IPv6. Problema do espaço de endereços do IPv4 Outros problemas abordados

Transcrição

1 IPv6 Problema do espaço de endereços do IPv4 Outros problemas abordados

2 IPv6 - formato do datagrama Mudanças mais importantes Capacidade de endereçamento expandida Cabeçalho fixo de 40 octetos Aumentar velocidade de processamento Rotulação de fluxo e prioridade Permitir prioridades diferenciadas em função do fluxo

3 Formato do datagrama IPv6 (adaptado de Tanenbaum) Data

4 IPv6 - formato do datagrama Versão (4 bits) Classe de tráfego (8 bits) Semelhante ao ToS do IPv4 Rótulo de fluxo (20 bits) Identifica um fluxo de datagrama Comprimento da carga útil (16 bits) Tamanho máximo de octetos Próximo cabeçalho (8 bits) Indica o protocolo ao qual o datagrama será entregue ou outros cabeçalhos (de extensão) Para o protocolo, usa os mesmos valores do IPv4

5 IPv6 - formato do datagrama Limite de saltos (8 bits) Decrementado de uma unidade a cada roteador Datagrama descartado quando chega a 0 Endereço de origem (128 bits) Endereço de destino (128 bits) Dados

6 IPv6 - formato do datagrama Principais diferenças para o datagrama IPv4 Roteadores não fazem fragmentação Economizam tempo Mandam mensagem de erro à fonte quando não puderem enviar um datagrama grande Fonte faz a fragmentação Não tem soma de verificação do cabeçalho Redes atuais são mais confiáveis Economiza tempo Opções Podem vir como próximo cabeçalho (cabeçalho de extensão) após o cabeçalho IPv6

7 IPv6 - formato do datagrama Cabeçalhos de extensão do IPv6 (fonte: Tanenbaum)

8 IPv6 - formato do datagrama Exemplo de cabeçalho de extensão do IPv6 (fonte: Tanenbaum) Hop-by-hop para datagramas grandes

9 IPv6 - endereçamento Prefixos identificam diferentes tipos de endereços Nova notação com oito grupos de quatro dígitos hexadecimais Ex.: 8000:0000:0000:0000:0123:4567:89AB:CDEF Zeros à esquerda podem ser omitidos Ex.: 8000::123:4567:89AB:CDEF Endereços IPv4 Ex.: ::

10 IPv6 - transição a partir do IPv4 Pilha dupla Implantação de túnel

11 Abordagem de pilha dupla (adaptado de Kurose) A B C D E F IPv6 IPv6 IPv4 IPv4 IPv6 IPv6 Flow: X Src: A Dest: F Src:A Dest: F Src:A Dest: F Flow:?? Src: A Dest: F data data data data A-to-B: IPv6 B-to-C: IPv4 D-to-E: IPv4 E-to-F: IPv6 Certain IPv6 header information lost, e.g., flow label

12 Implementação de túnel (fonte: Kurose)

13 ICMPv6 Definido na RFC 2463 Inclui novos tipos e códigos de erro Pacote muito grande Opções IPv6 não reconhecidas Incorpora a funcionalidade do IGMP (Internet Group Management Protocol)

14 Algoritmos de roteamento Determinam o caminho que os pacotes percorrem entre o remetente e o destino Grafo usado para formular problemas de roteamento G = (N, E) N nós roteadores E arestas enlaces Cada aresta possui um custo associado Tamanho físico do enlace Velocidade do enlace Custo monetário a ele associado Outros

15 Exemplo de grafo (fonte: Kurose) N = conjunto de roteadores = { u, v, w, x, y, z } E = conjunto de links = { (u,v), (u,x), (u,w), (v,x), (v,w), (w,x), (w,y), (w,z), (x,y), (y,z) }

16 Algoritmos de roteamento Meta natural de um algoritmo de roteamento é identificar o caminho de menor custo entre a fonte e o destino

17 Algoritmos de roteamento Classificação Global x descentralizado Estático x dinâmico Sensível à carga x insensível à carga

18 Algoritmos de roteamento Algoritmo de roteamento global Usa conhecimento completo e global sobre a rede Conectividade e custo de enlaces Mais conhecido como algoritmo baseado em estado de enlace Algoritmo de roteamento descentralizado Cálculo realizado de modo iterativo e tipicamente distribuído Ex.: Algoritmo baseado em vetor de distâncias

19 Algoritmo baseado em estado de enlace Link-state-based (LS) Deve estar a par da topologia da rede e dos custos de cada enlace na rede Cada nó transmite pacotes contendo identidades e custos dos enlaces ligados a ele Ex.: algoritmo de Dijkstra

20 Algoritmo de Dijkstra Calcula o caminho de menor custo entre um nó (fonte) e todos os outros nós da rede Fornece uma tabela de roteamento para aquele nó Após k iterações, conhece os caminhos de menor custo para k destinos

21 Algoritmo de Dijkstra Notação: c(i,j): custo do enlace do nó i ao nó j. Custo é infinito se não houver ligação entre i e j D(v): valor atual do custo do caminho da fonte ao destino v p(v): nó predecessor ao longo do caminho da fonte ao nó v, isto é, antes do v N : conjunto de nós cujo caminho de menor custo é definitivamente conhecido

22 Algoritmo de Dijkstra para a fonte u 1 Inicialização: 2 N = {u} 3 para todos os nós v 4 se v é adjacente a u 5 então D(v) = c(u,v) 6 senão D(v) = 7 8 Loop 9 ache w não em N tal que D(w) é um mínimo 10 acrescente w a N 11 atualize D(v) para todo v adjacente a w e não em N : 12 D(v) = min ( D(v), D(w) + c(w,v) ) 13 /* novo custo para v é ou o custo anterior para v ou o menor 14 custo de caminho conhecido para w mais o custo de w a v */ 15 até que todos os nós estejam em N

23 Algoritmo de Dijkstra para a fonte u Passo N u ux uxy uxyv uxyvw uxyvwz D(v),p(v) 2,u 2,u 2,u D(w),p(w) 5,u 4,x 3,y 3,y D(x),p(x) 1,u D(y),p(y) 2,x D(z),p(z) 4,y 4,y 4,y

24 Algoritmo de Dijkstra Tabela de roteamento em um nó pode ser construída a partir dos últimos valores de custos e dos nós anteriores Ex.: Tabela para u Destino v w x y z Próximo salto v x x x x

25 Algoritmo de Dijkstra Complexidade do algoritmo Cálculo do algoritmo Pior caso Caminhos entre a fonte e todos os n destinos n(n+1)/2 comparações (linha 9 do algoritmo) O(n 2 ) Existem implementações mais eficientes O(nlogn)