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IPv6
Internet Protocol - Verso 6
Prof. Mauro Tapajs
Por que evoluir o IP?
Exausto do espao de endereamento
Crescimento das redes e da Internet
Sucesso e grande uso do TCP/IP
Endereamento de dois nveis (network e host) IPv4 disperdia endereos
Necessidades de novos tipos de servio de rede novas aplicaes exigem suporte adicional do protocolo
Modelo da Ampulheta
No atual mundo das redes interconectadas, o IP o elo de ligao entre aplicaes e redes
Uma nova verso para o IP
Em 1990 o IETF iniciou os trabalhos para se gerar uma nova verso para o protocolo IP
Objetivos:
Suportar muitos hosts (endereamento mais amplo)
Reduzir o tamanho das tabelas de roteamento
Simplificar o protocolo para tornar o processamento nos roteadores mais rpido
Oferecer opes de segurana
Oferecer melhor suporte tipos de servio
Permitir mobilidade IP
Facilitar futuras evolues
Garantir a coexistncia com a verso atual do protocolo
IPv6
Apresentado em linhas gerais na RFC 2460
Compatvel com todos os protocolos da sute TCP/IP, menos com o prprio IPv4
Tambm chamado IPng (Next Generation)
Existia uma verso 5 em testes com transmisso de dados de tempo real, assim esta nova verso a de nmero 6
Oferece melhores endereamento (128 bits), suporte a opes, segurana e definio de tipo de servio sendo transmitido
Espao de endereamento expandido (128 bits)
Mecanismo de opes melhorado
Cabealhos opcionais usados somente quando h necessidade
Esquema facilmente expansvel
Descarrega os roteadores do processamento necessrio na anlise de vrios campos
Autoconfigurao dinmica de endereos
Maior flexibilidade de endereamento
Anycast entregue apenas a um dos componentes de um conjunto de hosts
Maior escalabilidade de endereos multicast
Suporte reserva de recursos
Identifica pacotes de um determinado fluxo de dados
IPv6 - Caractersticas
Cabealho IPv6
Possui um cabealho fixo de 40 bytes
Cabealhos opcionais podem ser concatenados no cabealho fixo para agregar informaes adicionais
Cabealho Fixo IPv6
Cabealho IPv6
Mais simples que o do IPv4 (menos campos e maior suporte aos campos opcionais)
Verso : valor fixo 6
Traffic Class : permite aos ns de origem ou roteadores identificarem e distinguirem as classes de prioridades do pacotes (ainda em definio)
Flow Label : permite a identificao de um fluxo, juntamente com os endereos de origem e destino (suporte a protocolos como RSVP)
Payload length : o tamanho do pacote excluindo o cabealho fixo de 40 bytes
Cabealho IPv6
Next Header : identifica o prximo cabealho do pacote (se houver) ou o protocolo sendo encapsulado
Hop Limit : o limite de saltos estipulado para o pacote no ficar vagando para sempre
Source Address
Destination address
No h mais um campo de checksum do cabealho com a finalidade de agilizar o processamento j que camadas de enlace e transporte normalmente j fazem suas checagens
Endereos IPv6
Possuem 128 bits
Existem 3 tipos bsicos de endereos:
Unicast (nica interface de rede)
Anycast (indica vrios hosts, mas somente um deles receber o pacote normalmente o mais prximo)
Multicast (indica vrios hosts, todos eles recebero o pacote)
Uma nica interface pode ter muitos endereos unicast
Endereos IPv4 em IPv6?
Endereos iniciados em 80 bits zeros so reservados para IPv4. Os 16 bits restantes determinam caractersticas do tunelamento atravs das redes IPv4
Endereos Multicast IPv6
Alm do prefixo possuem 4 bits de flags e 4 bits de escopo (limite do grupo multicast)
Endereos Provedor
Atribudos por provedores de acesso Internet para seus clientes
Endereos IPv6
Uso local Link/Site : s fazem sentido dentro de organizaes e no podem sair destas
A maior parte dos endereos IPv6 ainda no usada (reservados para aplicaes futuras)
Cabealhos de Extenso
Os campos descartados do cabealho IPv4 so incorporados como cabealhos de extenso no IPv6
Estes cabealhos sao codificados de acordo com a necessidade e permitem aos roteadores trabalharem mais rapidamente analisando somente os cabealhos que lhes interessa
Os diversos campos de tamanho varivel dos cabealhos so codificados segundo uma trinca TLV (tag-etiqueta, length-comprimento, value-valor)
Campos variveis tem no mximo 255 bytes
Cada cabealho de extenso deve iniciar com um campo next header para indicar o prximo cabealho
Cabealhos de Extenso
Os seguintes cabealhos de extenso so definidos (sempre em mltiplos de 8 bytes) :
Cabealhos de Extenso
Estrutura do pacote IPv6 (exemplo com TCP)
Estrutura do pacote IPv6 (exemplo com TCP)
Cada campo next header aponta para o prximo cabealho
Depois do ltimo cabealho opcional IPv6 usado no pacote o campo apontar para o protocolo que est sendo encapsulado pelo IP
Cabealho de opes
Salto-a-Salto (ID=0)
Este cabealho deve ser analisado por todos os roteadores no caminho
Header extension length: indica o tamanho do cabealho em bytes alm dos 8 obrigatrios
Opes existentes:Jumbo payload (indica pacotes maiores que 64 kb)
Router alert (indica ao roteador que ele deve analisar o contedo do pacote suporte para protocolos como o RSVP)
Cabealho de Roteamento (43)
Lista os roteadores que devem ser visitados no percurso pela rede (souce routing)
Hdr Ext Len : tamanho do cabealho
Routing type : identifica a variante de roteamento usada (atualmente = 0 rot. de origem fixo/livre)
Segments left : o nmero de ns restando para serem visitados
Type-specific data : campos especficos do tipo de roteamento sendo usado
Cabealho de Fragmentao (44)
Todos os roteadores e hosts baseados em IPv6 devem ser capazes de manipular pacotes de no mnimo 1280 bytes
A fragmentao s pode ocorrer na origem do pacote, no nos roteadores intermedirios
Cabe origem descobrir o menor MTU do caminho
Se um roteador recebe um pacote muito grande, ele descartado e uma mensagem ICMP enviada para a origem saber que o pacote est muito grande para aquela rede
Cabealho de opes
de destino (60)
Este cabealho carrega informao opcional que s deve ser analisada pelo n de destino do pacote
O formato deste cabealho semelhante ao do cabealho hop-by-hop
Pode aparecer mais de uma vez no mesmo pacote
Ainda no tem opes bem definidas
ICMPv6
As funcionalidades de ARP, IGMP e ICMP so incorporados na nova verso do ICMP: ICMPv6
Descrito nas RFC's 2463 e 2461
Identificado por um valor de 58 no campo next header
2 tipos bsicos de mensagensType 0-127 mensagens de erro
Type 128-255 mensagens de informao
Os campos code e body variam de acordo com a mensagem
Procedimentos ICMPv6
Descoberta de vizinhos (neighbour discovery) permite que um n identifique outros hosts ou roteadores nos seus links semelhante a ARP, com processamento multicast
Descoberta de roteadores cada roteador divulga sua presena atravs de mensagens router advertisements
Redirecionamento de rotas com mensagens redirect
Neighbor Unreachability Detection destinos que se tornam inalcanveis
Stateless address autoconfiguration
Multicast Listener Discovery funes IGMP
Adaptao de Protocolos de Suporte IPv6
DNS como ser mais usado, so previstas extenses para acomodar endereos IPv6
DHCP apesar da possibilidade de autoconfigurao de endereos (stateless) ainda oferecido a possibilidade de controle sobre os esquemas de endereamento (statefull). Aspectos:Uso de um endereo temporrio para se obter o definitivo
Multicast pode ser usado para contactar o servidor DHCP
Pode distribuir mais de um endereo por interface
Default router no mais necessrio
Possibilidade de reconfiguraes (mensagens do servidor DHCPv6 para o cliente j em operao)
Roteamento IPv6 deve levar em conta aspectos como vrios endereos numa nica interface, endereos locais, fluxos, etc
Protocolos de Roteamento: RIPng, OSPFv3, I/IS-IS Integrated IS-IS for IPv6, MP-BGP Multiprotocol BGP e IDRP Inter-Domain Routing Protocol
Mobilidade IPv6 MIPv6
Mantm os papis de home agent e tunelamento dos pacotes do home agent para o local de visita
Ainda necessrio se obter um endereo care-of, mas ele pode ser obtido com autoconfigurao e descoberta de vizinhos sem a necessidade de foreign agents
Tunelamento IPv6-IPv6 j est definido
Como IPv6 deve implementar mecanismos eficientes de segurana, no se deve definir mecanismos de autenticao no padro MIPv6
Source Routing usado ao invs de tunelamento (com IPv4, SR apresentava problemas) pelos hosts que estiverem se comunicando com o visitante. O prprio host divulga seu endereo care-of.
Migrao IPv4 IPv6
Adoo ainda lenta da nova verso na Internet
Estratgias propostas pelo IETF:RFC 2893 Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers
RFC2185 Routing Aspects of IPv6 Transition
Tambm chamados de Simple Internet Transition (SIT)
Alternativas propostas:Implementaes duais IPv4/IPv6 nos hosts e roteadores
Incorporao de endereos IPv4 nos endereos IPv6 e mapeamento de endereos IPv6 em endereos IPv4
Tunelamento IPv6 sobre IPv4 para carregar trfego IPv6 sobre redes IP4
Traduo dos campos dos cabealhos IPv4 em campos IPv6
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Redes Avanadas - IPv6
Prof. Mauro Tapajs Santos
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