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IPv6 (Overview) Eduardo Leivas Bastos elbastos@feevale.br Jun 2011

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Roteiro Introduo IPv6 Caractersticas Endereamento Cabealho Servios Bsicos Transio IPv4/IPv6 Observaes Finais Referncias 2/31

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Introduo A Internet baseia-se no modelo de endereamento definido pelo IPv4 (Internet Protocol - RFC 791) Cada host identificado univocamente por um endereo IP de 32 bits (ex: 189.60.10.3) 2 32 = 4.294.967.296 endereos possveis ( 4,3 bilhes) Em 1990 surgem os primeiros estudos a respeito da exausto de endereos IPs, motivados por: crescimento acelerado do nmero de hosts conectados poltica de alocao de endereos estrutura classful dos endereos (A, B, C, D e E) 3/31

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Exausto do Pool IPv4 - IANA Prediction IANA Pool Total address demand Advertised Unadvertised RIR Pool Measuring IPv6 Deployment - Geoff Huston e George Michaelson (http://www.potaroo.net/presentations/2009-03-19-ipv6-deployment.pdf) 17-Jun-2011 (http://www.potaroo.net/tools/ipv4/index.html) 4/31

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Solues intermedirias CIDR ( Classless Inter-Domain Routing RFC 4632 ) Blocos com tamanho apropriado e no fixos (/prefixo) Diminuio do tamanho das tabelas via agregao DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol RFC 2131 ) Alocao dinmica de endereos permite o re-uso NAT ( Network Address Translation RFC 3022 ) + Address Allocation for Private Internets RFC 1918 Em sua configurao tpica (PAT), uso de apenas um endereo IPv4 vlido para conectar vrios hosts que possuem endereamento privado 5/31

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IPng (IP Next Generation) Request for White Papers- RFC 1550 (1993) Escalabilidade Segurana Configurao e administrao da rede Suporte a QoS Mobilidade Polticas de roteamento Modelos de Transio IPv4/IPv6 IPv6 = IPng = Verso revisada do SIPP (Simple Internet Protocol Plus) (RFC 2460) 6/31

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IPv6 - Diferenas ao IPv4 CaractersticaDescrio Aumento da capacidade e funcionalidade de endereamento Endereos de 128bits permitem identificar um maior nmero de hosts e hierarquizao; melhor suporte multicasting e auto-configurao. Simplificao do formato do cabealho Campos removidos para melhorar o desempenho no processamento e aumentar a eficincia. Suporte aprimorado extenses e opes Cabealho extensvel permitindo uma ampla gama de opes. Suporte a identificao de fluxosPossibilita o tratamento diferenciado de pacotes (QoS). Suporte nativo autenticao e privacidade Extenses para o suporte de confidencialidade, integridade e autenticidade. 7/31

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IPv6 - Endereamento Um endereo IPv6 formado por 128 bits 2 128 = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 5,6 x 10 28 ( 56 octilhes) de endereos IP por ser humano (!) Representado por oito grupos de 16 bits separados por :, escritos em dgitos hexadecimais 2001:0DB8:AD1F:25E2:CADE:CAFE:F0CA:84C1 Mantm-se a notao CIDR (endereo/prefixo): 805b:2d9d:dc28::fc57:d4c8:1fff/48 805b:2d9d:dc28:0:0:0:0:0/48 8/31

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IPv6 - Endereamento permitido: Utilizar caracteres minsculos e maisculos Omitir zeros esquerda Representar zeros contnuos por :: 2001:0DB8:0000:0000:130F:0000:0000:140B 2001:DB8:0:0:130F::140B 2001:DB8::130F:0:0:140B O uso de :: permitido apenas uma nica vez! 2001:DB8::130F::140B (ERRADO!) 9/31

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IPv6 - Endereamento Tipo endereoSignificado Unicast (Identificao Individual) Identifica uma nica interface. Podem ser do tipo Global (pblico e rotevel), Link-local ou Site-local (privados e no- roteveis). Comunicao de 1 para 1. Anycast (Identificao Seletiva) Identifica um conjunto de interfaces. O pacote enviado para um endereo anycast entregue a interface pertencente a esse conjunto mais prxima da origem. Comunicao de 1 para 1 de n. Multicast (Identificao em Grupo) Identifica um conjunto de interfaces. O pacote enviado a um endereo multicast entregue a todas as interfaces associadas a esse endereo. Comunicao de 1 para n. No IPv6 no h mais endereo de Broadcast 10/31

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IPv6 - Endereamento Global Unicast Address (2000::/3 13% do espao) 2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b GRPSubnet ID Interface ID 0010 11/31 http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc781672(WS.10).aspx

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IPv6 - Endereamento EndereoSignificado 0:0:0:0:0:0:0:1 (::1) Equivale ao IPv4 127.0.0.0.1 (loopback) 0:0:0:0:0:0:192.168.0.1 (:: 192.168.0.1) Equivale ao IPv4 192.168.0.1 2000::/3Intervalo de endereos Global Unicast FE80::/10Intervalo de endereos Link-Local FF00::/8Intervalo de endereos Multicast 2002::/16Usado no modo 6to4 para permitir o trfego de IPv6 em redes IPv4 sem a necessidade de tneis 12/31

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IPv6 - Cabealho Simplicidade Tamanho fixo de 40 bytes -> IPv4 = (20bytes at 60bytes) Endereo IPv6 4x maior com pacote IPv6 apenas 2x maior Flexibilidade Extensvel por meio de cabealhos adicionais Eficincia Menor overhead nos cabealhos Reduo do tempo de processamento dos pacotes 13/31

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IPv6 - Cabealho 3 campos mantidos 7 campos no mantidos 4 campos com nomes e posies trocadas 1 campo novo http://www.cisco.com/en/US/technologies/tk648/tk872/technologies_w hite_paper0900aecd8054d37d_ps6553_Products_White_Paper.html 14/31

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IPv6 - Cabealho 40 bytes 32 bits (4 bytes) 15/31

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IPv6 - Cabealho 40 bytes 32 bits (4 bytes) Version (4 bits): Identifica a verso do IP. No caso do IPv6 o valor desse campo 6 (0110b). 16/31

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IPv6 - Cabealho 40 bytes 32 bits (4 bytes) Traffic class (8 bits): Identifica e diferencia os pacotes por classes de servios ou prioridade. 17/31

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IPv6 - Cabealho 40 bytes 32 bits (4 bytes) Flow label (20 bits): Utilizado para identificar pacotes de um determinado fluxo a fim de que sejam tratados de modo diferenciado pela rede. 18/31

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IPv6 - Cabealho 40 bytes 32 bits (4 bytes) Payload length (16 bits): Indica o tamanho (em bytes) dos dados enviados junto ao cabealho IPv6. Os cabealho de extenso so includos no clculo do tamanho.

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IPv6 - Cabealho 40 bytes 32 bits (4 bytes) Next header (8 bits): Identifica o tipo de cabealho que segue o cabealho IPv6. 19/31

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IPv6 - Cabealho 40 bytes 32 bits (4 bytes) Hop limit (8 bits): Indica o nmero mximo de roteadores que o pacote IPv6 pode passar antes de ser descartado, sendo decrementado a cada salto. 20/31

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IPv6 - Cabealho 40 bytes 32 bits (4 bytes) Source address (128 bits): Indica o endereo de origem do pacote. Destination address (128 bits): Indica o endereo de destino do pacote. 21/31

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IPv6 - Cabealho No IPv6, as opes adicionais so tratadas por intermdio dos cabealhos de extenso. Os cabealhos de extenso localizam-se entre o cabealho base e o cabealho da camada de transporte. No h nem quantidade nem tamanho fixo para esse cabealhos. http://www.zytrax.com/images/ipv6_headers.gif 22/31

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Headers de extenso Hop-by-Hop Options (0) Destination Options (60) Routing Header (43) Fragment Header (44) Authentication Header (51) Encapsulating Security Payload (52) Mobility Header (135) No next Header (59) IPv6 - Cabealho http://www.cisco.com/en/US/technologies/tk648/tk872/technologies_w hite_paper0900aecd8054d37d_ps6553_Products_White_Paper.html 23/31

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IPv6 Servios Bsicos ICMPv6 (RFC 4443): Descoberta de vizinhana (configurao stateless, ARP, etc...) Gerenciamento multicast Mobilidade IPv6 Descoberta do Path MTU ( fragmentao na origem ) DHCPv6 (RFC 3315): Utilizado para configurao stateful dos nodos, permitindo definir polticas de controle de acesso e endereos de servidores. 24/31

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Transio Toda a infra-estrutura da Internet baseia-se em IPv4 A troca imediata de protocolo invivel. Haver um perodo de coexistncia e transio entre os dois protocolos Algumas tcnicas foram desenvolvidas a fim de manter a compatibilidade da base IPv4 legada com o novo IPv6 Estgios Progressivos da Transio para IPv6 Fonte: Huston, Geoff. IPv6 Transition at IETF72 The ISP Column, Setembro, 2008 25/31

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Tcnicas de transio Pilha Dupla Oferece suporte a ambos os protocolos no mesmo dispositivo Tunelamento Permite trfego de pacotes IPv6 sobre estruturas de rede IPv4 ou o inverso Traduo Permite comunicao entre ns com suporte apenas a IPv6 com ns que suportem apenas IPv4 e vice-versa 26/31

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Observaes Finais IPv6 uma evoluo do IPv4; Maior capacidade de endereamento e extenses para suportar mobilidade, QoS, segurana e outras funcionalidades avanadas em nvel de rede; A maioria dos sistemas operacionais j suportam o IPv6. Alguns backbones j operam totalmente IPv6; No entanto, a adoo do IPv6 ainda lenta em termos mundiais e nacionais. O crescimento do uso de terminais mveis talvez seja o driver para o amplo uso do IPv6. 27/31

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Mais informaes http://ipv6.br Site que faz parte do projeto IPv6.br e que tem com objetivo a divulgao de informaes a respeito da nova verso do IP a fim de incentivar a implantao em redes brasileiras; http://ipv6.br http://portalipv6.lacnic.net Site do LACNIC que contm informaes atualizadas (apresentaes, experincias, etc) a respeito do IPv6 e que auxiliam na migrao e adoo do novo protocolo. http://portalipv6.lacnic.net http://maputo.ip6.fccn.pt Site com tutorial de IPv6 em Portugus desenvolvido pelo projeto 6deploy e exerccios de laboratrio. http://maputo.ip6.fccn.pt http://www.potaroo.net - Site de Geoff Huston, especialista em Internet e renomado escritor. Documentos e apresentaes sobre IPv6 e outras tecnologias relacionadas Internet. http://www.potaroo.net http://www.ipv6.org Site de cunho mais operacional, mostrando os principais softwares que j esto preparados e tambm tutoriais de instalao http://www.ipv6.org 28/31

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Obrigado!!! Eduardo Leivas Bastos elbastos@feevale.br Jun 2011

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IPv6 (Overview) Eduardo Leivas Bastos elbastos@feevale.br Jun 2011

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Exausto de endereos IPv4 http://xkcd.com/195/ http://www.caida.org/research/id-consumption/census-map/