PDF de programación - Introducción al IPv6

Introducción a IPv6

José Domínguez
Carlos Vicente
Universidad de Oregón

Temas

Introducción
Repaso técnico de IPv6
Direccionamiento
Coexistencia de IPv6/IPv4
Estatus de IPv6

Problemas con IPv4
Espacio IPv4 limitado y mal distribuído

(EEUU vs. Resto del mundo)

Encabezado de tamaño variable y no
óptimo
No muy flexible a extensiones y opciones
Difícil implementar QoS
Autentificación y privacidad no incluídos

Categorías de cambios de
IPv4 a IPv6

Mayor capacidad para direcciones
Simplificación del formato de cabecera
Mejor soporte para opciones y

extensiones (más flexible)

Capacidad de etiquetado de flujo
Autentificación y privacidad

Características de IPv6
Nuevo formato de encabezado
Gran espacio de direcciones (128 bits = 3.4x1038

posibles direcciones)

Direccionamiento jerárquico e infraestructura de

enrutamiento eficientes

Configuración de direcciones sin estado y con estado
Seguridad integrada
Mayor compatibilidad con QoS
Nuevo protocolo para la interacción de nodos

vecinos

Capacidad de ampliación

Cambios en los encabezados
Version: Permanece igual (4 ó 6)
Header Length: No es necesario ya que el

encabezado IPv6 es de tamaño fijo

Type of Service: Cambia su nombre a Traffic Class
Flow Label: Se agrega para identificar flujos
Total Length: Ahora especifica el tamaño de la carga
Identification, Flags, Fragment Offset: Sus funciones

se trasladan al encabezado extendido de
fragmentación

Cambios en los encabezados
Time To Live: Cambia a Hop Limit, que tiene más

sentido

Protocol: Ahora es Next Header
Header Checksum: Se quita para mayor eficiencia
Source/Destination Address: Ahora tienen 128 bits,

en vez de 32

Options y Padding: Quitados

Encabezado IPv4

0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Version| IHL |Type of Service| Total Length
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Identification
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Time to Live | Protocol
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Source Address
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Destination Address
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

|Flags| Fragment Offset
| Header Checksum

Options

|

Padding

Quitado Cambiado

Encabezado IPv6

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Version| Traffic Class | Flow Label
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Payload Length | Next Header | Hop Limit
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|
|
+
+
|
|
+ Source Address
+
|
|
+
+
|
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|
|
+
+
|
|
+ Destination Address
+
|
|
+
+
|
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Nuevos campos del encabezado
IPv6

Clase de Tráfico (Prioridad)

Etiqueta de Flujo

Misma fuente, destino, clase y etiqueta de flujo
El manejo de cada flujoo es determinado por algún protocolo

de control, como RSVP (Resource reSerVation Protocol)

Nuevos campos del encabezado
IPv6

Etiquetado de Flujo

Nuevos campos del encabezado
IPv6
Próximo Encabezado (Next Header)

Valor
0
6
17
58
60

Encabezado
Hop-by-Hop Options
TCP
UDP
ICMPv6
Destination Options

Nuevos campos del encabezado
IPv6

Campo del Próximo Encabezado (Next-

header Field)

Encabezados de Extensión

Reemplazo de los campos opcionales de

IPv4
Opciones poco o nada utilizadas

Longitud igual a múltiplos de 8 octetos

(64 bits)

IPv6 debe soportar los siguientes:

Hop-by Hop Options
Routing
Fragment
Destination
Authentication
Encapsulating Security Payload

Encabezados de Extensión

Encabezados de Extensión
Encabezados de Opciones de Salto-a-salto (Hop-by-

Hop Options)
• Lleva información que se analiza en cada nodo de la

trayectoria (0)

Encabezados de Opciones de Destino (Destination

Options)
• Lleva información opcional que es examinada por el nodo

destino del paquete (60)

Encabezados de Enrutamiento (Routing)

• Lista los nodos intermedios a ser “visitados” en el camino

desde la fuente al destino (43)

Encabezado de Enrutamiento

Encabezado de
Fragmentación

Usado para enviar paquetes más grandes

que el Path MTU

Encabezado de
Autentificación
Provee autenticidad e integridad en los

datagramas IP (51)

Carga de encapsulado de
seguridad (ESP)

Provee confidencialidad (y opcionalmente, integridad,

autentificación y anti-reproducción) (50)
Puede utilizarse solo o conjuntamente con AH

Tipos de Direcciones en
IPv6
Unicast: un identificador para una sola interfaz.
Un datagrama enviado a una dirección de unicast se

entrega sólo a la interfaz identificada con esa dirección

interfaces (regularmente en diferentes estaciones)
Un datagrama enviado a una dirección anycast se entrega a

una de las interfaces identificadas por esa dirección
(regularmente la estación más cercana de acuerdo con las
métricas de los protocolos de entutamiento).

Multicast: un identificador para un conjunto de

interfaces (regularmente en diferentes estaciones).
Un datagrama enviado a una dirección multicast se entrega

a todas las interfaces identificadas por esa dirección
Anycast: un identificador para un conjunto de

Identificadores para Interfaces
64 bits dedicados a identificar una interfaz
Se garantiza que sea único en una subred
Esencialmente es lo mismo que (Identificador

Único Extendido) EUI-64

Hay una fórmula para convertir las

direcciones MAC de IEEE802

Se usan muchas formas de direcciones de

unicast

Identificadores para Interfaces
Las direcciones de IPv6 son asignadas a las

interfaces y no a los nodos

El mismo identificador de interfaz puede ser utilizado

en múltiples interfaces en una estación

Conversión de IEEE802 a EUI-64

00:0A:95:F2:97:DB
Reglas

Insertar FF:FE entre el tercer y cuarto octeto de la dirección

MAC

Usar el complemento del bit de universal/local (penúltimo bit

del primer octeto)

02:0A:95:FF:FE:F2:97:DB

Identificadores para Interfaces
Estaciones deben reconocer:

Dirección de enlace local (link local)
Dirección asignada de unicast y anycast
Dirección de Multicast para todas las

estaciones (all-nodes)

Direcciones de multicast para todos los

grupos a los que se ha suscrito

Identificadores para Interfaces
Enrutadores deben reconocer

Todas las direcciones mencionadas para los nodos
La dirección de anycast de la subred-enrutador
para las interfaces en las está configurado para
servir de enrutador

Todas las demás direcciones de anycast que se

hayan configurado

Dirección de multicast de todos los enrutadores

(all-routers)

Estructura de
Direcciones IPv6
IPv4 32 bits (4 octetos) de longitud

130.192.1.143

IPv6 128 bits (16 octetos)

3FFE:0800:1200:300a:2A8:79FF:FE32:1982

Necesidad de DHCP y DNS

Estructura de
Direcciones IPv6

Escritas en una secuencia de 8 grupos
de 4 dígitos hexadecimales separados
por :

Notaciones:

1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A
1080:0:0:0:8:800:200C:417A
1080::8:800:200C:417A

Estructura de
Direcciones IPv6
Notaciones

FF01:0:0:0:0:0:0:43 Dirección multicast
0:0:0:0:0:0:0:1
Dirección loopback
Dirección no especificada
0:0:0:0:0:0:0:0

Pueden representarse:

FF01::43
::1
::

Dirección multicast
Dirección loopback
Dirección no definida

Estructura de
Direcciones IPv6
Notación CIDR

dirección-ipv6/longitud-prefijo

dirección-ipv6: es cualquiera de la notaciones

anteriores

longitud-prefijo: número decimal especificando la

longitud del prefijo en bits

1080:0:0:8::/80

Notaciones Válidas

• Prefijo de 60 bits 12AB00000000CD3:

• 12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/60

• 12AB::CD30:0:0:0:0/60

• 12AB:0:0:CD30::/60

Notaciones n