboratorio experimental CODAREC6 ha permitido lograr resultados y experiencias que incrementan el conocimiento regional del protocolo IPV6 y ayudará en su transición y despliegue. [5] --IMPLANTACIÓN DE RED, MECANISMOS DE TRANSICIÓN IPV4/IPV6, SERVICIOS DE APLICACIÓN Y MIGRACIÓN DE APLICACIONES. Fue un proyecto de fin de carrera desarrollado por Juan Francisco Rodríguez Hervella en el departamento de Ingeniería Telemática de la Universidad Carlos III de Madrid, España. Se realizo un estudio detallado de los aspectos más importantes de la gestión y migración de las redes IP hacia el protocolo IP versión 6. Se profundizó en los distintos mecanismos de transición IPv4/IPv6 que existen haciendo pruebas en de algunos en entornos Linux y freebsd. Además se presentan e implementan algunos servicios de red ofrecidos en IPv6, demostrando su aplicación en entornos mixtos IPv4/ IPv6. Junto con eso se discuten e implantan protocolos de enrutamiento. Finalmente se finalizo el trabajo con la migración al nuevo protocolo de la herramienta generadora de paquetes MGEN junto con dos aplicaciones que la acompañan. [6] REFERENCIAS [1] L. Peralta, IPv6@ UJI-Rev: 22. [2] J. Lin y M. Yang, Fault-tolerant design for wide-area Mobile IPv6 networks, J. Syst. Softw.,vol. 82, 2009, págs [3] anteproyecto_tg-0417.pdf. [4]Propuesta_proyecto_IPv6_Multicast_Oper a.pdf. [5] pdf. [6] PROYECTOS - Wiki-gtipv6. tecnológico

9 2.5 Objetivos General. Realizar un estudio y aplicación acerca de la transición de redes IPv4 a IPv Específicos. Generar un documento en donde se muestre la evaluación de mínimo tres plataformas Computacionales soportan IPv6. Hacer una actualización funcional de una red IPv6. hacer un estudio de seguridad y posibles ataques a la red ipv6 implementada, puede ser un especifico verificar el grado de soporte a IPv6 que ofrecen servicios de uso común implementados en los servidores de la red identificando mínimo cuatro servicios esenciales para la red y llevar a cabo su implementación. 2.6 Alternativa de Solución Descripción En el contexto de redes de área local es necesario considerar ciertos aspectos, previos a la implementación de la red. Inicialmente es necesario hacer un dimensionamiento que contemple los servicios y equipos que en un futuro se van a necesitar, además de llevar a cabo un inventario de equipos e infraestructura, posibles usos de estos en la nueva red, actualizaciones de sistema operativo que se vean necesarias y en su defecto compra de nuevos equipos para reemplazo o implementaciones nuevas. Dentro de la selección de equipos es preciso contemplar equipos de tres marcas reconocidas para realizar un análisis comparativo de las ventajas de QoS, CoS, costos del equipo, de implementación y de soporte que ofrecen, priorizando el o los tipos de aplicaciones y las clases de servicio al cual están destinados. Debido a que IPv6 es un protocolo capa 3, su uso es transparente para todos los dispositivos capa 2. Por ello, en este análisis no se consideran los switches de acceso que se encuentran a lo largo de las áreas de trabajo. Este proyecto está contemplado como el primer paso hacia una futura migración total de la red a IPv6. Por ese motivo no se considera el acceso IPv6 a través de WIFI. Posteriormente se ha de desarrollar un esquema de direccionamiento organizado que se delimite en primer lugar según áreas de trabajo y en segundo lugar según la ubicación geográfica de los equipos. Teniendo en cuenta que debe existir una correlación entre la separación física y lógica de los segmentos de red. Establecida la topología física y lógica de la red, se procede a hacer una selección e implementación del protocolo de enrutamiento que depende de los equipos de enrutamiento escogidos. Una vez configurada la red IPv6, es necesario evaluar el estado actual del soporte IPv6 en los sistemas operativos y aplicaciones utilizados por todos los usuarios de la red. Se ha de hacer un análisis de los principales sistemas operativos utilizados en la actualidad, con el fin de

10 detectar posibles incompatibilidades con el protocolo IPv6. Para hacer que la red sea funcional hace falta Serie de servicios IPv6 de uso común. Un último ítem por cumplir y es la configuración de un servidor que provea una Para eso se deberán configurar servicios de DNS, WEB, y de monitoreo y administración de redes. El servicio DHCP funciona de manera más eficiente configurado en los routers Especificaciones Técnicas (Anexo 2 Evaluación de tecnologías) 2.7 Metodología Propuesta La metodología para realizar el proyecto se plantea como una serie de logros a completar: Documentación: Previo a cualquier diseño se ha de revisar teóricamente el protocolo IPv6 y el protocolo anterior. Si dentro de esta revisión se encuentran temas adicionales que se consideren pertinentes al desarrollo del proyecto, también se hará una investigación al respecto. Paralelamente a la investigación se hará un documento que facilite la búsqueda de los aspectos concernientes al proyecto. Estudio de la red instalada: Se ha de conocer la red que se encuentra instalada haciendo un inventario de equipos y planta física. Posteriormente se listaran las características de cada equipo y sus posibles actualizaciones. Conocimiento de las necesidades de los usuarios: posteriormente se deberá conocer cuáles son las necesidades específicas y generales de los usuarios de la red. Diseño: teniendo ya las necesidades y los elementos de la red se planteará una o más propuestas de diseño de la red presentando un informe de las distintas posibilidades ara la optimización de la red. Implementación: Se implementa el diseño de la red escogida instalando y configurando los equipos y servicios de una manera eficaz. Pruebas: Cuando se tengan todas las partes que conforman el proyecto ya hechas se pasa a unir todas estas y se hacen las pruebas pertinentes para comprobar que se haya cumplido los objetivos propuestos en el diseño escogido. Documentación final: se hará el respectivo informe del proyecto, este informe contendrá todo lo relacionado al desarrollo del mismo, como es el marco teórico utilizado, el diseño y resultados de las etapas mencionadas en el presente documento, cálculos de programación, las conclusiones, entre otros. Entrega: Se entregara el proyecto totalmente terminado, junto con la documentación.

11 2.8 Resultados Esperados Se espera presentar un reporte que contenga de manera detallada la forma de selección de cada dispositivo, función(es), actualizaciones, y servicios. La selección debe contemplar mínimo tres dispositivos si es el caso actualizaciones, se han de seleccionar 5 servicios de red, y 5 aspectos que reflejen las necesidades específicas del área (s) a evaluar. La red deberá ser funcional y deben presentarse anexas las mejoras y problemas solucionados con los nuevos servicios. Además en la documentación se deberá entregar detalladamente las conclusiones y recomendaciones que según la experiencia se deben tener en cuenta para el desarrollo de nuevos proyectos en esa misma área. 2.9 Estrategia de Comunicación La documentación se publicará en un medio al cual toda la comunidad de la facultad tenga acceso. También se publicará un poster que tenga la información básica del proyecto e información de contacto de los integrantes Cronograma de Actividades. Actividad JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVI- EMBRE Documentación Estudio de la red instalada Conocimiento de las necesidades de los usuarios Diseño Implementación Pruebas Documentación final Entrega

12 3.0 PRESUPUESTO El presupuesto de los elementos de red depende del estudio de la red y del diseño a implementar. Estos son puntos clave que se desarrollan durante el proyecto. Es por ese motivo que no se presenta presupuesto relacionado con los implementos de la red. DESCRIPCIÓN DE LOS GASTOS DE PERSONAL PUBLICACI (En miles de $) RECURSOS INVESTIGADOR/ AUXILIAR FORMACIÓN ONES (#) FUNCIÓN DENTRO DEL PROYECTO DEDICACIÓN (horas por semana) 1 2 TOTAL Edgar J. Toquica G Fernando Muñoz R. Nal Intern Diseño e Implement ación Diseño e Implement ación 20 X X 5000 TOTAL 1 Empresa, o institución 2 Contrapartida 10000

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