Shim 6 e IPv6 multihoming Aluna Priscilla Lusie Coelho Velozo Professores Otto Carlos M. Bandeira Duarte Luis Henrique M. K. Costa Universidade Federal.

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1 Shim 6 e IPv6 multihoming Aluna Priscilla Lusie Coelho Velozo Professores Otto Carlos M. Bandeira Duarte Luis Henrique M. K. Costa Universidade Federal do Rio de Janeiro Escola Politécnica Departamento de Engenharia Eletrônica e de Computação Redes de Computadores II Novembro/2009

2 Sumário 1.Introdução 2.Multihoming 3.Protocolo IP 3.1 IPv4 3.2 IPv6 3.2.1 Motivação 3.2.2 Tipos de endereços 3.2.3 Fragmentação 3.3.4 Cabeçalho 3.3.5 Cabeçalho Extra 3.3 IPv4 x IPv6 4.Shim 6 5.Conclusão

3 1. Introdução  “Escassez” de endereços IP  Uso comercial atual da internet  Múltiplos endereços IP por interface  Serviços sobre IP VoIP Streaming de vídeo em tempo real

4 2. Multihoming  Múltiplos pontos de conexão Evita a falha de conexão Permite o equilíbrio da carga de computadores  Posicionamento dos roteadores e switches Evitar ponto único de controle de hardware

5 2. Multihoming - continuação  Link único, Múltiplos endereços IP Falha do link, queda da conexão  Múltiplas interfaces, endereço IP único por interface Cada interface tem um ou mais endereços IP Se um link falhar, basta utilizar outro endereço IP Conexões existentes não poderão ser continuadas por outra interface

6 2. Multihoming - continuação  Múltiplos links, endereço IP único Multihoming de fato Utiliza o protocolo BGP para controlar o roteamento das mensagens Mais comumente usado para um site e não para uma estação única  Múltiplos links, múltiplos endereços IP Permite usar todos os links ao mesmo tempo Aumento da banda passante disponível Detecção de saturação ou falha em tempo real

7 3. Protocolo IP  Camada 3 do modelo TCP/IP  Encaminhamento de dados  Dados enviados em pacotes  Não há identificação prévia entre os hosts  Confiabilidade deve ser adicionada na camada de transporte Modelo TCP/IP

8 3. Protocolo IP  Versão atual mais utilizada: IPv4  IPv5 protocolo experimental intenção de coexistência com IPv4  Nova versão: IPv6

9 3.1. IPv4  Endereço com 32 bits  4 octetos Ex: 240.67.128.2  Endereço: rede + host  4,29 bilhões de endereços

10 3.1. IPv4 - continuação  Dividido em classes

11 3.2. IPv6  Scott Bradner e Allison Marken 1994  RFC 2460  Endereço com 128 bits  3,4 * 10³ ⁸ endereços

12 3.2. IPv6  8 octetos 1F44.25AB.112E.0000.0988.87EC.9900.0076 3ffe:6a88:85a3:0000:0000:0000:0000:7344 3ffe:6a88:85a3::7344  Endereço: rede + host Não existem classes de endereços Logo, não é definida qualquer fronteira

13 3.2.1. IPv6 - motivação  Mais endereços: Internet -> aumento da população Nova geração de dispositivos  PDA  Telefones móveis Exaustão de endereços IP  Suporte para atribuição automática de endereços  Autoconfiguração de endereços Plug-and-play de máquinas na Internet  Simplificação das tabelas de roteamento Menor carga de processamento

14 3.2.1. IPv6 - motivação  Cabeçalhos de extensão como opção Generalidade Eficiência  Conexões apropriadas de áudio e vídeo exigências em termos de qualidade de serviço (QoS)  Simplifica a adição de novas especificações  Opções de segurança Autenticação Integridade Confidencialidade

15 3.2.2. IPv6 – Tipos de Endereços  unicast cada endereço corresponde a uma interface  multicast cada endereço corresponde a múltiplas interfaces enviada uma cópia para cada interface  anycast múltiplas interfaces que partilham um prefixo comum enviado para um dos dispositivos, por exemplo, o mais próximo

16 3.2.3. IPv6 - Fragmentação  Maximum Transmission Unit (MTU) Percurso pode ser alterado Processo dinâmico de descoberta  Internet Control Message Protocol (ICMP) Host envia pacotes ICMP de vários tamanhos Fragmenta-se com o tamanho do pacote que alcançou o destino  Prefixo não fragmentável copiado para todos os fragmentos  Informação guardada num cabeçalho de extensão

17 3.2.4. IPv6 - cabeçalho  Versão 4bits Protocolo do pacote, no caso, 6  Classe de tráfego 8 bits Classe de serviço a que o pacote pertence Diferenciação do tratamento conforme exigência da aplicação Qualidade de serviço (QoS) na rede

18 3.2.4. IPv6 - cabeçalho  Identificação de fluxo 20 bits Bom desempenho Envia datagramas ao longo de um caminho pré-definido Fluxo orientado -> demanda muitos pacotes Fluxo não-orientado -> não demanda muito tráfego  Comprimento dos dados 16 bits Volume de dados em bytes  Próximo cabeçalho 8 bits Aponta para o primeiro header de extensão

19 3.2.4. IPv6 - cabeçalho  Limite de saltos 8 bits número máximo de saltos do datagrama semelhante ao Time to Live - TTL (IPv4)  Endereço da fonte 128 bits Endereço de origem  Endereço de destino 128 bits Endereço de destino

20 3.2.4. IPv6 - cabeçalho

21 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra  A serem processados na seguinte ordem:  Hop-By-Hop Options Header informações opcionais a serem examinadas em cada nó somente uma opção foi criada  suporte a datagramas que excedem 64Kb.  Routing Header Lista um ou mais nós intermediários

22 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra  Fragment Header Gerencia os fragmentos de um datagrama Fragmentos múltiplos de 8 octetos Cada cabeçalho indica se há outros fragmentos ou não

23 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra Next Header: próximo cabeçalho que o segue Reserved: uso futuro Fragment Offset: posição na mensagem onde o dado de um determinado fragmento aparece; More Fragments: indica a existência de mais fragmentos.

24 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra  Authentication Security Payload Header Garante a identidade da origem Next Header: próximo cabeçalho que o segue; Payload Length: tamanho de Authentication Data em palavras de 32 bits; Reserved: reservado para uso futuro

25 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra Security Parameters Index -  Valor pseudo-aleatório em 32 bits  Associação de segurança do datagrama  Valor zero - não há associação de segurança Sequence Number  contador contra replays  incrementado a cada pacote enviado  quando completa um ciclo, voltando a valer zero, uma nova chave é criada Authentication Data  Valor de verificação de integridade

26 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra  Encapsulating Security Payload Header Garante confidencialidade e a integridade Security Parameters Index: segurança do datagrama Sequence Number: contador contra replays Payload Data: informações de tipo do campo Next Header

27 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra Padding  Limite dos parâmetros dos algoritmos utilizado  Completa o número de bytes que faltam Payload Length  Tamanho do campo Authentication Data em palavras de 32 bits Next Header: próximo cabeçalho Authentication Data: valor de verificação de integridade

28 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra  Destination Options Header informações opcionais Examinadas apenas pelo nó de destino  Upper Layer Header

29 3.3. IPv4 x IPv6  IPv4 4,29 bilhões de endereços Fragmentação feita pelos roteadores intermediários Mapeamento para IPv6  ::FFFF:  IPv6 3,4 * 10³ ⁸ endereços Fragmentação feita pelo host Compatibilidade com IPv4  :: DNS ainda não é facilmente estendido  Surge o registro AAAA  Surge o registro A6

30 4. Shim 6  Protocolo que especifica a camada 3  Provê agilidade abaixo dos protocolos de transporte  Capacidade de failover – para que a técnica de multihoming possa ser fornecida através do IPv6 Esconde o multihoming das aplicações

31 4. Shim 6  Múltiplos prefixos de endereços IP Criticado devido aos impactos operacionais  Os servidores em um site com múltiplos provedores alocados com prefixos IPv6 usarão o protocolo do SHIM6.  Possibilidade de multihoming um site sem a necessidade de um prefixo de endereço IPv6 independente de provedor  RFCs 5533 a 5535

32 5. Conclusão  Vantagens: Pode resolver vários problemas da internet Maior segurança Auto-configurações e outros meios que facilitam a montagem de uma rede  Desvantagens: Necessárias adaptações nos S.O.s Em geral, mais complexo para os administradores de rede Aumento de roteamento Logo, maior tabela -> pode ser demasiado elevado para os atuais hardwares de roteamento lidar de forma eficiente  novo hardware com maior memória deve ser produzido a um custo menor