José Andrés Fos Olivert IPng IPv6 IPv4 Internet nEXT gENERATION v 1.0 José Andrés Fos Olivert Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Sumario Agotamiento del espacio de direcciones IPv4 IPv6 Transición Beneficios de IPv6 IPv6 vs. IPv4 Direcciones en IPv6 Reparto de direcciones Transición Mecanismos de transición Ejemplos Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Agotamiento del espacio de direcciones IPv4 2026: fin espacio IPv4 Exigencias nuevas tecnologías Tablas de rutas demasiado grandes !! Fuente: IPJournal Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

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Principales beneficios de IPv6 Mayor número de direcciones 128 bits  3,4E38 nodos direccionables Autoconfiguración Mobilidad IPSec Cabecera más sencilla Estructura jerárquica Reducción de las tablas de rutas

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Cabeceras básicas IPv4 (20 bytes) IPv6 (40 bytes) Mayo04 Padding Options Destination address Source address Checksum Protocol TTL Frag. Ofset F Identification Long. total DS IHL V. 1 32 1 IPv6 (40 bytes) Destination address (128 bits) Source address Hop L Next H Payload Length Flow Label TS V. 32 ELIMINADO CAMBIO DE POSICION MODIFICADO SE MANTIENE NUEVO Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Cabecera extendida (1/2) Hop-by-hp 60 Destination 43 Routing 44 Fragment 51 Authentication [RFC2402] 50 ESP [RFC2406] 6 TCP 17 UDP 59 Fin V. TS Flow Label Payload Length Next H Hop L Source address (128 bits) Destination address (128 bits) Next H. H.E.L Next H. H.E.L Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Cabecera extendida (2/2) Mayor flexibilidad. Salvo la cabecera hop-by-hop que debe de ser procesada por todos los nodos a lo largo del camino, los routers no tienen que procesar las cabeceras. Cada cabecera solo puede aparecer una vez, salvo destination options, que puede aparecer dos veces. Fragmentación estrictamente prohibida !!! Mayor eficiencia en el procesado de un paquete IPv6, procesado de 64 bits Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

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Direcciones IPv6 [RFC2373] (1/3) Representación Prefijo de red Interface ID – Formato EUI-64 XXXX 128 bits  red (64 bits) + interface id (64 bits) Interface id: EUI-64 (MAC extendida) 8 bloques de 4 números X indica un número hexadecimal 1080:0:0:0:8:0800:200C:417A Simplificaciones 1080::8:800:200C:417A Otras  : :FFFF:129.144.52.38 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Direcciones IPv6 (2/3) Tipos UNICAST Globales Site-local (privadas) Link-local IPv4 mapeada IPv6 IPv4 compatible IPv6 ANYCAST MULTICAST ESPECIALES Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Tipos de direcciones IPv6 (3/3) Formatos unicast GLOBAL FP 001 Global Routing Prefix (proveedor) Subred ID (site) Interface ID (host) TLA (13) RES (8) NLA (24) SLA (16) 3  45 bits   16 bits   64 bits  SITE LOCAL - PRIVADA 1111 1110 11 Subred Interface ID FEC0::/10  38 bits   16 bits   64 bits  ENLACE LOCAL - AUTOCONFIGURACION 1111 1110 10 Interface ID FE80::/10  54 bits   64 bits  COMPATIBLE - obsoleta Dirección IPv4  96 bits   32 bits  MAPEADA XXXX Dirección IPv4  80 bits   16 bits   32 bits  Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Identificador de grupo Tipos de direcciones IPv6 (3/3) Formatos multicast [RFC2375] y especiales 1111 1111 Flag Scope Identificador de grupo  8 bits   112 bits  FLAG (1 bit): indica el tiempo de vida 0 permanente 1 temporal ALCANCE (4 bit): enlace, subred, admin 1 = interface local 2 = enlace local 3 = subred local 4 = admin local 5 = sitio local 8 = organización E = global Ejemplos: FF02::1 nodos en el enlace local FF05::2 routers en el site No especificada – DHCP 0:0:0:0:0:0:0:0  0::0  ::/128 Loopback 0:0:0:0:0:0:0:1  ::1 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

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Política del reparto de direcciones en IPv6 2001::/16 RIR: Registro regional NIR: Registro nacional (Asia Pacific) LIR: Registro local ISP: Proveedor de servicios EU: Usuario final RIPE NCC 2001:0600/23 REDIRIS 2001:0720::/35 UV 2001:0720:1014::/48 ? Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Reparto actual de direcciones en IPv6 19/5/04 (1/3) IANA 2001::/16 RIPE 2001:0600::/23 REDIRIS 2001:0720::/32* UV 2001:0720:1014::/48 ? *RedIRIS-CSIC 2001:0720::/35 2001:0720:2000::/35 2001:0720:4000::/34 2001:0720:8000::/33 ESPANIX 2001:07F8:000F::/48 TELEFONICA 2001:09D8::/32 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Reparto actual de direcciones en IPv6 19/5/04 (2/3) IANA direcciona actualmente 2100::/16 entre los RIR Los RIR a su vez reciben 2100:0x00::/23 para asignar a los LIR Los LIR reservan /29 para los proveedores o las redes locales actualmente reparten prefijos /32 ó /35 para los puntos neutros se asignan prefijos /48 Los usuarios finales recibirán prefijos /48, hasta 65.536 redes !! Se recomienda utilizar /64 para las redes finales 2002::/16 – 6to4 3FFE::/16 – 6Bone Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Reparto actual de direcciones en IPv6 19/5/04 (3/3) FORMATO ESTADAR FP 001 Global Routing Prefix (proveedor) Subred ID (site) Interface ID (host) TLA (13) RES (8) NLA (24) SLA (16) 3  45 bits   16 bits   64 bits  “FORMATO UTILIZADO” 3 20 6 19 16 64 FP TLA Sub TLA/RIR NLA SLA Interface ID Topología pública Topología de organización Interfaz Parte red Parte host IANA 16+7 2001::/16 RIPE 6 bits 2001:0600::/23 REDIRIS 16+3 bits 2001:0720::/29 UV 16 bits 2001:0720:1014::/48 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

DNS Y URL cholera.ipv6.birkenwald.de www.uv.es = ? Servidor DNS Registro A: 147.156.1.1 Registro AAAA: 2001:0720:1014:0001:0290:27FF:FE17:FC1D cholera.ipv6.birkenwald.de has AAAA address 2001:a60:f001:1:2e0:18ff:fef4:5c37 “:” no pueden utilizarse. http://[2100:1:4F3A::206:AE14]:8080/index.html Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

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Routing en IPv6 RFC ICMPv6 RFC2463 RIPng RFC2080 OSPF for IPv6 RFC2740 BGP-4 for IPv6 RFC2545 y RFC2858 Cisco EIGRP for IPv6 - Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Forma de transición Descartado un modelo Y2K Coexistencia Impracticable Coste elevado Interrupciones del servicio inaceptables Coexistencia Pocas aplicaciones para IPv6 Método graduales Desde el borde hasta el centro Fin IPv4: 2030-2040 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Transición hacia IPv6 Coexistencia entre IPv6 e IPv4 Técnicas Dual-stack Tunnelling Mecanismos de traducción Aplicaciones Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

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Mecanismos: Dual-stack Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Mecanismos: Tunnelling IPv6 sobre túneles IPv4 [RFC3056] IPv6 Manually Configured Tunnel IPv6 over IPv4 GRE Tunnel Automatic IPv4-Compatible Tunnel Automatic 6to4 Tunnel ISATAP Tunnel (Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol) Teredo Tunnel 4over6: fin IPv4 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Mecanismos: IPv6 sobre túneles IPv4 Routers dual-stack IPv6/IPv4 IPv4 IPv6 IPv6 IPv6/IPv4 Cab. IPv6 Datos IPv6 Cab. IPv4 Cab. IPv6 Datos IPv6 IPv4: 147.156.12.1 IPv6: 2001:0720:1014:58::1 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Túnel configurado manualmente Comunica dos routers de frontera Proporciona conexiones seguras y estables Conexión de redes IPv6 aisladas Los routers necesitan direcciones IPv4 e IPv6, deben de tener pilas duales Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Otros mecanismos de túneles Túneles GRE (Generic Routing Tunnel) Túnel IPv4-Compatible Automático Utiliza direcciones IPv4-compatible IPv6 ::147.156.12.1 Obsoleto: Reemplazado por 6to4 Túnel 6to4 Automático Conexión de dominios aislados IPv6 a través de redes IPv4, corporativas o Internet Ejemplo: 6Bone Reservado  2002::/16 Cab. IPv4 Cab. GRE Cab. IPv6 Datos IPv6 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Mecanismos: Túnel 6to4 automático (1/2) IPv4: 9.254.253.252 IPv6: 2002:09fe:fdfc::/48 IPv6/IPv4 IPv4 IPv6 IPv6 IPv6/IPv4 IPv4: 192.1.2.3 IPv6: 2002:c001:0203::/48 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Mecanismos: Túnel 6to4 automático Routers de retransmisión (2/2) 2ª fase Dirección 6to4 IPv6 Dirección IPv6 normal Internet IPv6 6to4 IPv6 IPv4 IPv6/IPv4 sitio IPv6 IPv4: 192.1.2.3 IPv6: 2002:c001:0203::/48 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Mecanismos: Traducción NAT-PT (Network Address Translation-Protocol Translation) Permite la interconexión IPv6 - IPv4 Capa de red, mismas limitaciones NAT TCP-UDP Relay Acceso a hosts IPv4-solo Otros Bump in the Stack Dual-Stack Transition SOKS-Based IPv6/IPv4 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

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6Bone 1996 Red mundial IPv6, tráfico IPv6 sobre túneles IPv4 en Internet 3FFE::/16 RedIris: 3FFE:3300::/24 UV: 3FFE:3330:1::/48 Fin: 6 de Junio de 2006 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

6Bone: RedIris Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Traceroute desde http://ipv6.nokia.net Traceroute6 to 3ffe:2b00:1:101:204:acff:fee6:50b1 Output: Traceroute6 to 3ffe:2b00:1:101:204:acff:fee6:50b1 from 2001:490:f000:1300::d, 30 hops max, 12 byte packets 1 2001:490:f000:1300::1 1.288 ms 1.095 ms 1.136 ms 2 3ffe:8130:0:1310::11 2.595 ms * 2.531 ms 3 3ffe:80a::5 22.358 ms 4.031 ms 3.993 ms 4 tun7.ipv6-lab-gw.ipv6.cisco.com 78.205 ms 79.868 ms 78.05 ms 5 3ffe:2b00:1:101:204:acff:fee6:50b1 285.465 ms 289.49 ms 286.605 ms Done! Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Caso práctico (1/2) de IPv4 a IPv6 A 192.168.2.0/24 por 192.128.1.14 A 82.16.8.128/24 por 192.168.1.5 administración 192.168.1.9/30 192.168.3.0/24 128 Kb/s A 192.168.3.0/24 por 192.128.1.9 192.168.1.6/30 192.168.1.10/30 Ejemplo inventado, que puede atribuirse a muchas redes corporativas de PyMES. Esta organizado mal a propósito, con el fin de llegar a una red que ha evolucionado poco a poco y de manera desorganizada. La idea es que se necesite una conexión nueva a internet y un mayor número de direcciones. Debido a reformas administrativas, es necesaria una nueva conexión que el proveedor actual no puede ofrecer. Además las nuevas aplicaciones administrativas funcionan obligatoriamente con el nuevo protocolo IPv6, que ofrece una mayor seguridad. Pero las aplicaciones de diseño y desarrollo siguen funcionando con IPv4. También es necesario aumentar la velocidad de conexión de la red de diseño, además es conveniente aumentar la seguridad del departamento de desarrollo. 2048 Kb/s 192.168.2.254/24 desarrollo 192.168.1.5/30 diseño 192.168.2.0/24 marketing 82.16.8.128/25 100 Mb/s 82.16.8.0/25 192.168.1.2/30 192.168.2.1/24 192.168.1.1/30 A 192.168.3.0/24 por 192.128.1.6 A 0.0.0.0/0 por 192.168.1.1 512 Kb/s internet A 82.16.8.0/24 por 192.168.1.2 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Caso práctico (2/2) Multihoming IETF multi6 WG A 2001:09D8:0F08:F000::/52 por FE80::2/128 internet FEC0::1 FE80::192.168.1.2 administración 4096 Kb/s 2001:09D8:0F08:F000::/54 A 0::0 por FEC0::4 FEC0::4 Contrata una nueva conexión a internet con un proveedor nuevo. Le asignan un prefijo /52 con los que se pueden direccionar hasta 4.092 redes. 2001:09D8:0F08:F000::/52 desde: 2001:09D8:0F08:F000:: hasta: 2001:09D8:0F08:FFFF:: Administración 2001:09D8:0F08:F000:: /54 1024 redes 2001:09D8:0F08:F3FF Reservado para Marketing 2001:09D8:0F08:F400:: /54 1024 redes 2001:09D8:0F08:F7FF Diseño 2001:09D8:0F08:F800:: /55 512 redes 2001:09D8:0F08:F9FF Desarrollo 2001:09D8:0F08:FA00:: /60 16 redes 2001:09D8:0F08:FA0F Reservado 2001:09D8:0F08:FA10-FBFF /60 31x16 redes 2001:09D8:0F08:FC00:: /54 1024 redes 2001:09D8:0F08:FFFF 2048 Kb/s FEC0::5 marketing desarrollo IPv6/IPv4 82.16.8.0/24 6to4 2001:09D8:0F08:FA00::/60 192.168.1.2/30 diseño 192.168.1.1/30 512 Kb/s internet A 82.16.8.0/24 por 192.168.1.2 Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Cisco IOS IOS 12.2(2)T Phase I Phase II Backbone (2ª mitad 2001) IPv6 Specification Support ICMPv6 RIPng MP-BGP4 DNS AAAA over IPv4 Phase II Backbone (2ª mitad 2001) VLANS IPv6 SSH DNS Client AAAA Phase III Servicios mejorados (2002) EIGRP for IPv6 IPSec Mobile IPv6 SNMP over IPv6 Transport Mayo04 jofoso@alumni.uv.es

Referencias The ABCs of IP Version 6 Cisco IOS Learning Services Internet Protocol Journal www: ripe, rediris, ietf, isoc, 6bone, … RFCs: 2460, 2373, 2374, … Mayo04 jofoso@alumni.uv.es