Ipv6

The next generation
Internet...

João Eriberto Mota Filho
Santarém, PA, 13 nov. 2012
Eriberto nov. 2012

Sumário
História do IP
A extinção do IPv4
A salvação IPv6
O que muda no IPv6?
Comparação IPv4 / IPv6
Alguns endereços IPv6 especiais
Exemplo de IPv6 configurado
Comparação de cabeçalhos
Exemplo de tráfego IPv6
Conclusão

Eriberto nov. 2012

História do IP
 1969: a ARPANET entrou em operação, utilizando o NCP (Network
Control Protocol).
 1974: criado o Transmission Control Program e os protocolos IP e
TCP, dando origem ao TCP/IP.
 1979: lançada a versão 4 do IP (IPv4).
 1983: todos os computadores da ARPANET começaram a usar
TCP/IP. Adotado o termo Internet pela primeira vez.
 1985: criada a NSFNET (National Science Foundation NET).
 1988: Internet no Brasil (apenas em algumas universidades).
 1989: fim da ARPANET.
 1991: NSFNET privatizada.

Eriberto nov. 2012

História do IP
 1991: Merit, IBM e MCI criaram a ANS (Advanced Networks and
Services).
 1991: IETF concluiu que os endereços IP acabariam em 1994.
 1991: criado o NAT e o CIDR.
 1992: Internet aberta ao público no Brasil.
 1993: a ANS substituiu a NSFNET.
 1993: criado o DHCP.
 1994: criados os endereços privados (RFC 1918).
 1994: início do desenvolvimento do IPv6.
 2011: a IANA declarou em 03 de fevereiro que todos os blocos /8 de
IPv4 disponíveis acabaram.

Eriberto nov. 2012

 O IPv4 trabalha com endereços IP de 32 bits (4 bytes).
 Exemplo: 172.20.10.100.
 2^32 = 4.294.967.296 de endereços IP.
 2^32 / 7.000.000.000 =~ 0.61 IPs por pessoa.

Eriberto nov. 2012

 A IANA (Internet Assigned Numbers Authority) distribui os IPs
mundiais para 5 RIRs (Regional Internet Registry).

Fonte: IANA (http://www.iana.org/numbers).

Eriberto nov. 2012

Observe a cozinha abaixo...

Ela contém:
 01 geladeira com 04
endereços IP.
 01 microondas com 01
endereço IP.
 01 forno elétrico
telecontrolado com 02
endereços IP.
 01 batedeira com 01
endereço IP.
 01 servidor de rede
com 01 endereço IP.
 Total: 09 endereços IP.

Eriberto nov. 2012

Observe a cozinha abaixo...

Esta cozinha pertence a
um apartamento de
80m².

No restante desse
apartamento poderemos
encontrar mais 76
endereços IP.

E agora a novidade: o
apartamento do futuro,
totalmente inteligente, já
é coisa do passado.

Eriberto nov. 2012

A salvação IPv6
 O IPv6 trabalha com endereços IP de 128 bits (16 bytes).
 Exemplo: fe80:dcf2:1234:c1a3:f24d:a2ff:fee5:ef7e.
 2^128 = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 de
endereços IP.
 2^128 / 7.000.000.000 =~ 48.611.766.702.991.209.066.196.372.490
IPs por pessoa.
 Antes: quantos IPs vamos dar a um usuário?
 Agora: quantas redes daremos a um usuário?
 Regulado pela primeira vez na RFC 1883, de dezembro de 1995.
 Padronização atual pela RFC 2460, de dezembro de 1998, com
atualização mais recente pela RFC 6564, de abril de 2012.

Eriberto nov. 2012

O que muda no IPv6?
 Metade do endereço IP do IPv6 é destinado à identificação de rede e
metade é utilizado para numerar hosts.
 Continua existindo o CIDR e acaba a máscara de rede. CIDR não
quebra "octetos".
 CIDR comuns: /8, /16, /24, /32, /40, /48, /56, /64 e /128.
 CIDR de provedor: /32.
 CIDR de usuário: /48, /56, /64 (evitase este!).
 /48 = 65.536 e /56 = 256 (redes dentro de casa!).
 /32 são 65.536 redes /48 e 16.777.216 /56.
 /64 provê apenas uma rede e todas as normas IPv6 contraindicam
esse tipo de concessão.

Eriberto nov. 2012

O que muda no IPv6?
 Surge o prefixo. É a parte do IP que identifica a rede.
 Não há mais o ARP. Usase neighbor discovery, na camada 3 (OSI).
 Fragmentação de pacotes somente na origem. MTU Path Discovery.
 Criptografia IPSec opcional, aplicada à camada 3 (OSI).
 NAT e DHCP são indesejáveis.
 Zeroconf é um recurso nativo e baseiase no endereço MAC.
 Todos os zeros devem ser simplificados mas isso não pode gerar
ambiguidade.
 Placas de rede podem ter vários endereços IPs. Antes isso não era
possível.
 Introduzido o conceito de cabeçalhos de extensão.

Eriberto nov. 2012

Comparação IPv4 / IPv6
 Exemplo de simplificação de zeros à esquerda:
2001:0470:0004:0a73:0000:0000:0000:0002
2001:470:4:a73::2
 Não pode haver ambiguidade!
2001:0470:0000:0000:0002:0000:0000:0002
2001:470::2:0:0:2
 Loopback:
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001  ::1

 Endereço não especificado (esta máquina, no IPv4):
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000  ::

Eriberto nov. 2012

Alguns endereços IPv6 especiais
 2001:db8::/32 documentação.
 fc00::/7 correlato ao antigo conceito de IPs privados (pouco usado).
 ff00::/8 multicast.
 fe80::/10 link local (redes automáticas).
 Exemplo de esquema de endereço IPv6 comum atualmente:
2001:db8::172:21:0:100
Equivale a:
2001:0db8:0000:0000:0172:0021:0000:0100

Eriberto nov. 2012

root@libra:~# ifconfig | grep inet B 1
eth0      Link encap:Ethernet  Endereço de HW f0:4d:a2:e5:ef:7e
          inet end.: 172.16.0.1  Bcast:172.16.255.255  Masc:255.255.0.0
          endereço inet6: fe80::f24d:a2ff:fee5:ef:7e/64 Escopo:Link

lo        Link encap:Loopback Local
          inet end.: 127.0.0.1  Masc:255.0.0.0
          endereço inet6: ::1/128 Escopo:Máquina

sit0      Link encap:IPv6 sobre IPv4
          endereço inet6: ::127.0.0.1/96 Escopo:Desconhecido
          endereço inet6: ::172.16.0.1/96 Escopo:Compat

sit1      Link encap:IPv6 sobre IPv4
          endereço inet6: 2001:470:3:a33::2/64 Escopo:Global
          endereço inet6: fe80::ac15:1/64 Escopo:Link

Eriberto nov. 2012


Eriberto nov. 2012

IPv4

Eriberto nov. 2012

IPv6

Eriberto nov. 2012

IPv4 IPv6

Eriberto nov. 2012

Exemplo de tráfego IPv6
IP6 2001:470:4:a73::2.49246 > 2001:4f8:0:2::d.80: Flags [S], seq 300910167, win 14200, options [mss
1420,sackOK,TS val 4482454 ecr 0,nop,wscale 7], length 0

IP6 2001:4f8:0:2::d.80 > 2001:470:4:a73::2.49246: Flags [S.], seq 1289333953, ack 300910168, win 65535,
options [mss 1420,nop,wscale 3,sackOK,TS val 2471840408 ecr 4482454], length 0

IP6 2001:470:4:a73::2.49246 > 2001:4f8:0:2::d.80: Flags [.], ack 1289333954, win 111, options [nop,nop,TS val
4482524 ecr 2471840408], length 0

IP6 2001:470:4:a73::2.49246 > 2001:4f8:0:2::d.80: Flags [P.], seq 300910168:300910821, ack 1289333954, win
111, options [nop,nop,TS val 4482656 ecr 2471840408], length 653

IP6 2001:4f8:0:2::d.80 > 2001:470:4:a73::2.49246: Flags [P.], seq 1289333954:1289334860, ack 300910821, win
8272, options [nop,nop,TS val 2471841221 ecr 4482656], length 906

4482725 ecr 2471841221], length 0

IP6 2001:470:4:a73::2.49246 > 2001:4f8:0:2::d.80: Flags [F.], seq 300910821, ack 1289334860, win 126, options
[nop,nop,TS val 4483570 ecr 2471841221], length 0

IP6 2001:4f8:0:2::d.80 > 2001:470:4:a73::2.49246: Flags [F.], seq 1289334860, ack 300910822, win 8272, options
[nop,nop,TS val 2471844879 ecr 4483570], length 0

4483653 ecr 2471844879], length 0

Eriberto nov. 2012

Conclusão
 O IPv4 foi criado em uma época na qual não se vislumbrava um
crescimento tão agressivo por parte da Internet.
 Os mecanismos NAT, CIDR, DHCP e endereços privados foram
criados, na década de 1990, para frear a exaustão de IPs.
 O IPv6 surgiu, ainda na década de 1990, para substituir o IPv4.
 Já acabaram os IPs do IPv4 na IANA!
 Sabia que, em breve, o seu carro e o seu relógio terão muitos IPs?
 Você está pronto para utilizar IPv6 desde já???

Eriberto nov. 2012

Referências bibliográficas
 IETF. RFC 2460 IPv6. http://www.rfceditor.org/rfc/rfc2460.txt.
 _____. RFC 5156 Specialuse IPv6 addresses. http://www.rfc
editor.org/rfc/rfc5156.txt.
 IPV6.BR. IPv6 oficial no Brasil. http://ipv6.br.
 IPV6.COM. The source for IPv6 information. http://ipv6.com.
 MOTA FILHO, João Eriberto. Redes TCP/IP.
http://bit.ly/redes_tcpip.
 ?. History of TCP/IP. http://student.ingsteen.se/IPv4/TCPIP.pdf.

Esta palestra está disponível em:
http://eriberto.pro.br
Sigame no Twitter @eribertomota.

Eriberto nov. 2012

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