2008, Edgard Jamhour IPv6 (Protocolo e Serviços Básicos)

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2 2008, Edgard Jamhour IPv6 (Protocolo e Serviços Básicos)

3 2008, Edgard Jamhour Problemas do IP Versão 4 Crescimento do IPv4 –07/2007490 milhões de hosts –01/2008542 milhões de hosts –IPv4 permite endereçar 32 bilhões de hosts. PREVISÃO DE ESGOTAMENTO = 1994

4 2008, Edgard Jamhour Previsão do Esgotamento IPv4 A análise da alocação de endereços IPv4 é feita em blocos /8 Todo o espaço de endereçamento da Internet pode ser dividido em 256 blocos /8.

5 2008, Edgard Jamhour Previsão de Esgotamento Novas alocações da IANA: 2012 Esgotamento de todos os endereços já alocados: 2018

6 2008, Edgard Jamhour Soluções Alternativas Esgotamento do espaço de endereçamento pelo uso de classes. –CIDR (Classless Inter Domain Routing) Reduziram a pressão por IP´s mas aumentam em demasia as tabelas de roteamento dos backbones na Internet. –Endereços IPv4 privados podem ser utilizados apenas por clientes. Novas aplicações estão aumentando a necessidade de mais endereços IPv4 para servidores.

7 2008, Edgard Jamhour Exemplo de Roteador de Borda Roteadores de borda atuais precisam suportar aproximadamente: –222.000 rotas (junho 2007) –Mais 50% para rotas privadas de clientes A fim de processar essas rotas sem grande atraso na propagação dos pacotes os roteadores precisam: –Muita memória de acesso rápido –Alta capacidade de processamento Roteadores com essa capacidade podem ter custos superiores a U$ 50K.

8 2008, Edgard Jamhour IPv6 IPv6: Internet Protocolo, versão 6. –Também denominado IPng (ng: next generation) Características: 1.Endereçamento hierárquico, baseados em prefixos, permite manter as tabelas de roteamento pequenas e roteamento eficiente no backbone. 2.Mecanismos de autoconfiguração de interfaces de rede. 3.Suporte ao encapsulamento de si mesmo e dos outros protocolos.

9 2008, Edgard Jamhour Características do IPv6 4. Classe de serviço para distinguir o tipo de dados. 5. Suporte a roteamento multicast aperfeiçoado. 6. Autenticação e criptografia embutidas. 7. Métodos de transição para migrar para IPv4. 8. Métodos de compatibilidade para coexistir e comunicar com IPv4.

10 2008, Edgard Jamhour Datagrama IPv6 IPv6 utiliza um formato de datagrama completamente diferente do IPv4. O cabeçalho do IPv6 é composto de duas partes: –um cabeçalho de tamanho fixo –zero ou mais cabeçalhos de extensão Cabeçalho Base Cabeçalho Extensão Dados... Cabeçalho Extensão tamanho fixotamanho fixo ou variável Cabeçalho Com todos as funções IPv6 DADOS IPv4

11 2008, Edgard Jamhour Cabeçalho IPv6 A figura abaixo mostra a porção fixa do cabeçalho IP. –O cabeçalho IPv6 tem menos campos que o IPv4 –No total, o IPv6 utiliza um cabeçalho de 40 bytes. VersionByte DS Flow Label Payload lengthNext HeaderHop Limit Source Address (16 bytes) Destination Address (16 bytes) byte 1byte 2byte 3byte 4

12 2008, Edgard Jamhour Cabeçalho IPv6 Version (4 bits) –Contém o número fixo 6. –Será utilizado pelos roteadores e demais hosts para determinar se eles podem ou não transportar o pacote. IPv4 IPv6 O roteador analisa o campo de versão para determinar como o restante do cabeçalho deve ser interpretado.

13 2008, Edgard Jamhour Cabeçalho IPv6 O campo TOS (8bits) foi renomeado para: –byte DS. Este campo é formado da seguinte maneira: –DSCP (Differentiated Services CodePoint) 6 bits (classe de tráfego para o pacote) –ECN: Explicit Congestion Notification (experimental) 2 bits (reservado) DSCP (6 bits) ENC (2 bits) BYTE DS

14 2008, Edgard Jamhour Controle de Fluxo Flow Label (20 bits) –Permite identificar 1 milhão de conexões entre 2 pares de IP. –Permite controlar a banda associada a uma conexão. –O tratamento dado a uma conexão deverá ser pré-definido em cada roteador que participar da rota do datagrama, previamente a comunicação. IPA IPB FL=1 FL=2 No IPv6 os roteadores podem diferenciar as conexões.

15 2008, Edgard Jamhour Cabeçalho IPv6 Payload Lenght (16 bits) –Indica quantos bytes seguem o cabeçalho fixo de 40 bytes. –O valor é zero no caso do jumbograma. Next Header (8bits) –Se houver cabeçalhos de extensão, indica o seu tipo. Atualmente são definidos 6 tipos de cabeçalho de extensão –Se não houverem, indica o cabeçalho de transporte. Hop Limit (8 bits) –Equivalente ao Time to Live do IPv4.

16 2008, Edgard Jamhour Cabeçalhos de Extensão 6 tipos de cabeçalhos de extensão estão definidos atualmente: –Hop-by-hop options (0): informações para analisadas pelos roteadores –Routing (43) rota completa ou parcial que a mensagem deve seguir –Fragmentation (44) Gerenciamento de fragmentos de datagrama –Authentication (51) Verificação da identidade do transmissor –Encrypted security payload (50) Informação sobre o conteúdo criptografado –Destination options (60) Analisadas apenas pelos computadores. –Sem próximo cabeçalho (59)

17 2008, Edgard Jamhour Comparação com IPv4 Os seguintes campos do IPv4 foram eliminados do cabeçalho básico IPv6: –Identificação, Flags de Fragmentação e Deslocamento de Fragmento. O TCP tende a eliminar a fragmentação de datagramas. Quando necessário pode ser definido num cabeçalho de extensão. O IPv6 especifica uma MTU de 576 bytes ou mais. –Checksum de Cabeçalho Eliminado para reduzir a carga na CPU dos roteadores. Pode ser implementado pelo TCP ou pelo cabeçalho de autenticação. –Tipo de Serviço (TOS) Substituído pelo conceito de fluxo

18 2008, Edgard Jamhour Cabeçalhos de Extensão Os datagramas IPv6 podem ter 0 ou vários cabeçalhos de extensão, conforme mostra o exemplo abaixo: cabeçalho base NEXT = TCP segmento TCP cabeçalho base NEXT = ROUTE cabeçalho ROUTE NEXT=TCP segmento TCP cabeçalho base NEXT = ROUTE cabeçalho AUTH NEXT=TCP segmento TCP cabeçalho ROUTE NEXT=AUTH cabeçalho base NEXT = IPv6 (41) Cabeçalho IPv6

19 2008, Edgard Jamhour Hop-by-hop Header Define opções sobre o datagrama transportado, que todos os roteadores devem analisar (todos os nós IPv6, incluindo o destino). Formato dos cabeçalhos de extensão: T-L-V (Type – Length – Value) –Tamanho variável Type (8 bits): XX – Y – ZZZZZ –XX: indica como um nó IPv6 que não reconhece a opção deve proceder. Ignorar, Descartar em Silêncio, Descartar enviando ICMP –Y: se a opção muda ou não ao longo do trajeto. Se muda, não incluir no checksum –ZZZZZ: bits que definem a opção E.G. Exemplo de opção: 194 (Jumbograma) –Suportar datagramas com mais de 64K

20 2008, Edgard Jamhour Exemplo: Jumbograma Next Header 194 Jumbo payload length 1 byte 0 tamanho do datagrama, valor superior a 64k (até 4 Gbytes) indica a opção “jumbograma” indica o tamanho do cabeçalho de extensão (menos 8 bytes que são mandatários) indica o tipo de cabeçalho de extensão (hop by hop) 4 1 byte Tamanho do campo valor, em bytes.

21 2008, Edgard Jamhour Destination Options Header Permite passar informações que devem ser interpretadas apenas pelo destinatário. –É destinado para suportar o desenvolvimento de novos softwares sem causar problemas com os roteadores existentes. –Essa opção permitirá a criação flexível de novos protocolos de roteamento (para os roteadores) e novos protocolos entre usuários finais. Next Header opcoes opcões 1 byte Length 2 bytes seqüência de opções individuais.

22 2008, Edgard Jamhour Routing Header Indica um ou mais roteadores que devem compor o caminho do pacote até o destinatário. –o caminho completo pode ser especificado (strict routing) –o caminho parcial pode ser especificado (loose routing) Próximo Cabeçalho Tipo (0) 1 byte Tamanho do Cabeçalho Número de saltos restantes (máximo de 23) Endereços Restantes Bit map 1 – 24 endereços 1 byte indica se cada endereço pertence a uma rota “strict” ou “loose”.

23 2008, Edgard Jamhour Roteamento A B C D E 5-ABCDE-00000 4-ABCDE 3-ABCDE 2-ABCDE 1-ABCDE 0-ABCDE A B C D E 3-ACE-111 2-ACE 1-ACE 0-ACE strict routing loose routing

24 2008, Edgard Jamhour Fragmentation Header A fragmentação no IPv6 funciona de maneira similar ao IPv4. –Ao contrário do IPv4, o IPv6 só permite efetuar a fragmentação na origem. –Os roteadores não podem fragmentar os pacotes. Se o pacote for muito grande para ser colocado num quadro, ele é descartado pelo roteador e uma mensagem ICMP é enviada de volta ao cliente. Next Header Fragment Offset 1 byte Reservado res Datagram Identification 13 bits1 bit indica se é o último fragmento ou não. MF 1 bit indica a posição do fragmento (múltiplo de 8 bytes).

25 2008, Edgard Jamhour Autenticação e Criptografia A especificação do IPv6 determina que as extensões de segurança IPsec são mandatórias. Essas extensões de segurança permitem: –Autenticar quem enviou o pacote para o receptor. –Gerenciar a criptografia dos dados. Adicionalmente, o IPsec determina a utilização do IKE (Internet Key Exchange) para criação automática de associações de segurança entre hosts IPv6.

26 2008, Edgard Jamhour Tipos de IPSec IP Autentication Header (AH) –Protocolo 51 –Oferece recursos de: Autenticação Integridade IP Encapsulating Security Payload (ESP) –Protocolo 50 –Oferece recursos de: Confidencialidade Autenticação Integridade

27 2008, Edgard Jamhour Protocolo AH Definido pelo protocolo IP tipo 51 Utilizando para criar canais seguros com autenticação e integridade, mas sem criptografia. Permite incluir uma “assinatura digital” em cada pacote transportado. Protege a comunicação pois atacantes não conseguem falsificar pacotes assinados.

28 2008, Edgard Jamhour AH e Modo Túnel e Modo Transporte IP TCP/UDPDADOS IPTCP/UDPDADOSAH IPTCP/UDPDADOSAHIP IPv6 IPv6 com autenticação IPv6com autenticação e tunelamento Especifica os Gateways nas Pontas do Tunnel Especifica os Computadores IP Normal Modo Transporte Modo Tunel

29 2008, Edgard Jamhour Authentication Header Next Headerreserved 1 byte Lengthreserved SPI: Security Parameter Index Authentication Data (ICV: Integrity Check Value) Campo de Tamanho Variável, depende do protocolo de autenticação utilizado 1 byte Provê serviços de autenticação e Integridade de Pacotes. Sequence Number

30 2008, Edgard Jamhour Authentication Header Permite identificar para o receptor de um datagrama quem foi que o enviou. –Length: comprimento do cabeçalho em múltiplos de 32. –Security Parameter Index: identificador de 32 bits, com a SA compartilhada pelo transmissor e pelo receptor. –Authentication Data: Checksum de 32 bits gerado pelo MD5 (ou outro protocolo) Next Headerreserved 1 byte Lengthreserved Security Parameter Index Authentication Data 1 byte More Data

31 2008, Edgard Jamhour Campos do IPsec AH Next Header: –Código do protocolo encapsulado pelo IPsec, de acordo com os códigos definidos pela IANA (UDP, TCP, etc...) Length: –comprimento do cabeçalho em múltiplos de 32. Security Parameter Index: –identificador de 32 bits, com a SA compartilhada pelo transmissor e pelo receptor. Authentication Data: –Código de verificação de integridade (ICV) de tamanho variável, depende do protocolo utilizado.

32 2008, Edgard Jamhour Authentication Data Para enviar um pacote: 1.O transmissor constrói um pacote com todos os campos IP e protocolos das camadas superiores. 2.Ele substitui todos os campos que mudam ao longo da transmissão com 0’s (por exemplo, o TTL) 3.O pacote é completado com 0’s para se tornar múltiplo de 16 bits. 4.Um checksum criptográfico é computado para concatenação: –Algoritmos: HMAC-MD5 ou HMAC-SHA-1 –MAC: Message Authentication Code

33 2008, Edgard Jamhour Autenticação Para receber um pacote: 1.O receptor utiliza o SPI para determinar qual o algoritmo a ser utilizado para validar o pacote recebido. 2.O receptor substitui os campos mutáveis por “0” e calcula o checksum criptográfico do pacote. 3.Se ele concordar com o checksum contido no cabeçalho do pacote de autorização, ele é então aceito. IPTCP/UDPDADOSAH Algoritmo de Integridade ICV iguais?

34 2008, Edgard Jamhour HMAC h = função de hashing (MD5 ou SHA1) k = chave secreta ipad = 0x363636... 3636 opad = 0x5c5c5... c5c5c

35 2008, Edgard Jamhour Security Association Uma vez definida uma política comum a ambos os computadores, uma associação de segurança (SA) é criada para “lembrar” as condições de comunicação entre os hosts. Isso evita que as políticas sejam revistas pelo IPsec a cada novo pacote recebido ou transmitido. Cada pacote IPsec identifica a associação de segurança ao qual é relacionado pelo campo SPI contido tanto no IPsec AH quanto no IPsec ESP.

36 2008, Edgard Jamhour Associação de Segurança SA: Associação de Segurança –Contrato estabelecido após uma negociação que estabelece como uma comunicação IPsec deve ser realizada. Algoritmo de Autenticaçã/Criptografia Chave de Sessão SPI: Secure Parameter Index Número inteiro (32 bits) que identifica um SA. É transmitido junto com os pacotes IPsec para permitir ao destinatário validar/decriptografar os pacotes recebidos.

37 2008, Edgard Jamhour Security Association (SA) Dois computadores podem possuir um conjunto amplo de políticas para transmissão e recepção de pacotes. É necessário encontrar uma política que seja comum ao transmissor e ao receptor. A B Eu transmito para qualquer rede sem IPsec Eu transmito para qualquer rede em IPsec AH MD5 Eu aceito pacotes de qualquer rede em com IPsec AH MD5 Eu transmito para qualquer rede em IPsec AH MD5 Eu transmito para qualquer rede em IPsec AH SHA1 Eu aceito pacotes de qualquer rede em com IPsec AH MD5 Eu aceito pacotes de qualquer rede em com IPsec AH SHA1

38 2008, Edgard Jamhour Campos do IPsec AH Sequence Number: –Numero incremental, que começa a contagem quando o SA é criada. –Permite que apenas 2 32 -1 pacotes sejam transmitidos na mesma SA. Após esse número, uma nova SA deve ser criada. Host A Host B negociam SA e definem SPI SPI=deAparaB e SN=1 SPI=deAparaB e SN=2... SPI=deBparaA SPI=daAparaB. SPI=deAparaB SPI=deBparaA SPI=deBparaA e SN=1

39 2008, Edgard Jamhour Transmissão dos Dados A B Quando transmitir para B use SPI=5 SPI=5 algo. SHA1 chave: xxxx SPI=5 algo. SHA1 chave: xxxx IP AH DADOS SPI=5assinatura Algo SHA1 IP AH DADOS SPI=5assinatura Algo SHA1 assinatura comparação

40 2008, Edgard Jamhour AH Modo Tunel e Transporte SA INTERNE T SA INTERNET SA Conexão IPsec em modo Túnel IPsec AH Conexão IPsec em modo Transporte IPsec AH IP

41 2008, Edgard Jamhour Protocolo ESP Definido pelo protocolo IP tipo 50 Utilizando para criar canais seguros com autenticação, integridade e criptografia. Além da criptografia, permite incluir uma “assinatura digital” em cada pacote transportado. Protege a comunicação pois atacantes não conseguem falsificar pacotes assinados e criptografados.

42 2008, Edgard Jamhour ESP IPSec : Tunel e Transporte TCP UDP DADOSESP HEADER ESP TRAILER ESP AUTH criptografado autenticado TCP UDP DADOSIP TCP UDP DADOSESP HEADER ESP TRAILER ESP AUTH criptografado autenticado IP MODO TRANSPORTE MODO TUNNEL

43 2008, Edgard Jamhour Encrypted Security Payload Header ESP provê recursos de autenticação, integridade e criptografia de pacotes. Next HeaderPad (0 – 255 bytes) 1 byte Pad Length Security Parameter Index Encrypted Payload (dados criptografados) 1 byte Sequence Number Authentication Data (tamanho variável) HEADER TRAILER AUTH

44 2008, Edgard Jamhour Encrypted Security Payload Header A transmissão de dados criptografados pelo IPv6 é feita através do cabeçalho Encrypted Security Payload. –a chave de criptografia utilizada é definida pelo campo Security Parameter Index. –o algoritmo de criptografia pode ser qualquer, mas o DES Cipher- Block Chainin é o default. Next Headerreserved 1 byte Lengthreserved Security Parameter Index Encrypted Payload (dados criptografados) 1 byte

45 2008, Edgard Jamhour Campos do IPsec ESP Header: –SPI e Sequence Number: Mesmas funções do AH –O algoritmo de criptografia pode ser qualquer, mas o DES Cipher-Block Chaining é o default. Trailler: –Torna os dados múltiplos de um número inteiro, conforme requerido pelo algoritmo de criptografia. –O trailler também é criptografado. Auth: –ICV (Integrity Check Value) calculado de forma idêntica ao cabeçalho AH. Este campo é opcional.

46 2008, Edgard Jamhour Transmissão dos Dados A C Quando transmitir para C use SPI=6 SPI=6 algo. DES chave: yyyyy SPI=6 algo. DES chave: yyyy IP ESP DADOS CRIPTO. SPI=6 DES com chave yyyy ESP enchimento IP ESP DADOS CRIPTO. SPI=6 DES com chave yyyy ESP enchimento

47 2008, Edgard Jamhour ESP Modo Tunel e Transporte SA INTERNE T SA INTERNET SA Conexão IPsec em modo Túnel IPsec ESP Conexão IPsec em modo Transporte IPsec ESP IP

48 2008, Edgard Jamhour Configuração do IPsec Cada dispositivo de rede (Host ou Gateway) possui uma política de segurança que orienta o uso de IPsec. Uma política IPsec é formada por um conjunto de regras, muito semelhantes as regras de um firewall. As políticas IPsec são definidas de maneira distinta para os pacotes transmitidos e para os pacotes recebidos.

49 2008, Edgard Jamhour Estrutura Geral do IPsec Enlace IP/IPsec(AH,ESP) Transporte (TCP/UDP) Sockets Protocolo Aplicação Aplicação IKE Base de SAs Base de Políticas consulta refere consulta Administrador configura Solicita criação do SA

50 2008, Edgard Jamhour Endereços IPv6 Definido pela RFC 2373 –IPv6 Addressing Architecture Exemplo de Endereço IPv6: –FE80:0000:0000:0000:68DA:8909:3A22:FECA endereço normal –FE80:0:0:0:68DA:8909:3A22:FECA simplificação de zeros –FE80 ::68DA:8909:3A22:FECA omissão de 0’s por :: (apenas um :: por endereço) –47::47:192:4:5 notação decimal pontuada –::192:31:20:46 endereço IPv4 (0:0:0:0:0:0:0:0:192:31:20:46)

51 2008, Edgard Jamhour Categorias de Endereço IPv6 Unicast: –O destinatário é um único computador. Anycast: –O endereço de destino define um grupo de hosts. O pacote é entregue para qualquer um deles (o mais próximo) Multicast: –O destinatário é um grupo de computadores, possivelmente em redes físicas distintas.

52 2008, Edgard Jamhour Categorias de Endereço unicast anycast multicast OU

53 2008, Edgard Jamhour Reserved Allocation 0::/8 1/256 Prefix (hexa) Fraction of Address Space Unassigned … … NSAP Allocation 200::/7 1/128 IPX Allocation 400::/7 1/128 Unassigned … … Aggregatable Global Unicast Addresses 2000::/3 1/8 Unassigned … … Link Local Unicast Addresses. FE80::/10 1/1024 Site Local Unicast Addresses FEC0::/10 1/1024 Multicast Addresses FF00::/81 1/256 Total Alocado 15% Classes de Endereço IPv6

54 2008, Edgard Jamhour Endereços Unicast Especiais Loopback: –::1 Não especificado (todos os bits iguais a ‘0’) –:: Compatível com IPv4 (prefixo de 96 bits ‘0’) –::AB:CD equivalente a A.B.C.D (e.g. ::0102:0304) Mapeado (prefixo de 80 bits ‘0’) –::FFFF: –Permite que hosts IPv6 falem com servidores IPv4 (eg. ::FFFF:0102:0304) Local ao Enlace: –Endereços de rede física ou enlace (privado não roteáveis) Local ao Site: –Endereços de redes privada (privado roteáveis)

55 2008, Edgard Jamhour Aggregatable Global Unicast Especificado pela RFC 2374 Endereçamento com três níveis hierárquicos Topologia PúblicaTopologia Site Interface Site Rede Organização Individual

56 2008, Edgard Jamhour TLA ID NLA IDSLA ID Interface ID 313 191664 13 FP 001 Sub -TLA Aggregatable Global Unicast FP: Format Prefix (AGGR) TLA ID: Top Level Aggregation Identifier NLA ID: Next Level Aggregation Identifier SLA ID: Site Level Aggregation Identifier Interface ID: Link Level Host Identifier AGGR Organização BACKBONE SITE TLA BACKBONE NLA Organização SLA global routing prefix

57 2008, Edgard Jamhour Arquitetura Internet IPv4 X IPv6 O IPv6 prevê 8192 TLA, correspondentes as entradas nas tabelas de roteamento dos roteadores de mais alto nível. A alocação de endereços está sendo feita através de blocos menores, denominados sub-TLAs Cada sub-TLA pode controlar até 2 19 organizações (524288 organizações). Cada organização pode ter até 2 16 sites (64K sub-redes).

58 2008, Edgard Jamhour Backbone IPv6 6bone www.6bone.net Backbone experimental, Organizado pelo IETF. Conta com participantes do mundo todo. TLA: 3FFE::/16

59 2008, Edgard Jamhour Endereços de Multicast IPv6 O formato de endereços Multicast IPv6: –PF: valor fixo (FF) –Flags: 0000 endereço de grupo dinâmico 1111 endereço de grupo permanente –Escopo: 1: nó local, 2: enlace local, 5: site local, 8: organização 14: global. FlagsID de Grupo 8 44 PF Escopo 112

60 2008, Edgard Jamhour Endereços Multicast Especiais RFC 2375 –FF01::1: todas as interfaces do nó (host) –FF02::1: todos os nós do enlace (rede local) –FF01::2 todos os roteadores locais ao nó –FF05::2 todos os roteadores do site –FF02::B agentes móveis locais ao enlace –FF02::1:2 agentes DHCP do enlace –FF05::1:3 servidores DHCP do site –FF02::1::FFxx:xxxx endereço de nó solicitado (formado com os 24 bits de endereço unicast do host).

61 2008, Edgard Jamhour ICMPv6 As funções do protocolo ICMP foram estendidas no IPv6. O ICMPv6 (RFC 1885: Internet Control Message Protocol for IPv6) recebeu também as funções: –De controle das informações de grupos Multicast (feitas pelo IGMPv4) –Da resolução de endereços IPv6 (feitas pelo ARP) As funções do ICMPv6 também estão descritas na RFC 2461 (Neighbor Discovery for IPv6)

62 2008, Edgard Jamhour Mensagens ICMP Identificadas como Next Header = 58 –Tipo: 0 a 127: erro –Destino inalcançável, pacote muito grande, TTL excedido, problema de parâmetro 128 a 362: informativas –Echo request, Echo response, Consulta de Adesão ao Grupo, Relatório de Adesão a Grupo, Redução de Adesão ao Grupo, Solicitação de Roteador, Anúncio de Roteador, Solicitação de Vizinho, Mensagem de Redirecionamento, etc. Código Corpo da Mensagem 8816 TipoChecksum

63 2008, Edgard Jamhour Descoberta de Vizinho O ICMPv6 permite ao host IPv6 descobrir outros hosts IPv6 e roteadores em seu enlace. Esse mecanismo permite também ao roteador redirecionar o host para outro roteador caso ele não seja a melhor escolha para rota. –Essa função também existe no IPv4. A descoberta de vizinhos permite também ao host determinar a cada instante se o destinatário continua acessível (NUD: neighbor unreachability detection).

64 2008, Edgard Jamhour Resolução de Endereços Host A IP FE80::0800:5A12:3456 MAC 08005A123456 Host B IP FE80::0800:5A12:3458 MAC 08005A123458 Host C IP FE80::0800:5A12:3457 MAC 08005A123457 Host D IP FE80::0800:5A12:3459 MAC 08005A123459 Ethernet

65 2008, Edgard Jamhour Neighbor Solicitation Comunicação de A para B –A envia uma mensagem de “neighbor solicitation” Campos do IP –Próximo 58 (ICMP) –Saltos (255) –IP Destino (endereço de nó solicitado: multicast) ICMP –Tipo 135 (Neighbor Solicitation) –Endereço Alvo: IP do destinatário –MAC de origem

66 2008, Edgard Jamhour Neighbor Adverstisement –B envia para A um Neigbor Adverstisement Campos do IP –Próximo 58 (ICMP) –Saltos (255) –IP Destino (endereço de nó A) ICMP –Tipo 136 (Neighbor Adverstisement) –Endereço Alvo: IP de B –MAC de origem (o MAC de B) –Flags RSO (3 bits) »R Flag Roteador: A resposta foi de um roteador »S Flag Solicitado: O anúncio é resposta a uma solicitação. »0 Flag SobreEscrito: Solicitação de Atualização da Cache de MAC enviada espotaneamente pelo HOST B.

67 2008, Edgard Jamhour Descoberta de Roteador e Prefixo Os roteadores enviam mensagens periodicamente mensagens ICMP denominadas “Router Advertisements” (configurado no roteador) Essas mensagens permitem: –Descoberta de Prefixo Permite ao host determinar qual o intervalo de endereços IP dos hosts da mesma LAN que ele. –Descoberta de Roteador Permite ao host determinar, quando o destinatário não pertence a sua rede, para qual roteador o pacote deve ser enviado.

68 2008, Edgard Jamhour Router Advertisement Campos do IP: –Next Header: 58 (ICMP) –Saltos: 255 –Endereço de Destino: Multicast Especial (todos os nós do enlace): FF02:1 Campos do ICMP: –Tipo: 134 (router adverstisement) –Flags: M e O: Utilizados na configuração de endereços sem estado. –Tempo de Vida do Roteador Tempo em ms que o roteador deve ser considerado disponível sem outra mensagem de router adverstisement.

69 2008, Edgard Jamhour Router Advertisement Campos do ICMP (continuação): –Tempo de Vida do Roteador Tempo em ms que o roteador deve ser considerado disponível sem outra mensagem de router adverstisement. –Tempo Atingível Configura os hosts com o tempo em ms que os hosts podem guardar as respostas de vizinhos na cache. –Tempo de Restransmissão Configura os hosts com o tempo em ms que eles devem aguardar para retransmitir as mensagens de solicitação de vizinho quando não há resposta. –Opção 1: MAC do roteador –Opção 2: MTU do enlace –Opção 3: Prefixo para o Enlace

70 2008, Edgard Jamhour Router Solicitation Um host que queira descobrir um roteador acessível no enlace sem aguardar a próxima mensagem de router advertisement pode enviar uma mensagem de router solicitation. Essa mensagem ICMP (tipo 133) é enviada ao endereço de multicast: –Todos os roteadores do enlace: FF02::2 O roteador que recebe a mensagem responde com uma mensagem de router advertisement diretamente para o nó solicitante.

71 2008, Edgard Jamhour Redirecionamento Pelas mensagens de “router advertisement” um host pode aprender sobre a existência de mais de um roteador na rede. Nesse caso, quando ele envia a mensagem ele pode escolher o roteador errado (como gateway default). Se o roteador não for o melhor posicionado para fazer a entrega ele envia uma mensagem Redirect (ICMP tipo 137) informando ao host sobre a existência de uma rota melhor para o destino. Ao receber a mensagem, o host atualiza sua tabela de roteamento. A 12 B Router adverstisement

72 2008, Edgard Jamhour Autoconfiguração de IP sem Estado Atribuição automática de IP na inicialização de uma interface pode ser feita de duas formas. –Stateful: via DHCP –Stateless: via ICMPv6 (RFC 1971) O processo stateless envolve os seguintes passos: –1. O host cria um endereço de enlace local: FE80::/10 combinando com seu endereço MAC –2. O host verifica se o endereço já existe com uma mensagem de neighbor advertisement. Se já existir, a autoconfiguração falhou. –3. O host envia mensagens de solicitação de roteador, se nenhum responder, o host tenta DCHP, se nenhum responder, ele se comunica apenas no interior do enlace.

73 2008, Edgard Jamhour Autoconfiguração de IP sem Estado (continuação) –4. Se o host receber uma mensagem de router advertisement: Se o flag M estiver setado (endereço gerenciado): –O nó deve solicitar seu endereço via DHCP Se o flag O estiver setado (outras configuração de estado): –O nó deve obter também as demais informações de configuração de rede via DHCP. Se o flag A estiver setado –O host autoconfigura seu endereço sem DHCP Opção de Prefixo: –Se o flag A estiver setado, o host reconstrói seu endereço utilizando o prefixo recebido e seu endereço MAC.

74 2008, Edgard Jamhour DNS no IPv6 Foram definidas extensões no DNS para suportar IPv6 (RFC 1886). As extensões definem: –Um registro AAAA para mapear host IPv6 em nomes de domínio. –Um novo domínio para consultas do tipo endereço-domínio (zona reversa – registros PTR). –Mudança nas consultas existentes para efetuar processamento correto das consultas A e AAAA.

75 2008, Edgard Jamhour Zona IPv6 Reversa Por exemplo, se o host –www6.ppgia.pucpr.br possui o endereço: –222:0:1:2:3:4:5678:9ABC A entrada no arquivo de zona reversa será: C.B.A.9.8.7.6.5.4.0.0.0.3.0.0.2.0.0.1.0.0.0.0.0.0.0.2.2.2.2.IPv6.INT PTR www6.ppgia.pucpr.br.

76 2008, Edgard Jamhour Mudança no Formato dos Registros O formato hierárquico de endereços IPv6 permite que uma organização troque de prefixo de público (TLA ou NLA) sem grandes alterações na rede. Todavia, utilizando a construção dos arquivos de zona padrão, a atualização das entradas dos arquivos de zona no caso da mudança de prefixo seria muito grande. Por isso uma nova proposta de representação de nomes de domínio associada a prefixos foi definida para o IPv6 : RFC 2874: DNS Extensions to Support IPv6 Address Aggregation and Renumbering

77 2008, Edgard Jamhour Definição do Registro AAAA Um entrada de registro AAAA seria definida da seguinte maneira: –Dominío do Host –AAAA –Endereço IPv6 –P –Nome de Domínio do Prefixo Onde: –O endereço IPv6 contém apenas os bits de menor ordem que independem do prefixo. –P é o tamanho do prefixo.

78 2008, Edgard Jamhour Exemplo (ip6.top1.com) TLA: 2111/16 (ip6.prov1.com) NLA: 00AB/32 (ip6.ppgia.pucpr.br) 00A1/16 TLA ID NLA IDSLA ID Interface ID 3 13 19166413 FP 001 SUB – TLA ID (www6) Interface: 0000:1000:5A12:3456 (ip6.top2.com) TLA: 2122 (ip6.prov2.com) NLA: 00BC (ip6.ppgia.pucpr.br) 00B1/16 (www6) Interface: 0000:1000:5A12:3456 Mudança de Provedor 2111:00AB:00A1::1000:5A12:3456

79 2008, Edgard Jamhour Configuração do Arquivo de Zonha Antes da mudança de provedor www6.ppgia.pucpr.br AAAA ::1000:5A12:3456 80 ip6.ppgia.pucpr.br ip6.ppgia.pucpr.br AAAA 0:0:00A1:: 32 ip6.prov1.com ip6.prov1.com AAAA 0:00AB:: 16 ip6.top1.com ip6.top1.com AAAA 2111:: ip6.prov2.com AAAA 0:00BC:: 16 ip6.top2.com ip6.top2.com AAAA 2122:: Para efetuar a mudança de provedor basta mudar um único registro: ip6.ppgia.pucpr.br AAAA 0:0:00A1:: 32 ip6.prov2.com