Redes de Computadores 2

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1 Agenda Histórico e Motivação Redes de Computadores 2 Prof. Rodrigo da Rosa Righi - Aula 7b professor.unisinos.br/righi [email protected] IPV6 Datagrams IPV6 Diferenças IPV4 e IPV6 Endereços IPV6 Interoperabilidade com IPV4 Situação Atual

2 Histórico e Motivação No início dos anos 90 havia uma certa preocupação com o uso do protocolo IP Interesse mundial pela Internet foi subestimado no projeto da camada Divisão em classes esbanjando faixas de endereços Tamanho do endereço: somente 32 bits Suporte para QoS era muito limitado, e muitas vezes não implementado na prática Mobilidade já se anunciava Autenticação/criptografia: somente se providas pelas camadas superiores

3 Histórico e Motivação Várias das preocupações da época puderam ser amenizadas por novas definições e protocolos (e alguns remendos ) Faixas muito generosas CIDR Poucos endereços NAT QoS implementações mais completas, novos protocolos Segurança IPSec Mesmo com essa sobrevida, estima-se que o esgotamento efetivo se dará por volta de (Comer, 2006) Algo precisava ser feito...

4 Histórico e Motivação IETF lançou uma chamada de propostas para uma nova geração do IP (IPng) que devessem atender a uma série de requisitos Suportar bilhões de hosts Oferecer segurança e QoS Melhorar o suporte a multicast Permitir roteamento mais eficiente (ex.: cabeçalho e tabelas menores) Permitir mobilidade Permitir extensões Permitir coexistência com o IP antigo por vários anos, durante a transição

5 Histórico e Motivação Ao final, em 1993, três propostas foram selecionadas e publicadas As três foram combinadas em um único padrão, chamado inicialmente de SIPP (Simple Internet Protocol Plus), e posteriormente renomeado para IPv6

6 IPV6 RFC 2460 e posteriores Principais características: Endereços mais longos: 128 bits ao invés de 32 Cabeçalho mais simples: 7 parâmetros ao invés de 13 Suporte a opções: melhor integrado ao cabeçalho, sem onerar pacotes que não as necessitam Autenticação e criptografia dos dados. Suporte a QoS

7 Datagrama IPV6 Fonte: Version: versão do protocolo (0x6) Traffic class: p/ QoS Flow label: identificação para identificar casos especiais (ex.: pseudo conexões, prioridades) Payload length: tamanho dos dados (NÃO incluindo o cabeçalho) Next header: p/ cabeçalhos opcionais, ou p/ apontar o protocolo se for o último cabeçalho Hop limit: TTL

8 Datagrama IPV6

9 Diferenças IPV4 e IPV6 Há endereços suficientes para dispensar NAT Um endereço IPv6 para cada grão de areia Não há fragmentação maior agilidade nos roteadores Não há opções cabeçalho de tamanho fixo (40 bytes) maior agilidade nos roteadores Não há checksum ICMPv6 Adaptação ao novo formato Mensagem datagrama muito grande Incorporação das funções do IGMP (gerenciamento de multicast)

10 Endereços IPV6 Os endereços IPv6 são de 128 bits. Se a notação seguisse a utilizada no IPv4, os endereços ficariam assim Para facilitar a representação gráfica, os bits são agrupados de 16 em 16, separados por :, e em notação hexadecimal ffff:0000:0123:4567:89ab:cdef:cafe:babe

11 Endereços IPV6 Algumas simplificações são possíveis Zeros à esquerda não precisam ser representados f f Blocos inteiros de bits 0 podem ser omitidos (mas somente uma vez) ffff:0000:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff ffff::ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff aaaa:0000:0000:0000:0000:bbbb:bbbb:bbbb aaaa::bbbb:bbbb:bbbb 0000:0000:0000:0000:0000:0000:1234:5678 ::1234:5678 cccc:cccc:0000:0000:0000:dddd:0000:eeee cccc:cccc::dddd:0000:eeee ou cccc:cccc:0000:0000:0000:dddd::eeee ou cccc:cccc::dddd:0:eeee ou cccc:cccc:0:0:0:dddd::eeee

12 Espaço de Endereços A maior largura de endereços permite ao IPv6 englobar uma grande variedade de tipos e classes Os tipos básicos de endereçamento são três Unicast: endereça um único computador Multicast: endereça um conjunto de computadores O broadcast é considerado um caso especial de multicast Anycast: o pacote é entregue a um computador dentre vários pertencente a um conjunto (ex.: para alta disponibilidade) Notação CIDR ainda é usada para identificar as sub-redes

13 Espaço de Endereços Divisão em classes de acordo com o prefixo/máscara do endereço Alguns dos mais importantes: 0000::/96 compatibilidade IPv4 Ex.: ::c0a8:0001 = :: = Inclui o loopback ::1 fe80::/10 endereços locais, podem ser alocados de forma automática ff00::/8 multicast As diversas classes de endereços unicast são ainda sub-divididas Endereços baseados em provedor Endereços baseados geograficamente Identificação de assinante e de sub-rede

14 Espaço de Endereços Qual tamanho de sub-rede alocar para uma empresa ou um usuário doméstico? /125? /120? /112? Recomendações da RNP para implantação no Brasil Menor tamanho de sub-rede alocável: /64 Permite uso das técnicas de auto-atribuição de IPv6 Para usuários domésticos: sub-redes /56 ou /60 Permite segmentação em 256 (2 8 ) ou 16 (2 4 ) sub-redes /64 Para usuários comerciais: sub-redes /48 Permite segmentação em (2 16 ) sub-redes /64

15 Espaço de Endereços A maioria das distribuições Linux hoje em dia já vêm com suporte para comunicação IPv6 Ex.: /etc/hosts # The following lines are desirable for IPv6 capable hosts ::1 ip6-localhost ip6-loopback fe00::0 ip6-localnet ff00::0 ip6-mcastprefix ff02::1 ip6-allnodes ff02::2 ip6-allrouters ff02::3 ip6-allhosts

16 Interoperabilidade com IPV4 O padrão IPv6 prevê alguns casos de interoperabilidade com IPv4 durante a transição Endereços de compatibilidade Duas interfaces de rede, uma IPv6 e outra IPv4 (pilha dupla) 1 Comunicação entre hosts IPv6 através de infraestrutura IPv4 Tunelamento: encapsular datagrama IPv6 dentro de um datagrama IPv4 2 Semelhante a uma VPN Comunicação de um host IPv6 para um host IPv4 Tradução IPv6 IPv4 3 Converte os conteúdos dos pacotes Possível perda de parâmetros (ex.: identificador de fluxo)

17 Situação Atual Aproximadamente 15% do espaço alocado para os órgãos gestores EUA, Europa, América Latina, etc. Adoção ainda é lenta Complexidade, resistência dos fabricantes No Brasil Mais de 500 SAs (Sistemas Autônomos) já operam em IPv6 Aumento considerável de solicitações de alocação a partir de 2008