PROTOCOLO IP O esgotamento dos endereços IP.

Transcrição

1 1 PROTOCOLO IP O IP é o protocolo mais importante na Internet. Ele é quem define as regras através das quais as informações fluem na rede mundial. Uma das principais regras diz que: Cada computador deve ser identificado univocamente na rede, ou seja, sem possibilidade de engano. Essa identificação é feita através de um número, chamado de endereço IP, número IP ou simplesmente, IP. Esse número deve ser único, de modo que não existam na Internet dois dispositivos com o mesmo endereço. Para evitar a utilização de endereços IP duplicados sua distribuição tem de ser controlada. Hoje isso é feito por um conjunto de entidades, que dividem a responsabilidade, numa estrutura hierárquica. O esgotamento dos endereços IP. A internet não foi projetada para ser a grande rede que é hoje, ela começou como um projeto para interligar os centros de pesquisa relacionados ao departamento de defesa estadunidense. Logo, foi aberta à outros centros e universidades.

2 2 Seu crescimento foi muito rápido desde o inicio, porque ela funcionou muito bem, e se mostrou bastante útil. Ainda assim, em 1983, havia apenas cerca de 300 computadores conectados. Quando a internet começou a se utilizada comercialmente, por volta de 1993, seu crescimento se acelerou ainda mais. Alguns problemas estruturais tornaram-se, então aparentes e começaram a serem discutidas possíveis soluções. Uma deles era o esgotamento dos endereços IP. Pelas previsões da época, os Ip s livres acabariam em dois ou três anos. Protocolo IPV4 A versão do protocolo IP utilizada na época e atualmente é a versão 4 ou IPV4. Cada endereço é representado nos computadores por um número binário de 32 bits. Isso significa que existem endereços IP. Iniciou-se, nessa época, o projeto de um novo Protocolo Internet, chamado então IPng (Internet Protocol new generation), que resultou no que hoje é o IPV6. Baseadas na demanda anual por novos endereços e na taxa de crescimento dessa mesma demanda, as previsões atuais apontam para um esgotamento dos recursos da IANA (Internet Assigned Numbers Authority), entre 2010 e O estoque dos registros regionais deve durar 2 ou 3 anos a mais.

3 3 PROTOCOLO IPV6 O IPV6 foi desenvolvido para solucionar definitivamente a questão do esgotamento dos recursos da IANA (Internet Assigned Numbers Authority), e também traz uma série de avanços. As medidas paliativas adotadas no inicio da década de 1990 foram bastante eficazes e permitiram que houvesse tempo suficiente para criar um novo protocolo para internet. Desenvolvida ao longo de mais de 10 anos, a versão 6 do protocolo IP, ou IPv6, mantém como base os princípios do IPv4, mas busca suprir todas as carências apresentadas por seu antecessor. A principal diferença do IPv6 em relação à versão anterior é a maior capacidade de espaço para endereçamento, aumentando de: 32 para 128 bits IPV4: IPV6: 2001:0db8:12ff:cafe:cade:d4d0:087C:140b Com isso, toda necessidade atual e futura da Internet será suprida. O espaço total para endereçamento do IPV6 é capaz de fornecer de endereços (2128). Isso representa 79 trilhões de trilhões de vezes a quantidade de endereços disponíveis no IPV4, ou aproximadamente 5,6 x 1028 endereços por ser humano. Além desse quantidade quase ilimitada de Ips, o novo formato dos endereços permitirá: Definir uma arquitetura hierárquica na Internet, possibilitando um encaminhamento mais eficiente dos pacotes de dados; Facilitar a distribuição de Ips fixos e válidos para conexões DSL, Cable Modems e telefones móveis; Utilizar a arquitetura fim-a-fim; Eliminar os problemas associados ao NAT. Outra mudança importante em relação à versão anterior do protocolo IP é o formato do cabeçalho IPV6.

4 4 A nova versão foi simplificada, tornando-se mais eficiente, reduzindo o processamento dos roteadores. IPV6 Questões relacionadas a segurança também foram revistas. O suporte ao protocolo IPSec passa a ser obrigatório, fazendo parte do próprio protocolo IPV6. Isso permite aos administradores de rede ativar o IPSec em todos os dispositivos da rede tornando-a mais segura. O IPSec é capaz de garantir: Autenticidade; Privacidade; Integridade dos dados na comunicação.

5 5 O protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) também foi modificado tornando-se mais eficaz. Isso permitiu a inclusão de novas funcionalidades ao IPV6 e o aprimoramento de outras, como: Mecanismos de autoconfiguração de endereços; Descoberta de Vizinhança (Neighbour Discovery); Gerenciamento de grupos multicast. Outras vantagens apresentadas pelo IPV6 que podem ser destacadas são: O suporte a conexões móveis foi aprimorado e agora passa a fazer parte integrada do protocolo IpV6. Esta funcionalidade permite a um usuário se deslocar de uma rede para outra sem necessidade de alterar seu endereço; Com o IPV4, cada roteador pode fragmentar os pacotes de dados durante seu trajeto, sendo que esse processo pode ser realizado diversas vezes dependendo do desenho da rede. No IPV6, a fragmentação é realizada apenas na origem, com o intuito de agilizar o roteamento dos pacotes. Com todas essas mudanças, é preciso entender que o IPV6 não é somente um upgrade de IP. Ele é um protocolo novo, com características e funcionalidades novas. Por isso, para a sua implantação, serão necessárias algumas mudanças, em especial nos equipamentos de redes.

6 6 Implantação do IPV6 A implantação do IPV6 é necessária e inevitável. Embora o esgotamento dos endereços Ipv4 não faça a Internet acabar, nem mesmo que ela deixe de funcionar, prevê-se que haverá uma diminuição na taxa de crescimento da rede e que algumas novas aplicações, que poderiam ser criadas, não serão. É possível também, que as conexões Internet fiquem mais caras. No entanto, a implantação do IPV6 não será algo rápido. Também não haverá uma data da virada para a troca de protocolo. A migração do IPV4 para o IPV6 acontecerá de forma gradual, com o IPV4 ainda em funcionamento.

7 7 Cabeçalho IPV6 Seis campos do cabeçalho IPV4 foram removidos, pois suas funções não são mais necessárias ou são implementadas pelos cabeçalhos de extensão. Quatro campos tiveram seus nomes alterados e seus posicionamentos modificados. Esses reposicionamentos foram definidos para facilitar o processamento dessas informações pelos roteadores. O campo Identificador de Fluxo foi acrescentado, adicionando um mecanismo extra de suporte a QoS ao IP. E três campos foram mantidos, alternando apenas o tamanho do espaço reservado para o endereçamento que passa a ter 128 bits. Essas mudanças tornaram o cabeçalho do IPv6 mais flexível, prevendo sua extensão por meio de cabeçalhos adicionais. Tornou-se também mais simples, coma apenas oito campos e um tamanho fixo de 40 Bytes.

8 8 Deste modo, mesmo com um espaço para endereçamento de 128 bits, quatro vezes maior que os 32 bits do IPV4, o tamanho total do cabeçalho IPV6 é apenas duas vezes maior que o da versão anterior. Outra importante mudança na estrutura do cabeçalho IPv6 é que, diferentemente do IPv4, que inclui em seu cabeçalho todas as opções adicionais, agora essas informações são tratadas por meio de cabeçalhos de extensão. Para entender a definição de cada cabeçalho de extensão e saber qual valor está associado a eles no campo Próximo Cabeçalho do cabeçalho base, analise a tabela a seguir:

9 9 Alguns aspectos devem ser destacados sobre os cabeçalhos de extensão: A ordem apresentada na tabela anterior deve ser respeitada pelo nó de origem quando enviar um pacote contendo mais de um cabeçalho de extensão. No entanto o nó de destino deve estar preparado para entender os cabeçalhos em qualquer ordem; Com a utilização dos cabeçalhos de extensão o tempo de processamento nos roteadores diminui, já que o roteador irá processar um único cabeçalho, se presente: o Hopby-Hop; Se o campo endereço de Destino tiver um endereço multicast, os cabeçalhos de extensão serão examinados por todos pertencentes ao grupo multcast; Pode ser utilizado um cabeçalho Mobility pelos nós que possuírem suporte a mobilidade IPv6 Agora, para uma melhor compreensão de estrutura de um pacote IPV6, vamos analisar a figura abaixo: A imagem nos permite observar o posicionamento de cada cabeçalho e a ordem em que eles são dispostos.

10 10 Endereçamento do IPV6 Embora o protocolo IPV6 traga diversas mudanças significativas em toda sua estrutura, as principais alterações estão relacionadas ao modo de endereçamento do novo protocolo. Motivadas pelo esgotamento dos endereços IPV4 disponíveis, podemos destacar entre essas principais alterações: O aumento no espaço para endereçamento no cabeçalho IPV6; A sintaxe utilizada para representar os endereços. O IPv6 possui em seu cabeçalho um espaço reservado para endereçamento de 128 bits, permitindo gerar 3,4 x 1038 endereços distintos, equivalente a 56 octilhões (5,6 x 1028) de endereços por ser humano na Terra. Na representação de um endereço IPv6 é permitido: Utilizar caracteres maiúsculos e minúsculos; Utilizar regras de abreviação como: Omitir os zeros à esquerda; Representar os zeros contínuos por :: Exemplo: 2001:0db8:0000:130F:0000:0000:087C:140b 2001:0db8:0:130F::087C:140b Np IPv6 foram definidos 3 tipos de endereços. Unicast Os endereços unicast identificam apenas uma única interface. Desse modo, um pacote enviado a um endereço unicast é entregue a uma única interface. Multicast Semelhante ao endereço anycast, o multcast identifica um grupo de interfaces pertencente a diferentes nós, mas um pacote destinado a um endereço multicast é enviado para todas as interfaces do grupo. O endereço multicast deriva do bloco FF00::/8, onde o octeto que se segue ao prefixo FF contem quatro flags, que determinam o tempo de vida do pacote, e um valos de quatro bits que define o escopo do grupo multcast. Os 112 bits restante são utilizados para identificar o grupo multicast.

11 11 Anycast Utilizado para identificar um grupo de interfaces pertencentes a nós diferentes. Um pacote destinado a um endereço anycast é enviado apenas para a interface deste grupo mais próxima da origem. Este tipo de endereçamento é útil para se detectar rapidamente determinados servidores ou serviços, por exemplo, servidores de DNS, ou ainda para identificar um grupo de roteadores pertencentes a um ISP, identificar um conjunto de roteadores conectados a mesma sub-rede, ou identificar os roteadores que proveem a entrada para um domínio específico. Do mesmo modo que no IPV4, os endereços Ipv6 são atribuídos às interfaces físicas e não aos nós. É possível atribuir a uma única interface múltiplos endereços, independente do seu tipo. Com isso, um nó pode ser identificado através de qualquer endereço de sua interface.

12 12 REFERÊNCIAS Livro IPv6 for Enterprise Networks By Shannon McFarland, Muninder Sambi, Nikhil Sharma, Sanjay Hooda Shannon McFarland, CCIE No Muninder Sambi, CCIE No Nikhil Sharma, CCIE No Sanjay Hooda, CCIE No Site pesquisado: