presentacion-ipv6 (1).ppt

AUTORES: JIMY STEVEN
BRYAN MENJURA
1
PROTOCOLO IPv6

2
UN POCO DE HISTORIA
-1972: Primera demostración pública de ARPANET.
-1973: Primera conexión ARPANET fuera de EEUU con NOSAR en
Noruega.
-1977-1979: Se crearon las IPv0 al IPv3 como versiones de desarrollo.
-1979: Se empieza a trabajar en un protocolo experimental: Internet
Stream Protocol (IPv5).
-1981: Se termina el RFC-791: IPv4 La versión que se extendió de
forma masiva en el boom de Internet.
-1983: ARPANET cambió el protocolo NCP por TCP/IP y se crea el IAB
para estandarizar TCP/IP.
-1992: Se crea el grupo de trabajo IPng del IETF.
-1996: Se define IPv6 en varias RFCs (2460).

3
LA GRAN LIMITACIÓN DE IPv4: EL
DIRECCIONAMIENTO
POSIBLES FECHAS DE AGOTAMIENTO
-IETF NGTrans ha previsto que las direcciones IPv4 serán agotadas
aproximadamente entre los años 2005 y 2011.
- El Registro Americanos de Números para Internet (ARIN), el RIR
norteamericano, avisó a la comunidad de Internet del agotamiento
previsto para 2010.
- Geoff Huston de APNIC predice mediante simulaciones detalladas el
agotamiento de la reserva no asignada IANA para febrero de 2011.
-Tony Hain, fabricante de equipos de redes Cisco Systems, predice el
agotamiento alrededor de julio de 2010.

4
REGISTROS INTERNACIONALES
http://www.iana.org/assignments/ipv6-unicast-address-assignments

5
SURGIMIENTO Y PROPUESTAS INICIALES
• Ante las limitaciones de IPv4, el IETF creó una nueva área de
investigación llamada Internet Protocol Next Generation (IPng).
• El grupo IPng publicó la RFC 1726 indicando 17 criterios a cumplir
en las propuestas para el nuevo protocolo.
• En 1995, se publicó la RFC 1752 donde se resumían las
evaluaciones hechas a tres propuestas interesantes para el Ipng:
• CATNIC
• SIPP
• TUBA
• Tras revisar estas tres propuestas, se eligió SIPP, modificándole
algunos parámetros como la longitud de las direcciones (16 bytes).

6
• Direcciones de 128 bits (16 bytes)
- Tamaño cuatro veces mayor a IPv4.
- Espacio de direccionamiento 296 veces mayor.
- IPv6 nos ofrece un espacio de 2128, que son 340 sextillones
(340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456).
- Aproximadamente 7*1023 direcciones por metro cuadrado.
- Si tenemos en cuenta que la población mundial es de unos
6000 millones de personas y que tenemos 264 direcciones
útiles, se le podría asignar casi 3000 millones a cada una.
- Su formato facilita:
- La autoconfiguración de las direcciones. Plug & Play.
- La utilización de una jerarquía de más niveles.
CARACTERÍSTICAS DE IPv6 (I)

7
• Cabecera simplificada
- Tamaño fijo de 40 bytes (20 bytes en IPv4).
- Se reduce el número de campos a 7 (13 en IPv4).
- Se eliminan campos redundantes (Checksum).
- Se elimina la fragmentación en los routers intermedios.
• Soporte mejorado de opciones, mediante la inserción de
cabeceras concatenadas. Incrementa la flexibilidad ante
aplicaciones futuras.
- El campo Opciones (IPv4) se sustituye por el campo
Siguiente
Cabecera, simplificando el procesado en cada router.
• Incorpora seguridad intrínseca IPSec (encriptación y
autenticación).
• Soporte de QoS (calidad de servicio) y CoS (clase de servicio)
mediante la diferenciación de flujo
CARACTERÍSTICAS DE IPv6 (II)

8
• End-To-End: hay direcciones globales para todos.
• El mínimo MTU es de 1280 bytes (680 en IPv4).
• Posibilidad de paquetes con carga útil (datos) de más
de 65.535 bytes.
• Soporte de envío unicast y multicast.
• Soporte de envío anycast: envío de UN paquete a UN
receptor dentro de UN grupo.
• Características de movilidad (MIPv6).
• Renumeración y multi-homing, facilitando el cambio de
proveedor de servicios.
• Wireless: soporte para servicios inalámbricos.
CARACTERÍSTICAS DE IPv6 (III)

9
EL PAQUETE IPv6
Fragment
Offset
Flags
Total Length
Type of
Service
IHL
Padding
Options
Destination Address
Source Address
Header Checksum
Protocol
Time to
Live
Identification
Version
Next
Header
Hop
Limit
Flow Label
Traffic
Class
Destination Address
Source Address
Payload Length
Version
Encabezado IPv4 (20 bytes) Encabezado IPv6 (40 bytes)
Campos que mantienen su nombre
de IPv4 a IPv6
Campos que se eliminan en IPv6
Campos que cambian de nombre y
posición en IPv6
Campo nuevo en IPv6

10
Next
Header
Hop
Limit
Flow Label
Traffic
Class
Destination Address
Source Address
Payload Length
Version
0: Uncharacterized Traffic
1: Filler traffic such as netnews
2: Unattended data transfer such as e-
mail
3: Reserved
4: Attended bulk transfer such as FTP
5: Reserved
6: Interactive traffic such as telnet
7: Internet control traffic such as SNMP
8-15: Aplicaciones cuyo tráfico sea
afectado por las demoras
CAMPO TRAFFIC CLASS

Estudio del despliegue del protocolo IPv6 ING/IBA 11
TCP Header
+ Data
IPv6 Header
Next Header
= Routing
Routing Header
Next Header = TCP
TCP Header
+ Data
IPv6 Header
Next Header
= TCP
IPv6 Header
Next Header
= Routing
Routing Header
Next Header =
Fragment
Fragment Header
Next Header = TCP
Fragment of
TCP Header
+ Data
DEFINICIÓN DE CABECERAS IPv6 (RFC 2460)
1. IPv6 header
2. Hop-by-Hop Options header
3. Destination Options header
4. Routing header
5. Fragment header
6. Authentication header (RFC 1826)
7. Encapsulating Security Payload
header (RFC 1827)
8. Destination Options header
9. Upper-layer header
• Orden de encapsulación:

12
0 Hop-by-hp
60 Destination
43 Routing
44 Fragment
51 Authentication [RFC2402]
50 ESP [RFC2406]
6 TCP
17 UDP
59 Fin (No más cabeceras)
• 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, en bloques de 64 bits
DEFINICIÓN DE CABECERAS IPv6 (RFC 2460)

13
SEGURIDAD EN IPv6 (I)
• IPv6 resuelve los problemas de vulnerabilidad de la información
en IPv4 incorporando los servicios de seguridad IPSec (Internet
Protocol Security), definido en la RFC 1825, mediante dos
encabezados de extensión:
• Authentication Header (AH): definido en la RFC 1826 y
2402. Aporta integridad de datos y autenticación del origen de
los datagramas, con ello se logra tener protección contra
reenvío de paquetes.
• No incluye integridad ya que no encripta el datagrama.
• Los algoritmos propuestos son MD-5 y SHA-1.
• Se identifica por el valor 52 en el campo Next Header.

14
• Encapsulation Security Payload (ESP): definido en la RFC
1827 y 2406. Diseñado para proveer confidencialidad,
autenticación del origen de los datos, integridad sin conexión y
servicio contra reenvío de paquetes.
• Se identifica por el valor 50 en el campo Next Header.
• Utiliza para la encriptación el protocolo DES.
SEGURIDAD EN IPv6 (II)

15
• Unicast: Identificador para una única interfaz. Un paquete enviado
a una dirección unicast es entregado sólo a la interfaz identificada con
dicha dirección.
• Anycast: Identificador para un conjunto de interfaces (típicamente
pertenecen a diferentes nodos). Un paquete enviado a una dirección
anycast es entregado a una (cualquiera) de las interfaces identificadas
con dicha dirección (la más próxima, de acuerdo a las medidas de
distancia del protocolo de routing).
• Multicast: Identificador para un conjunto de interfaces (por lo
general pertenecientes a diferentes nodos). Un paquete enviado a una
dirección multicast es entregado a todas las interfaces identificadas por
dicha dirección.
• Broadcast no es más que un caso particular de multicast.
DIRECCIONAMIENTO IPv6

16
ARQUITECTURA DE DIRECCIONES IPv6 (I)
Prefijo de red Interface ID – Formato EUI-64
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
• Longitud de 128 bits  Red (64 bits) + Interface ID (64 bits)
• 8 bloques de 4 números hexadecimales cada uno (X).
• Cada bloque se corresponde con dos octetos (16 bits).
• Las direcciones son asignadas a las interfaces, no a los nodos.
• Interface ID: Formato EUI-64 (MAC extendida).
• Optimizaciones permitidas en la codificación:
– Los ceros no significativos de cada grupo se pueen omitir.
– Uno o más grupos de 16 bits a cero se pueden reemplazar por “::”.
Solo puede aparecer una vez.
– Las direcciones IPv4 se pueden escribir igual pero anteponiento
“::”  ::192.121.0.1.
• No hay direcciones reservadas para red y broadcast

17
• Si tenemos la dirección MAC EUI-48: 00:08:02:A2:BC:BF
Paso 1: Insertar FFFE en el centro de la dirección MAC
00:08:02:FF:FE:A2:BC:BF
Paso 2: Complementar el bit universal/local (séptimo).
Hacer Bit 7 = 1 (Dirección Agregable Global)
Bit 7 = 0 (Dirección Local)
Con lo que queda  MAC EUI-64: 02:08:02:FF:FE:A2:BC:BF
= 208:02FF:FEA2:BCBF
Interfaz ID: Conversión EUI-48 a EUI-64
ARQUITECTURA DE DIRECCIONES IPv6 (II)

18
Interface ID
Global Routing Prefix SLA
001
64 bits
3 45 bits 16 bits
Provider Site Host
Indica que es una dirección unicast
3 16 45
Topología Pública Interfaz Local
Topología
de sitio
TLA NLA
FP: Format Prefix (001)
TLA: Top level Aggregation (13 bits)
NLA: Next Level Aggregation (24 bits + 8 reservados para uso futuro)
SLA: Site Level Agrgregation (16 bits)
FP
ARQUITECTURA DE DIRECCIONES IPv6 (III)

19
• Direcciones Unicast
1111111010
10 bits
1111111011
10 bits
SLA
16 bits
TLA
13 bits
NLA(s)
32 bits
FP
3 bits
Id. de interfaz
64 bits
0.........................0
54
bits
Id. de interfaz
64
bits
0..........0
38
bits
Id. de interfaz
64
bits
--> fe80::/64
--> fec0::/64
Topología pública
Topología
de site Id. de Interfaz
Id de subred
16
bits
- Direcciones Site-Local
- Direcciones Link-Local (local al enlace)
- Direcciones de Uso Local
- Direcciones Agregables
ARQUITECTURA DE DIRECCIONES IPv6 (IV)

20
• Direcciones Unicast
- Direcciones con dirección IPv4 embebida
- Direcciones compatibles con IPv4
- Direcciones IPv6 con dirección IPv4 mapeada
000000.........................................000000
96 bits
00000................................00000
80 bits
- Dirección de loopback --> 0:0:0:0:0:0:0:1  ::1
- Dirección sin especificar, DHCP --> ::0
--> ::<Dirección IPv4>
--> ::FFFF:<Dirección IPv4>
Dirección IPv4
32 bits
Dirección IPv4
32 bits
111......111
16 bits
ARQUITECTURA DE DIRECCIONES IPv6 (V)

21
• Direcciones Multicast
1111 1111
8 bits
Alcance
4 bits
Id. de grupo
112 bits
Flags
4 bits
000T. El Bit T indica el tiempo de
vida. Si:
T=0  Permanente (well-known)
T=1  Temporal (transient)
0 Reservado
1 Alcance de nodo local
2 Alcance de enlace local
3, 4 No asignado
5 Alcance de sitio local
6, 7 No asignado
8 Alcance de Site local
9 – D No asignado
E Alcance global
F Reservado
Scope: ámbito o alcance
ARQUITECTURA DE DIRECCIONES IPv6 (VI)

22
AUTOCONFIGURACIÓN EN IPv6
2
Host IPv6
MAC: 0008:0267:5cca
EUI-64: 0208:02ff:fe67:5cca
IPv6: ??
1: Mensaje (multicast a
todos los routers IPv6):
¿Me podeis decir el
prefijo de esta red?
1
Router IPv6
Prefijo red: 2001:0720:1014:0002
2: Respuesta (unicast):
El prefijo es
2001:720:1014:2
3: Entonces mi dirección IPv6 debe ser
2001:720:1014:2:208:2ff:fe67:5cca
• Autoconfiguración stateful o predeterminada (DHCPv6)
• Autoconfiguración stateless o automática:

23
MECANISMOS DE TRANSICIÓN (I)
• La transición a IPv6 debe ser un proceso gradual en un
marco de integración y no de sustitución.
• Se han diseñado mecanismos (RFC 1933) que permiten
la coexistencia de ambos protocolos. Destacan:
– Dual Stack
– Túneles
– Traducción de protocolos.

24
TCP UDP
IPv4 IPv6
Aplicación con
soporte IPv6
Data Link (Ethernet)
• Nivel IP dual (Dual Stack)
- Nodos con soporte completo
tanto para IPv4 como para IPv6.
- Las interfaces de programación
(API) deben soportar ambas
versiones.
- Necesario traducción de
encabezados.
ID Protocolo
0x0800
ID Protocolo
0x86DD
MECANISMOS DE TRANSICIÓN (II)

25
• Túneles Manuales, IPv6 Manually Configured Tunnel
• IPv6 over IPv4 Generic Routing Encapsulation (GRE)
• Tunnel Broker
• Túneles automáticos 6to4
• ISATAP (Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol)
• Túneles 6over4
• DSTM
• Teredo
• Túnel BGP
Técnicas de Túneles
• La RFC 2893 (Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers)
define la utilización básica de túneles como mecanismo para transportar
datagramas IPv6 encapsulados sobre datagramas IPv4 para atravesar
las redes que aún no han sido migradas.
• Existen distintas técnicas para establecer los túneles:
MECANISMOS DE TRANSICIÓN (III)

26
Cab. IPv4 Cab. IPv6 Datos IPv6
IPv6
IPv6
IPv4
Cab. IPv6 Datos IPv6
IPv4: 147.156.12.1
IPv6: 2001:0720:1014:58::1
IPv4: 156.147.2.1
IPv6: 2001:0600:33::1
Routers dual-stack
Túneles IPv6
MECANISMOS DE TRANSICIÓN (IV)

27
IPv6
Host to Router / Router to Host
IPv4
IPv6
IPv4
Host to Host
IPv6
IPv4
Router to Router
IPv6
IPv6 IPv6
Tipos de túnel
MECANISMOS DE TRANSICIÓN (V)

28
• NAT-PT (Network Address Translation and Protocol
Translation). RFC 2766 (actualizado en RFC 3152).
- Traducción de direcciones + traducción de protocolo IPv6/IPv4.
- Se instala en el router situado en la frontera entre una red IPv6
y una red IPv4.
- Adolece del mismo problema que NAT IPv4
- Fiabilidad
- Cuello de botella.
- Escalabilidad.
- Incompatibilidad en
distintas aplicaciones.
MECANISMOS DE TRANSICIÓN (VI)

29
NAT-PT Router
Red IPv4 Red IPv6
Host IPv6
Host IPv4
IPv4 Internet IPv6 Internet
TCP/IPv4
Socket, DNS
Aplicación
IPv4
NAT-PT
TCP/IPv4
IPv4
TCP/IPv6
IPv6
Pool de direcciones IPv4
Pool de direcciones IPv6
MECANISMOS DE TRANSICIÓN (VII)

30
IPv6 IPv4
Direcciones de 16 bytes Direcciones de 4 bytes
Arquitectura jerárquica Arquitectura plana
Configuración automática o
DHCP
Configuración manual o
DHCP
Multicast y anycast Broadcast
Seguridad intrínseca Seguridad opcional
Identificación QoS Sin Identificación QoS
Fragmentación solo en hosts Fragmentación en hosts
y routers
No incorpora checksum en
encabezado
Incorpora checksum en
encabezado
COMPARACIÓN IPv4-IPv6

31
ESTADO ACTUAL DE IPv6
ORGANISMOS INTERNACIONALES
Los Registros Regionales de Internet (RIRs), las IPv6 Task Forces y el
Foro IPv6 están trabajando conjuntamente para apoyar el despliegue
global de IPv6.
- Definición de los Estándares Fundamentales (1993-2000)
- Proyectos y Redes Pilotos en Internet, Laboratorios (1996-2000)
- Productos básicos para redes y Salida de Plataformas al Mercado
(2000-2003)
- Planeación y Elaboración de Propuestas Estratégicas (RFP’s) (2003-
2007)
- Desarrollo de Aplicaciones para plataformas heterogéneas (2004-
2006)
- Comienzo de Infraestructura IPv6 de los ISPs (2004-2007)
- Sistemas y Redes Completas IPv6 (2008)

32
DESARROLLADORES Y FABRICANTES
Todos los principales vendedores de Sistemas Operativos soportan
IPv6 en sus nueva versiones:
- Apple MAC OS X, HP (HP-UX, True 64, OpenVMS), IBM (zSeries,
AIX), Microsoft (Windows XP (service pack 1/Advanced Networking
Pack para XP), .NET, CE, 2000 (SP1 y componentes adicionales),
2003 Server), Sun Solaris, BSD, Linux
Los principales proveedores de infraestructura están listos para IPv6
- 3Com, Nortel, Cisco Systems (IOS 12.2 T o superior), Juniper, Digital,
Hitachi (Gibagit Router GR-2000), Ltd. Merit, Nokia, Telebit AS,
Fujistsu, NEC.

33
PAÍSES
2007-2010
Q
1
Q
2
Q
3
Q
4
2005
Q
1
Q
2
Q
3
Q
4
2004
1996-2001
Q
1
Q
2
Q
3
Q
4
2002
Q
1
Q
2
Q
3
Q
4
2003
Q
1
Q
2
Q
3
Q
4
2006
Asia (Japón y Korea) China
Europa
Norteamérica
Adopción Empresarial (Duración 3+
años )
Adopción Inicial
Portar Aplicacíones (Duración 3+ años )
Adopción por los ISP (Duración 3+ años
)
Adopción por parte de los consumidores
(Duración 5+ años )

34
Caso particular: Japón
La presión para encontrar soluciones adecuadas es muy alta, y se han
iniciado gran número de actividades, particularmente en Japón:
- WIDE (www.v6.wide.ad.jp)
- KAME (www.kame.net)
- TAHI (www.tahi.org)
- NSPIXP-6 (http://www.wide.ad.jp/nspixp6/)
- NTT - (http://www.nttv6.net/)
- Servicios: http://www.ipv6style.jp/en/statistics/services/index.shtml

35

Estudio del despliegue del protocolo IPv6 ING/IBA
36

37
- CERNET2: una nueva
red china que desde
2006 está siendo
probada en 25
universidades de 20
ciudades chinas, antes
de su posible extensión
a los ordenadores de
todo el país.
China Next Generation Internet
- Presupuesto: 1.4 billion yuan (US$169 million).
- Principal motivación: IPv4 no les “sirve”.

38
En España

39
CONCLUSIONES
-No es fácil y es costoso adecuar la gran mayoría de
dispositivos de red a la nueva versión de IPv6, no obstante
en los beneficios del cambio se ve un retorno de la
inversión.
-No hay que dejar que la permanencia de IPv4 impida que
la evolución de las redes no siga adelante a buen ritmo
como lo ha estado haciendo hasta ahora.
-El camino de IPv4 a IPv6 no es una cuestión de transición
ni de migración, sino de evolución, de integración.
-El futuro es IP y la necesidad de dir. IP por persona se
disparará en poco tiempo: 32 bits ya son insuficientes.

40
REFERENCIAS
- IPv6 and IPv4 – big trouble coming, and soon. Autor: GOODWINS,
Rupert – http://community.zdnet.co.uk/blog/0,1000000567,10007354o-
2000331777b,00.htm
- Apuntes de Telemática (UPV).
- Unión Internacional de Telecomunicaciones (http://www.itu.int)
- Forum IPv6 (http://www.ipv6forum.com)
- LACNIC (http://www.lacnic.net)
- Cisco Systems (Sitio IPv6) (http://www.cisco.com/ipv6)
- Internet2 (http://www.internet2.edu)
- IDC (http://www.idc.com)
- http://www.6bone.net
- www.nro.net
- www.iana.org

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