CATEDRA TELEINFORMATICA - DEPARTAMENTO ELECTRONICA - UTN - FRM. Protocolo de Internet Versión 6 (ipv6)

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1 CATEDRA TELEINFORMATICA - DEPARTAMENTO ELECTRONICA - UTN - FRM Protocolo de Internet Versión 6 (ipv6) Carlos Taffernaberry carlos_taffe@frm.utn.edu.ar Alejandro Dantiacq alejandrod@frm.utn.edu.ar LIREDAT UTN FRM IPv6 Fundamentos de IPv6 1- Introducción 2- Direcciones y Direccionamiento 3- Especificaciones Básicas 4- Transicion 5- Codarec6 Protocolo de Internet Versión 6 2 IPv6 1

2 Un poco de Historia: 1981 se estandariza el protocolo tcp/ip, la versión usada es la ipv4 y se publica en la (rfc 791), internet adopta tcp/ip. TCP/IP APLICACION TRANSPORTE INTER-RED O RED INTERFACE A RED FISICA Su función es la de encaminar los datos através de la red para que estos alcancen el destino correcto. Protocolo de Internet Versión 6 3 DIRECCIONES IPV4 Para poder identificar a cada host en la red se asignaron direcciones lógicas de 32 bits > 2 32 = REPRESENTACIÓN JERARQUÍA SIMPLE 0 31 RED HOST Protocolo de Internet Versión 6 4 IPv6 2

3 TIPOS DE DIRECCIONES < H RED < H RED < 255 H Protocolo de Internet Versión 6 5 Mejoras para la utilización de las direcciones -Mascaras de subred. -Fijas (1985) -Variables (1987) se proponen soluciones:: A corto plazo: -Enrutamiento sin clase (CIDR) (1993) -Direcciones privadas y NAT. (1995) A largo plazo -Nuevo protocolo de internet IPng Protocolo de Internet Versión 6 6 IPv6 3

4 Subredes con mascara fija ( FLMS - Fixed Length Mask Subneting) -Todas las subredes tienen la misma longitud de máscara -Poco eficiente para redes de tamaño heterogéneo RED HOST RED SUBRED HOST EJ: /16 (dirección clase B asignada) /24 (Sub red 3, host 6 ) /24 (Sub red 2, host 5 ) /24 (Sub red 10, host 7 ) Protocolo de Internet Versión 6 7 Subredes con mascara variable (VLSM - Variable Length Mask Subneting) rfc(1878) -Diferentes longitudes de máscara para diferentes subredes -Más eficiente Ej: /16 (dirección clase B asignada) (< host) /24 (Sub red 3, host 6 ) (< 255 sub redes con < 255 host /cu) /24 (Sub red 2, host 5 ) /28 (Sub red 10, host 7 ) (16 sub redes con < 14 host) = / = / /28 (subred , host 7) /28 (subred , host 7) Protocolo de Internet Versión 6 8 IPv6 4

5 Otras Técnicas: CIDR: ( Classless Inter-Domain Routing) - Enrutamiento entre dominios sin clases año rfc (1517, 1518, 1519). -Eliminación de las direcciones con clase -Supernetting. -Direccionamiento sin clases. Ej: /22 < 1023 host. Direcciones privadas y NAT (Network address translation) 1996 rfc 1918 Rango de direcciones privadas /32 Host INTERNET Router NAT Host Host Host / Protocolo de Internet Versión 6 9 Otros problemas sobre Ipv4 -Crisis del ruteo IPv4 -Agregación ( CIDR ) -Escalabilidad (RFC 3221) 16 bits para AS - SOLUCIÓN:... no way -Pear-to-Pear en IPv4 - SOLUCIÓN: Redirección de puertos Protocolo de Internet Versión 6 10 IPv6 5

6 Tablas de Ruteo Protocolo de Internet Versión 6 11 Fundamentos de IPv6 1- Introducción 2- Direcciones y Direccionamiento 3- Especificaciones Básicas 4- Transicion 5- Codarec6 IPv6 6

7 Frases Celebres Pienso que el mercado mundial de computadoras puede ser de cinco unidades, Thomas Watson, Presidente de IBM en KB de memoria han de ser suficientes para cualquier usuario, Bill Gates, Presidente de Microsoft, bits proporcionan un espacio de direccionamiento suficiente para Internet, Dr. Vincent Cerf, padre de Internet, bits para direcciones sobran!!!, Protocolo de Internet Versión Formato de direcciones IPv6 Asigna 128 bits para las direcciones = Total: REPRESENTACIÓN 3ffe 38e a : : : : : : : ffe:38e1:1000:a001:0:0:0:36 3ffe:38e1:1000:a001::36 Protocolo de Internet Versión 6 14 COMPRIMIDO IPv6 7

8 Categorías de direcciones IPv6 Unicast -Dirección de una interfaz única -Entrega a una única interfaz Multicast -Dirección para un conjunto de interfaces -Entrega a todas las interfaces del conjunto -prefijos ffxy Anycast -Dirección para un conjunto de interfaces -Entrega a una única interfaz del conjunto -No hay dirección de broadcast. Protocolo de Internet Versión 6 15 Alcance de las direcciones IPv6 Link Local Site Local Globales Global 2xxx 3xxx Site-Local fecx Link-Local fe8x Ejemplos (direcciones unicast) Link = fe80::260:8ff:fe14:7861 Site = fec0::120:ab32:fe14:7863 Global = 3ffe:3800:fffb:2001::1 Protocolo de Internet Versión 6 16 IPv6 8

9 Jerarquía: (fe80) 10 bits Link local EUID bits 64 bits 0 Interface ID (fec0) Site local 10 bits 38 bits 16 bits 64 bits Subnet ID Interface ID 3 FP 13 TLA ID Public Topology (2000::/16) - reservadas (2001::/16) - asignaciones (2002::/16) 6to4 (2003::/16)- global unicast (3ffe::/16) 6bone 2001:1200::/23 -> LACNIC 32 SUBTLA ID Global aggregatable /48 16 SLA ID Site Topology 64 bits Interface ID Interface Identifier FP: Format Prefix (001) for Aggregatable Global unicast Addresses. TLA ID: Top-Level Aggregation Identifier SUBTLA ID: Next-Level Aggregation Identifier. SLA ID: Site-Level Aggregation Identifier. INTERFACE ID: Interface Identified. Aggregatable Global Unicast Addresses - Example 3 FP 13 TLA ID 8 RES Public Topology 24 NLA ID SLA ID Site Topology 2345:00C1:CA11:0001:1234:5678:9ABC:DEF0 FP: 001 (binary) [2000::/3] TLA T ID: 0345 (hex) [2345::/16] NLA ID: C 1CA 11 (hex) [2345:00C1:CA11::/48] NLA C: C (hex) [2345:00C0::/28] Provider A: 1CA (hex) [2345:00C1:CA00::/40] Site X: 11 (hex) [2345:00C1:CA11::/48] SLA ID: 0001 (hex) [2345:00C1:CA11:0001::/64] Interface ID: 1234:5678:9ABC:DEF0 (hex) bits Interface ID Interface Identifier Protocolo de Internet Versión 6 18 IPv6 9

10 Fundamentos de IPv6 1- Introducción 2- Direcciones y Direccionamiento 3- Especificaciones Básicas 4- Transicion 5- Codarec6 Características de IPv6 Se reduce el número de campos en el header. Soporte mejorado de opciones y extensiones Headers opcionales separados. La mayoría NO son examinados por routers intermedios. La longitud del header es fija No se permite la fragmentación La fragmentación solo puede ser realizada en la fuente Protocolo de Internet Versión 6 20 IPv6 10

11 Características de IPv6 Soporte para la reserva y alocación de recursos (QoS y CoS). (redes conmutadas) Rendimiento, Etiquetas de Flujo, Prioridades. Reemplaza el tipo de servicio de IPv4 Paquetes marcados para un flujo de trafico particular Por ej. real time video Seguridad intrínseca (IPSEC) Integración de seguridad, autenticación y confidencialidad (encriptación) en el núcleo del protocolo Protocolo de Internet Versión 6 21 Características de IPv6 Autoconfiguración y reconfiguración (Plug & Play) Asignación de direcciones dinámicas. Movilidad State address autoconfiguration home address care-of address Protocolo de Internet Versión 6 22 IPv6 11

12 Header IPv4 Version Largo Header Tipo de Servicio Largo Total Identificación Flags Offset del Fragmento TTL (Time To Live) Protocolo Cheksum del Header Dirección IP Origen Dirección IP Destino Opciones RFC 791 Protocolo de Internet Versión 6 23 Header IPv4 Version Tipo de Servicio Largo Total Largo de la Carga Siguiente Cabecera Límite de Saltos TTL (Time To Live) Protocolo Dirección IP Origen Dirección IP Destino RFC 791 Protocolo de Internet Versión 6 24 IPv6 12

13 Header IPv4 Version Clase de Tráfico Largo de la Carga Siguiente Cabecera Límite de Saltos Dirección IP Origen Dirección IP Destino RFC 791 Dirección IP Destino Protocolo de Internet Versión 6 25 Header Ipv6 (rfc ) Version Clase de Tráfico Etiqueta de Flujo Largo de la Carga Siguiente Cabecera Límite de Saltos Dirección IP Origen Dirección IP Destino RFC 791 Dirección IP Destino Protocolo de Internet Versión 6 26 IPv6 13

14 Siguiente Cabecera (RFC 2460) Cabecera de Opciones Solo la examinará el host destino ( opciones ipv4) Cabecera de Fragmento Se fragmenta en el ORIGEN. ( offset, more frag.) Mínima MTU 1280 Cabecera Hop-by-Hop La única extensión que analizan los routers. ( ej RSVP) Cabecera de Authentication (AH) y Cabecera Encapsulating Security Payload (ESP) La misma funcionalidad de ipv4 Cabecera IPv6 Protocolo de Internet Versión 6 27 Siguiente Cabecera Ej. Cabecera IPv6 Cabecera TCP Datos Siguiente=TCP Cabecera IPv6 C. Routing Cabecera TCP Datos Siguiente=ROUT. Siguiente=TCP Cabecera IPv6 C. Seguridad C. Fragmentación Cabecera TCP Datos Siguiente=SEG. S.=Fragmentación Siguiente=TCP Protocolo de Internet Versión 6 28 IPv6 14

15 Clase de tráfico (Diffserv) Se utiliza por nodos Origen para indicar y distinguir entre diferentes clases de tráfico Indica cómo los routers deben tratar al paquete El comportamiento es igual que en Ipv4 (si lo...) Protocolo de Internet Versión 6 29 Etiqueta de Flujo (Intserv) Se utilizan para que la fuente etiquete secuencias de paquetes Esas secuencias son llamadas flujos Los router intermedios haran un manejo determinado de esos paquetes Se requiere reserva de recursos en los routers Protocolo de Internet Versión 6 30 IPv6 15

16 Comparación de Stacks ICMP IPv4 IGMP ICMPv6 ND MLD Neighbor Discovery Multicast Listener Discoveryy ARP Broadcast Multicast Ethernet IPv6 Multicast Ethernet Protocolo de Internet Versión 6 31 Fundamentos de IPv6 1- Introducción 2- Direcciones y Direccionamiento 3- Especificaciones Básicas 4- Transición 5- Codarec6 IPv6 16

17 Transición: (RFC 1752) Doble Stack Túneles Túneles Manuales / Automáticos Túneles 6to4 Túnel broker Teredo (Udp sobre ipv4) ISATAP (intra Site Autom. Tunnel Addressing Protocol) Traslación Protocolo de Internet Versión 6 33 Transición: Doble Stack Aplicaciones TCP UDP DNS Res Consulta al DNS DNS resuelve : AAAA o A6 A 0x0800 IPv4 Subred 0x86dd IPv6 Resolver devuelve IP La Aplicación utiliza Ipv4 o IPv6 Protocolo de Internet Versión 6 34 IPv6 17

18 Transición: Túnel Mecanismos tipo túnel : Se basan en encapsular, están enfocados a unir dos islas IPvX a través de un océano IpvY ( túnel XinY) Genericamente Túnel 6in4 Cabecera IPv6 Cabecera Transporte Datos Paquete IPv6 Cabecera IPv4 Cabecera IPv6 Cabecera Transporte Datos Paquete IPv6 encapsulado en IPv4 Cabecera IPv6 Cabecera Transporte Datos Paquete IPv6 Protocolo de Internet Versión 6 35 Túneles Manuales Funcionalidad: interconectar islas IPV6 a través de un océano IPV4 (RFS in4) Cada es un nodo dual y en ellos se configura las direcciones IPv4 e IPv6 tanto locales como remotos Router Dual Router Dual Isla IPv6 INTERNET Isla IPv6 Túnel Manual Protocolo de Internet Versión 6 36 IPv6 18

19 Túneles Automáticos (obsoletos) Permite a nodos duales comunicarse a través de una infraestructura IPv4 Direcciones IPv6 IPv4-Compatible : Prefijo 0::/90+Dirección IPv4 Los paquetes destinados a direcciones IPv4 compatible se envían por el túnel automático. Reglas: Dirección Origen IPv6: Dirección IPv4 compatible local Dirección Destino IPV4: Extraída de la dirección IPv4 compatible Protocolo de Internet Versión 6 37 Túneles 6to4 (RFC 3056) Funcionalidad: interconectar islas IPV6 a través de un océano IPV4. NO requiere configuración explícita. A cada isla IPv6 se le asigna un prefijo IPv6: 2002::/16+Dir IPv4 router de frontera Siguiente salto IPv4 contenido en la dirección IPv6 6to4 a IPv6 nativa: 6to4Relay (rfc 3068) Router 6to4 IPv4: IPv6: 2002:0203:0405::1 Isla IPv6 Isla IPv6 INTERNET Router 6to4 IPv4: IPv6: 2002:0102:0304::1 Isla IPv6 Router 6to4 IPv4: IPv6: 2002:0304:0506::1 Protocolo de Internet Versión 6 38 IPv6 19

20 Túnel Broker (RFC 3053) Automatiza la gestión y configuración de Túneles manuales Crea Túnel en el Servidor y da info (scripts) a clientes El cliente se registra en el Tbroker ( gralmente http) Cliente (dual Stack) IPv4 Túnel Broker Túnel Server El Tbroker contacta el Tserver y configura el túnel del lado del server y el DNS El cliente configura su parte del Túnel IPv6 Protocolo de Internet Versión 6 39 Transición: Traslación Mecanismos de Traducción: Se basan en traducir, en un elemento de red, los paquetes de una versión de IP a la otra.y viceversa. SIIT ( Algoritmo genérico, stateless) NAT-PT (RFC 2766) Transport Relay Translator (RFC 3142) Socksv5 Cabecera IPv6 Cabecera Traductor Cabecera IPv4 Cabecera Transporte Transporte Datos Datos Paquete IPv6 Paquete IPv4 Protocolo de Internet Versión 6 40 IPv6 20

21 Estrategias de Transición Caracteristicas de Migración IPv4 a IPv6 En general: Redes finales primero, y según aumente el tráfico IPv6: ISP y backbones principales Recomendaciones para redes finales Servidores Doble Stacks : para peticiones IPv4 e IPv6 Clientes Doble Stacks : conectividad con servidores IPv4 e IPv6 Protocolo de Internet Versión 6 41 v6ops grupo de transición del IETF Creación de cuatro áreas de trabajo ( efforts ) para definir escenarios de transición Third Generation Partnership Project(3GPP) RFC 3754 Unmanaged Networks RFC 3750 ISP Networks RFC 4057 Enterprise Networks RFC 4029 Referencias: Protocolo de Internet Versión 6 42 IPv6 21

22 Fundamentos de IPv6 1- Introducción 2- Direcciones y Direccionamiento 3- Especificaciones Básicas 4- Transicion 5- Codarec6 Esquema de la red Codarec6 RETINA Info UNLP CONGRESO 3FFE:38E1:600:10::/64 CONAE 3FFE:38E1:600:11::/64 FRM 6BONE Red Ipv6 de 6BONE Túnel Manual FRLP Red Ipv6 FRLP Túnel Manual FRM Red Ipv6 Servidores Red Ipv6 Laboratorio Red IPv6 Túnel 6to4 Túnel 6to4 OSEP 3FFE:38E1:600:12::/ :C805:744A:1::/64 FRSR 3FFE:38E1:600:13::/64 FRM Protocolo de Internet Versión 6 44 IPv6 22

23 Servicios del Codarec6 DNS HTTP SSH FTP DHCP RADVP RIPNG BGP4 APLICACIONES Pendientes: QOS MULTICAST MOVILIDAD IPSEC Protocolo de Internet Versión 6 45 IPv6 23