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IPv6
 A Internet precisa dele
para continuar crescendo


          Antonio M. Moreiras
            moreiras@nic.br
  Núcleo de Informação e Coordenação
          do Ponto BR – NIC.br

             26 de Janeiro de 2009
Agenda
•   Gerenciamento dos IPs na Internet
•   IPv4?
•   IPv6 – características básicas
•   IPv6 - como vai a implantação?
•   Mitos e verdades
•   Implantando
Entendendo o gerenciamento
de IPs na Internet
Gerenciamento de IPs na Internet
Gerenciamento de IPs na Internet
CGI.br and NIC.br
• Comitê Gestor da Internet
   – Principal organização de governança da Internet no Brasil
   – Multistakeholder
   – Espaço para debate e coordenação das iniciativas
     relacionadas à Internet no Brasil
• Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto BR
   –   Organização sem fins lucrativos
   –   Braço executivo do CGI.br
   –   Opera o ccTLD “.br”     R$ 30,00/domínio/ano
   –   Funciona como um Registro Nacional (NIR)
   –   Projetos e Serviços para o desenvolvimento da Internet no
       país.
CGI.br and NIC.br
IPv4
Como estamos?
IPv4?
IPv4?
• Sub-redes Classe A:                 (/8)
       de 00000000.X.X.X                   0.*.*.*
      até 01111111.X.X.X                 127.*.*.*
 (128 segmentos com 16M de endereços cada)

• Sub-redes Classe B:                 (/16)
       de 10000000.00000000.X.X          128.0.*.*
                        até 10111111.11111111.X.X            191.255.*.*
(16K segmentos com 64K endereços cada)

• Sub-redes Classe C:                (/24)
       de 11000000.00000000.00000000.X       192.0.0.*
      até 11011111.11111111.11111111.X       213.255.255.*
(2M segmentos com 256 endereços cada)

• Os 32 /8 restantes reservados para Multicast (16)
       e para IANA (16)
IPv4?
IPv4?
IPv4?




        RESTAM
        APENAS
        24 BLOCOS
        ==
        9,37% do total!
IPv4?
IPv4?
2012
IPv4?




  Situação ruim…
IPv4?




Muito, muito pior…
IPv4 x IPv6?
• Tradução de protocolos
  – Muitas opções estão sendo estudadas e testadas,
    mas nenhuma é perfeita
• Pilha dupla quando possível
IPv4 x IPv6 ?
IPv6
Algumas características
Cabeçalho IPv4




O cabeçalho IPv4 é composto por 12 campos fixos, podendo conter ou não
opções, fazendo com que seu tamanho possa variar entre 20 e 60 Bytes.
Cabeçalho IPv6




Seis campos do cabeçalho IPv4 foram removidos.
Cabeçalho IPv6
             1                   2                1

                                                      2        3     4

   4         3




 Seis campos do cabeçalho IPv4 foram removidos.
 Quatro campos tiveram seus nomes alterados e seus posicionamentos
modificados.
Cabeçalho IPv6




 Seis campos do cabeçalho IPv4 foram removidos.
 Quatro campos tiveram seus nomes alterados e seus posicionamentos
modificados.
 O campo Identificador de Fluxo foi acrescentado.
Cabeçalho IPv6




 Seis campos do cabeçalho IPv4 foram removidos.
 Quatro campos tiveram seus nomes alterados e seus posicionamentos
modificados.
 O campo Identificador de Fluxo foi acrescentado.
 Três campos foram mantidos.
Cabeçalhos de Extensão

  No IPv6, opções adicionais são tratadas por meio de cabeçalhos de
extensão.
  Localizam-se entre o cabeçalho base e o cabeçalho da camada de
transporte.
 Não há nem quantidade, nem tamanho fixo para estes cabeçalhos.

               Cabeçalho IPv6
                 Próximo
                                Cabeçalho TCP          Dados
               Cabeçalho = 6




               Cabeçalho IPv6   Cabeçalho Routing
                 Próximo            Próximo         Cabeçalho TCP       Dados
               Cabeçalho = 6      Cabeçalho = 6




               Cabeçalho IPv6   Cabeçalho Routing      Cabeçalho
                                                     Fragmentation
                 Próximo           Próximo                           Cabeçalho TCP   Dados
               Cabeçalho = 43    Cabeçalho = 44        Próximo
                                                     Cabeçalho = 6
Endereçamento
Um endereço IPv4 é formado por 32 bits.

 232 = 4.294.967.296



Um endereço IPv6 é formado por 128 bits.

 2128 = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456
        340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.

 ~ 56 octilhões (5,6x1028) de endereços IP por ser humano.
 ~ 79 octilhões (7,9x1028) de endereços a mais do que no IPv4.
Endereçamento

A representação dos endereços IPv6, divide o endereço em oito grupos
de 16 bits, separando-os por “:”, escritos com dígitos hexadecimais.
     2001:0DB8:AD1F:25E2:CADE:CAFE:F0CA:84C1
      2 Bytes

Na representação de um endereço IPv6 é permitido:
•Utilizar caracteres maiúsculos ou minúsculos;
•Omitir os zeros à esquerda; e
•Representar os zeros contínuos por “::”.

Exemplo:
      2001:0DB8:0000:0000:130F:0000:0000:140B
      2001:db8:0:0:130f::140b

    Formato inválido: 2001:db8::130f::140b (gera ambiguidade)
Endereçamento
 Representação dos Prefixos
Como o CIDR (IPv4)
“endereço-IPv6/tamanho do prefixo”
Exemplo:

Prefixo 2001:db8:3003:2::/64
        Prefixo global 2001:db8::/32
        ID da sub-rede 3003:2

URL
http://[2001:12ff:0:4::22]/index.html
http://[2001:12ff:0:4::22]:8080
IPv6 – algumas características
• Autoconfiguração
  – Stateless
  – Stateful
• Não fragmenta
  – Path MTU discovery
• Mobilidade
• ICMPv6 / Multicast
Mudanças de paradigma
Mudanças
•   Ausência de NAT
•   Abundância de IPs
•   Internet FIM a FIM
•   IPs fixos e válidos
•   Necessidade de redes /64
Redes Ubíquas

• Mark Wiser (1991)
  • Os computadores não deveriam
    ser difíceis de usar
  • Deveriam integrar-se a nosso
    ambiente de forma invisível –
    facilitando as tarefas do dia a dia.
Redes Ubíquas

• Redes ubíquas:

  • Redes Pervasivas
      +
  • Redes Móveis
Redes Ubíquas
IEEE 802.15.4




• Camada 2
• As vezes (erroneamente) chamada de ZigBee
• Dispositivos FFD (Full Function Devices) e RFD
(Reduced Function Devices)
IEEE 802.15.4




• RFC4944
IPv6
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      (ftp://ftp.registro.br/pub/stats/delegated-ipv6-nicbr-latest)
80



70



60



50



40



30



20



10



 0
01/09/2002            14/01/2004              28/05/2005              10/10/2006   22/02/2008   06/07/2009   18/11/2010
IPv6 – como vai a implantação?
                                                        • Alguns provedores implantando
                                                        IPv6, com sites funcionando:
                                                              www6.terra.com.br
                                                              www.acessa.com.br
                                                              www.onda.net.br
                                                              www.nipcable.com.br
                                                              (...)


• Governo começa a solicitar IPv6, como usuário:




(http://www.governoeletronico.gov.br/   (http://www.prodesp.sp.gov.br/NOTICIAS/noticia-45.htm)
anexos/e-ping-versao-4-0-in-english)
IPv6
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Mito: DNS é difícil
•   O DNS não depende da camada IP
•   Campo A para IPv4
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•   A resposta independe do protocolo da
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• Os desafios são apenas para as técnicas de
  transição: NAT-PT, NAT64, proxies, …
Mito: é preciso reaprender tudo
• As capacidades técnicas desenvolvidas para o
  IPv4 são facilmente transferidas para o IPv6
• Os conceitos principais não mudam
  – Temos mais endereços
  – Algumas funcionalidades diferentes
• Os problemas são mais psicológicos do que
  técnicos, é preciso se “desmistificar” o IPv6.
Mito: IPv6 usa muitos túneis
• Procure checar você mesmo, use looking
  glasses, use os dados do projeto TTM do RIPE
• Foram feitos muitos progressos nos últimos
  anos…
  – Diferenças ainda existem
• O trânsito IPv6 está paulatinamente tornando-
  se um produto, como o trânsito v4.
Alguns problemas são reais
• CPEs
• Firewalls
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Implantando
Cenário: fazer nada!
• Nenhum problema nos próximos anos
• Com o passar do tempo, algumas pessoas não
  poderão fazer uso de seus serviços
• Nenhum custo extra
  – Até batermos no muro!
• Custos altos para uma implantação rápida
• Tempos de planejamento curtos, implicam em
  mais erros…
Cenário: Fazer tudo agora!
•   Talvez o hardware tenha de ser trocado
•   Investimento alto em tempo e outros recursos
•   Sem retorno imediato
•   Altos custos para uma implantação rápida
•   Planejamento rápido significa mais
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Cenário: Comece agora,
            faça em etapas
• Procedimento de compra
   – Paridade de funcionalidades
• Verifique seu hardware e software
• Planeje cada etapa e faça testes
• Um serviço de cada vez:
   – Face primeiro
   – Core
   – Clientes
• Prepare-se para desligar o IPv4
Para saber mais
•   http://www.ipv6.br = artigos, novidades
•   http://www.ipv6.br/basico = apostilas
•   http://www.ipv6.br/curso = e-learning
•   http://ipv6-pt.ning.com = comunidade, fórum,
                              blog
Outros projetos do CEPTRO
• http://www.ceptro.br/simet = Medição de qualidade
  de conexões banda larga.
• http://www.ntp.br = Hora Legal Brasileira via
  Internet.
• http://www.ptt.br = Troca de Tráfego – organiza a
  infraestrutura da Internet, tornando-a mais robusta,
  rápida e barata.
• http://www.zappiens.br – Portal de vídeos da
  geração zappiens – Multimídia para o conhecimento.

MINI PALESTRAS em nosso stand!
OBRIGADO!
  Antonio M. Moreiras
  moreiras@nic.br

                                                  http://ipv6.br
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IPv6 – a Internet precisa dele para continuar crescendo

  • 1. IPv6 A Internet precisa dele para continuar crescendo Antonio M. Moreiras moreiras@nic.br Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto BR – NIC.br 26 de Janeiro de 2009
  • 2. Agenda • Gerenciamento dos IPs na Internet • IPv4? • IPv6 – características básicas • IPv6 - como vai a implantação? • Mitos e verdades • Implantando
  • 4. Gerenciamento de IPs na Internet
  • 5. Gerenciamento de IPs na Internet
  • 6. CGI.br and NIC.br • Comitê Gestor da Internet – Principal organização de governança da Internet no Brasil – Multistakeholder – Espaço para debate e coordenação das iniciativas relacionadas à Internet no Brasil • Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto BR – Organização sem fins lucrativos – Braço executivo do CGI.br – Opera o ccTLD “.br” R$ 30,00/domínio/ano – Funciona como um Registro Nacional (NIR) – Projetos e Serviços para o desenvolvimento da Internet no país.
  • 10. IPv4? • Sub-redes Classe A: (/8) de 00000000.X.X.X 0.*.*.* até 01111111.X.X.X 127.*.*.* (128 segmentos com 16M de endereços cada) • Sub-redes Classe B: (/16) de 10000000.00000000.X.X 128.0.*.* até 10111111.11111111.X.X 191.255.*.* (16K segmentos com 64K endereços cada) • Sub-redes Classe C: (/24) de 11000000.00000000.00000000.X 192.0.0.* até 11011111.11111111.11111111.X 213.255.255.* (2M segmentos com 256 endereços cada) • Os 32 /8 restantes reservados para Multicast (16) e para IANA (16)
  • 11. IPv4?
  • 12. IPv4?
  • 13. IPv4? RESTAM APENAS 24 BLOCOS == 9,37% do total!
  • 14. IPv4?
  • 15. IPv4?
  • 16. 2012
  • 17. IPv4? Situação ruim…
  • 19. IPv4 x IPv6? • Tradução de protocolos – Muitas opções estão sendo estudadas e testadas, mas nenhuma é perfeita • Pilha dupla quando possível
  • 22. Cabeçalho IPv4 O cabeçalho IPv4 é composto por 12 campos fixos, podendo conter ou não opções, fazendo com que seu tamanho possa variar entre 20 e 60 Bytes.
  • 23. Cabeçalho IPv6 Seis campos do cabeçalho IPv4 foram removidos.
  • 24. Cabeçalho IPv6 1 2 1 2 3 4 4 3 Seis campos do cabeçalho IPv4 foram removidos. Quatro campos tiveram seus nomes alterados e seus posicionamentos modificados.
  • 25. Cabeçalho IPv6 Seis campos do cabeçalho IPv4 foram removidos. Quatro campos tiveram seus nomes alterados e seus posicionamentos modificados. O campo Identificador de Fluxo foi acrescentado.
  • 26. Cabeçalho IPv6 Seis campos do cabeçalho IPv4 foram removidos. Quatro campos tiveram seus nomes alterados e seus posicionamentos modificados. O campo Identificador de Fluxo foi acrescentado. Três campos foram mantidos.
  • 27. Cabeçalhos de Extensão No IPv6, opções adicionais são tratadas por meio de cabeçalhos de extensão. Localizam-se entre o cabeçalho base e o cabeçalho da camada de transporte. Não há nem quantidade, nem tamanho fixo para estes cabeçalhos. Cabeçalho IPv6 Próximo Cabeçalho TCP Dados Cabeçalho = 6 Cabeçalho IPv6 Cabeçalho Routing Próximo Próximo Cabeçalho TCP Dados Cabeçalho = 6 Cabeçalho = 6 Cabeçalho IPv6 Cabeçalho Routing Cabeçalho Fragmentation Próximo Próximo Cabeçalho TCP Dados Cabeçalho = 43 Cabeçalho = 44 Próximo Cabeçalho = 6
  • 28. Endereçamento Um endereço IPv4 é formado por 32 bits. 232 = 4.294.967.296 Um endereço IPv6 é formado por 128 bits. 2128 = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211. ~ 56 octilhões (5,6x1028) de endereços IP por ser humano. ~ 79 octilhões (7,9x1028) de endereços a mais do que no IPv4.
  • 29. Endereçamento A representação dos endereços IPv6, divide o endereço em oito grupos de 16 bits, separando-os por “:”, escritos com dígitos hexadecimais. 2001:0DB8:AD1F:25E2:CADE:CAFE:F0CA:84C1 2 Bytes Na representação de um endereço IPv6 é permitido: •Utilizar caracteres maiúsculos ou minúsculos; •Omitir os zeros à esquerda; e •Representar os zeros contínuos por “::”. Exemplo: 2001:0DB8:0000:0000:130F:0000:0000:140B 2001:db8:0:0:130f::140b Formato inválido: 2001:db8::130f::140b (gera ambiguidade)
  • 30. Endereçamento Representação dos Prefixos Como o CIDR (IPv4) “endereço-IPv6/tamanho do prefixo” Exemplo: Prefixo 2001:db8:3003:2::/64 Prefixo global 2001:db8::/32 ID da sub-rede 3003:2 URL http://[2001:12ff:0:4::22]/index.html http://[2001:12ff:0:4::22]:8080
  • 31. IPv6 – algumas características • Autoconfiguração – Stateless – Stateful • Não fragmenta – Path MTU discovery • Mobilidade • ICMPv6 / Multicast
  • 32.
  • 34. Mudanças • Ausência de NAT • Abundância de IPs • Internet FIM a FIM • IPs fixos e válidos • Necessidade de redes /64
  • 35. Redes Ubíquas • Mark Wiser (1991) • Os computadores não deveriam ser difíceis de usar • Deveriam integrar-se a nosso ambiente de forma invisível – facilitando as tarefas do dia a dia.
  • 36. Redes Ubíquas • Redes ubíquas: • Redes Pervasivas + • Redes Móveis
  • 38. IEEE 802.15.4 • Camada 2 • As vezes (erroneamente) chamada de ZigBee • Dispositivos FFD (Full Function Devices) e RFD (Reduced Function Devices)
  • 41. IPv6 – como vai a implantação?
  • 42. IPv6 – como vai a implantação?
  • 43. IPv6 – como vai a implantação?
  • 44. IPv6 – como vai a implantação?
  • 45. IPv6 – como vai a implantação?
  • 46. IPv6 – como vai a implantação? (ftp://ftp.registro.br/pub/stats/delegated-ipv6-nicbr-latest) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 01/09/2002 14/01/2004 28/05/2005 10/10/2006 22/02/2008 06/07/2009 18/11/2010
  • 47. IPv6 – como vai a implantação? • Alguns provedores implantando IPv6, com sites funcionando: www6.terra.com.br www.acessa.com.br www.onda.net.br www.nipcable.com.br (...) • Governo começa a solicitar IPv6, como usuário: (http://www.governoeletronico.gov.br/ (http://www.prodesp.sp.gov.br/NOTICIAS/noticia-45.htm) anexos/e-ping-versao-4-0-in-english)
  • 49. Mito: DNS é difícil • O DNS não depende da camada IP • Campo A para IPv4 • Campo AAAA para IPv6 • A resposta independe do protocolo da consulta • Os desafios são apenas para as técnicas de transição: NAT-PT, NAT64, proxies, …
  • 50. Mito: é preciso reaprender tudo • As capacidades técnicas desenvolvidas para o IPv4 são facilmente transferidas para o IPv6 • Os conceitos principais não mudam – Temos mais endereços – Algumas funcionalidades diferentes • Os problemas são mais psicológicos do que técnicos, é preciso se “desmistificar” o IPv6.
  • 51. Mito: IPv6 usa muitos túneis • Procure checar você mesmo, use looking glasses, use os dados do projeto TTM do RIPE • Foram feitos muitos progressos nos últimos anos… – Diferenças ainda existem • O trânsito IPv6 está paulatinamente tornando- se um produto, como o trânsito v4.
  • 52. Alguns problemas são reais • CPEs • Firewalls • Balanceadores de carga
  • 54. Cenário: fazer nada! • Nenhum problema nos próximos anos • Com o passar do tempo, algumas pessoas não poderão fazer uso de seus serviços • Nenhum custo extra – Até batermos no muro! • Custos altos para uma implantação rápida • Tempos de planejamento curtos, implicam em mais erros…
  • 55. Cenário: Fazer tudo agora! • Talvez o hardware tenha de ser trocado • Investimento alto em tempo e outros recursos • Sem retorno imediato • Altos custos para uma implantação rápida • Planejamento rápido significa mais possibilidade de erros…
  • 56. Cenário: Comece agora, faça em etapas • Procedimento de compra – Paridade de funcionalidades • Verifique seu hardware e software • Planeje cada etapa e faça testes • Um serviço de cada vez: – Face primeiro – Core – Clientes • Prepare-se para desligar o IPv4
  • 57. Para saber mais • http://www.ipv6.br = artigos, novidades • http://www.ipv6.br/basico = apostilas • http://www.ipv6.br/curso = e-learning • http://ipv6-pt.ning.com = comunidade, fórum, blog
  • 58. Outros projetos do CEPTRO • http://www.ceptro.br/simet = Medição de qualidade de conexões banda larga. • http://www.ntp.br = Hora Legal Brasileira via Internet. • http://www.ptt.br = Troca de Tráfego – organiza a infraestrutura da Internet, tornando-a mais robusta, rápida e barata. • http://www.zappiens.br – Portal de vídeos da geração zappiens – Multimídia para o conhecimento. MINI PALESTRAS em nosso stand!
  • 59. OBRIGADO! Antonio M. Moreiras moreiras@nic.br http://ipv6.br http://ceptro.br Este material está disponível sob http://nic.br a licença Creative Commons Atribuição 2.5 Brasil. Ela permite: - Copiar, distribuir, exibir e executar esta obra. - Criar obras derivadas. Deve ser dado crédito ao autor e indicado que o trabalho original pode ser encontrado no sítio http://ceptro.br