introducciÓn a ipv6 innotek (2010-06-15)

INTRODUCCIÓN A IPv6INTRODUCCIÓN A IPv6

INNOTEK INNOTEK (2010-06-15)(2010-06-15)

Introducción a IPv6

01. DE DÓNDE VENIMOS...

02. ... Y A DÓNDE VAMOS

03. IPv6: LA SOLUCIÓN...

04. ... Y EL NUEVO PROBLEMA

- Cambios en cabeceras, nuevas direcciones, cambios en los protocolos, túneles... todo para migrar “de forma suave” a IPv6

05. EL PROYECTO “DIDACTIFICACIÓN IPv6”

- Centros participantes, objetivos, dificultades y resultados, equipamiento.

- Acceso a los materiales y recomendaciones de uso.

01. DE DONDE VENIMOS...


a. IPv4: un viejo conocido


• Protocolos para controlar redes (Internet inc.)

• TCP/IP → IPv4 y otros.

• IPv4 desde 1981: RFC 791 “Internet Protocol”

• Permite identificar a cada equipo conectado mediante una dirección.

• Dirs. de 32 bits. Algo más de 4000 millones.

• Dos rangos: las públicas y las privadas.


b. Gestión de direcciones públicas


• Las direcciones públicas se distribuyen según una estructura piramidal:

Fuente: www.apnic.net


c. Limitaciones de IPv4


• EL GRAN PROBLEMAEL GRAN PROBLEMA:

SE ESTÁN AGOTANDOSE ESTÁN AGOTANDO

LOS 4000 MILLONES DE DIRECCIONES IPLOS 4000 MILLONES DE DIRECCIONES IP(Son “pocas” y están mal repartidas)


c. Limitaciones de IPv4


• Otras limitaciones de IPv4:• Problemas de rendimiento debido a retardos

• Abuso del tráfico de broadcast → colisiones.

• Procesado de los paquetes en cada salto.

• Aplicación de algoritmos de selección de rutas.

• Problemas relacionados con seguridad• Parcheamos con IPsec y SSL (+retardos)

• Problemas por el uso de NAT•Se rompe el modelo end-to-end

•Condiciona el diseño de protocolos y aplicaciones.


Hacia la Conectividad Total

02. ...Y A DÓNDE VAMOS

• Escenario Always – on.

• En breve:

– Coches

– Contadores (gas, agua...)

– Monitorización remota de máquinas.


a. Historia de IPv6


• Organismo encargado: IETF.

• 1991 → ¿cómo expandir el nº de dirs. IP?

• La IP va incluida en la cabecera.

• Ampliar rango de direcciones = rediseñar la cabecera.

• Se decide desarrollar la nueva versión: IPng

• Después se le cambió el nombre a IPv6.


b. Las soluciones de IPv6


• Solución a la escasez de direcciones:Se pasa de 32 a 128 bits.

Una dirección para cada grano de arena.

• Solución a los retardos: En IPv6 no hay tráfico de broadcast.

Cabecera más sencilla → facilita procesado.

Menor manipulación en cada salto.

• Solución a la falta de seguridad:

IPsec integrado.


a. Los cambios que vienen con IPv6


• El nuevo protocolo trae consigo cambios...

• ... a los que nos tendremos que acostumbrar.

• Cambios en las cabeceras.

• Nueva forma de direccionar.

• Cambios en otros protocolos.

• Autoconfiguración, túneles, dobles pilas...

• Todo para migrar de forma “suave” a IPv6.

• Cambio gradual, sin “apagón” (de momento).


b. La nueva cabecera


• Se simplifica la cabecera de IPv4 eliminando campos.•Direcciones más largas.

•Cabeceras de tamaño fijo (40 bytes).

•No fragmentación en routers.

•Checksum → delegar en otras capas.

•En lugar de opciones, cabeceras de extensión.



b. La nueva cabecera


c. La cabecera de extensión


• En IPv4, opciones en desuso → ralentizan

• En IPv6, cabeceras de tamaño fijo:

• Hop-by-hop

• Enrutado

• De fragmento

• De autenticación

• Otras...

• Orden de ejecución fijo


d. Direccionamiento


• Ahora 128 bits en lugar de los 32 de IPv4.

• Una dirección por grano de arena

• Tres tipos de direcciones (para empezar):


d. Direccionamiento


• Representación de las direcciones IPv6• 8grupos x 4dígitosHex x 4bits = 128 bits

ABFE:CD67:2143:6574:AFDE:DB87:6543:2109

• Notación abreviada para los ceros2191:0:0:7:0:900:300B:528B

2191:6:0:0:0:700:311B:528D = 2191:6::700:311B:528D

FF01:0:0:0:0:0:0:101 = FF01::101

0:0:0:0:0:0:0:1 = ::1

0:0:0:0:0:0:0:0 = ::


d. Direccionamiento


• Prefijos (Función análoga a la máscara de subred)

• Rango de direcciones → organización jerárquica.

• Prefijo = bits de mayor peso para identificar subred o tipo de dirección.

• Notación CIDR → 2E78:DA53:1200::/40

• Prefijos típicos:•2000::/3 → Direcciones Unicast Globales.

•FC00::/7 → Dirección Unicast Local Única.

•FE80::/10 → Dirección Unicast de Enlace Local.

•FF00::/8 →Direcciones Multicast.


d. Direccionamiento


• “Equivalencias” con IPv4:• Dirección no especificada → :: (all-zeros) → 0.0.0.0

• Dirección de Loopback → ::1 → 127.0.0.1

• Dirección Unicast de Enlace LocalFE80::/10 → 169.254.0.0/16

• Dirección Unicast Globales2000::/3 → Direcciones públicas

• Dirección Unicast Local UnicaFC::/7 → Direcciones privadas (pero únicas)


e. Acceso a la red IPv6


• Todos los sistemas operativos serios soportan IPv6 desde hace años.

• Ahora falta el despliegue en los ISPs.

• Algunos ofrecen el servicio sin saberlo...(?).

• Dos redes paralelas que confluyen en equipos de pila dual (IPv4 + IPv6)...

• Túneles sobre infraestructura IPv4 hasta esos equipos. Así entramos en red IPv6 con tráfico encapsulado.


e. Acceso a la red IPv6



a. Centros participantes



b. Objetivos del proyecto


• Estudiar el protocolo IPv6.

• Elaborar materiales teórico – prácticos para facilitar la impartición en los centros de FP.

• Hacer pruebas de conectividad IPv6.

• Difundir los resultados y poner los materiales elaborados a disposición de la comunidad educativa.


c. Dificultades


• Durante búsqueda de información en Internet nos hemos encontrado con algunas dificultades:• Excesiva información para profundizar. Necesidad de

establecer límites adecuándolos al perfil del alumnado.

• Información obsoleta o poco utilizada en la práctica publicada como actual. Algunos ejemplos:

• Hay dos versiones de IPv6 levemente diferentes. La ahora obsoleta versión inicial, descrita en el RFC 1883 que difiere de la actual versión propuesta de estándar, descrita en el RFC 2460


c. Dificultades


• fec0:: El prefijo de emplazamiento local (en inglés site-local prefix) específica que la dirección sólo es válida dentro de una organización local. La RFC 3879 lo declaró obsoleto, estableciendo que los sistemas futuros no deben implementar ningún soporte para este tipo de dirección especial. Se deben sustituir por direcciones Local IPv6 Unicast

• ::135.75.43.52 Este tipo de dirección IPv4 compatible casi no está siendo utilizada en la práctica, aunque los estándares no la han declarado obsoleta.

• Toda esta información contradictoria ha provocado algunas confusiones.


c. Dificultades


• No todas las herramientas habituales en IPv4 están disponibles para IPv6. Las aplicaciones están siendo adecuadas. Veamos ejemplos basándonos en la siguiente tabla.


c. Dificultades


• Ejemplos:


c. Dificultades


Como resultado de la tabla anterior:

• En ocasiones el proceso de búsqueda ha resultado infructuoso.

• Algunas alternativas no tienen las mismas prestaciones y la documentación es aún escasa.

• De momento los modem/routers ADSL más comunes y los proveedores de internet no soportan IPv6 nativo.

• Estas circunstancias han derivado en la necesidad de realizar muchas pruebas para descartar información no válida y utilizar la adecuada.

• Esto ha supuesto la inversión de mucho más tiempo del planificado para obtener el resultado que hoy presentamos.


d. Respecto a los materiales elaborados


• Los materiales están disponibles en la web de Tknika.SUGERENCIAS PARA LLEVAR LOS EJERCICIOS A CLASE:1.- Los usuarios deberán tener permisos de administrador para

diversas tareas. Por lo tanto, se sugiere usar máquinas virtuales para poner en práctica los ejercicios.

2.- Para seguir los ejercicios no es necesario ninguna inversión especial. Teniendo diversas máquinas virtuales con distintos sistemas operativos (propuestos en la documentación) y acceso a Internet es suficiente.

3.- Procurar evitar estar detrás de un Firewall para no tener que estar abriendo puertos al menos al principio hasta controlar los ejercicios.


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