ipv6 básico - tiago valtrick

Visão Tecnologia Ltda.

Introdução ao IPv6


Apresentação


Tiago Valtrick, NOC

Visão Tecnologia Ltda. / BitcomNet

O quê é o NOC?


Network Organization Center(Centro de Organização da Rede)

O quê é IP?


O Protocolo Internet (IP), compõe um conjunto maior de protocolos, conhecidos por TCP/IP suite, incluindo outros protocolos como TCP, UDP, DNS, ARP, RARP, DHCP, FTP, HTTP, RIP, BGP, entre outros. Esse conjunto é hoje utilizado também nas redes locais. É o padrão utilizado como protocolo de comunicação para diversas aplicações, inclusive pela Internet.

O quê é rede e o que é Internet?


Costuma-se denominar rede, dois ou mais computadores ou dispositivos interligados entre si, compartilhando serviços como dados, impressoras, mensagens (e-mail, SMS, etc.)

Denomina-se Internet, com “i” maiúsculo, a interligação das milhares (talvez já milhões) de redes ao redor do mundo.

A importância do IP…


Na Internet alguns recursos, como é o caso dos endereços IP, tem de ser controlados centralmente, para que não haja possibilidade de duplicação, uma vez que a numeração deve ser inequívoca para cada dispositivo, ou seja, não podem existir dois dispositivos com a mesma numeração/endereçamento.

A distribuição do IP…


A distribuição do IP…


A entidade que controla a numeração IP é o IANA (Internet Assigned Numbers Authority), que hoje é parte da ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). A autoridade sobre a numeração IP é delegada regionalmente para outras entidades. Na América Latina e Caribe a entidade responsável é o LACNIC, e , no Brasil, o NIC.br.

O esgotamento do IPv4


Devemos entender que a Internet não foi projetada, inicialmente, para uso comercial. Perto de 1983, ela era considerada basicamente uma rede acadêmico-militar, com cerca de 100 computadores interligados. Entretanto, seu crescimento foi exponencial e o início de sua utilização comercial, por volta de 1993, somado à política de alocação de endereços existente na época, aparentemente poderiam fazer com que seu espaço de endereçamento se esgotasse num prazo de 2 ou 3 anos. Previa-se, já naquela época, um possível colapso no crescimento da rede.



Embora o espaço de endereçamento do IP versão 4 tenha 32 bits, o que representa 4.294.967.296 endereços, a política de alocação inicial não foi favorável a uma utilização racional dos mesmos. Dividiu-se esse espaço em 3 classes...



Classe A: com 128 segmentos, que poderiam ser atribuídos individualmente às entidades que deles necessitassem, com aproximadamente 16 milhões de endereços cada. Essa classe era classificada como /8, pois os primeiros 8 bits representavam a rede, ou segmento, enquanto os demais poderiam ser usados livremente. Ela utilizava o espaço compreendido entre os endereços 00000000.*.*.* (0.*.*.*) e 01111111.*.*.* (127.*.*.*).

Classe B: com aproximadamente 16 mil segmentos de 64 mil endereços cada. Essa classe era classificada como /16. Ela utilizava o espaço compreendido entre os endereços 10000000.0000000.*.* (128.0.*.*) e 10111111.11111111.*.* (191.255.*.*).

Classe C: com aproximadamente 2 milhões de segmentos de 256 endereços cada. Essa classe era classificada como /24. Ela utilizava o espaço compreendido entre os endereços 11000000.0000000.00000000.* (192.0.0.*) e 11011111.11111111.11111111.* (213.255.255.*).

Além disso, os 32 blocos /8 restantes foram reservados para Multicast e para a IANA.



As previsões iniciais, de esgotamento quase imediato dos recursos não se concretizaram, devido ao desenvolvimento de uma série de tecnologias, que funcionaram como uma solução paliativa para o problema trazido com o crescimento acelerado da grande rede.



Com o CIDR (Classless Inter Domain Routing), ou roteamento sem uso de classes, descrito pela RFC 1519, foi abolido o esquema de classes, permitindo atribuir blocos de endereços com tamanho arbitrário, conforme a necessidade, racionalizando o uso do espaço. O CIDR permitiu também a agregação de informação nas tabelas de roteamento, que estavam também crescendo exageradamente, colaborando para sua viabilidade.

Outra solução importante foi o uso da RFC 1918, que especifica os endereços privados, não válidos na Internet, nas redes corporativas. Geralmente esses endereços são utilizados em conjunto com NAT (Network Address Translation). O NAT permite que com um endreço válido apenas, toda uma rede baseada em endereços privados, tenha conexão, embora limitada, com a Internet. Essa solução é largamente utilizada e chega-se a questionar seu caráter paliativo.

Também o DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), descrito pela RFC 2131, permite a alocação dinâmica de endereços IP, o que permitiu aos provedores reutilizarem endereços IP fornecidos a seus clientes para conexões não permanentes, como as realizadas através de linhas discadas ou ADSL.



O conjunto dessas tecnologias reduziu a demanda por novos números IP, de forma que o esgotamento previsto para a década de 1990, ainda não ocorreu. No entanto, não estamos hoje em uma situação completamente confortável, pois o esgotamento no IANA, que é a entidade que controla mundialmente esse recurso, é previsto para 2010 e nos Registros Regionais, como o LACNIC, que controla os números IP para a América Latina e Caribe, em algum momento entre 2012 e 2014.



Alocação de endereços IANA



Demanda anual dos RIRS



Estoque IPv4 da IANA

O IPv6, a salvação


O IP versão 6 começou a ser desenvolvido no início da década de 1990, objetivando ser a solução definitiva para o esgotamento do espaço de endereçamento Internet. A principal diferença em relação à versão anterior do protocolo é em relação ao espaço de endereçamento, aumentado de 32 bits para 128 bits.

Um endereço de 128 bits representa um espaço gigantesco, capaz de suprir todas as necessidades atuais e para o futuro imaginável da Internet. O espaço de endereçamento do IPv6 é de 2128 = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (undecadecilhão) endereços, o que representa cerca de 79 trilhões de trilhões de vezes o espaço disponível atualmente com o IPv4. Esse número equivale a cerca de 5,6 x 1028 endereços IP por ser humano, ou ainda, aproximadamente, 66.557.079.334.886.694.389 (quintilhão) de endereços por cm2 na superfície da Terra.



Os endereços passam a ser representados por números hexadecimais de 16 bits, separados por “:”. É indiferente representar as letras com maiúsculas ou minúsculas, e algumas abreviações são possíveis, como a omissão de zeros à esquerda e a representação de um conjunto contínuo de zeros por “::”. São exemplos, então, de números IPv6: 2001:0db8:0000:130F:0000:0000:087C:140b e 2001:0db8:0:130F::087C:140b. As redes são representadas como no CIDR, utilizado no IPv4, utilizando a “/”, seguida do número de bits representativos da sub-rede.

Os Registros Locais, hoje, recebem alocações /12. Um AS (Autonomous System) recebe um /32. Usuários finais recebem alocações que variam entre /48 e /56, conforme o tamanho de suas redes ou necessidade. Perceba-se que um /48 equivale a 1.208.925.819.614.629.174.706.176 endereços e um /56 a 4.722.366.482.869.645.213.696 endereços, números indiscutivelmente grandes o suficiente para atenderem às necessidades dos usuários domésticos, empresas e outras instituições em suas redes. Note-se, também, que num espaço de endereçamento de 128 bits, é possível atribuir 281.474.976.710.656 blocos /48 diferentes, número cerca de 40 mil vezes maior do que a população atual do planeta.



Em fim, o IPv6 resolve, indiscutivelmente, a limitação de espaço hoje existente na Internet, posicionando-se como um protocolo bastante maduro, que foi desenvolvido ao longo de mais de uma década de pesquisas, com base na experiência adquirida com a utilização do IPv4.



Como está a Implantação do IPv6?

Inicialmente, a previsão era de que a implementação ocorresse conforme o gráfico abaixo:




Porém, com base nas pesquisas mais recentes, constatou-se que está ocorrendo conforme abaixo:




A nível Brasil:



O quê está dando errado?

• Falta de conhecimento?

• Falta de investimentos?

• Falta de pressão socio-econômica?



O quê devemos saber sobre o IPv6?Quanto a sua estrutura:

• Seis campos do existentes no cabeçalho do atual IPv4 foram removidos, sendo que o cabeçalho do IPv6 ficou com tamanho fixo de 40 Bytes, duas vezes maior que seu antecessor, porém mais simples. Essa simplicidade reduz o overhead de cabeçalhos, reduzindo o custo do processamento de pacotes;

• O protocolo se tornou mais flexível, podendo ser extendido através de cabeçalhos adicionais, conhecidos como cabeçalhos de extensão, sendo estes: Hop-by-Hop Options, Destination Options, Routing, Fragmentation, Authentication Header e Encapsulating Security Payload;



O quê devemos saber sobre o IPv6?Quanto ao endereçamento:

Existem três tipos de endereçamento definidos:

• Unicast Identificação individual• Global Unicast;• Link Local;• Unik Local Address.

• Anycast Identificação seletiva;

• Multicast Identificação em grupo.

Não existe mais broadcast..



O quê devemos saber sobre o IPv6?Quanto as suas vantagens:

• Menor carga sobre os roteadores devido a minimizar o overhead de pacotes;

• Grande disponibilidade de endereçamento, retornando a internet a sua concepção inicial de fim-a-fim;

• Implementação de criptografia (IPSec) nativa;

• Recursos de mobilidade que permitem o roaming entre diferentes sites, modificando por exemplo nosso atual conceito de VPN em um futuro próximo.



O quê devemos saber sobre o IPv6?Quanto a sua implementação:

A implementação pode ser feita através de uma, ou de um combinado de técnicas de transição conhecidas atualmente, sendo que o importante é manter o máximo possível de interoperabilidade entre os protocolos, visto que ambos podem coexistir por muito tempo ainda.



O quê devemos saber sobre o IPv6?Quanto a sua implementação:

• Pilha dupla;

• Tunelamento;• Tunnel Broker (RFC 3053)• 6to4 (RFC 3056)• ISATAP (RFC 5214)• Teredo (RFC 4380)• Tradução;• SIIT (Stateless IP/ICMP Translation Algotithm – RFC 2765)• NAT-PT (Network Address Tranlation with Protocol Translation – RFC 2766)• NAPT-PT (Network Address Port Translation an Packet Translation – RFC 2766)



O quê devemos saber sobre o IPv6?Cuidados na implementação:

• Compatibilidade de ativos de rede (roteadores, switches, etc…)

• Compatibilidade com aplicações (Serviços, Bancos de dados, …)

• Compatibilidade com a operadora/provedor de acesso.



Mãos a obra agora!

O esgotamento do endereçamento IPv4 ainda disponível tende a tardar extra-oficialmente cerca de 3 a quatro anos ainda, mas parte de cada um o movimento inicial, que vai impulsionar o mercado e gerar a demanda e a pressão socio-econômica que motivará os grandes vendors, as grandes operadoras e os produtores de software a compatibilizar suas soluções e produtos com o IPv6, girando a roda da evolução tecnológica e possibilitando a expansão da internet.

Contribuições

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