PDF de programación - Introducción a IPv6

Fundación Consorcio Ecuatoriano para el

desarrollo de Internet Avanzado
desarrollo de Internet Avanzado

Introducción a
Introducción a

IPv6IPv6

Cuenca, 25-26 enero 2010
Cuenca, 25 26 enero 2010

Distribución actual de
direcciones IPv4

Evolución del pool central
de direcciones IPv4

p

P esente f t o
Presente y futuro



i



ti

lt d

•Internet no se detendrá
•Dificultad para asignar bloques contiguos
Difi
bl
•Incremento del uso de NAT
•Mercados secundarios/grises
•Es importante trabajar en el despliegue IPv6
•Adopción masiva IPv6: agotamiento IPv4 o
incentivos
•Para América Latina, la adopción de IPv6 puede
ser más importante

p

Asignación direcciones
Asignación direcciones
IPv6 en la región LACNIC

Asignaciones IPv6 en la
región LACNIC por país
í

ó

Reflexiones
Reflexiones

•IPv6 no va a reemplazar completamente a IPv4
ni en corto ni en mediano plazo, van a coexistir
por mucho tiempo
•No se puede hablar de migración sino de
transición
•Ni las políticas de asignación ni el precio son un
obstáculo
•IPv6 está listo para su utilización, aunque como
cualquier tecnología puede ser mejorada

Ampliar tiempo vida IPv4

NAT
Network Address Translation

CIDR
CIDR
Classless Interdomain Routing
(dividir direcciones en bloques tamaño variable)

DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol
Dynamic Host Configuration Protocol

Problemas con NAT

p

p

•No puede utilizarse en dispositivos
móviles y en tecnologías como IPsec y
VoIPVoIP
•Inhiben el desarrollo de nuevos servicios
y aplicaciones
y aplicaciones
•Comprometen las prestaciones, robustez,
seguridad y manejabilidad del sistema

IPv6
A principios de los años noventa
G

Grupo de trabajo de ingeniería de Internet
(IETF)
Agotamiento de direcciones de red IPv4
p
Crear mayor capacidad de direccionamiento
Resultado: IPv6

b j d i

d

i

í d I

y

Manejo mejorado de paquetes
Manejo mejorado de paquetes
Escalabilidad mejorada
Mecanismos QoS (Calidad del Servicio)
Mecanismos QoS (Calidad del Servicio)
Seguridad integrada

IPv6 (2)

No es exactamente un nuevo protocolo de Capa 3
Es un nuevo conjunto de aplicaciones de
Es un nuevo conjunto de aplicaciones de
protocolo
Nuevos protocolos en varias capas del stack para
Nuevos protocolos en varias capas del stack para
admitir este nuevo protocolo.

Nuevo protocolo de mensajería (ICMPv6) y nuevos

) y

j
protocolos de enrutamiento.

p

(

Debido al mayor tamaño del encabezado de IPv6,
t
d d
también repercute en la infraestructura de red
subyacente

l i f

bié

t

t

t

ill

di

i i

d

d

Uso de IPv6
•Más direcciones
•Miles de millones de nuevos dispositivos:
Mil
•Teléfonos celulares, PDAs, dispositivos de
consumo, automóviles, etc.
•Miles de millones de nuevos usuarios: en
países como China, India, etc.
•Tecnologías de acceso: xDSL cable
Tecnologías de acceso: xDSL, cable,
ethernet, etc.

Amplio espacio de direcciones

Ventajas adicionales

•Facilidad para auto-configuración
•Facilidad para la gestión/delegación de direcciones
Facilidad para la gestión/delegación de direcciones
•Espacio para más niveles de jerarquía y para
agregación de rutas
agregación de rutas
•Habilidad para las comunicaciones extremo a
extremo con Ipsec
extremo con Ipsec.
•Oportunidad para eliminar complejidad (cabecera)
•Oportunidad para actualizar funcionalidad:
O
lid d
li
multicast, QoS, movilidad

id d

f

t



t

i

E
t
Encabezado Simple y Eficiente

l Efi i

b

d Si

Encabezado simple y mas eficiente significa:
64 bits de campos alineados y menos campos
64 bits de campos alineados y menos campos
Basado en hardware, procesamiento eficiente
Mejora la eficiencia y el rendimiento en el

enrumiento

Tasa de transferencia mas alta con mejor

escalabilidad
escalabilidad

p

Comparación de encabezado
IPv4 e IPv6

IPv4 Header

Version

IHL

Type of
Service

Total Length

Identification

Flags

Fragment
Fragment
Offset

IPv6 Header

Version

Traffic
Class

Flow Label

Time to Live

Protocol

Header Checksum

Payload Length

Next
Header

Hop Limit

Source Address

Destination Address
Options
Options

Padding
Padding

Source Address
Source Address

d
n
n
e
g
e
L

Nombre de campos que siguen
de IPv4 a IPv6
Campos que no se mantienen en
IPv6
Cambia nombre y posición en
IPv6
IPv6
Nuevos campos en IPv6

Destination Address

Resumen de los Cambios de la
C bCabecera

40 bytes
Direcciones incrementadas de 32 a 128 bits
Campos de fragmentación y opciones retirados de

la cabecera básica

Retirado el checksum de la cabecera
Retirado el checksum de la cabecera
Nuevo campo de Etiqueta de Flujo
TOS -> Traffic Class
Protocol -> Next Header (cabecera de extensión)
Time To Live -> Hop Limit
Alineación ajustada a 64 bits

R
Representación de direcciones

ió d di

t

i

XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX

donde x es un campo hexadecimal de 16 bits

Ceros a la izquierda son opcionales:
Ceros a la izquierda son opcionales:

2031:0:130F:0:0:9C0:876A:130B

Campos sucesivos con 0 pueden ser representados como
Campos sucesivos con 0, pueden ser representados como

“::” pero solo puede aparecer una vez por dirección

Ejemplos:
Ejemplos:

2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B
2031:0:130f::9c0:876a:130b
2031:0:130f::9c0:876a:130b
FF01:0:0:0:0:0:0:1 >>> FF01::1
0:0:0:0:0:0:0:1 >>> ::1
0:0:0:0:0:0:0:1 >>> ::1
0:0:0:0:0:0:0:0 >>> ::

Tipos de direcciones IPv6
Unicast

Local Unicast (Ip privada)
Global Unicast (Ip pública)

ú

Multicast

No existen direcciones broadcast

Anycast

Una dirección anycast identifica a una
serie de dispositivos o nodos, de igual
manera una dirección anycast puede
manera una dirección anycast puede
identificar a múltiples interfaces

Un interface, múltiples direcciones

j

Prefijos de los Tipos de
Direcciones

p

Las direcciones Anycast utilizan el mismo
Las direcciones Anycast utilizan el mismo

prefijo que las Unicast

Unicast
Identificador para una única interfaz.
Un paquete enviado a una dirección

p q

ú

unicast es entregado sólo a la
interfaz identificada con dicha
interfaz identificada con dicha
dirección

Es el equivalente a las direcciones
Es el equivalente a las direcciones

IPv4 actuales

Unicast
Direcciones Unicast de Enlace: se

utilizan solamente para
autoconfiguración, descubrimiento de
vecinos y trabajo sin enrutadores.

y

j

Los enrutadores si están presentes
Los enrutadores, si están presentes,

no pueden reenviar los paquetes a
otros enlaces.

t



l

Anycast
Identificador para un conjunto de

interfaces (típicamente pertenecen a
diferentes nodos).

Un paquete enviado a una dirección
Un paquete enviado a una dirección

anycast es entregado en una
(cualquiera) de las interfaces
(cualquiera) de las interfaces
identificadas con dicha dirección (la
más próxima de acuerdo a las
más próxima, de acuerdo a las
medidas de distancia del protocolo de
enrutamiento)
t )

t

i

Multicast
Identificador para un conjunto de

interfaces (por lo general pertenecientes
a diferentes nodos).

Un paquete enviado a una dirección
Un paquete enviado a una dirección

multicast es entregado a todas las
interfaces identificadas por dicha
interfaces identificadas por dicha
dirección.

L

La misión de este tipo de paquetes es

i ió d

t ti

evidente: aplicaciones de retransmisión
múltiple.

d

t



Multicast

Se utilizan para flujos de difusión.
Una misma dirección puede ser
Una misma dirección puede ser

asignada a más de un nodo.

El paquete llega a todos los nodos

paquetes (solo para recibir)
paquetes (solo para recibir)

que tengan asignados esa dirección.
q
No pueden ser utilizadas para enviar

g

g

Direcciones Especiales
Dirección de auto-retorno o Loopback

ó

(todos ceros y 1 uno) Interfaz “virtual”,
paquetes que no salen de la máquina
que los emite (bucle para verificar la
q
correcta inicialización del protocolo)

p

(

Dirección no especificada (Todos cero)
Dirección no especificada (Todos cero).
Nunca debe ser asignada a ningún nodo,
ya que se emplea para indicar la
ya que se emplea para indicar la
ausencia de dirección (host que esta
i
)
iniciándose)

i iá d

Direcciones Globales Agregables
Para que no sean tan grandes las tablas

de enrutamiento se organizan las
direcciones de una forma jerárquica.
Organización basada en tres niveles
Organización basada en tres niveles
Topología Pública: proveedores que
proporcionan servicios públicos de transito
proporcionan servicios públicos de transito.
Topología de Sitio: redes que
proporcionan transito para un solo sitio
proporcionan transito para un solo sitio.
Identificador de Interfaz

Direcciones Globales
Agregables

Dirección MAC a EUI-64

Una dirección EUI-64 es creada insertando “FFFE”
Una dirección EUI 64 es creada insertando FFFE
a la dirección MAC

Movilidad IPv6

Un host móvil tiene una o más direcciones de

origen, asociadas con el nombre del host a través
de DNS
de DNS

Cuando descubre que se encuentra en una subred

q

diferente, adquiere una dirección “extranjera”
,
(foreign)
utiliza auto-configuración para obtener la dirección
egist a la “fo eign add ess” con n agen