IPv6 (Parte 2: Mecanismos de Transição)

Transcrição

1 (Parte 2: Mecanismos de Transição) Edgard Jamhour

2 Problemas de Transição Como evitar reescrever aplicações? Como permitir um cliente conectar-se com um servidor? Como permitir um cliente conectar-se com um servidor? Como permitir um cliente alcançar um roteador através de uma rede? Como permitir a um host se conectar a outro host através da Internet?

3 Por que as aplicações precisam ser reescritas? No sistema operacional, a aplicação escolhe a pilha de protocolos quando abre um socket. O socket é definido pela RFC 2133 (April 1997). Basic Socket Interface Extensions for Aplicação socket socket Porta Porta TCP

4 Criação do Socket: Socket TCP (): Core Functions s = socket(pf_inet, SOCK_STREAM, 0); Socket UDP (): s = socket(pf_inet, SOCK_DGRAM, 0); Socket TCP () s = socket(pf_inet6, SOCK_STREAM, 0); Socket UDP () s = socket(pf_inet6, SOCK_DGRAM, 0);

5 Estrutura de Endereços Ao abrir um socket, o endpoint é especificado pela seguinte estrutura: struct sockaddr_in6 { u_char sin6_len; /* Tamanho da estrutura */ u_char sin6_family; /* AF_INET6 */ u_int16m_t sin6_port; /* Porta TCP ou UDP */ u_int32m_t sin6_flowinfo; /* Flow Label + prioridade */ struct in6_addr sin6_addr; /* Endereço */ }; struct in6_addr { u_int8_t s6_addr[16]; /* Endereço */ }

6 Tradução de Nomes em Endereços API s para tradução de nomes: gethostbyname() Retorna o endereço do host O comportamento da função gethostbyname() pode ser modificado pela variável de ambiente: RES_OPTIONS=inet6 Esta função retorna endereços mapeados para aplicações : ::FFFF: < address>

7 Dual Stack A forma mais simples de integração entre e é utilizar S.O. dual stack. Dual Stack Host Aplicação Aplicação Aplicação Aplicação TCP TCP TCP TCP Enlace Enlace Enlace

8 BIS Bump in the Stack Mecanismo interno no host que traduz cabeçalhos em e vice-versa (RFC 2767). Application TCP gethostbyname Name Resolver Translator Address Mapper Placa de Rede HOST REDE

9 Exemplo 1: Cliente e Servidor DNS 3FFE:1:2:3:4 www6.pucpr.br Aplicação Aplicação Dual Stack FFE::A:B:C:D Rede Single Stack 3FFE::1:2:3:4

10 Exemplo: Cliente e Servidor Aplicação 1. www6.pucpr.br? FFE::12:34 Name Resolver 4. 3FFE::12: www6.pucpr.br DNS Endereços Falsos Address Mapper 5. Mapping Table 3FFE::12:34 =

11 Exemplo: Cliente e Servidor Application payload Translator 3FFE::12:34 Address Mapper 3FFE::A:B:C:D 3FFE:12:34 payload Mapping Table 3FFE::12:34 =

12 Exemplo 2: Cliente e Servidor DNS 3FFE::12:34 www4.pucpr.br Aplicação Aplicação Single Stack 3FFE:AB:CD Rede Dual Stack FFE::12:34

13 Exemplo: Cliente e Servidor Application payload Translator Address Mapper 3FFE::AB:CD 3FFE:12:34 payload Mapping Table 3FFE::AB:CD =

14 BIA - Bump-In-The-API Similar ao BIS mas traduz API em vez de cabeçalhos IP. Application Interface Sockets Function Mapper gethostbyname Name Resolver TCP TCP Address Mapper Placa de Rede REDE

15 BIA Aplicação API: sends payload to Function Mapper 3FFE::1:2:3:4 Address Mapper 3FFE::A:B:C:D 3FFE:1:2:3:4 payload Mapping Table 3FFE::1:2:3:4 =

16 NAT-PT e NAPT-PT NAT-PT: Network Address Translation - Protocol Translation Similar ao NAT NAPT-PT Network Address and Port Translation - Protocol Translation Similar ao NAPT NAT-PT é também baseado nos seguintes padrões: DNS-ALG: DNS Application Level Gateway (DNS Extension) SIIT: Stateless IP/ICMP Translation Algorithm (SIIT)

17 NAT-PT Similar ao NAT convencional. Trabalha através do mapeamento entre endereços e. Endereço de destino mapeado: ::FFFF: < address> Endereço de origem é o endereço do NAT Aplicação Aplicação Host NAT-PT Host Rede Rede DNS_ALG

18 NAT-PT 3ffe::12:34 ::ffff:< > payload payload ::ffff:< > 3ffe::12:34 payload payload 3FFE::12: ffe::12:34 = Network Network to

19 Bi-directional NAT-PT O NAT-PT bidirecional é implementado utilizando-se um DNS-ALG (definido pela RFC 2694). Aplicação Mapeamento Host Host 2. Trigger DNS ALG 1. DNS query Aplicação 4. Endereço mapeado 5. Endereço mapeado

20 NAPT-PT Similar ao NAPT, necessita de apenas um endereço público, mas não é bidirecional. Pacote Pacote Mapeamento :PortaH - :PortaN Aplicação Aplicação PortaH PortaN Host NAT-PT Host

21 NAPT-PT Um endereço permite atender até 63K hosts. a a:1030 :1030 a:1030 :1030 b:1030 :1040 c:1050 :1050 b b:1030 b:1050 :1040 :1050

22 NAPT-PT não é Bidirecional clientes request Private IP:Port Public IP:Port reply FFE::a :1024 3FFE::b :1024 3FFE::c : : : :1027 3FFE::a FFE::b Endereço IP Público FFE::c servidor

23 Proxy SOCKS64 Definido pela RFC 3089 (april 2001) SOCKS64 é similar ao SOCKS. Redes que já utilizam SOCKS podem ser facilmente adaptadas para. single stack host Application SOCKS LIB +6 single stack host Application SOCKS LIB +4 TCP UDP TCP UDP

24 Socks64: Cenário 1 Cliente e Servidor. Packet Packet Aplicação Socks LIB Socket PORT PORT Socket Aplicação PORT PORT Host Socks64 Host

25 Socks64: Cenário 2 Um cliente envia um pacote para um servidor. Aplicação Socket Packet Packet Socks64 PORT PORT Socket Aplicação Socks LIB Host PORT PORT Host

26 Técnicas de Tunelamento Permite que hosts ou redes isoladas se comunique pela Internet. Pacotes são encapsulados como dados de pacotes. Tunnel Endpoints SRC DST TIPO payload SRC DST payload

27 ISATAP ISATAP é um mecanismo para atribuição automática de endereço e configuração automática de túneis que permite que hosts se comuniquem através da Internet FE80::5EFE: FE80::5EFE:

28 Tunelamento 6to4 Allocation Reserved Prefix (binary) Fraction of Address Space /256 Unassigned NSAP Allocation /128 IPX Allocation /128 Unassigned Aggregatable Global Unicast 001 1/8 Unassigned Addresses Link-Local Unicast Addresses Site-Local Unicast. Addresses / /1024 Multicast Addresses /256 AGGR (1/8) 6to4 scheme 1/65535

29 Endereços 6to4 Classe de endereços especiais definidas para o tunelamento 6to4 (RFC 2529) 2002::/ V4ADDR SLA ID Interface ID 2002: Site Address 80 bits Interface externa do roteador que se conecta com a Internet.

30 Example packet header payload 2002:C811: :C8C0:7801 C C8.C header packet C C8.C :C811: :C8C0:7801 payload host V4ADDR C8.C ( ) V4ADDR C ( ) host IP6to4 router IP6to4 router Network 2002:C8C0:7801::/48 Internet ( Network) Network 2002:C811:6201::/48

31 Roteadores 6to4 Relay Roteadores Relay são utilizados para permitir a comunicação entre Hosts 6to4 através de backbones puramente. Os roteadores Relay são vistos como o verdadeiro gateway default para acessar redes puramente. Muitas instituições que participam dos projetos de backbones, como Microsoft e Cisco, oferecem roteadores relay.

32 O endereço Anycast mágico A RFC 3068 definiu que o prefixo /24 é utilizado para anunciar o roteador relay mais próximo de uma rede utilizando BGP. O endereço equivalente é 2002:c058:6301::". roteadores relay Rede Privada BACKBONE BACKBONE Rede Privada tunel roteador 6to4

33 Exemplo A tabela abaixo ilustra as rotas criadas automaticamente pelo Windows XP para acessar redes. ::/0 -> 3/2002:c058:6301::1741 pref 1331 ::/0 -> 3/2002:836b:213c::836b:213c pref (rota tornada obsoleta) ::/96 -> 2 pref ::/16 -> 3 pref 1000

34 6over4 Tunneling (Virtual Ethernet) Permite que hosts isolados se comunique com roteadores através de uma rede. RFC 2529: Transmission of over Domains without Explicit Tunnels Application Multicast 6over 4 Route r Application Host Net Net Host

35 Formato dos Pacotes Pacotes são encapsulados no interior de pacotes utilizando o tipo de protocolo 41. Pelo menos um roteador da rede deve suportar o serviço over4. SRC DST 41 payload SRC DST payload

36 Mapeamento de Endereços Multicast Os serviços são baseados em mensagens multicast: Neighbor Discovering, Router Discovering and Prefix Discovering over4 define um mapeamento entre mensagens multicast e : Pv4 multicast base address: / < 2 bytes menos significativos do endereço multicast >

37 Mapeamento de Endereços all-nodes multicast address: FF02::1: all nodes of the link (link local) all-routers multicast address: FF01::2 all link local routers solicited-node multicast address: Y.Z FF02::1::FFxx:xxxx xx:xxxx 24 less significant bits of the host unicast address.

38 Conclusão O é necessidade real para permitir a continuidade do crescimento dos serviços Internet devido: Ao esgotamento de endereços públicos Ao grande número de rotas dos roteadores de borda. A transição para ocorrerá gradualmente. Redes e podem e irão coexistir. Atualmente, já é possível utilizar endereços e mecanismos de transição.