IPv6
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IPv6. IP (v4) e’ stato un grande successo Perche’ cambiare Spazio di indirizzamento limitato Spazio di indirizzamento assegnato in modo non uniforme Funzioni non presenti nel progetto originario Real time Sicurezza Perche’ IPv6 Frutto di confusione. IPv6. IPv6 - funzioni.

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Ipv6

IPv6

  • IP (v4) e’ stato un grande successo

  • Perche’ cambiare

    • Spazio di indirizzamento limitato

    • Spazio di indirizzamento assegnato in modo non uniforme

    • Funzioni non presenti nel progetto originario

      • Real time

      • Sicurezza

  • Perche’ IPv6

    • Frutto di confusione

IPv6


Ipv6

IPv6

IPv6


Ipv6 funzioni

IPv6 - funzioni

  • Indirizzi estesi

    • 128 bit

  • Indirizzamento gerarchico

  • Intestazione di formato variabile

    • In realta’ anche in IPv4 (teoricamente)

  • Protocollo estendibile

  • Supporto per l’autoconfigurazione

  • Supporto per l’assegnazione delle risorse

    • Astrazione di flusso

    • Servizi differenziati

IPv6


Formato generale ipv6

Formato generale IPv6

  • Intestazione di base obbligatoria

    • Meccanismi usati da tutti i datagram

  • 0 o piu’ intestazioni opzionali

    • Servizi opzionali

Intestazione

estens. n

Intestazione

estens. 1

Intestazione

base

Dati

Opzionali

IPv6


Intestazioni

Intestazioni

  • Intestazione base

    • Contiene informazioni generali sul pacchetto

      • Indirizzi sorgente

      • Indirizzo destinazione

      • ……

  • Intestazioni di estensione

    • Servono a implementare servizi specifici

  • Opzioni

    • Servono a implementare servizi aggiuntivi o nuove funzionalita’

IPv6


Intestazione di base

Intestazione di base

  • Lunghezza costante

    • Info su frammentazione spostata

4

12

16

24

31

0

Vers

Class

Flow label

Next header

Hop limit

Payload length

SOURCE ADDRESS

DESTINATION ADDRESS

IPv6


Intestazione di base cont

Intestazione di base/cont.

  • Version: 4 bit.

    • 6 IPv6.

  • Traffic Class: 8 bit.

    • Valore per identificare la priorita' del pacchetto nel traffico Internet (simile al TOS IPv4)

    • Possibili Applicazioni:

      • Differenziazione del traffico immesso nella rete di un ISP da un suo cliente

      • L’ISP può modificare questo campo per tuttii pacchetti in uscita verso altre reti, al fine di assegnare una classe diservizio concordata con altri ISP

IPv6


Intestazione di base cont1

Intestazione di base/cont.

  • Flow Label: 20 bit

    • Uso ancora non chiaro. Usato un flusso

    • Pacchetti appartenenti allo stesso flusso avranno:

      • Stesso indirizzo IPv6 sorgente

      • Stesso indirizzo IPv6 destinazione

      • Stesso valore del campo flow-label

  • Payload Length: 16 bit

    • Specifica la lunghezza dei dati nel pacchetto

    • Al max pacchetti da 64 KB.

    • Per pacchetti didimensioni maggiori si utilizza l’opzione Jumbo Payload

IPv6


Intestazione di base cont2

Intestazione di base/cont.

  • Next Header: 8 bit

    • Specifica l’header successivo

    • Se è un protocollo di livello più alto, i valori sono compatibili con quelli IPv4

  • Hop Limit: 8 bit

    • Sostituisce TTL IPv4

IPv6


Intestazioni di estensione

Intestazioni di estensione

  • Ciascuna serve a implementare un meccanismo diverso

  • Esempi:

    • Autenticazione

    • Frammentazione/deframmentazione

    • Instradamento

    • ……

  • Ogni datagramma contiene soltanto le intestazioni necessarie

IPv6


Esempio

Esempio

  • Route serve per l’instradamento

  • Auth serve per servizi di autenticazione

  • TCP indica che la porzione che segue contiene un segmento TCP (i dati del datagram IPv6)

  • Router esaminano solo alcune intestazioni di estensione

Intestazione

Base

Next = Route

Intestazione

Route

Next = Auth

Intestazione

Auth

Next = TCP

Segmento TCP (Dati)

IPv6


Alcuni header

Alcuni header

  • Routing (43)

    • Simile all'opzione IPv4 Loose Source Route

    • Indica una lista di router da attraversare

  • Fragment (44)

    • Frammentazione (v. avanti)

  • Authentication Header (51)

    • Serve a implementare meccanismi di autenticazione

  • Encapsulating Security Payload (50)

    • Garantisce che solo il destinatario autorizzato sara' in grado di leggere il pacchetto

IPv6


Opzioni ipv6

Opzioni IPv6

  • IPv6 permette di definire intestazioni per ulteriori opzioni

  • Permettono estensioni future del protocollo

  • Estensioni salto-salto

    • Devono essere elaborate da ogni router intermedio

  • Estensioni punto-punto

    • Elaborate soltanto a destinazione

IPv6


Opzioni ipv6 cont

Opzioni IPv6/cont.

  • IPv6 permette di definire intestazioni per ulteriori opzioni

  • Permettono estensioni future del protocollo

  • Estensioni salto-salto

    • Devono essere elaborate da ogni router intermedio

  • Estensioni punto-punto

    • Elaborate soltanto a destinazione

IPv6


Formato generale

Formato generale

  • Next Header

    • Tipo prox header di intestazione

  • Header length

    • Lunghezza complessiva header (nell’es. 11 byte)

8

16

24

31

0

Next Header

Type Opzione 1

Length Opzione 1

Header length

Valore Opz. 1

Type Opzione 2

Length Opzione 2

Valore Opz. 2

IPv6


Formato delle opzioni

Formato delle opzioni

  • Type

    • Specifica il tipo di opzione

  • Length

    • Lunghezza dell’opzione (nell’es. Opzione 2 ha lunghezza 2 byte)

8

16

24

31

0

Next Header

Type Opzione 1

Length Opzione 1

Header length

Valore Opz. 1

Type Opzione 2

Length Opzione 2

Valore Opz. 2

IPv6


Campo type

Campo Type

  • I router possono non comprendere alcune opzioni

  • I 2 bit piu’ alti del campo Type specificano cosa fare in tal caso

    • 00: saltare l’opzione

    • 01: scartare Dgram; non inviare mess. ICMP di notifica

    • 10: scartare Dgram; inviare mess. ICMP di notifica alla sorgente

    • 11: scartare Dgram; inviare mess. ICMP multicast di notifica

IPv6


Frammentazione ipv6

Frammentazione IPv6

  • Similitudini con IPv4

    • Sorgente responsabile della frammentazione

    • Destinazione responsabile del riassemblaggio

  • Differenze rispetto a IPv4

    • Router intermedi non frammentano

  • MTU (Maximum Transfer Unit)

    • MTU minima garantita 1280 byte

    • In alternativa: rilevazione MTU minima lungo il percorso sorgente - destinazione

IPv6


Frammentazione ipv6 cont

Frammentazione IPv6/cont.

  • In caso di frammentazione

    • Sorgente inserisce intestazione di estensione in ciascun frammento

    • Ogni frammento multiplo di 8 byte

      • Semplifica elaborazione

    • M identifica l’ultimo frammento

    • RS attualmente non usato e posto a 00

8

29

31

0

16

Next Header

Riservato

Offset di frammento

RS

M

Identificatore di frammento

IPv6


Frammentazione ipv6 esempio

Frammentazione IPv6/Esempio

  • Datagram iniziale (MTU = 1280 byte)

Intestazione

Base

Next = TCP

Segmento TCP (2000 byte)

Intestazione

Base

Next = Fragm.

Intestazione

Frammentaz.

Next = framm.

Frammento 1 (1232 byte)

Intestazione

Base

Next = Fragm.

Intestazione

Frammentaz.

Next = framm.

Frammento 2 (768 byte)

IPv6


Frammentazione ipv6 esempio1

Frammentazione IPv6/Esempio

  • Intestazioni di frammentazione

8

29

31

0

16

Next Header

Riservato

0

00

1

720

8

29

31

0

16

Next Header

Riservato

1232

00

0

720

IPv6


Vantaggi svantaggi

Vantaggi/svantaggi

  • I router non frammentano

    • Migliora la banda passante

  • Aggiornamento percorsi piu’ difficile

    • Se cambia un percorso potrebbe mutare la MTU

    • Nuovo messaggio di errore ICMP

      • Se un router scopre che la frammentazione e’ necessaria informa la sorgente

IPv6


Instradamento ipv6

Instradamento IPv6

  • E’ possibile specificare un elenco di router che il Dgram deve attraversare

8

16

24

31

0

Next header

HDR EXT LEN

Routing Type

Seg. left

Indirizzo 1

Indirizzo 2

4

Indirizzo 2

IPv6


Instradamento ipv6 cont

Instradamento IPv6/cont.

  • Next header

    • Indica il significato della prox. Intestazione

  • HDR EXT LEN

    • Dimensione intestazione di instradamento

    • Necessario perche’ numero variabile di indirizzi

  • Routing type --> 0

  • Seg. left

    • No. Indirizzi rimasti

      • Es.: Seg. left=x --> router 1,…, n-x attraversati

IPv6


Avviso

AVVISO

Domani non c’e’ lezione

IPv6


Indirizzamento ipv6

Indirizzamento IPv6

  • 2128 indirizzi possibili

    • Milioni di anni per esaurirli

  • Notazione esadecimale a due punti

    • Bastano 8 campi Hex invece di 16 usando la notazione decimale puntata

    • Compressione degli 0

      • 0000 -> 0

      • FF05:0001:0010 -> FF05:1:10

      • FF05:0:0:0:0:0:0:B3 --> FF05::B3

    • Estensione della notazione CIDR

      • 12AB::CD30:0:0:0:0/60 --> 12AB:0:0:CD3

IPv6


Formato degli indirizzi

Formato degli indirizzi

  • formato generale: X:X:X:X:X:X:X:X

    • Ogni campo rappresenta 16 bit

    • Rappresentazione esadecimale

  • Es.: 2001:0000:1234:0000:0000:00D0:ABCD:0532

  • Campi di 0 successivi -> ::

    • Solo una volta

    • FF02:0:0:0:0:0:0:1 -> FF02::1

IPv6


Formato degli indirizzi cont

Formato degli indirizzi/cont.

  • Nelle URL gli indirizzi tra parentesi quadre

    • http://[2001:1:4F3A::206:AE14]:80/home.html

    • ‘:’ usato anche per separare No. porta da URL

  • Necessario modificare Sw che usa URL

    • Browser ecc.

IPv6


Caratteristiche generali

Caratteristiche generali

  • Come in IPv4, indirizzi associati a interfacce di rete

  • A ogni rete fisica e’ assegnato un prefisso

  • Possibile assegnare piu’ prefissi alla stessa rete

  • Possibile assegnare piu’ indirizzi alla stessa interfaccia

IPv6


Tipi di indirizzo

Tipi di indirizzo

  • Unicast: l’indirizzo specifica 1 interfaccia

    • Instradamento: percorso minimo

  • Multicast: l’indirizzo specifica un gruppo di nodi

  • Anycast: come il multicast ma

    • Pacchetto consegnato al nodo più vicino (in base alle metriche presenti sui router) al nodo mittente

  • Broadcast eliminato

    • Pericoloso per attacchi DoS

IPv6


Assegnazione degli indirizzi

Assegnazione degli indirizzi

  • 0000 0000 - compatibilita’ IPv4

  • 0000 0001 - non assegnato

  • 0000 001 - indirizzi NSAP

  • 0000 010 - Indirizzi IPX

  • 0000 011 - non assegnato

  • 0000 1 - non assegnato

  • 0001 - non assegnato

  • 001 - unicast globale di aggregazione

  • 010 - non assegnato

  • 011 - non assegnato

  • 100 - non assegnato

  • 101 - non assegnato

  • 110 - non assegnato

  • 1110 - non assegnato

  • 1111 0 - non assegnato

  • 1111 10 - non assegnato

  • 1111 110 - non assegnato

  • 1111 1110 0 - non assegnato

  • 1111 1110 10 - indirizzi unicast locali di collegamento

  • 1111 1110 11 - indirizzi unicast locali del sito

  • 1111 1111 - indirizzi multicast

IPv6


Indirizzi unicast

Indirizzi unicast

  • Unspecified

  • Loopback

  • IPv4 Compatible

  • IPv4 Mapped

  • Indirizzi Scoped

    • Unicast locale di collegamento

    • Unicast locale di sito

    • Unicast globale di aggregazione

IPv6


Unspecified

Unspecified

  • 0:0:0:0:0:0:0:0

    • Non puo’ essere assegnato a un’interfaccia

    • Puo’ essere usato durante l’inizializzazione

      • Es.: DHCP

  • ::/0 indica l’instradamento di default

    • Come in IPv4

IPv6


Loopback

Loopback

  • 0:0:0:0:0:0:0:1 o semplicemente ::1

  • Identifica l’interfaccia stessa

  • Analogo a 127.0.01 IPv4 (localhost)

  • ping6 ::1 -> verifica il funzionamento dello stack IPv6

IPv6


Indirizzi incorporati ipv4

Indirizzi incorporati IPv4

  • Usano una parte dello spazio riservato

    • Prefisso 0000 0000

  • Primi 80 bit a 0

  • 16 bit seguenti a 0:0:0:0 o F:F:F:F

    • 0:0:0:0 -> IPv4 compatible

    • F:F:F:F -> IPv4 mapped

  • Restanti 32 bit contengono indirizzo IPv4

  • Usati nella transizione IPv4 -> IPv6

80

16

16

32

00………………………………………………00 xx……xx Indirizzo IPv4

IPv6


Indirizzi unicast scoped formato

Indirizzi unicast scoped/formato

  • Indirizzi unicast consistono di due parti

  • L’indirizzo di interfaccia puo’ essere assegnato

    • Manualmente

    • Usando direttamente l’indirizzo MAC

      • Potenziali vantaggi in efficienza

      • Interoperabilita’ con i protocolli MAC esistenti

64

64

Prefisso di rete Indirizzo dell’interfaccia

IPv6


Indirizzo di interfaccia

Indirizzo di interfaccia

  • Dipende dal formato dell’indirizzo fisico dell’interfaccia

  • Codifica EUI64

    • Codifica IEEE che estende a 64 bit la codifica EUI48 (standard Ethernet)

  • Se la codifica dell’indirizzo fisico e’ EUI64 l’indirizzo di interfaccia si ottiene in modo diretto

  • Altrimenti servono soluzioni ad hoc

IPv6


Indirizzo mac id interfaccia

Indirizzo MAC -> ID interfaccia

  • Si inserisce la sequenza FFFE dopo i primi 24 bit

  • Esempio

    • Indirizzo Ethernet: 00-AA-00-3F-2A-1C

    • Indirizzo EUI64: 00-AA-00-FF-FE-3F-2A-1C

    • Indirizzo IPv6: 02:AA:00:FF:FE:3F:2A:1C

      • Il settimo bit viene posto ad 1 (nell’indirizzo EUI64 e’ sempre 0)

xxxxxx0x……………xxxx yyyyyyyy……………….yyyy

xxxxxx1x……………..xxx 1111111111111110 yyyyy……………….yy

IPv6


Privacy

Privacy

  • Indirizzo fisico associato a un dispositivo

    • Piu’ facilmente associabile a una persona

  • Il prefisso di rete puo’ cambiare

  • L’indirizzo IPv6 dell’interfaccia rimane lo stesso se viene ricavato da quello fisico

  • RFC 3041: generare l’identificatore di interfaccia in modo casuale

IPv6


Link e sito

Link e sito

  • Corrispondono ai concetti di rete e sistema autonomo

  • Link:

    • Rete locale

    • Collegamento punto-punto

    • Rete geografica in tecnologia omogenea

  • Sito:

    • Gruppo di link gestiti da un’unica autorita’

IPv6


Esempio1

Esempio

local ISP

Internet

Link

Link

company

network

IPv6


Indirizzi locali di collegamento

Indirizzi locali di collegamento

  • Prefisso: 1111 1110 10

  • Indirizzi locali a un link -> es. rete locale

  • I datagram con tali indirizzi non sono inoltrati al di fuori del link

  • Instradamento semplificato

R

Es.: nessun datagram

con indirizzo locale di

collegamento trasmesso

da H1 raggiunge R

Scope -> il link

Link

H1

IPv6


Formato

Formato

  • Un indirizzo locale di collegamento ha il seguente formato

    FE80:0:0:0:<identificatore di interfaccia>

  • L’identificatore di interfaccia e’ ottenuto automaticamente dall’ indirizzo MAC

    • Non e’ necessaria l’assegnazione degli indirizzi locali di collegamento

    • Instradamento semplificato

IPv6


Indirizzi locali di sito

Indirizzi locali di sito

  • Indirizzi locali a un sito

    • Un pacchetto con indirizzo locale di sito generato da H1 puo’ raggiungere H2 ma non R

Internet

R

  • Piu’ semplice assegnare gli indirizzi

H2

H1

company

network

IPv6


Formato1

Formato

  • Prefisso: 1111 1111 11

  • Il formato di un indirizzo locale a un sito e’

    FEC0:0:0:<subnet id>:<interface id>

  • 16 bit identificano la sottorete cui appartiene l’interfaccia

  • Gli indirizzi locali al sito sono configurati dall’amministratore

IPv6


Indirizzi unicast globali di aggregazione

Indirizzi unicast globali di aggregazione

  • Corrispondono agli indirizzi IPv4 pubblici

    • Blocchi di indirizzi assegnati dalla IANA

  • Assegnazione gerarchica di sottoblocchi di indirizzi

    • Gestita dal proprietario del blocco

3

13

8

24

16

64

P TLA ID RES NLA ID SLA ID Indirizzo dell’interfaccia

P: 001

TLA ID: identificatore assegnato

all’ ISP

RES: 0000 0000 (usi futuri)

NLA ID: Next Level Aggregation

SLA ID: Site Level Aggregation

IPv6


Esempio2

Esempio

ISP regionale

ISP locale

  • TLA ID = X

  • NLA ID = Y

  • SLA ID = Z

X

Y

Prefisso: 001 <X>

Z

Prefisso: 001 <X>

<RES> <Y>

Rete

aziendale

Prefisso: 001 <X>

<RES> <Y> <Z>

IPv6


Assegnazione degli indirizzi1

Assegnazione degli indirizzi

  • Esempio

    • Roma Tre e CASPUR

  • Politica di assegnazione al momento provvisoria

IANA

/23

/23

/23

ARIN

RIPE NCC

APNIC

/32

GARR

/48

/48

CASPUR

Roma Tre

/64

/64

IPv6


Indirizzi multicast

Indirizzi multicast

  • In IPv6 non esiste il broadcast

    • Multicast usato al suo posto

  • Prefisso: 1111 1111

  • Formato: FF<flags><scope>::<Group ID>

    • Flags: 4 bit -> pensato per servizi multicast

    • Scope: 4 bit -> specifica l’ambito nel quale va inviato il messaggio multicast

    • Group ID: identifica un gruppo multicast all’interno di un certo scope

IPv6


Scope

Scope

  • Node -> 1

    • Es.: le interfacce R2, R3 ed R4

  • Link -> 2

    • Es.: le interfacce R1 ed R2

  • Site -> 5

    • Es.: R1…R5

  • Global -> E

    • Internet

  • Organization -> 8

Internet

R1

R5

R2

R3

R4

company

network

IPv6


Group id

Group ID

  • Lo scope definisce soltanto l’ambito di rete

  • Il Group ID specifica quali nodi partecipano all’interno dello scope

    • I nodi con stesso Group ID

  • Alcuni Group ID riservati

    • Group ID 1 -> tutti i nodi all’interno dello scope

    • Indirizzo FF01::1 -> tutte le interfacce sullo stesso nodo

    • Indirizzo FF02::1 -> tutte le interfacce sullo stesso link

    • Indirizzo FF05::1 -> tutte le interfacce sullo stesso sito

    • Indirizzo FF0E::1 -> tutte le interfacce su Internet

IPv6


Indirizzi anycast

Indirizzi anycast

  • Non sono distinguibili dagli indirizzi unicast

    • Non e’ previsto alcun prefisso specifico

  • Lo stesso indirizzo e’ assegnato a interfacce diverse

    • Normalmente su nodi diversi

  • Indicano l’interfaccia piu’ vicina al mittente

  • Nodi esplicitamente informati quando ricevono un indirizzo anycast

  • Utile, ad esempio, per Mobile IPv6

IPv6


Anycast esempio

Anycast - esempio

  • H1 invia un datagram alle interfacce di indirizzo anycast FEC0::2

  • Il datagram raggiungera’ l’interfaccia R1

H1

FEC0::2

R1

FEC0::2

IPv6


Indirizzi di nodo

Indirizzi di nodo

  • Indirizzo locale di collegamento per ogni interfaccia

    • Generato automaticamente

  • Indirizzi unicast/anycast

  • Indirizzo di loopaback

  • Indirizzi multicast

    • Gruppo all nodes

    • Altri gruppi di cui il nodo fa parte

IPv6


Selezione degli indirizzi

Selezione degli indirizzi

  • Quali indirizzi sorgente/destinazione scegliere?

    • Tante possibilita’

  • Regole generali

    • Usare il giusto scope in base alla destinazione

    • Implicazioni sul DNS

  • Regole generale di selezione degli indirizzi ancora in fase di studio

    • IETF Internet draft

IPv6


Esempio h1 e destinazione

Esempio: H1 e’ destinazione

  • H2 usa indirizzo globale unicast

  • H3 usa indirizzo locale di sito

  • H4 usa indirizzo locale di collegamento

H2

Internet

H3

R1

H4

R5

R2

R3

R4

H1 -> 27A1:34BC:1:34

company

network

IPv6


Indirizzo di h1

Indirizzo di H1

Indirizzo globale di aggregazione (sorg. H2)

2001:06:: 100F 27A1:34BC:1:34

Ind. sottorete

Parte alta

Indirizzo locale di sito (sorg. H3)

FEC0:0:0 100F 27A1:34BC:1:34

Ind. sottorete

Parte alta

Indirizzo locale di collegamento (sorg. H4)

FE80:0:0 0 27A1:34BC:1:34

Ind. sottorete

Parte alta

IPv6


Transizione da ipv4 a ipv6

Transizione da IPv4 a IPv6

IPv6


Scenario

Scenario

  • IPv4 e IPv6 incompatibili

    • Stesso strato OSI

    • Svolgono le stesse funzioni

  • Requisiti per IPv6

    • Garantire la compatibilita’ con i dispositivi esistenti

    • Offrire meccanismi semplici per la transizione IPv4 -> IPv6

IPv6


Soluzione ipv6

Soluzione IPv6

  • Evoluzione graduale

    • Non vi sara’ una transizione brusca

    • I due protocolli conviveranno per alcuni anni

  • I meccanismi di transizione sono stati al centro dell’attenzione nella progettazione di IPv6

IPv6


Evoluzione in tre fasi

Evoluzione in tre fasi

  • Prima fase

    • Si usa principalmente l’infrastruttura IPv4 esistente

  • Seconda fase

    • I protocolli coesistono

  • Terza fase

    • I nodi IPv4 restanti usano l’infrastruttura IPv6

    • Essi devono poter usare i servizi IPv6

IPv6


Meccanismi di transizione

Meccanismi di transizione

  • Implementati sugli host

    • Es. hosto dual stack

  • Implementati a livello di rete

    • Es. tunnel

  • Basati su traduttori di protocollo

    • Es. SIIT, NAT-PT

IPv6


Host dual stack

Host dual stack

Applicazione

  • Nodo dual stack

    • Implementa entrambi i protocolli

    • Assegna indirizzi IPv4 e IPv6 alla stessa interfaccia

  • Le applicazioni che usano IPv4 usano i servizi dello strato corrispondente

TCP/UDP

IPv4

IPv6

Ethernet

IPv6


Vantaggi svantaggi1

Vantaggi/svantaggi

  • Schema semplice

  • Svantaggi

    • Richiede la gestione di una doppia infrastruttura di rete

    • Non fa nulla per integrare IPv4 e IPv6

  • Soluzione attualmente piu’ usata

IPv6


Tunnel ipv6 ipv4

Tunnel IPv6-IPv4

  • Tunnel: usati normalmente per trasportare pacchetti di un protocollo in una rete basata su un protocollo diverso

  • IPv6-in-IPv4

    • Permettono a pacchetti IPv6 di attraversare una rete IPv4

    • Pacchetto IPv6 incapsulato in un pacchetto IPv4

IPv6


Tunnel ipv6 ipv4 esempio

Tunnel IPv6-IPv4 - esempio

2001:06::106A:27A1:2:12:AE

219.18.21.24

2001:06::100F:27A1:34BC:1:34

  • R2

    • Incapsula pacchetto proveniente da R1

    • Spedisce pacchetto IPv4 risultante a R3

      • Indirizzo destinazione 219.18.20.2

  • R3

    • Estrae pacchetto IPv6 da pacchetto IPv4 ricevuto da R2

    • Invia pacchetto IPv6 a R4

Dual stack

Dual stack

Router IPv6

Router IPv6

R2

R3

R4

R1

219.18.20.2

2001:06::100F:27A1:2B4:1:80

159.20.234.34

2001:06::106A:27A1:34BC:1:34

159.20.234.38

IPv6


Tunnel ipv6 ipv4 3

Tunnel IPv6-IPv4/3

  • I punti di ingresso e uscita dai segmenti IPv4 devono essere nodi dual stack

  • Logicamente, il tunnel e’ un singolo salto IPv6

  • MTU (Maximum Transfer Unit)

    • Piu’ piccola di 20 byte

      • A causa della presenza dell’ header IPv4

IPv6


Configurazione dei tunnel

Configurazione dei tunnel

  • Tunnel manuali

    • Sono configurati manualmente agli estremi (R2 ed R3 nell’esempio)

    • Usati per creare tunnel permanenti tra due estremi

    • Ampiamente usati

  • Tunnel broker

    • Applicazione Web raggiungibile via IPv4

    • Crea dinamicamente un tunnel su richiesta

    • Adatto per utenti occasionali

IPv6


Altri tipi di tunnel

Altri tipi di tunnel

  • Tunnel automatici

    • Indirizzi IPv4 degli estremi del tunnel ottenuti automaticamente

    • Usano gli indirizzi IPv4 compatible

  • Tunnel 6-to-4

    • Permettono di connettere tra loro siti IPv6 usando un indirizzo IPv4 pubblico per ogni sito

IPv6


Indirizzi incorporati ipv41

Indirizzi incorporati IPv4

  • Usano una parte dello spazio riservato

    • Prefisso 0000 0000

  • Primi 80 bit a 0

  • 16 bit seguenti a 0:0:0:0 o F:F:F:F

    • 0:0:0:0 -> IPv4 compatible

    • F:F:F:F -> IPv4 mapped

  • Restanti 32 bit contengono indirizzo IPv4

  • Usati nella transizione IPv4 -> IPv6

80

16

16

32

00………………………………………………00 xx……xx Indirizzo IPv4

IPv6


Tunnel automatici

Tunnel automatici

  • Pacchetto IPv6 diretto da R1 a H

  • Indirizzo H IPv4-compatibile

  • Indirizzo IPv4 di H si ottiene automaticamente da quello IPv6

  • Estremo (H) deve coincidere con il destinatario del messaggio

H

Router IPv4

Router Dual

stack

Router IPv6

R2

R3

R1

::193.204.161.49

IPv6


Tunnel 6to4

Tunnel 6to4

  • La rete IPv6 deve avere il prefisso 2002::/16 (assegnato dalla IANA)

Sito IPv6

Router Dual

stack

Sito IPv6

Router IPv4

Router Dual

stack

R2

Router IPv4

IPv6


Tunnel 6to4 formato indirizzo

Tunnel 6to4/formato indirizzo

  • Ogni sito IPv6 che usa il tunnel riceve un indirizzo IPv4 unico

    • Corrisponde al router dual stack di bordo

  • Formato di un pacchetto che usa un tunnel 6to4

    2002:<indirizzo IPv4 sito dest.><indirizzo di sottorete><indirizzo di interfaccia>

IPv6


Tunnel 6to4 esempio

Tunnel 6to4/esempio

2002:C1CC:54A::/48

2002:5013:71FB::/48

Sito 1

R1

Sito 2

R2

Rete IPv4

193.204.5.74

80.19.113.251

Indirizzo IPv4 assegnato

al sito 1

93.204.161.2

Prefisso di rete IPv6

del sito 2

Sito 3

2002:C1CC:A102::/48

IPv6


Esempio cont

Esempio/cont.

  • Pacchetto dal sito 1 al sito 2

  • Pacchetto IPv6 raggiunge router di bordo dual stack R1

    • R1 deduce l’indirizzo IPv4 di R2 da indirizzo IPv6 della destinazione

    • R1 incapsula pacchetto IPv6 in pacchetto IPv4 con destinazione 80.19.113.251

  • R2 riceve pacchetto

    • Estrae pacchetto IPv6

    • Consegna pacchetto IPv6 alla destinazione nel sito 2

IPv6


Vantaggi svantaggi2

Vantaggi/svantaggi

  • Semplice da implementare

  • Non sfrutta eventuali segmenti IPv6 attraversati

IPv6


Esempio3

Esempio

  • Pacchetto dal sito 1 al sito 2 che usa tunnel 6to4 semplice non puo’ usare il link IPv6 diretto tra R2 e R3

  • Motivo: pacchetto IPv6 incapsulato in un pacchetto IPv4 diretto a R2

Sito 1

R1

Sito 2

R2

Rete IPv4

Link IPv6

R3

Sito 3

IPv6


Relay router

Relay router

  • Relay router: router disposto a offrire accesso alla rete IPv6 a pacchetti tunnel 6to4

  • Impiega la banda di chi lo mette a disposizione

  • Indirizzo anycast per i relay router: 2002:C058:6301::

    • Indirizzo IPv4 corrispondente: 192.88.99.1

  • Esistono relay router pubblici

IPv6


Relay router esempio

Relay router/esempio

Sito 1

R1

Sito 2

R2

Rete IPv4

Router dual stack

Link IPv6

  • Pacchetto dal sito 1 al sito 2 ha percorsi alternativi

    • Tunnel 6to4 usando R1-reteIPv4-R2

    • Tunnel 6to4 + rete IPv4 + link IPv6 usando R3

R3

Sito 3

Relay router

IPv6


6to4 vantaggi e svantaggi

6to4/vantaggi e svantaggi

  • Vantaggi

    • Semplice da configurare

    • Permette di usare IPv6 senza disporre di indirizzi e senza avere un provider IPv6 nativo

  • Svantaggi

    • Indirizzi IPv6 di un sito legati all’indirizzo IPv4 del router di bordo

      • Se cambia indirizzo IPv4 di sito il sito va rinumerato

    • I relay router possono essere lontani

      • Sia dalla sorgente che dalla destinazione

IPv6


Sommario

Sommario

  • Tunnel configurati

    • Necessario configurare manualmente gli estremi

    • Comuni

  • Tunnel automatici

    • Basati sugli indirizzi IPv4-compatibili

    • Deprecati

  • Tunnel 6to4

    • Instradamento manuale

    • Selezione automatica dell’estremo

IPv6


Rete dual stack

Rete dual stack

  • Tunnel

    • Difficile gestire una rete di tunnel

    • Prestazioni inferiori a quelle di una rete nativa

    • Rete IPv6 dipendente dalla rete IPv4

  • Soluzione migliore: rete dual stack

    • Minori difficolta’ e costi di gestione

IPv6


Traduttori di protocollo

Traduttori di protocollo

  • Unico modo per far comunicare nodi IPv4-only e IPv6-only

  • Alternativa alla soluzione dual stack

  • Possibili implementazioni

    • A livello IP

    • A livello di trasporto

    • Modifica della pila protocollare

  • Di solito indirizzi IPv4 rappresentati come indirizzi IPv6 particolari

IPv6


Nat pt

NAT-PT

  • Traduttore che mappa indirizzi IPv4 in indirizzi IPv6 e viceversa

  • Segue la stessa logica dei sistemi NAT

    • Il nodo NAT-PT separa una rete IPv6 da una IPv4

    • Il nodo NAT-PT ha associato un pool di indirizzi IPv4 che associa dinamicamente ai nodi della rete IPv6

    • Ogni indirizzo IPv4 e’ mappato deterministicamente in un indirizzo IPv6

Comunicazione logica

Rete IPv6

Rete IPv4

NAT-PT

DNS

Comunicazione reale

IPv6


Nat pt esempio

NAT-PT/esempio

  • Il NAT-PT ha prefisso ::F00F:0:0/96

    • Tutto il traffico della rete IPv6 avente tale preifsso nell’indirizzo di destinazione e’ inviato al NAT-PT

  • Il pool di indirizzi IPv4 del NAT-PT e’ 151.100.17.0/8

    • Tutto il traffico della rete IPv4 avente tale prefisso e’ inviato al NAT-PT

www.dis.uniroma1.it

Rete IPv6

Rete IPv4

NAT-PT

159.100.16.120

2001:760:4:f005::2

DNS

Comunicazione reale

IPv6


Nat pt esempio1

NAT-PT/esempio

  • A vuole connettersi a B

  • A richiede l’indirizzo fisico di www.dis.uniroma1.it al NAT-PT

  • Il NAT-PT interroga il DNS

    • Ottiene l’indirizzo fisico 151.100.16.120

    • Restituisce ad A l’indirizzo IPv6 corrispondente ::F00F:9F64:1078

      • 151.100.16.120 -> 9F64:1078 Hex

www.dis.uniroma1.it

Rete IPv6

Rete IPv4

NAT-PT

B

151.100.16.120

A

2001:760:4:f005::2

DNS

IPv6


Nat pt esempio2

NAT-PT/esempio

  • A si connette a ::F00F:9F64:1078 (indirizzo IPv6 associato a 159.100.16.120)

    • Fisicamente si tratta del NAT-PT

  • Il NAT-PT associa dinamicamente un indirizzo IPv4 ad A (ad esempio 151.100.17.10) tra quelli disponibili

  • Il NAT-PT funziona da application server

    • Ogni pacchetto IPv6 diretto verso ::F00F:9F64:1078 intercettato dal NAT-PT

    • Pacchetto IPv4 verso 159.100.16.120 spedito nella rete IPv4 al suo posto

    • Viceversa per i pacchetti provevienti da B e diretti ad A

www.dis.uniroma1.it

Rete IPv6

Rete IPv4

NAT-PT

159.100.16.120

2001:760:4:f005::2

DNS

Comunicazione reale

IPv6


Nat pt vantaggi e svantaggi

NAT-PT/vantaggi e svantaggi

  • Vantaggi

    • Trasparenza rispetto ai nodi che lo usano

  • Simili a quelli del NAT IPv4

  • Non molto diffuso

IPv6


Altri traduttori di protocollo

Altri traduttori di protocollo

  • SIIT (Statelesss IP/ICMP Translation Protocol)

    • Indirizzi IPv4 mappati su indirizzi IPv6

    • Traduzione stateless

  • Traduttori a livello di trasporto

  • Permettono a nodi IPv6 di comunicare con nodi IPv4 senza richiedere uno stack IPv4

    • Nodi relay che agiscono come proxy trasparenti

IPv6


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