Redes IPv6.

Caracteristicas principales.

IPv6	IPv4
Direcciones 128 bits (16 bytes) . 2128 posibles direcciones.	Direcciones 32 bits. 232 posibles direcciones.
Cabecera 7 campos. Mejora rendimiento – acelera proceso de datagrama en los routers.	Cabecera 13 campos.
Cabeceras extendidas para campos opcionales. Los routers hacen caso omiso de las peticiones que no son dirigidas a ellos agilizando el procesamiento.	Aunque la cabecera ocupe menos tiene mas campos que ser procesados.
Soporta autentificación y cifrado (IPSEC). Se implementa en la cabeceras extendidas.
Permite la coexistencia.	No es compatible con IPv6. Diferente formato de cabecera.

 

Formato de datagrama IP.

Similares a las IPv4. La cabecera fija y las de extencion incluyen el campo de cabecera siguiente, identifica el tipo de cabecera de extención que viene a continuación o el identificador del protocolo de nivel superior.
Un datagrama sin campos opcionales la cabecera fija y el segmento correspondiente al protocolo de nivel superior. (Ej. TCP) 

Cabecera Fija [Cab. Siguiente=6]

Segmento TCP

Cabeceras extendidas.	Código	Funcion.
Salto a salto.	0	Informacion que examinan todos los routers que pase el datagrama.
Encaminamiento.	43	Lista uno o más routers por los que pasara el datagrama.
Fragmentación.	44	Fragmentar y reensamblar el datagrama. El emisor es el único autorizado a fragmentarlo.
Autenticación.	51	Verifica identidad de transmisor mediante técnicas criptográficas.
Encapsulado de la carga útil.	50	Envio de información – encriptada- para que solo sea leida por el destinatario.
Opciones para el destino.	60	Campos que solo deben interpretarse en el destino.

 La carga útil de un paquete puede tener hasta 64 KB en modo estándar. Con una opción de carga jumbo payload en el encabezado salto a salto.

La fragmentación es manejada por el host que envía la información. Los host han de utilizar Path MTU Recovery.

 Notación de direcciones IPv6.

Se representan en hexadecimal. En 8 grupos de 16 bits (4 digitos) separados por dos puntos (:).
Para abreviar los ceros a la izquierda se omiten, si uno o mas grupos consecutivos tienen todos los dígitos a cero se pueden omitir poniendo en su lugar dobles dos puntos (::); esta notación solo puede usarse una vez en una dirección.

8000:0000:0000:0000:0123:4567:89AB:CDEF > 8000::0123:4567:89AB:CDEF

Direcciones de uso especial.

-          Direcciones de autoentorno: Loopback (::1/128). Retroalimentación en un circuito virtual dentro de la maquina (localhost).

-          No especificada (::/128). Indica la ausencia de dirección.

-          En entorno mistos IPv6 e IPv4.

o   Las direcciones IPv6 mapeadas (::FFFF:d.d.d.d/96). Para nodos que solo soportan IPv4 trabajen con IPv6.

o   Direcciones de tuneles dinámicos sobre IPv4. (::d.d.d.d). La dirección IPv4 compatible es un mecanismo de transición en redes duales IPv4/IPv6.

Tuneling: Consiste en encapsular los paquetes IPv6 en otro protocolo.

Tipos de dirección IPv6.

-          Unicast (unidifusión): Para una única interface. Equivalentes a las direcciones IPv4.

-          Anycast: Iguales que las unicast pero identifican a un conjunto de interfaces. Usada en routers, el paquete se entrega “al mas cercano” del grupo.

-          Multicast: (multidifusión): Identifica a un conjunto de interfaces de red. El paquete se entrega a todos los interfaces del grupo.

Las direcciones broadcast (IPv4) desaparecen. Se pueden emular con una dirección multicast FF01::1 (todos los nodos).

Estructura de las direcciones IPv6.

 

El Identificador de interfaz es grande pero facilita la autoconfiguracion a partir de direcciones MAC y dificualta los ataques sistematicos.

Prefijos y mascaras en IPv6.

Prefijo: Nos permite saber el tipo de coneccion y la ruta de encaminamiento (identificador de red).

Mascaras: Se expresan según el modelo CIDR (representan los bits de la izquierda a 1).

-          /96 – Ipv4.

-          /128 – looback.

-          /64 – Unicast.

-          /35 – Grandes proveedores.

-          /48 – Proveedores que dependen de los grandes proveedores.

                                                        

Tipos de direcciones.

El tipo especifico de dirección depende del prefijo.

-          Direcciones locales únicas. (ULA). En desuso. Prefijo > FC00::/7.

-          Direcciones unicast locales de enlace. Link local. (LLA). FE80::/10.

o   Se limitan a la red loca. No se propaga fuera de la red.

o   Todas las interfaces pueden tener varias IPv6 de cualquier tipo y, al menos, una dirección de enlace local unicast.

o   Diseñadas para direccionar un único enlace, sin router. Los routers no pueden retransmitir paquetes con dirección fuente o destino que lleven enlace local (como las de autoconfiguración).

o   Con formato: FE:: [ID interface]/10

10 bits	54 bits	64 bits
1111111010	0	ID Interface

-          Direcciones unicast globales.

o   Se usan en la comunicación global. Encaminamiento de redes publicas jerarquico.

o   Los campos de la dirección global forman una estructura a tres niveles

001… (Topologia publica)	Identificador de subred.	ID de interface
48 bits	16 bits	64 bits

§  Topologia publica: Colección de ISP que proporcionan acceso a la red internet IPv6.

§  Identificador de red: corresponde a una subred de la topoligia de la red.

§  ID de interface: identifica una interfaz especifica de una subred.

o   Criterios de asignación:

§  Asignacion a LIRs (ISP). /32.

·         Asignados a ISP que tengan previsto conectar mas de 200 redes finales.

§  Asignacion a redes finales.

·         /48

o   Grandes y pequeñas empresas. Redes domesticas.

·         /64 (Una solsa subred)

o   Redes móviles. Telefonos con interfaces adicionales (wlan, bluetooth)

·         /128. (solo un sistema)

o   Conexión PPP.

-          Direcciones anycast.

o   Es una dirección unicast asignada a varios interfaces y se configura explícitamente para que se reconozca como dirección anycast.

o   Mismo rango que las unicast, sin diferencias sintácticas.

o   No se pueden utilizar como direcciones origen.

o   Soportada por todos los routers que se conectan a la subred, identifica a un grupo de routers de la subred: los bits de ID de interfaz a cero.

Autoconfiguracion de direcciones IPv6. (A partir de la dirección MAC).

El proceso automatico se realiza en el arranque del PC. Primero se crea una dirección unicast local un formato FE80::[ID intefrace]/64. Y el router responde con el prefijo de la red (Router ADVertisement Daemon – Paquetes RA) creando una dirección unicast global, que puede quedar de la forma 2001:db8:1:: ID interface]/64.
El proceso manual: A partir de la dirección MAC o IEEE 802 obtenemos una dirección EUI-64 (añadiendo FF:FE en el medio de la dirección MAC) que modificaremos colocando un 2 en la segunda posición desde la izquierda que sumado al prefijo dado forman la dirección global.

MAC : 00:0F:B0:71:82:CF > 020F:B0FF:FE71:82CF + 2001:DB8:1:1::/64 = 2001:DB8:1:1:020F:B0FF:FE71:82CF/64

Delegacion de prefijos entre routers.

Extencion de DHCP que permite a los routers (sin configuración) obtener los prefijos de debe anunciar.

Modelo de encaminamiento IPv6.

-          Modelo jerarquico: Las direcciones dependen de la jerarquía de la red.

-          Agregaciones. Dos tipos:

o   Por proveedor: Direcciones asignadas del rango de cada proveedor.

o   Por punto de intercambio: Las direcciones dependen del punto al que nos conectamos.

-          Consecuencia: Cambiar de proveedor (o que el proveedor del proveedor cambie) o de punto de intercambio conlleva renumerar la red (Cambios de prefijos).

DNS en IPv6.

-          Dos tipos de direcciones DNS. Registros A6 y CNAME son experimentales. Registros tipo AAAA son estándar.

-          Para usar los registros AAAA solo se asocia el nombre de la maquina y la dirección IPv6.

Nombre_maquina AAAA Dirección_IPv6

Mecanismos de transición para coexistir IPv6 e IPv4.

-          Pila dual.

o   El equipo implementa los dos protocolos.

o   Las dos pilas funcionan independiente. (Dos IP – una por protocolo, dos tablas de encaminamiento, dos tablas ARP)

o   Muy efectivo.

o   Carga extra de trabajo.

-          Direcciones IPv4 mapeadas.

o   Consiste en convertir direcciones IPv4 a IPv6.

o   Las comunicaciones utilizan IPv6.

o   Mecanismos complejos de conversión.

o   Formato > ::FFFF:x.x.x.x

-          Túnel IPv6 en IPv4.

o   Mecanismo que permite comunicarse maquinas con IPv6 a través de redes IPv4.

o   Consiste en encapsular paquetes IPv6 en paquetes IPv4. El proceso se invierte en la maquina destino cuando recibe un paquete IPv6.

Transicion y compatibilidad con IPv4 en Windows.

-          6to4 (tuneling).

o   Dispositivos con direcciones IPv6 se comunican en una red IPv4.

o   El encaminamiento de las dos redes se hacen con routers que tienen interfaces IPv4 e IPv6

o   El trafico IPv6 se encapsula en el IPv4.

o   Identificacion en el datagrama del campo protocolo es 41.

o   Transformacion de la IPv4 a IPv6 > 2002:: [IP en hexadecimal]

-          ISATAP

o   Permite comunicación IPv6 a travez de una red IPv4.

o   Hosts con solo IPv4 se pueden comunicar con un host que lleva IPv6.

o   Crea dirección IPv6 a partir de la IPv4 > FE80::5EFE:192.168.1.1

o   Trabaja con router ISATAP. Se le asigna una dirección manual con el comando:
netsh interface ipv6 isatap set router

o   Deshabilita 6to4.

-          Teredo

o   Suministrado con widows 7.

o   Equivale a 6to4.

o   Una de las redes (origen o destino) usa tecnología NAT.

o   Encapsula trafico IPv6 en UDP IPv4.

o   El router NAT tiene que tener 6to4.

Comandos - Configuracion de enrutadores IPv6 en Linux.

modprobe ipv6 [carga de soporte ipv6]

echo “1” > /prov/sys/net/ipv6/conf/all/fordwarding [activa reenvio IPv6]

ifconfig eth0 inet6 add 2001:db8::5/64 [configurar interfaz]

route –A inet6 add ::/0 gw 2001:db8::4 dev eth0 [configurar rutas]

ping6 [ping para IPv6]

traceroute6 [traceroute IPv6]

Direcciones IPv6 en un navegador.

En el navegador se escribe la IP entre corchetes para diferenciar los dos puntos de la dirección.

http://[3FFE:2A00:100:7031::1]:80/index.html

Direcciones IPv6 literales en rutas UNC.

Las rutas UNC son las rutas de carpetas compartidas (\\192.168.1.1\carpetaComp\recurso) en las que los dos puntos es un símbolo ilegal. Para resolver esto Microsoft registro y reservo el dominio ipv6-literal.com que transcribe las direcciones IPv6 como subdominio en ese espacio de nombres. De este modo:

2001:db8:85a3:8d3:1319:8a2e:370:7348 > 2001-db8-85a3-8d3-1319-8a2e-370-7348.ipv6-literal.net

De esta forma la ruta de nuestro recurso seria: 

\\2001-db8-85a3-8d3-1319-8a2e-370-7348.ipv6-literal.net\carpetaComp\recurso

Direcciones IPv6 Temporales.

-          Las direcciones MAC, usadas en la autoconfiguración, ofrecen una oportunidad de seguiento del equipo y los usuarios a través del tiempo y de las distintas redes IPv6.

-          Para reducir la atadura de la identidad del usuario a una porción de la dirección IPv6 los host pueden crear direcciones temporales basados en números aleatorios y tiempos de vida relativamente cortos tras lo que se vuelven a remplazar por otra.

-          Se pueden usar estas direcciones temporales como direcciones de origen para conexiones saliente. El resto de hosts usara la dirección publica para acceder este tras preguntar al DNS.

Direcciones de enlace local e Indice de zonas

 

-          Como las direcciones de enlace local tienen un prefijo común no se pueden usar los procedimientos normales de encaminamiento para elegir el intefaz de salida en el envio de paquetes a un destino de enlace local. Se necesita de un identificador especial, conocido de zone index (identificador de zonas), para proveer información de encaminamiento adicional. En el caso de direcciones de enlace local el zone index corresponde al identificador de interfaz.

-          Se añade el índice de zona separado por un signo de tanto por ciento (%) al final de la dirección. El identificador depende del sistema operativo.

o   Windows: Identificador de zona numérico, corresponde al numero de interface
FE80::3%1

o   UNIX: Usa el nombre de interface.
FE80::3%eth0

-          Causa conflictos al usarla para direcciones URL, el símbolo “%” se usa para pasar parámetros en los navegadores. 

Comandos Windows.

route print [tabla de rutas]

ping -6 ::1 [ping – Forzando IPv6 – a loopback]

netsh interface ipv6 install [instalar IPv6]

arp –a [muestra table arp – conversion de direcciones IP a MAC]