Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO...

60
Ing. Anaylen López, MSc Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS Modulo II: Nuevas Tendencias en Redes de Comunicacione

Transcript of Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO...

Page 1: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.Abril 2012

UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDAVICERRECTORADO ACADÉMICO

DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADODIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS

Modulo II: Nuevas Tendencias en Redes de Comunicaciones

Page 2: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Contenido del Modulo

Introducción a la tendencia de las redes en el Internet.

Evolución histórica del protocolo IP. Limitaciones de IPv4 y

necesidad de un nuevo protocolo (IPv6).

Direccionamiento IPv6. Tipos de direcciones IPv6 (unicast,

multicast, anycast).

Enrutamiento con IPv6. PSTN.

Voz sobre IP (VoIP) como nuevo paradigma de

comunicación. Digitalización. CODECs. RTP (Real-Time

Transport Protocol). Protocolos de sesión. Multicast y

Anycast.

Calidad de Servicio (QoS).

Page 3: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Page 4: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Historia

Diseñado por Steve Deering de Xerox PARC y Craig Mudge.

El diseño y desarrollo del nuevo protocolo IPv6 inició hacia 1990 por IETF (Internet Engineering Task Force).

Objetivo: Solucionar el agotamiento de las direcciones IP. IPNG: Departamento de investigación de diferentes

procedimientos para solución el problema presentado. (1993). SIPP (Simple IP Plus): Cambio del tamaño de dirección IP (de 32

a 128 bits). Especificaciones se finalizaron en 1995, rebautizándose como

IPv6.

JustificaciónMejorar el servicio globalmente proporcionando a futuras celdas telefónicas y dispositivos móviles con sus direcciones propias y permanentes.

Page 5: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Algunas características de IPv6• IP versión 6 (IPv6) es una nueva versión de del IP,

diseñada como sucesora de la versión 4 de IP.

• Los cambios realizados caen en las siguientes categorías:

– Expande las capacidades de direccionamiento: IPv6 incrementa el tamaño de las direcciones IP de 32 bits a 128 bits, para soportar más niveles de la jerarquía de direccionamiento, un número mucho más grande de nodos direccionables y una autoconfiguración más simple.

– La escalabilidad del enrutamiento multicast es mejorado al agregar un campo de ámbito (“scope”) a las direcciones multicast.

Page 6: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Algunas características de IPv6

• Se creó un nuevo tipo de dirección llamada “Anycast” utilizada para enviar un paquete a algún nodo que pertenece a un grupo de nodos.

• El formato de la cabecera es una simplificación del utilizado en IPv4, esto reduce el costo de procesamiento en nodos y routers

• Mejora el soporte de opciones y extensiones permitiendo un reenvío más eficiente, hay menos restricciones en la longitud de las opciones y mayor flexibilidad que permite introducir nuevas opciones en el futuro.

Page 7: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Algunas características de IPv6

• Incluye capacidad de etiquetamiento de flujos que permite marcar los paquetes de tal forma que pueden ser asociados a un “flujo” entre un transmisor y un receptor y se puede solicitar un manejo especial para dichos paquetes (QoS)

• Tiene extensiones para autenticación y privacidad, integridad de datos, y confidencialidad de datos.

Page 8: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

IPv4 IPv6 Direcciones de 32 bits. 4.294.967.296 direcciones de red diferentes. Desperdicio de direcciones IPv4:

1. Enorme crecimiento de Internet.2. Se asignaron bloques de direcciones

grandes (de 16,71 millones de direcciones) a países, e incluso a empresas.

3. Direcciones no utilizadas debido a división de red en subredes.

Subred con 80 hosts, se necesita una subred de 128 direcciones, 48 direcciones restantes no se utilizan.

Cantidad de direcciones insuficiente para la demanda.

Broadcast. Fragmentación en hosts y routers. Incorpora checksum en cabeceras. Arquitectura plana.

Direcciones de 128 bits. 340.282.366.920.938.463.463.374.607.43

1.768.211.456 direcciones (670 mil billones direcciones/mm2) .

Capacidad de ofrecer nuevos servicios: Movilidad, Calidad de Servicio (QoS), Privacidad, Seguridad.

Multicast y Anycast. Fragmentación en hosts. No incorpora checksum en cabeceras. Arquitectura Jerárquica.

Page 9: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

CARACTERÍSTICAS DE IPv6

Mayor espacio de direcciones. “Plug & Play”: Autoconfiguración. Seguridad intrínseca en el núcleo del protocolo (IPsec). Calidad de Servicio (QoS) y Clase de Servicio (CoS). Multicast: Envío de un mismo paquete a un grupo de receptores. Anycast: Envío de un paquete a un receptor dentro de un grupo. Paquetes IP eficientes y extensibles, sin fragmentación en los routers,

alineados a 64 bits y con una cabecera de longitud fija, más simple, que agiliza su procesado por parte del router.

Posibilidad de paquetes con carga útil (datos) de más de 65.535 bytes. Enrutamiento más eficiente en el troncal (backbone) de la red, debido a una

jerarquía de direccionamiento basada en la agregación. Renumeración y “multi-homing” que facilita el cambio de proveedor de

servicios. Características de movilidad.

Page 10: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

TENDENCIAS CONDUCTORAS DE LA NECESIDAD DE IPv6

• Creciente movilidad de los usuarios de Internet.

• Necesidad de mas de 1 IP por persona.• Redes domesticas, demótica y otras redes

similares.• Redes inalámbricas.• Servicios “siempre conectado”• Convergencia de voz, video, y datos

infraestructura basadas en IP.

Page 11: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

PAQUETE IPV6

Cambios de IPv4 a IPv6:

Capacidades expandidas de direccionamiento. Simplificación del formato de la cabecera. Soporte mejorado de extensiones y opciones. Capacidad de etiquetado de flujos. Capacidades de autentificación y encriptación.

Paquete IPv6 está compuesto:

1. Cabecera: Comprende los primeros 40 bytes (320 bits) del paquete.

Dirección de origen y destino (128 bits cada una). Versión de IP (4 bits). Clase de tráfico (8 bits, Prioridad del Paquete). Etiqueta de flujo (20 bits, Calidad de Servicio). Longitud del campo de datos (16 bits). Cabecera siguiente (8 bits). Límite de saltos hop limit (8 bits, Tiempo de Vida).

2. Datos: No supera 64 KB, debido a que la cabecera es de longitud fija.

Page 12: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Formato del datagrama IPv6

Clase de tráfico

Siguiente header

Etiqueta de Flujo

Límite de saltos

Versión

Longitud de los datos

Dirección IP origen

Dirección IP destino

32 bits

Hea

der

IP

v6

Los datos o el siguiente header comienzan aquí...

Page 13: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

IPv6 Extension Headers

• En IPv6, la información opcional es codificada en cabeceras diferentes que pueden ser colocadas entre la cabecera IPv6 y las cabeceras de los protocolos de capas superiores.

– Extension Header Order

– Options

– Hop-by-Hop Options Header

– Routing Header

– Fragment Header

– Destination Options Header

– No Next Header

Page 14: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Direcciones IPv6 (RFC 3513)

• IPv6 provee un espacio de direcciones de 128 bits (IPv4 tiene 32 bits)

• Hay tres tipos de direcciones en IPv6– Unicast– Anycast– Multicast

• No hay direcciones broadcast en IPv6

• Todas las direcciones IP se asignan a interfaces, no a nodos. Una dirección IPv6 unicast se refiere a una sola interface. Como cada interface pertenece a un solo nodo, cualquier dirección unicast de una interface de un nodo puede ser utilizada para identificar el nodo.

Page 15: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Representación en texto de direcciones IPv6

• Hay tres formas• FORMATO 1: La forma x:x:x:x:x:x:x:x, donde

las x son valores hexadecimales de ocho campos, cada uno con 16 bits. Por ejemplo:

• FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210

• 1080:0:0:0:8:800:200C:417A

Page 16: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Representación en texto de direcciones IPv6

• FORMATO 2: El uso de "::" indica uno o más grupos de 16 bits cuyo valor es cero. "::" solamente puede aparecer una vez en la dirección. Por ejemplo:

• 1080:0:0:0:8:800:200C:417A (dirección unicast)

• FF01:0:0:0:0:0:0:101 (dirección multicast)

• 0:0:0:0:0:0:0:1 (dirección loopback, la equivalente en IPv4 a 127.0.0.1)

• 0:0:0:0:0:0:0:0 la dirección “unspecified”

pueden representarse como:

• 1080::8:800:200C:417A,

• FF01::101,

• ::1

• ::

Page 17: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Representación en texto de direcciones IPv6

• FORMATO 3: Una forma alternativa que es más conveniente cuando se trabaja en ambientes mezclados IPv4 e IPv6 es x:x:x:x:x:x:d.d.d.d, donde las 'x’ son valores hexadecimales de seis campos, más significativos de la dirección, de 16 bits y las 'd’ son valores decimales de los cuatro campos, menos significativos de la dirección, de 8 bits (la representación estándar IPv4). – 0:0:0:0:0:0:13.1.68.3

– 0:0:0:0:0:FFFF:129.144.52.38

– o en la forma comprimida ::13.1.68.3 y ::FFFF:129.144.52.38

Page 18: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Representación en texto de prefijos de red en IPv6

• La representación de prefijos de red es similar a la utilizada en IPv4 en notación CIDR.

• El prefijo es representado por la notación: – Dirección-ipv6/longitud-de-prefijo,

– donde • dirección-ipv6 es una dirección representada en

cualquiera de los tres métodos mostrados antes y

• longitud-de-prefijo es un valor decimal especificando cuántos de los bits, colocados más a la izquierda, de la dirección comprenden el prefijo.

Page 19: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Representación en texto de prefijos de red en IPv6

• Por ejemplo: para representar el prefijo (hexadecimal) 12AB00000000CD3 de 60 bits (hexadecimal) se puede representar de la siguiente manera:– 12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:00

00/60– 12AB::CD30:0:0:0:0/60– 12AB:0:0:CD30::/60

Page 20: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Representación en texto de prefijos de red red en IPv6

• Las siguientes son representaciones incorrectas del mismo prefijo:– 12AB:0:0:CD3/60 Se pueden descartar ceros a la

izquierda de los campos de 16 bits, pero no ceros a la derecha

– 12AB::CD30/60 La dirección a la izquierda del slash "/" será expandida como 12AB:0000:0000:0000:0000:000:0000:CD30

– 12AB::CD3/60 La dirección a la izquierda del slash "/" será expandida como 12AB:0000:0000:0000:0000:000:0000:0CD3

Page 21: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Representación en texto de prefijos de red en IPv6

• Cuando se desea escribir la dirección del nodo y el prefijo de red de dicho nodo (e.g., el prefijo de subred del nodo), los dos pueden ser combinados como

• la dirección del nodo 12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF

• y su número de subred 12AB:0:0:CD30::/60

• puede ser abreviada como• 12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF/60

Page 22: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

CABECERA PRINCIPAL IPv4

Page 23: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

CABECERA PRINCIPAL IPv6

Version: Tipo de IP utilizada en 4 bits.

Traffic Class: Tipo de tráfico (asignación de prioridades al trafico según necesidades).

Flow Label (etiqueta de flujo): Tratamiento eficiente de flujos de información.

Payload Length: Tamaño de datos enviados en la trama. Next Header: Indicador de cabeceras adicionales o de extensión. Hop Limit: Límite de saltos (antiguo TTL IPv4).

Page 24: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

CABECERAS EXTENDIDAS

Cabecera de opciones ´Hop by Hop`: Opciones que analiza cada uno de los routers por los que viaja la trama. Cada opción está formada por la tripleta (tipo, longitud, valor).

Cabecera de opciones de destino: Cabecera que se procesa por los routers de acuerdo a su posición en la trama.

Al inicio: Es procesada por todos los routers que figuren en dicha cabecera.

Al final: Es procesada solamente por el destino final.

Cabecera de encaminamiento: Determina el camino que debe seguir un paquete desde el host origen al destino mediante una lista especifica de direcciones. Longitud variable.

Cabecera de fragmentación: Proporciona información acerca del número de fragmento correspondiente, la secuencia y un identificador del paquete completo al que pertenece.

Page 25: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

CABECERAS EXTENDIDAS

Cabecera de seguridad: Existen dos cabeceras de extensión para seguridad.

1ra: Permite autenticar el tráfico IP.

2da: Permite cifrar completa o parcialmente los paquetes.

Cabecera de autenticación: Verificar la integridad y autenticidad de los datos.

MIC (Message Integrity Code), similar a CRC.

Cabecera de cifrado (de encriptación): Permite la encriptación de datos para que no sean leidos por los routers por donde atraviesa.

ESP (Encapsulating Security Payload): Encriptación a nivel de red.

Page 26: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

DIRECCION EN IPv6

Formato de una dirección IPv6 unicast

Topología unicast

Unicast: Indica una sóla interfaz de destino.

Page 27: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

DIRECCIÓN EN IPv6

Un paquete enviado a una dirección multicast es entregado a todas las interfaces identificadas por dicha dirección.

Multicast: Una misma dirección sirve para indicar como destino a un grupo de interfaces.

Page 28: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Anycast:

Identificador para un conjunto de interfaces (típicamente pertenecen a diferentes nodos). Un paquete enviado a una dirección anycast es entregado en una (cualquiera) de las interfaces identificadas con dicha dirección (la más próxima, de acuerdo a las medidas de distancia del protocolo de encaminado). Nos permite crear, por ejemplo, ámbitos de redundancia, de forma que varias máquinas puedan ocuparse del mismo tráfico según una secuencia determinada (por el routing), si la primera “cae”.

DIRECCIONES ANYCAST IPv6

• Una dirección anycast IPv6 es una dirección que es asignada a más de una interface (que normalmente pertenecen a diferentes nodos), con la propiedad que un paquete enviado a una dirección anycast es enrutado a la interface más cercana que tenga dicha dirección de acuerdo con las métricas de los protocolos de enrutamiento.

• Las direcciones anycast son asignadas del espacio de direcciones unicast, utilizando cualquiera de los formatos definidos para direcciones unicast. De esta forma, las direcciones anycast no se pueden distinguir sintácticamente de las unicast.

Page 29: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

DIRECCIÓN EN IPv6

Formato de una dirección IPv6 unicast

Topología unicast

Unicast: Indica una sóla interfaz de destino.

Page 30: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Capa IP dual

• Es una implementación de la pila de protocolos TCP/IP que incluyen ambas, una capa de Internet IPv4 y una capa de Internet IPv6.

• Este es un mecanismo utilizado por nodos IPv6/IPv4 para que nodos IPv4 se puedan comunicar con nodos IPv6.

• Una pila dual IP contiene una implementación de protocolos de capa host-a-host tales como TCP y UDP.

• Todos los protocolos de capas superiores en una implementación de pila dual IP pueden comunicarse sobre IPv4, IPv6 o IPv6 en túnel en IPv4.

Aplicación

Transporte

Acceso de Red

IPv6 IPv4

Page 31: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Túnel IPv6 sobre IPV4• El túnel IPv6 sobre IPv4 es la encapsulación de

paquetes IPv6 con un encabezado IPv4 para que los paquetes IPv6 puedan ser enviados sobre infraestructura IPv4. Dentro del encabezado IPv4:

• El campo de protocolo de IPv4 es puesto a 41 para indicar que es un paquete IPv6 encapsulado.

• Los campos origen y destino son asignados para direcciones IPv4 para los extremos del túnel.

• Los extremos del túnel son configurados manualmente como parte de la Interface del túnel o están automáticamente derivados desde la interface transmisora, la dirección del próximo salto de la ruta en cuestión o de las direcciones IPv6 fuente y destino en la cabecera IPv4.

Page 32: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Túnel IPv6 sobre IPv4

Page 33: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Infraestructura DNS

• Una infraestructura DNS será necesaria para la coexistencia exitosa de ambos protocolos, debido al prevaleciente uso de nombres en vez de números para referirse a los recursos de la red.

• Actualizar la infraestructura del DNS consiste en alimentar a los servidores DNS con registros para poder soportar resoluciones nombre a direcciones y direcciones a nombres IPv6. Después de que las direcciones son obtenidas a través de la consulta a un DNS, el nodo origen debe seleccionar que direcciones serán utilizadas para la comunicación.

Page 34: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Beneficios de IPv6

• * Espacio de direcciones ampliado: IPv6 incrementa el espacio de direcciones de 128 bits, contra 32 bits de IPv4. Esto supone un incremento de espacio de direcciones en un factor de 296. Un incremento en las direcciones permitirá que más de 340 sixtillones de dispositivos tengan su propia dirección IP.

• * Soporte mejorado para extensiones y opciones: Los cambios en la manera en que se codifican las opciones de la cabecera IP permiten un reenvío más eficiente, límites menos rigurosos y mayor flexibilidad para introducir nuevas opciones en el futuro. La implementación de extensiones de encabezado mejorarán la forma en que los enrutadores procesan los paquetes.

• * Formato simplificado del encabezado: El nuevo formato simplificado mejorará la eficiencia en el enrutamiento al procesarse más rápido.

Page 35: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Beneficios de IPv6

• * Etiquetado del tráfico: paquetes relacionados pueden ser tratados como flujos de tráficos, para lo cual, el nodo origen solicita tratamiento especial, como la calidad de servicio (QoS) no estándar o el servicio en tiempo real.

• * Autentificación y privacidad mejorada: Medidas de seguridad son implementadas dentro del protocolo IPv6. Se especifican extensiones para utilizar autentificación, integridad de los datos y confidencialidad de los datos. Con IPv4, el protocolo de seguridad IPSec es opcional. Con IPv6, IPSec es obligatorio. Por obligatorio se puede asumir que se puede asegurar la comunicación entre los dispositivos.

• * Autoconfiguración "plug and play": Autoconfiguración sin necesidad de servidores y facilidades de reconfiguración. Los dispositivos pueden configurar sus propias direcciones IPv6 basándose en la información que reciban del enrutador más próximo.

Page 36: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Beneficios de IPv6

• * Mecanismos de movilidad más eficientes y robustos: IP móvil soporta dispositivos móviles que cambian dinámicamente sus puntos de acceso a la red. Concretamente IPv6 permite a un host IPv6 dejar su subred de origen mientras mantiene transparentemente todas sus conexiones presentes y sigue siendo alcanzable por el resto de la red. Dado el auge de las redes inalámbricas tanto de telefonía celular como redes inalámbricas de área local (WLAN), la movilidad IP será un punto muy importante.

• * Aplicaciones en tiempo real: IPv4 define una red pura orientada a datagramas y, como tal, no existe el concepto de reserva de recursos. Cada datagrama debe competir con los demás y el tiempo de tránsito en la red es muy variable y sujeto a congestión. Por ello, se necesita una extensión que posibilite el envío de tráfico de tiempo real, y así poder hacer frente a las nuevas demandas en este campo.

Page 37: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Beneficios de IPv6• * Tecnologías de ingeniería de tráfico: IPv6 fue diseñado para

permitir soporte a ingeniería de tráfico como diffserv o intserv (RSVP). Aunque no se tenga un estándar de ingeniería de tráfico, la especificación base de IPv6 tiene reservado una campo de 24 bits en la cabecera para esas tecnologías emergentes.

• * Multicast: Multicast es obligatorio en IPv6, el cual era opcional en IPv4. Las especificaciones base de IPv6 por si mismas usan extensivamente multicast.

• * Mejor soporte para redes ad-hoc: El alcance de las direcciones permiten mejor soporte para rede ad-hoc (o "zeroconf", cero configuración). IPv6 soporta direcciones anycast, las cuales pueden contribuir a descubrimiento de servicios.

Page 38: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

ESTRATEGIAS DE TRANSICIÓN

La clave para la transición es la compatibilidad con la base instalada de dispositivos IPv4. Esta afirmación define un conjunto de mecanismos que los hosts y routers IPv6 pueden implementar para ser compatibles con host y routers IPv4.

Doble pila (IPv4 e IPv6): El camino más lógico y evidente de transición es el uso simultáneo de ambos protocolos, en pilas separadas. Los dispositivos con ambos protocolos también se denominan “nodos IPv6/IPv4”. De esta forma, un dispositivo con ambas pilas pueden recibir y enviar tráfico a nodos que sólo soportan uno de los dos protocolos (nodos sólo IPv4 o sólo IPv6). Como ya hemos explicado en el apartado de direcciones especiales IPv6, se pueden emplear la dirección IPv4 (32 bits), anteponiéndole 80 bits con valor cero y 16 bits con valor 1, para crear una dirección IPv6 “mapeada desde IPv4”.

Túneles IPv6 sobre IPv4: Los túneles proporcionan un mecanismo para utilizar las infraestructuras IPv4 mientras la red IPv6 esta siendo implantada. Este mecanismo consiste en enviar datagramas IPv6 encapsulados en paquetes IPv4. Los extremos finales del túnel siempre son los responsables de realizar la operación de encapsulado del paquete/es IPv6 en IPv4.

Page 39: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

ESTADO ACTUAL DE IPv6

DESARROLLADORES Y FABRICANTES: Todos los principales vendedores de sistemas operativos soportan IPv6 en sus nuevas versiones:

Apple Mac OS X, HP, IBM, Microsoft(windows XP, service pack 1/Advanced Newtworking Pack para XP), NET, CE, 200 (SP1 y componentes adicionales), 2003 server), Sun Solaris, BSD, Linux.

Los principales proveedores de infraestructura estan listos para IPv6: -3Com, Nortel, Cisco System, Juniper, Digital, Hitahi, Nokia, Telebit AS, NEC.

Page 40: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

CONCLUSIONES

IPv6 soluciona el problema de agotamiento de direcciones IP presentado por IPv4.

IPv6 es un protocolo maduro que incorpora funcionalidades que robustecen la seguridad, enrutamiento, movilidad, etc.

Gracias al campo flow label, Ipv6 realiza el envío de datagramas de manera mas ágil ganando tiempo y evitando congestionamientos.

Gracias a la estructura de los paquetes IPv6, el tiempo de transmisión es menor así como los recursos de hardware.

Ipv6 no hace fragmentación en cada router sino que la fragmentación se hace la hace sólo en el nodo origen.

Ipv6 aprovecha de mejor manera la arquitectura jerárquica de direcciones dentro de una red.

Ipv6 es mucha más flexible y escalable que IPv4.

Page 41: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

¿Quién distribuye las direcciones en Internet?

IANAInternet Assigned Numbers Authority

ARIN APNIC LACNIC AFRINIC RIPE

American Registry for Internet Numbers Asia Pacific Network Information Centre Latin America and Caribbean Network Information Centre African Network Information Centre Réseaux Internet Protocol Européens

Page 42: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Entidades que hacen los registros regionales en Internet

Page 43: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

¿Qué ocurrirá al agotarse las direcciones IPv4?

• Internet seguirá…• IPv4 e IPv6 coexisitirán durante mucho tiempo• Se seguirán teniendo direcciones IPv4 durante

muchos años (de distintas maneras)• Incremento del uso de NAT• Sin embargo…

– LACNIC desea que IPv6 esté adoptada para el 1/1/2011…

– http://www.lac.ipv6tf.org/

Page 44: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

IPv6 Transition

Roque [email protected]

Page 45: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

What is transition?

IPv4 only.IPv4 Only

1996 - 6Bone is borned

IPv4 Only Experimental IPv6.

Majority: IPv4 traffic. Some IPv6.

Majority: IPv6 traffic. Some IPv4.

1983 -ARPANET Deploys IP

2006 - 6Bone de-activated

2030 ??

Will this happen??

Page 46: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Questions.

• Today:– Does IPv6 only access make sense?– How to give access for both IPv4 and IPv6 using

the same equipments? Answer: Dual Stack.– How to access IPv6 destinations if my provider is

IPv4 only? Answer: Tunnels.• Tomorrow, after IPv4 Depletion:

– How to access IPv4 content through IPv6 only transit?

– How to setup new servers without IPv4 addresses?

– What would happen with old (Win98, etc) equipments?

Page 47: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Dual Stack:

• You need native IPv6 and IPv4 support.• IPv6 on top of link-layer (Ethernet, PPP, HSDPA,

etc.)• Needs supply of IPv4 address, ideally public.• IPv6 network topology = IPv4 network topology.• Equipment will prefer IPv6 from IPv4 if both are

possible.

Page 48: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Tunnels:

Page 49: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Manual Tunnels:

• Needs manual configurations in both sides.• Used by ISP and Enterprises as need fix IPv4

addresses.• Tunnel Brokers: Web application to perform

the server side of the configuration.• Not good for typical Residential customers.

Page 50: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Automatic Tunnels:

• Automatic tunnels:– 6to4.– Teredo.– Other: ISATAP, etc.

• IPv6 over IPv4 Tunnels are set automatically.• IPv6 addresses are also allocated

automatically.• Already available in Apple Airport, Linux,OSX

and Vista even sometimes by default.

Page 51: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

6to4 Basic Overview:

In its basic configuration, 6to4 is used to connect two IPv6 islands across an IPv4 network

Uses special ‘trick’ for the 2002::/16 IPv6 prefix that is reserved for 6to4 use

Next 32 bits of the prefix are the 32 bits of the IPv4 address of the 6to4 router

For example, a 6to4 router on 192.0.1.1 would use an IPv6 prefix of 2002:c000:0101::/48 for its site network

When a 6to4 router sees a packet with destination prefix 2002::/16, it knows to tunnel the packet in IPv4 towards the IPv4 address indicated in the next 32 bits

Page 52: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

6to4 Basic Overview:

Page 53: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

6to4 at my home

Page 54: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

6to4 at my home:

Page 55: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

6to4 Issues:

In principle 6to4 is attractive But there are operational concerns

Problem 1: possible relay abuse Relay could be used for a DoS attack Tunnelled IPv6 traffic addresses may be spoofed

Problem 2: asymmetric model/reliability The 6to4 site may use a different 6to4 relay to the ‘real’

IPv6 site One of the sites may not see a 6to4 relay at all, if ISPs

choose to only deploy relays for their own customers, and thus filter routing information

But for 6to4 relay to 6to4 relay operation, it’s good

Page 56: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Estudio de Simuladores de Redes

Kiva Ns

Page 57: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Estudio de Simuladores de Redes

Boson Router Slim

Page 58: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Estudio de Simuladores de Redes

Opnet

Page 59: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Estudio de Simuladores de Redes

Gns3

Page 60: Ing. Anaylen López, MSc. Abril 2012 UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA VICERRECTORADO ACADÉMICO DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO DIPLOMADO DE REDES TELEMÁTICAS.

Ing. Anaylen López, MSc.

Estudio de Simuladores de Redes

Próxima Clase 28 de Abril de 2012: • Descargar simuladores y estudiar su

funcionamiento• Analizar casos practicos de diseños de

redes.• Dividir la seccion en grupos para explicar

con un caso sencillo de diseño de redes el funcionamiento del simulador.