DIDACTIFICACION DE IPv6 2. CABECERA, DIRECC. Y CONFIG. BÁSICA 2.1. LA NUEVA CABECERA

2. CABECERA, DIRECCIONAMIENTO Y CONFIGURACIÓN BÁSICA 2.1. LA NUEVA CABECERA ¿Para qué sirve entender la estructura de la cabecera de un protocolo? Para entender cómo funciona el protocolo. Para aprender a configurar el protocolo. Para conocer las opciones que ofrece y poder explotarlo al 100%. Para poder identificar posibles fuentes de problemas. Para encontrar más fácilmente soluciones. La RFC 2460 describe la estructura de la cabecera de un paquete IPv6. La cabecera de IPv6 contiene menos campos que la de IPv4. Es una cabecera simplificada.

2. CABECERA, DIRECCIONAMIENTO Y CONFIGURACIÓN BÁSICA 2.1. LA NUEVA CABECERA Los puntos que se tratan en este apartado son los siguientes: 2.1.1. Limpieza en IPv4 2.1.2. Los campos (casi) bit a bit 2.1.3. Las Cabeceras de Extensión

2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.1. Limpieza en IPv4 En la siguiente figura se han marcado en color rojo los campos eliminados: A continuación se explica el motivo de la desaparición de dichos campos.

Longitud de la cabecera y Opciones: 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.1. Limpieza en IPv4 Longitud de la cabecera y Opciones: En IPv4, longitud mínima de cabecera = 20 bytes. Añadiendo opciones (incrementos de 4 bytes), hasta un máximo de 60 bytes. IPv4 necesita información sobre la longitud de la cabecera. En IPv6, cabeceras de longitud fija = 40 bytes. Por ello el campo "Longitud de la cabecera" no tiene sentido. Solución a las opciones → Cabeceras de Extensión.

Identificación, Flags y Fragment Offset: 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.1. Limpieza en IPv4 Identificación, Flags y Fragment Offset: Campos para gestionar la fragmentación en IPv4. Si un paquete es demasiado grande para ser transmitido, se fragmenta. Los routers IPv4 deciden si hay que trocear el paquete original en otros más pequeños. El host destino recoge los fragmentos y recompone el mensaje original. Si se detecta que falta algún fragmento (aunque solo sea uno), hay que volver a retransmitir todo. Esta forma de actuar es muy poco eficiente.

Identificación, Flags y Fragment Offset: 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.1. Limpieza en IPv4 Identificación, Flags y Fragment Offset: En IPv6, el host emisor utiliza "Path MTU Discovery". Permite saber el tamaño de páquete máximo utilizable en el Path (camino de origen a destino). Así, el host emisor decide si hay que fragmentar o no. Si lo hace usará la Cabecera de Extensión (Fragment). En IPv6 los routers no tienen que fragmentar. Los campos de Identificación, Flags y Fragment Offset están de sobra por el mismo motivo. Contro de fragment. en IPv6 → cabecera de extensión.

2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.1. Limpieza en IPv4 Checksum de cabecera: Cuando se desarrolló IPv4, no era habitual el checksum a nivel de acceso al medio (capa de enlace de datos). Por eso se incluyó el checksum en la cabecera de IPv4. Hoy en día, que un error no detectado o un paquete mal enrutado lleguen al nivel de IP, es poco probable. En IPv6 se delega en las capas superiores la comprobación de la integridad de los datos. Los routers ya no tienen que comprobar el checksum y esto mejora la gestión de los paquetes.

2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.2. La cabecera (casi) bit a bit A continuación se explica la función de cada campo de la cabecera IPv6.

Traffic Class = Clase de Tráfico (1 Byte): 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.2. La cabecera (casi) bit a bit Versión (4 bits): Contiene la versión del protocolo. Para IPv6 vale 6. Traffic Class = Clase de Tráfico (1 Byte): Es como el "Type of Service" de IPv4 y se rige por la misma RFC (RFC 2474). Por medio de este campo los equipos emisores y los routers pueden identificar y distinguir distintas clases o prioridades de paquetes IPv6. Así, algunos datos que requieran un tratamiento especial se pueden manejar, en tiempo real, con mayor facilidad.

Traffic Class = Clase de Tráfico (1 Byte): 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.2. La cabecera (casi) bit a bit Versión (4 bits): Contiene la versión del protocolo. Para IPv6 vale 6. Traffic Class = Clase de Tráfico (1 Byte): Es como el "Type of Service" de IPv4 y se rige por la misma RFC (RFC 2474). Por medio de este campo los equipos emisores y los routers pueden identificar y distinguir distintas clases o prioridades de paquetes IPv6. Así, algunos datos que requieran un tratamiento especial se pueden manejar, en tiempo real, con mayor facilidad.

Flow Label = Etiqueta de flujo: 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.2. La cabecera (casi) bit a bit Flow Label = Etiqueta de flujo: Marca paquetes para ser manipulados en tiempo real. Los routers podrán procesar con más eficiencia los paquetes marcados (flujo de datos). La “etiqueta de flujo” y la dirección de la fuente identifican el flujo de forma única. Todos los flujos tendrán las mismas direcciones de Origen y Destino Si un nodo no soporta las funciones del campo “Flow Label”: Al reenviar mantienen la información. Al recibirlo, lo ignoran.

Payload Length = Longitud de carga útil:(1de2)‏ 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.2. La cabecera (casi) bit a bit Payload Length = Longitud de carga útil:(1de2)‏ "Payload Length" → cantidad de datos enviados después de la cabecera. En IPv4 el campo “Longitud” incluye la longitud de la cabecera IPv4. En IPv6 contiene solo los datos que siguen a la cabecera IPv6. Las cabeceras de Extensión también se consideran parte del Payload. Los 16 bits del campo limitan el tamaño máximo del payload a 64KBytes. (2¹⁶ = 65536 Bytes = 64KB).

Payload Length = Longitud de carga útil: (2de2)‏ 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.2. La cabecera (casi) bit a bit Payload Length = Longitud de carga útil: (2de2)‏ Los paquetes de tamaños mayores son soportados por IPv6 mediante la cabecera de Extensión "Jumbograma". Los Jumbogramas (RFC 2675) son importantes cuando los nodos IPv6 están asociados a enlaces que tienen un enlace MTU mayor que 64KB.

Next Header = Siguiente cabecera: 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.2. La cabecera (casi) bit a bit Next Header = Siguiente cabecera: Equivale al “Protocol Type” de IPv4. Se ha renombrado porque ahora los paquetes se organizan por medio de Cabeceras de Extensión. Si la siguiente cabecera es UDP o TCP, el campo contendrá los números de protocolo de IPv4 (TCP = 6, UDP = 17...). Si se usan las cabeceras de Extensión de IPv6, el campo contiene el tipo de la siguiente cabecera de Extensión. Listado actualizado de números de protocolos: www.iana.org/assignments/protocol-numbers Cab. IP → Cab. de Extensión → Cabecera TCP o UDP.

Hop Limit = Límite de Saltos: 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.2. La cabecera (casi) bit a bit Hop Limit = Límite de Saltos: Campo análogo al TTL (Time-To-Live) de IPv4. Contiene el nº de segundos que puede permanecer un paquete en la red antes de ser destruido. En IPv4, los routers decrementan este valor en uno. En IPv6, este campo se llama "Hop Limit". Ahora representa el número de saltos y cada nodo decrementa este valor en uno. Si un router decrementa un “Hop Limit” = 1, lo deja en 0 y descarta el paquete. También envía al emisor original el mensaje ICMPv6 “Hop Limit exceeded in transit”.

Source Address =Dirección Origen 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.2. La cabecera (casi) bit a bit Source Address =Dirección Origen Este campo contiene la dirección IP del equipo que generó el paquete Destination Address = Dirección Destino Este campo contiene la dirección IP del destino del paquete. Esta dirección puede ser la del destino final... ... o la del siguiente router, en caso de estar presente una cabecera de Enrutado.

Para dar indicaciones a los nodos del path. 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.3. Las Cabeceras de Extensión (Extensión Headers = EH)‏ “Opciones” en la cabecera IPv4: después de las direcciones y antes de los datos. Tamaño máximo = 40 bytes. Para dar indicaciones a los nodos del path. Crear un registro de la ruta. Marcas de tiempo (Timestamp). Seguridad básica del Departamento de Defensa. Seguridad extendida del Departamento de Defensa. Sin operación (No Operation). Fin de la lista de opciones.

En IPv4 ralentizan la transmisión. No se usan. 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.3. Las Cabeceras de Extensión (Extensión Headers = EH)‏ En IPv4 ralentizan la transmisión. No se usan. IPv6: Cabeceras de Extensión. En la figura, unos ejemplos de su uso. En el primer paquete hay una única cabecera IPv6 que precede a los datos de la capa superior de transporte. En el segundo paquete se ha insertado una tercera cabecera entre las dos anteriores. Ahora, la cabecera IPv6 indica que la siguiente cabecera es una cabecera de Extensión del tipo Routing, cuyo código identificativo es el 43 y que se utiliza para dar una lista de uno o más nodos que deben estar en la ruta seguida por un paquete. En el campo Next Header de esa cabecera de Routing se indica ya que a continuación van los datos de TCP. En el tercer paquete se ha insertado una cabecera más. En este caso es una cabecera de Extensión de Fragmento, cuyo código es el 44. Como se puede ver los campos Next Header de las distintas cabeceras mantienen la lógica explicada.

Cuestiones generales sobre las EH (1 de 2): 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.3. Las Cabeceras de Extensión (Extensión Headers = EH)‏ Cuestiones generales sobre las EH (1 de 2): Un paquete IPv6 puede tener 0, 1 o más EH. Entre la cabecera IPv6 y la del protocolo de la capa superior (capa de transporte). Se procesan en el orden exacto en que aparecen en la cabecera del paquete. Cada EH es identificada por el campo “Next Header” de la cabecera precedente. En el primer paquete hay una única cabecera IPv6 que precede a los datos de la capa superior de transporte. En el segundo paquete se ha insertado una tercera cabecera entre las dos anteriores. Ahora, la cabecera IPv6 indica que la siguiente cabecera es una cabecera de Extensión del tipo Routing, cuyo código identificativo es el 43 y que se utiliza para dar una lista de uno o más nodos que deben estar en la ruta seguida por un paquete. En el campo Next Header de esa cabecera de Routing se indica ya que a continuación van los datos de TCP. En el tercer paquete se ha insertado una cabecera más. En este caso es una cabecera de Extensión de Fragmento, cuyo código es el 44. Como se puede ver los campos Next Header de las distintas cabeceras mantienen la lógica explicada.

Cuestiones generales sobre las EH (2 de 2): 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.3. Las Cabeceras de Extensión (Extensión Headers = EH)‏ Cuestiones generales sobre las EH (2 de 2): Solo el nodo identificado en el campo “Dirección de destino” examina o procesa la EH. Única excepción: la EH “Opciones Hop-by-Hop” Es procesada por todos los nodos del path. Su “Next Header” = 0 y va justo detrás de la cab. IPv6. Si "Dir. de destino" es multicast, todos los nodos del grupo multicast procesan/examinan la EH. EH Lenght = 8 bytes x N. Así siempre alineadas. En el primer paquete hay una única cabecera IPv6 que precede a los datos de la capa superior de transporte. En el segundo paquete se ha insertado una tercera cabecera entre las dos anteriores. Ahora, la cabecera IPv6 indica que la siguiente cabecera es una cabecera de Extensión del tipo Routing, cuyo código identificativo es el 43 y que se utiliza para dar una lista de uno o más nodos que deben estar en la ruta seguida por un paquete. En el campo Next Header de esa cabecera de Routing se indica ya que a continuación van los datos de TCP. En el tercer paquete se ha insertado una cabecera más. En este caso es una cabecera de Extensión de Fragmento, cuyo código es el 44. Como se puede ver los campos Next Header de las distintas cabeceras mantienen la lógica explicada.

Tipos de cabeceras (RFC 2460): 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.3. Las Cabeceras de Extensión (Extensión Headers = EH)‏ Tipos de cabeceras (RFC 2460): De “Opciones Hop-by-Hop”. De “Enrutado” (Routing). De “Fragmento” (Fragment). De “Opciones de Destino” (Destination Options). De “Autenticación” (Authentication Header = AH). De “Carga Útil de Seguridad Encriptada (Encrypted Security Payload =ESP)‏ En el primer paquete hay una única cabecera IPv6 que precede a los datos de la capa superior de transporte. En el segundo paquete se ha insertado una tercera cabecera entre las dos anteriores. Ahora, la cabecera IPv6 indica que la siguiente cabecera es una cabecera de Extensión del tipo Routing, cuyo código identificativo es el 43 y que se utiliza para dar una lista de uno o más nodos que deben estar en la ruta seguida por un paquete. En el campo Next Header de esa cabecera de Routing se indica ya que a continuación van los datos de TCP. En el tercer paquete se ha insertado una cabecera más. En este caso es una cabecera de Extensión de Fragmento, cuyo código es el 44. Como se puede ver los campos Next Header de las distintas cabeceras mantienen la lógica explicada.

Orden de ejecución según la RFC 2460: 2.1. LA NUEVA CABECERA 2.1.3. Las Cabeceras de Extensión (Extensión Headers = EH)‏ Orden de ejecución según la RFC 2460: Cabecera IPv6. Cabecera de Opciones Hop-by-Hop Cabecera de Opciones de Destino Cabecera de Enrutado (Routing)‏ Cabecera de Fragmento. Cabecera de autenticación (AH). Cabecera de carga útil de seguridad encapsulada Cabecera de capa superior. En el primer paquete hay una única cabecera IPv6 que precede a los datos de la capa superior de transporte. En el segundo paquete se ha insertado una tercera cabecera entre las dos anteriores. Ahora, la cabecera IPv6 indica que la siguiente cabecera es una cabecera de Extensión del tipo Routing, cuyo código identificativo es el 43 y que se utiliza para dar una lista de uno o más nodos que deben estar en la ruta seguida por un paquete. En el campo Next Header de esa cabecera de Routing se indica ya que a continuación van los datos de TCP. En el tercer paquete se ha insertado una cabecera más. En este caso es una cabecera de Extensión de Fragmento, cuyo código es el 44. Como se puede ver los campos Next Header de las distintas cabeceras mantienen la lógica explicada.