Endereçamento

IPv6 na prática
Prof. Eduardo Maroñas Monks
Sumário
•Histórico
•Motivação
•Comparação: IPv4 e IPv6
•Endereçamento
•Roteamento
•Estudo de caso
•Considerações Finais
•Referências
Histórico
• Necessidade de aumento do espaço de
endereçamento detectado nos anos 90
(1993)
– Começo da Internet comercial
• Diversas propostas de protocolos e
“gambiarras” para contornar o
problema:
–
–
–
–
IPv6 na prática
NAT
CIDR
Uso de faixas reservadas
DHCP
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Histórico
• Definição do protocolo IPv6
A versão 5 do
campo “version”
já havia sido
utilizada pelo
protocolo ST
(Internet Stream
Protocol)
– Primeira RFC em 1995
• Solução definitiva para falta de
endereços IPs válidos e diminuição das
tabelas de roteamento
• Campo do endereço de 128 bits
– 2^128 =
3,4028236692093846346337460743177e+3
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IPv6 na prática
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Histórico
• Além do maior espaço de
endereçamento, o IPv6 tem como
vantagens:
– Autoconfiguração de endereçamento
– Comunicação fim a fim
– Simplicação das tabelas de
roteamento
– Melhor suporte a mobilidade
– Recursos de segurança nativos
(IPsec)
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Comparação IPv4 e IPv6
Os
endereços
IPv4 já foram
todos
distribuídos
para os
registros
Internetregionais!
• O protocolo IP tem a função de
endereçamento e roteamento
– Base do funcionamento da
• O protocolo foi definido na RFC 791 de
1981
– O funcionamento básico é o mesmo desde
então!
• Limite teórico de endereços: 4 bilhões
(32 bits)
• Limite prático de endereços: 250
milhões
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Comparação IPv4 e IPv6
Característica
IPv4
IPv6
Espaço de endereçamento
32 bits
128 bits
Suporte a IPSec
Opcional
Integrado
Suporte a QoS
Limitado
Avançado
Fragmentação
Hosts e roteadores
Somente nos Hosts
Tamanho do pacote
576 bytes
1280 bytes
Checksum no cabeçalho
Sim
Não
Opções no cabeçalho
Sim
Não
Resolução de endereços
ARP (broadcast)
ICMPv6
Agrupamento Multicast
IGMP
ICMPv6
Descoberta de Gateway
Opcional
Integrado
Usa broadcasts
Sim
Não
Configuração
Manual, DHCP
Automática, DHCP
DNS consultas por nome
Usa registro A
Usa registro AAAA
DNS consultas pelo reverso
Usa IN-ADDR.ARPA
Usa IP6.INT
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Comparação IPv4 e IPv6
Ver. Traffic
Class
Payload Length
Flow Label
Next
Header
Hop
Limit
Hdr Type of
Ver. Len
Service
Identification
Time to Protocol
Live
Total Length
Flg
Fragment
Offset
Header
Checksum
Source Address
Source Address
Destination Address
Options...
Destination Address
Os campos marcados não
Possuem equivalência na
outra versão do protocolo.
Cabeçalho do IPv6: 40 bytes
Cabeçalho do IPv4: 20 bytes
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Endereçamento
• Formato do endereço:
• Hexadecimal (0-9, A-F)
• Conjuntos de 16 bits, separados por “:”
– Chamados de hextetos
• Os 4 dígitos hexadecimais são equivalentes a
16 bits
• Exemplo:
2001:0DB8:0001:5270:0127:00AB:CAFE:0E1F /64
- 2001 em hexadecimal corresponde a 0010
0000 0000 0001 em binário
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Endereçamento
Estrutura do endereço
• Os três primeiros hextetos são definidos pelo provedor
(48 bits)
• O 4 hexteto define a identificação da subrede
• Os últimos 4 hextetos representam a identificação da
interface, que pode ser configurada de forma estática
ou dinâmica
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Endereçamento
• Os 3 primeiros bits são fixados em 001 ou 200::/12
(definido pelo IANA)
• Os bits de 16-24 identificam os órgãos regionais de
registro (Regional Registry)
– AfriNIC, APNIC, LACNIC, RIPE NCC e ARIN
• Prefixos por região:
–2001:0000::/23
–2001:0200::/23
–2001:0400::/23
–2001:0600::/23
Central)
–2c00:0000::/12
–2800:0000::/12
–
–
–
–
IANA
APNIC (Ásia/Região do Pacífico)
ARIN (América do Norte)
RIPE (Europa, Oriente Médio e Ásia
– AfriNIC (África)
– América Latina e Caribe
Fonte: IANA (http://www.iana.org/assignments/ipv6-unicast-addressassignments/ipv6-unicast-address-assignments.xhtml)
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Endereçamento
•O IPv6 utiliza o mesmo método para
divisão em subredes
•A maior máscara recomendada
para subredes é a /64
– O usuário final irá receber um /48
•Podem ser usadas máscaras
/127
A recomendação
é fazer subredes
em enlaces ponto a ponto
/56 para cada
prédio e /64 para
VLANs dentro
dos prédios
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Endereçamento
• Representação dos endereços IPv6:
• Zeros à esquerda podem sem omitidos em qualquer
hexteto
– Exemplo:
• Endereço antes da simplificação:
– 2001:0DB8:0001:5270:0127:00AB:CAFE:0E1F
/64
• Endereço depois da simplificação:
– 2001:DB8:1:5270:127:AB:CAFE:E1F /64
• Quando houverem somente zeros no hexteto, pode-se
simplificar a representação do endereço.
– Isto deve ser feito somente nos hextetos contíguos!
– Exemplo:
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Endereçamento
•Tipos de endereçamento:
– Unicast: um para um
– Multicast: um para um grupo
Protocolo
OSPF (Router)
OSPF (DR/BDR)
RIPv2
EIGRP
IPv4 Multicast
224.0.0.5
224.0.0.6
224.0.0.9
224.0.0.10
IPv6 Multicast
FF02::5
FF02::6
FF02::9
FF02::A
– Anycast: enviado para o mais próximo
Um switch que
não interprete o
tráfego em
multicast, fará
tal como se
fosse em
broadcast!
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Endereçamento
Endereços especiais:
•Link-Local
• Para uso em apenas uma VLAN
• Automaticamente configurado em
todas as interfaces
• Prefixo do endereço: FE80::/10
• Endereços não-roteáveis
•Loopback
• Similar ao endereço IPv4 127.0.0.1
• Em IPv6, 0:0:0:0:0:0:0:1 ou ::1.
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Endereçamento
Endereços especiais:
•Unique-Local
– Prefixo: fc00::/7
– Similar aos IPs da RFC 1918
•Para documentação
– Prefixo: 2001:db8::/32
•Rota padrão:
– Prefixo: ::/0
•Multicast:
– Prefixo: ff00::/8
Fonte: RFC 5156 (https://tools.ietf.org/html/rfc5156)
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Endereçamento
Exemplos de prefixos de rede:
2001:DB8::/32
2001:DB8:1::/48
2001:DB8:CAFE::/48
2001:DB8:CAFE:1::/64
2001:DB8:CAFE:1234::/64
Exemplos de endereços de hosts:
2001:DB8:CAFE::1/48
2001:DB8:CAFE::99:2/48
2001:DB8:CAFE:1::100/64
2001:DB8:CAFE:1:AAAA:BBBB:CCCC:DDDD/64
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Calculadora de subredes IPv6:
http://www.gestioip.net/cgi-bin/subnet_calculator.cgi
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Roteamento
• A definição de rotas é bastante
similar ao IPv4 com CIDR
• Os protocolos RIP, OSPFv3 e BGP
possuem suporte
• Em uma rede local, a definição do
gateway segue da mesma forma
– A comunicação é feita com o
endereço de Link Local (FE80::/10)
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Roteamento
• Definição de gateway:
– Linux
ip -6 route add default via
2001:db8:DD:1::1
– Windows
netsh interface ipv6 add route ::/0 "4"
2001:db8:DD:1::1 store=persistent
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Estudo de Caso
• Determinada empresa recebeu do provedor o
prefixo de rede IPv6 2001:db8:faca::/48
– A recomendação diz que devem ser feitas subredes
de no máximo /64
– São possíveis 216 (65536) subredes /64 com um
prefixo /48
• O formato dos endereços deverá ser
adaptado
– Exemplo: 2001:db8:faca:1::10/64 poderia ser o novo
endereço do servidor de banco de dados que
possuía o IP 192.168.1.10
• É inevitável o uso de DNS para a resolução de
nomes
– Entretanto pode-se reduzir bastante a descrição do
endereço com a eliminação dos zeros
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Estudo de Caso
• A distribuição de endereços pode
ser feita de forma automática
pelo gateway
– Nem todas as opções do DHCP são
fornecidas, por exemplo, o endereço
do servidor de DNS
– Ainda há necessidade de uso do
DHCP
– No Linux, o serviço chama-se radvd
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Estudo de Caso
• Os hosts podem funcionar em dual
stack, com IPv4 e IPv6
simultaneamente
– Deverá haver um firewall para cada
protocolo
• Linux, Windows Vista, 7, 10, 2008, 2012
já possuem dual stack na instalação
– Windows XP e 2003 devem ser ativados
manualmente (funcionalidades limitadas)
– Demais dispositivos (APs, impressoras,
sistemas legados) devem ser avaliados
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Estudo de Caso
• Avaliar quais aplicações possuem suporte a
IPv6, por padrão
• Ativar nas aplicações e serviços que tem
suporte
• Atualizar as aplicações e serviços que
possuem suporte
• Entretanto, existem diversas aplicações que
não possuem suporte e não possuírão suporte!
– Sistemas legados
– Firmware de equipamentos fora de linha
(impressoras)
• Importante: Refazer o firewall em IPv6!
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Estudo de Caso
• Aplicações com suporte a IPv6:
–
–
–
–
–
–
–
–
ISC DHCP
ISC Bind (DNS)
Apache
Squid
MySQL
PostgreSQL
Postfix
Iptables
Lista de Aplicações e Serviços com suporte a IPv6:
http://www.deepspace6.net/docs/ipv6_status_page_apps.html
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Considerações Finais
• O protocolo IPv6 representa diversas
mudanças no núcleo da Internet
• Estas mudanças já está sendo feitas e
de forma transparente para os usuários
• Entretanto, para os administradores de
rede, representa a necessidade de
adaptação as funcionalidades e as
configurações das aplicações e
serviços
– Nada que o estudo e a experimentação não
resolvam!
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Referências
• IPv6.BR - http://ipv6.br/
• HAGEN, Silvia. IPv6 Essentials. 3rd
edition. O´Reilly Press, 2014
• Equipe IPV6.br. Laboratório de IPV6:
aprenda na prática usando um emulador
de redes. Editora Novatec, 2015.
• BRITO, Samuel H. B. IPv6: O Novo
Protocolo da Internet. Editora Novatec,
2014.
• Vídeos sobre IPv6 http://ipv6.nic.br/videos/
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