Eduardo Leivas Bastos Jun 2011

Apresentação em tema: "Eduardo Leivas Bastos Jun 2011"— Transcrição da apresentação:

1 Eduardo Leivas Bastos elbastos@feevale.br Jun 2011
IPv6 (Overview) Eduardo Leivas Bastos Jun 2011

2 Roteiro Introdução IPv6 Serviços Básicos Transição IPv4/IPv6
Características Endereçamento Cabeçalho Serviços Básicos Transição IPv4/IPv6 Observações Finais Referências 2/31

3 Introdução A Internet baseia-se no modelo de endereçamento definido pelo IPv4 (Internet Protocol - RFC 791) Cada host é identificado univocamente por um endereço IP de 32 bits (ex: ) 232 = endereços possíveis (≈ 4,3 bilhões) Em 1990 surgem os primeiros estudos a respeito da exaustão de endereços IPs, motivados por: crescimento acelerado do número de hosts conectados política de alocação de endereços estrutura classful dos endereços (A, B, C, D e E) 3/31

4 Exaustão do Pool IPv4 - IANA
Prediction IANA Pool Total address demand Advertised Unadvertised RIR Pool ( 17-Jun-2011 Measuring IPv6 Deployment - Geoff Huston e George Michaelson ( 4/31

5 Soluções intermediárias
CIDR (Classless Inter-Domain Routing – RFC 4632) Blocos com tamanho apropriado e não fixos (/prefixo) Diminuição do tamanho das tabelas via agregação DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol – RFC 2131) Alocação dinâmica de endereços permite o re-uso NAT (Network Address Translation – RFC 3022) + Address Allocation for Private Internets – RFC 1918 Em sua configuração típica (PAT), uso de apenas um endereço IPv4 válido para conectar vários hosts que possuem endereçamento privado 5/31

6 IPng (IP Next Generation)
Request for White Papers- RFC 1550 (1993) Escalabilidade Segurança Configuração e administração da rede Suporte a QoS Mobilidade Políticas de roteamento Modelos de Transição IPv4/IPv6 IPv6 = IPng = Versão revisada do SIPP (Simple Internet Protocol Plus) (RFC 2460) 6/31

7 IPv6 - Diferenças ao IPv4 Característica Descrição
Aumento da capacidade e funcionalidade de endereçamento Endereços de 128bits permitem identificar um maior número de hosts e hierarquização; melhor suporte à multicasting e auto-configuração. Simplificação do formato do cabeçalho Campos removidos para melhorar o desempenho no processamento e aumentar a eficiência. Suporte aprimorado à extensões e opções Cabeçalho extensível permitindo uma ampla gama de opções. Suporte a identificação de fluxos Possibilita o tratamento diferenciado de pacotes (QoS). Suporte nativo à autenticação e privacidade Extensões para o suporte de confidencialidade, integridade e autenticidade. Maior capacidade para endereçamento: no IPv6 o espaço para endereçamento aumentou de 32 bits para bits, permitindo: níveis mais específicos de agregação de endereços; identificar uma quantidade muito maior de dispositivos na rede; e implementar mecanismos de autoconfiguração. A escalabilidade do roteamento multicast também foi melhorada através da adição do campo "escopo" no endereço multicast. E um novo tipo de endereço, o anycast, foi definido; Simplificação do formato do cabeçalho: alguns campos do cabeçalho IPv4 foram removidos ou tornaram-se opcionais, com o intuito de reduzir o custo do processamento dos pacotes nos roteadores; Suporte a cabeçalhos de extensão: as opções não fazem mais parte do cabeçalho base, permitindo um roteamento mais eficaz, limites menos rigorosos em relação ao tamanho e a quantidade de opções, e uma maior flexibilidade para a introdução de novas opções no futuro; Capacidade de identificar fluxos de dados: foi adicionado um novo recurso que permite identificar de pacotes que pertençam a determinados tráfegos de fluxos, para os quais podem ser requeridos tratamentos especiais; Suporte a autenticação e privacidade: foram especificados cabeçalhos de extensão capazes de fornecer mecanismos de autenticação e garantir a integridade e a confidencialidade dos dados transmitidos. 7/31

8 IPv6 - Endereçamento Um endereço IPv6 é formado por 128 bits
2128 = 5,6 x 1028 (≈ 56 octilhões) de endereços IP por ser humano (!) Representado por oito grupos de 16 bits separados por “:”, escritos em dígitos hexadecimais 2001:0DB8:AD1F:25E2:CADE:CAFE:F0CA:84C1 Mantém-se a notação CIDR (endereço/prefixo): 805b:2d9d:dc28::fc57:d4c8:1fff/48 805b:2d9d:dc28:0:0:0:0:0/48 8/31

9 IPv6 - Endereçamento É permitido:
Utilizar caracteres minúsculos e maiúsculos Omitir zeros à esquerda Representar zeros contínuos por “::” 2001:0DB8:0000:0000:130F:0000:0000:140B 2001:DB8:0:0:130F::140B 2001:DB8::130F:0:0:140B O uso de “::” é permitido apenas uma única vez! 2001:DB8::130F::140B (ERRADO!) 9/31

10 IPv6 - Endereçamento Tipo endereço Significado
Unicast (Identificação Individual) Identifica uma única interface. Podem ser do tipo Global (público e roteável), Link-local ou Site-local (privados e não-roteáveis). Comunicação de 1 para 1. Anycast (Identificação Seletiva) Identifica um conjunto de interfaces. O pacote enviado para um endereço anycast é entregue a interface pertencente a esse conjunto mais próxima da origem. Comunicação de 1 para 1 de n. Multicast (Identificação em Grupo) Identifica um conjunto de interfaces. O pacote enviado a um endereço multicast é entregue a todas as interfaces associadas a esse endereço. Comunicação de 1 para n. No IPv6 não há mais endereço de Broadcast 10/31

11 IPv6 - Endereçamento Global Unicast Address (2000::/3 – 13% do espaço)
2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b GRP Subnet ID Interface ID 0010 11/31

12 IPv6 - Endereçamento Endereço Significado 0:0:0:0:0:0:0:1 (::1)
Equivale ao IPv (loopback) 0:0:0:0:0:0: (:: ) Equivale ao IPv 2000::/3 Intervalo de endereços Global Unicast FE80::/10 Intervalo de endereços Link-Local FF00::/8 Intervalo de endereços Multicast 2002::/16 Usado no modo 6to4 para permitir o tráfego de IPv6 em redes IPv4 sem a necessidade de túneis 12/31

13 IPv6 - Cabeçalho Simplicidade Flexibilidade Eficiência
Tamanho fixo de 40 bytes -> IPv4 = (20bytes até 60bytes) Endereço IPv6 4x maior com pacote IPv6 apenas 2x maior Flexibilidade Extensível por meio de cabeçalhos adicionais Eficiência Menor overhead nos cabeçalhos Redução do tempo de processamento dos pacotes 13/31

14 IPv6 - Cabeçalho 3 campos mantidos 7 campos não mantidos
4 campos com nomes e posições trocadas 1 campo novo 14/31

15 IPv6 - Cabeçalho 32 bits (4 bytes) 40 bytes 15/31

16 IPv6 - Cabeçalho 32 bits (4 bytes) 40 bytes
Version (4 bits): Identifica a versão do IP. No caso do IPv6 o valor desse campo é 6 (0110b). 16/31

17 IPv6 - Cabeçalho 32 bits (4 bytes) 40 bytes
Traffic class (8 bits): Identifica e diferencia os pacotes por classes de serviços ou prioridade. 17/31

18 IPv6 - Cabeçalho 32 bits (4 bytes) 40 bytes
Flow label (20 bits): Utilizado para identificar pacotes de um determinado fluxo a fim de que sejam tratados de modo diferenciado pela rede. 18/31

19 IPv6 - Cabeçalho 32 bits (4 bytes) 40 bytes
Payload length (16 bits): Indica o tamanho (em bytes) dos dados enviados junto ao cabeçalho IPv6. Os cabeçalho de extensão são incluídos no cálculo do tamanho.

20 IPv6 - Cabeçalho 32 bits (4 bytes) 40 bytes
Next header (8 bits): Identifica o tipo de cabeçalho que segue o cabeçalho IPv6. 19/31

21 IPv6 - Cabeçalho 32 bits (4 bytes) 40 bytes
Hop limit (8 bits): Indica o número máximo de roteadores que o pacote IPv6 pode passar antes de ser descartado, sendo decrementado a cada salto. 20/31

22 IPv6 - Cabeçalho 32 bits (4 bytes) 40 bytes
Source address (128 bits): Indica o endereço de origem do pacote. Destination address (128 bits): Indica o endereço de destino do pacote. 21/31

23 IPv6 - Cabeçalho No IPv6, as opções adicionais são tratadas por intermédio dos cabeçalhos de extensão. Os cabeçalhos de extensão localizam-se entre o cabeçalho base e o cabeçalho da camada de transporte. Não há nem quantidade nem tamanho fixo para esse cabeçalhos. 22/31

24 IPv6 - Cabeçalho Headers de extensão Hop-by-Hop Options (0)
Destination Options (60) Routing Header (43) Fragment Header (44) Authentication Header (51) Encapsulating Security Payload (52) Mobility Header (135) No next Header (59) 23/31

25 IPv6 – Serviços Básicos ICMPv6 (RFC 4443): DHCPv6 (RFC 3315):
Descoberta de vizinhança (configuração stateless, ARP, etc...) Gerenciamento multicast Mobilidade IPv6 Descoberta do Path MTU (fragmentação na origem) DHCPv6 (RFC 3315): Utilizado para configuração stateful dos nodos, permitindo definir políticas de controle de acesso e endereços de servidores. 24/31

26 Estágios Progressivos da Transição para IPv6
Toda a infra-estrutura da Internet baseia-se em IPv4 A troca imediata de protocolo é inviável. Haverá um período de coexistência e transição entre os dois protocolos Algumas técnicas foram desenvolvidas a fim de manter a compatibilidade da base IPv4 legada com o novo IPv6 Estágios Progressivos da Transição para IPv6 Fonte: Huston, Geoff. IPv6 Transition at IETF72 – The ISP Column, Setembro, 2008 25/31

27 Técnicas de transição Pilha Dupla Tunelamento Tradução
Oferece suporte a ambos os protocolos no mesmo dispositivo Tunelamento Permite tráfego de pacotes IPv6 sobre estruturas de rede IPv4 ou o inverso Tradução Permite comunicação entre nós com suporte apenas a IPv6 com nós que suportem apenas IPv4 e vice-versa 26/31

28 Observações Finais IPv6 é uma evolução do IPv4;
Maior capacidade de endereçamento e extensões para suportar mobilidade, QoS, segurança e outras funcionalidades avançadas em nível de rede; A maioria dos sistemas operacionais já suportam o IPv6. Alguns backbones já operam totalmente IPv6; No entanto, a adoção do IPv6 ainda é lenta em termos mundiais e nacionais. O crescimento do uso de terminais móveis talvez seja o ‘driver’ para o amplo uso do IPv6. 27/31

29 Mais informações – Site que faz parte do projeto IPv6.br e que tem com objetivo a divulgação de informações a respeito da nova versão do IP a fim de incentivar a implantação em redes brasileiras; – Site do LACNIC que contém informações atualizadas (apresentações, experiências, etc) a respeito do IPv6 e que auxiliam na migração e adoção do novo protocolo. – Site com tutorial de IPv6 em Português desenvolvido pelo projeto 6deploy e exercícios de laboratório. - Site de Geoff Huston, especialista em Internet e renomado escritor. Documentos e apresentações sobre IPv6 e outras tecnologias relacionadas à Internet. – Site de cunho mais operacional, mostrando os principais softwares que já estão preparados e também tutoriais de instalação 28/31

30 Eduardo Leivas Bastos elbastos@feevale.br Jun 2011
Obrigado!!! Eduardo Leivas Bastos Jun 2011

31 Eduardo Leivas Bastos elbastos@feevale.br Jun 2011
IPv6 (Overview) Eduardo Leivas Bastos Jun 2011

32 Exaustão de endereços IPv4