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IPv6
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              Gilberto Sudré
          gilberto@sudre.com.br

        http://gilberto.sudre.com.br
Gilberto Sudré

                 2
Agenda
         » TCP/IP

         » IPv4

         » IPv6

         » IPv6 Mitos e Verdades

         » Técnicas para migração IPv4 x IPv6

         » E agora? Próximos passos
Gilberto Sudré

                                                3
TCP/IP
Histórico do TCP/IP
         » O padrão histórico e técnico da Internet é o modelo TCP/IP

         » Desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados
           Unidos (DoD)

         » Guerra fria
                 − Transmissão de pacotes a qualquer hora e em qualquer condição
                 − Máquinas no comando


         » Este problema de projeto extremamente difícil originou a
           criação do modelo TCP/IP


Gilberto Sudré

                                                                                   5
TCP/IP
         » O TCP/IP foi projetado como um padrão ABERTO

         » Isto queria dizer que qualquer pessoa tinha a
           liberdade de usar o TCP/IP

         » Isto ajudou muito no rápido desenvolvimento do
           TCP/IP como padrão




Gilberto Sudré

                                                            6
O Modelo TCP/IP
         » O modelo TCP/IP tem as seguintes camadas:




Gilberto Sudré

                                                       7
IPv4
Problemas do IPv4
         » Espaço limitado de endereçamento
                 − Endereço com tamanho de 32 Bits
                 − “A rede terá no máximo 1000 máquinas”


         » Soluções alternativas para dar sobrevida ao IP
                 − NAT
                 − Endereços reservados


         » Campos obsoletos e inúteis no cabeçalho

         » Grandes tabelas de roteamento
                 − Carga maior para os roteadores
Gilberto Sudré

                                                            9
Cabeçalho do IPv4


                 Version         IHL          Type of Service                Total Length




                             Identification                       Flags           Fragment Offset



                  Time to Live                 Protocol                   Header Checksum


                                                     Source Address

                                                 Destination Address

                                         Options                                            Padding


Gilberto Sudré

                                                                                                      10
Esgotamento de endereços




Gilberto Sudré

                                    11
Esgotamento de endereços




Gilberto Sudré

                                    12
IPv6
História do IPv6
         » IPv6 foi proposto como parte da RFC1752 em janeiro
           de 1995

         » Previsão de falta de endereços

         » IPv5 existiu?
                 − Internet Stream Protocol (RFC1190)




Gilberto Sudré

                                                                14
Objetivos do IPv6
         » Aumento do espeço de endereçamento

         » Permitir tabelas de roteamento menores

         » Remover campos e informações inúteis do IPv4

         » Suporte nativo a:
                 − Criptografia
                 − Autenticação
                 − Multicast
                 − QoS
Gilberto Sudré

                                                          15
Objetivos do IPv6
         » Aumento do espeço de endereçamento

         » Permitir tabelas de roteamento menores

         » Remover campos e informações inúteis do IPv4

         » Suporte nativo a:
                 − Criptografia
                 − Autenticação
                 − Multicast
                 − QoS
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                                                          16
Vantagens do IPv6
         » Acaba com a necessidade de NAT para evitar a
           perda de endereços

         » Cabeçalho
                 − Sem campos desnecessários
                 − Campos opcionais


         » Possibilidade de coexistir com o IPv4



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                                                          17
Vantagens do IPv6
         » Segurança
                 − Suporte a autenticação
                 − Suporte nativo a criptografia
                 − Enorme espaço de endereçamento (scan?)


         » Recursos avançados de autoconfiguração

         » Preparado para o ambiente móvel
                 − Mobile IPv6
                 − Smartphones

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                                                            18
Suporte do IPv6 pelos SOs
         »       Solaris 8 +
         »       Linux 2.2 +
         »       Windows 2000 (com patch), XP SP2 +
         »       FreeBSD 4.0
         »       OpenBSD 2.7
         »       NetBSD 1.5




Gilberto Sudré

                                                      19
Suporte do IPv6 por aplicativos
         »       Apache
         »       Sendmail
         »       ntp
         »       nntp
         »       Bind
         »       FTP
         »       Ping
         »       Traceroute
         »       ....

Gilberto Sudré

                                           20
Os endereços IPv6
         » 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


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

Gilberto Sudré

                                                                                   21
Os endereços IPv6
         » Apresentação

                 − Sequência de oito conjuntos de quatro digitos
                   Hexadecimais separados por dois pontos

                 − Zeros a esquerda podem ser suprimidos


                 − Sequência de zeros contíguos pode ser substituída por
                   “::”

                 − Somente uma sequência de zeros pode ser “encurtada”
Gilberto Sudré

                                                                           22
Os endereços IPv6
         » Considerando o endereço

                 3FFE:3700:0200:00FF:0000:0000:0000:0001

         » Ele pode ser escrito como

                 3FFE:3700:200:FF:0:0:0:1   ou

                 3FFE:3700:200:FF::1

Gilberto Sudré

                                                           23
Os endereços IPv6
         » Unicast
                 − Transmissão de um pacote a partir de uma única interface com
                   destino a uma outra e exclusiva interface identificada pelo endereço
                   de destino


         » Multicast
                 − Transmissão de um pacote de uma única interface com destino a um
                   grupo de interfaces identificadas pelo endereço de destino


         » Anycast
                 − Transmissão de um pacote de uma única interface com destino a um
                   grupo de interfaces identificadas pelo endereço de Anycast
                 − A mensagem será entregue para uma interface (a mais perto de
                   acordo com as tabelas de roteamento)
Gilberto Sudré

                                                                                          24
Os endereços IPv6
         » Não existe mais Broadcast no IPv6
                 − Esta função foi transferida para o Multicast
                 − Devido a isto endereços com todos os bits “1” ou “0” são
                   legais e possíveis


         » Endereço de Loopback
                 − No IPv6 se tornou ::1
                 − A mesma função que o 127.0.0.1 no IPv4


         » Não existe fragmentação intermediária no IPv6
                 − Função Path MTU discovery

Gilberto Sudré

                                                                              25
O Cabeçalho IPv6
         » Embora o tamanho do endereço IPv6 seja quatro
           vezes maior que o IPv4, o seu cabeçalho é apenas
           duas vezes maior

         » Um cabeçalho mais simples implica em menos
           processamento para cada pacote
                 − Útil para redes de alta velocidade




Gilberto Sudré

                                                              26
O cabeçalho IPv6

                 Version     Traffic Class          Flow Label




                       Payload Length        Next Header   Hop Limit




                                 Source Address




                            Destination Address

Gilberto Sudré

                                                                       27
O cabeçalho IPv6
                   IPv4 Header                                            IPv6 Header
 Version     IHL    Type of Service           Total Length
                                                                Version    Traffic Class       Flow Label

                                                   Fragment
           Identification             Flags
                                                    Offset
                                                                                            Next
Time to Live         Protocol          Header Checksum               Payload Length                   Hop Limit
                                                                                           Header

                      Source Address
                   Destination Address
                   Options                            Padding                Source Address

       - Nome mantido do IPv4 para o IPv6
       - Campo removido no IPv6
       - Nome e posição mudado no IPv6
                                                                          Destination Address
       - Novo campo no IPv6
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                                                                                                              28
O cabeçalho IPv6
         » Cabeçalhos de extensão

                 − Chamados de sub-cabeçalhos (sub-headers)


                 − Utilizados para
                    • Criptografia
                    • Autenticação
                    • Fragmentação




Gilberto Sudré

                                                              29
O cabeçalho IPv6




Gilberto Sudré

                            30
Roteamento IPv6
         » Atualmente muitos hosts não conseguem trabalhar de
           forma eficiente, calculando a melhor rota entre
           destinos

         » Problema:
                 − Roteadores devem manter grandes tabelas de
                   roteamento
                 − Aumento no processamento e armazenamento nestes
                   dispositivos



Gilberto Sudré

                                                                     31
Roteamento IPv6
         » Solução:
                 − Agregação de entradas na tabela de rotas
                 − Criação de roteamento por domínio
                 − Criação de formas de hierarquizar os endereços


         » A solução proposta pelo IPv6 é usar endereços de
           provedores
                 − Desde que estes endereços possam ser utilizados
                   dentro da topologia hierárquica da rede



Gilberto Sudré

                                                                     32
Roteamento IPv6
         » No caso de endereços internacionais

                 − O prefixo de um determinado país deve ser consistente
                   e começar com os mesmos bits iniciais




Gilberto Sudré

                                                                           33
IPv6

Mitos e Verdades
Mito: O 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



Gilberto Sudré

                                                  35
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 “desmistificar” o IPv6

Gilberto Sudré

                                                               36
Mito: IPv6 é mais lento
         » Cabeçalho do IPv6 é mais simples e de tamanho fixo

         » Sem verificação de erros
                 − Isto já é realizado pelo TCP !


         » Controle de fluxo

         » Resultado: O roteamento é mais rápido !!!



Gilberto Sudré

                                                                37
Mito: IPv6 é mais lento
         » O atual recorde de taxa de transmissão é do IPv6
                 − 30.000 km de distância (via terra) e passando por 6
                   redes internacionais (mais de ¾ da circunferência da
                   Terra).
                 − Throughput de 9,08 Gbps
                 − 10.75% mais rápido que o recorde do IPv4 (7.99 Gbps)




Gilberto Sudré

                                                                          38
Tecnicas para a
   migração

 IPv4 >> IPv6
Migração IPv4 >> IPv6
         » Pilha de protocolo dupla         IPv6 Enabled




                                                 Internet




                                      IPv6 Enabled          IPv4-Only
Gilberto Sudré

                                                                        40
Migração IPv4 >> IPv6
         » Túneis “6to4”         IPv6 Enabled




                                     Internet



                                                IPv4-Only




                                 IPv6 Enabled
Gilberto Sudré

                                                            41
Migração IPv4 >> IPv6
         » Tradução IPv4 x IPv6   IPv6 Enabled




                                      Internet




                                    IPv4-Only
Gilberto Sudré

                                                 42
E agora...

O que fazer?
Cenário 1:
         Não 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 quando?)

         » Custos altos para uma implantação rápida

         » Tempos de planejamento curtos, implicam em mais
           erros...
Gilberto Sudré

                                                             44
Cenário 2:
         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...
Gilberto Sudré

                                                                 45
Cenário 3:
         Comece agora, faça por etapas
         » Procedimento de compra
                 − Equipamentos compatíveis com o IPv6


         » Verifique seu hardware e software

         » Planeje cada etapa e faça testes

         » Um serviço de cada vez
                 − Núcleo
                 − Clientes


         » Prepare-se para desligar o IPv4
Gilberto Sudré

                                                         46
Conclusão
Conclusão
         » IPv6 não é uma promessa é uma realidade
                 − Suporte nativo nos sistemas operacionais mais novos
                 − Já é presente um muitas redes de grande porte
                 − Comece a estudar o IPv6 a partir de “ontem”


         » Planeje a criação da sua rede IPv6 com calma, você
           AINDA tem tempo

         » Teste todas as soluções exaustivamente

         » O IPv4 ainda vai permenecer por algum tempo, assim a
           sua rede deverá possuir os dois tipos de acesso
Gilberto Sudré

                                                                         48
Para saber mais...
         » http://www.ipv6.br
                 − Artigos, novidades


         » http://www.ipv6.br/basico
                 − Apostilas


         » http://www.ipv6.br/curso
                 − Curso a distância


         » http://ipv6-pt.ning.com
                 − Comunidade, fórum, blog
Gilberto Sudré

                                             49
Perguntas




Gilberto Sudré

                   50
IPv6
Você está preparado para ele?
              Gilberto Sudré
          gilberto@sudre.com.br

        http://gilberto.sudre.com.br

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IPv6: Você está preparado para ele?

  • 1. IPv6 Você está preparado para ele? Gilberto Sudré gilberto@sudre.com.br http://gilberto.sudre.com.br
  • 3. Agenda » TCP/IP » IPv4 » IPv6 » IPv6 Mitos e Verdades » Técnicas para migração IPv4 x IPv6 » E agora? Próximos passos Gilberto Sudré 3
  • 5. Histórico do TCP/IP » O padrão histórico e técnico da Internet é o modelo TCP/IP » Desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD) » Guerra fria − Transmissão de pacotes a qualquer hora e em qualquer condição − Máquinas no comando » Este problema de projeto extremamente difícil originou a criação do modelo TCP/IP Gilberto Sudré 5
  • 6. TCP/IP » O TCP/IP foi projetado como um padrão ABERTO » Isto queria dizer que qualquer pessoa tinha a liberdade de usar o TCP/IP » Isto ajudou muito no rápido desenvolvimento do TCP/IP como padrão Gilberto Sudré 6
  • 7. O Modelo TCP/IP » O modelo TCP/IP tem as seguintes camadas: Gilberto Sudré 7
  • 9. Problemas do IPv4 » Espaço limitado de endereçamento − Endereço com tamanho de 32 Bits − “A rede terá no máximo 1000 máquinas” » Soluções alternativas para dar sobrevida ao IP − NAT − Endereços reservados » Campos obsoletos e inúteis no cabeçalho » Grandes tabelas de roteamento − Carga maior para os roteadores Gilberto Sudré 9
  • 10. Cabeçalho do IPv4 Version IHL Type of Service Total Length Identification Flags Fragment Offset Time to Live Protocol Header Checksum Source Address Destination Address Options Padding Gilberto Sudré 10
  • 13. IPv6
  • 14. História do IPv6 » IPv6 foi proposto como parte da RFC1752 em janeiro de 1995 » Previsão de falta de endereços » IPv5 existiu? − Internet Stream Protocol (RFC1190) Gilberto Sudré 14
  • 15. Objetivos do IPv6 » Aumento do espeço de endereçamento » Permitir tabelas de roteamento menores » Remover campos e informações inúteis do IPv4 » Suporte nativo a: − Criptografia − Autenticação − Multicast − QoS Gilberto Sudré 15
  • 16. Objetivos do IPv6 » Aumento do espeço de endereçamento » Permitir tabelas de roteamento menores » Remover campos e informações inúteis do IPv4 » Suporte nativo a: − Criptografia − Autenticação − Multicast − QoS Gilberto Sudré 16
  • 17. Vantagens do IPv6 » Acaba com a necessidade de NAT para evitar a perda de endereços » Cabeçalho − Sem campos desnecessários − Campos opcionais » Possibilidade de coexistir com o IPv4 Gilberto Sudré 17
  • 18. Vantagens do IPv6 » Segurança − Suporte a autenticação − Suporte nativo a criptografia − Enorme espaço de endereçamento (scan?) » Recursos avançados de autoconfiguração » Preparado para o ambiente móvel − Mobile IPv6 − Smartphones Gilberto Sudré 18
  • 19. Suporte do IPv6 pelos SOs » Solaris 8 + » Linux 2.2 + » Windows 2000 (com patch), XP SP2 + » FreeBSD 4.0 » OpenBSD 2.7 » NetBSD 1.5 Gilberto Sudré 19
  • 20. Suporte do IPv6 por aplicativos » Apache » Sendmail » ntp » nntp » Bind » FTP » Ping » Traceroute » .... Gilberto Sudré 20
  • 21. Os endereços IPv6 » 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 » Ou Seja: − ~ 56 octilhões (5,6x1028) de endereços IP por ser humano. − ~ 79 octilhões (7,9x1028) de endereços a mais do que no IPv4. Gilberto Sudré 21
  • 22. Os endereços IPv6 » Apresentação − Sequência de oito conjuntos de quatro digitos Hexadecimais separados por dois pontos − Zeros a esquerda podem ser suprimidos − Sequência de zeros contíguos pode ser substituída por “::” − Somente uma sequência de zeros pode ser “encurtada” Gilberto Sudré 22
  • 23. Os endereços IPv6 » Considerando o endereço 3FFE:3700:0200:00FF:0000:0000:0000:0001 » Ele pode ser escrito como 3FFE:3700:200:FF:0:0:0:1 ou 3FFE:3700:200:FF::1 Gilberto Sudré 23
  • 24. Os endereços IPv6 » Unicast − Transmissão de um pacote a partir de uma única interface com destino a uma outra e exclusiva interface identificada pelo endereço de destino » Multicast − Transmissão de um pacote de uma única interface com destino a um grupo de interfaces identificadas pelo endereço de destino » Anycast − Transmissão de um pacote de uma única interface com destino a um grupo de interfaces identificadas pelo endereço de Anycast − A mensagem será entregue para uma interface (a mais perto de acordo com as tabelas de roteamento) Gilberto Sudré 24
  • 25. Os endereços IPv6 » Não existe mais Broadcast no IPv6 − Esta função foi transferida para o Multicast − Devido a isto endereços com todos os bits “1” ou “0” são legais e possíveis » Endereço de Loopback − No IPv6 se tornou ::1 − A mesma função que o 127.0.0.1 no IPv4 » Não existe fragmentação intermediária no IPv6 − Função Path MTU discovery Gilberto Sudré 25
  • 26. O Cabeçalho IPv6 » Embora o tamanho do endereço IPv6 seja quatro vezes maior que o IPv4, o seu cabeçalho é apenas duas vezes maior » Um cabeçalho mais simples implica em menos processamento para cada pacote − Útil para redes de alta velocidade Gilberto Sudré 26
  • 27. O cabeçalho IPv6 Version Traffic Class Flow Label Payload Length Next Header Hop Limit Source Address Destination Address Gilberto Sudré 27
  • 28. O cabeçalho IPv6 IPv4 Header IPv6 Header Version IHL Type of Service Total Length Version Traffic Class Flow Label Fragment Identification Flags Offset Next Time to Live Protocol Header Checksum Payload Length Hop Limit Header Source Address Destination Address Options Padding Source Address - Nome mantido do IPv4 para o IPv6 - Campo removido no IPv6 - Nome e posição mudado no IPv6 Destination Address - Novo campo no IPv6 Gilberto Sudré 28
  • 29. O cabeçalho IPv6 » Cabeçalhos de extensão − Chamados de sub-cabeçalhos (sub-headers) − Utilizados para • Criptografia • Autenticação • Fragmentação Gilberto Sudré 29
  • 31. Roteamento IPv6 » Atualmente muitos hosts não conseguem trabalhar de forma eficiente, calculando a melhor rota entre destinos » Problema: − Roteadores devem manter grandes tabelas de roteamento − Aumento no processamento e armazenamento nestes dispositivos Gilberto Sudré 31
  • 32. Roteamento IPv6 » Solução: − Agregação de entradas na tabela de rotas − Criação de roteamento por domínio − Criação de formas de hierarquizar os endereços » A solução proposta pelo IPv6 é usar endereços de provedores − Desde que estes endereços possam ser utilizados dentro da topologia hierárquica da rede Gilberto Sudré 32
  • 33. Roteamento IPv6 » No caso de endereços internacionais − O prefixo de um determinado país deve ser consistente e começar com os mesmos bits iniciais Gilberto Sudré 33
  • 35. Mito: O 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 Gilberto Sudré 35
  • 36. 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 “desmistificar” o IPv6 Gilberto Sudré 36
  • 37. Mito: IPv6 é mais lento » Cabeçalho do IPv6 é mais simples e de tamanho fixo » Sem verificação de erros − Isto já é realizado pelo TCP ! » Controle de fluxo » Resultado: O roteamento é mais rápido !!! Gilberto Sudré 37
  • 38. Mito: IPv6 é mais lento » O atual recorde de taxa de transmissão é do IPv6 − 30.000 km de distância (via terra) e passando por 6 redes internacionais (mais de ¾ da circunferência da Terra). − Throughput de 9,08 Gbps − 10.75% mais rápido que o recorde do IPv4 (7.99 Gbps) Gilberto Sudré 38
  • 39. Tecnicas para a migração IPv4 >> IPv6
  • 40. Migração IPv4 >> IPv6 » Pilha de protocolo dupla IPv6 Enabled Internet IPv6 Enabled IPv4-Only Gilberto Sudré 40
  • 41. Migração IPv4 >> IPv6 » Túneis “6to4” IPv6 Enabled Internet IPv4-Only IPv6 Enabled Gilberto Sudré 41
  • 42. Migração IPv4 >> IPv6 » Tradução IPv4 x IPv6 IPv6 Enabled Internet IPv4-Only Gilberto Sudré 42
  • 44. Cenário 1: Não 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 quando?) » Custos altos para uma implantação rápida » Tempos de planejamento curtos, implicam em mais erros... Gilberto Sudré 44
  • 45. Cenário 2: 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... Gilberto Sudré 45
  • 46. Cenário 3: Comece agora, faça por etapas » Procedimento de compra − Equipamentos compatíveis com o IPv6 » Verifique seu hardware e software » Planeje cada etapa e faça testes » Um serviço de cada vez − Núcleo − Clientes » Prepare-se para desligar o IPv4 Gilberto Sudré 46
  • 48. Conclusão » IPv6 não é uma promessa é uma realidade − Suporte nativo nos sistemas operacionais mais novos − Já é presente um muitas redes de grande porte − Comece a estudar o IPv6 a partir de “ontem” » Planeje a criação da sua rede IPv6 com calma, você AINDA tem tempo » Teste todas as soluções exaustivamente » O IPv4 ainda vai permenecer por algum tempo, assim a sua rede deverá possuir os dois tipos de acesso Gilberto Sudré 48
  • 49. Para saber mais... » http://www.ipv6.br − Artigos, novidades » http://www.ipv6.br/basico − Apostilas » http://www.ipv6.br/curso − Curso a distância » http://ipv6-pt.ning.com − Comunidade, fórum, blog Gilberto Sudré 49
  • 51. IPv6 Você está preparado para ele? Gilberto Sudré gilberto@sudre.com.br http://gilberto.sudre.com.br