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Shim 6 e IPv6 multihoming

Universidade Federal do Rio de Janeiro Escola Politécnica Departamento de Engenharia Eletrônica e de Computação Redes de Computadores II. Shim 6 e IPv6 multihoming. Aluna Priscilla Lusie Coelho Velozo Professores Otto Carlos M. Bandeira Duarte Luis Henrique M. K. Costa. Novembro/2009.

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Shim 6 e IPv6 multihoming

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Presentation Transcript

  1. Universidade Federal do Rio de Janeiro Escola Politécnica Departamento de Engenharia Eletrônica e de Computação Redes de Computadores II Shim 6 e IPv6 multihoming Aluna Priscilla Lusie Coelho Velozo Professores Otto Carlos M. Bandeira Duarte Luis Henrique M. K. Costa Novembro/2009

  2. Sumário • Introdução • Multihoming • Protocolo IP 3.1 IPv4 3.2 IPv6 3.2.1 Motivação 3.2.2 Tipos de endereços 3.2.3 Fragmentação 3.3.4 Cabeçalho 3.3.5 Cabeçalho Extra 3.3 IPv4 x IPv6 • Shim 6 • Conclusão

  3. 1. Introdução • “Escassez” de endereços IP • Uso comercial atual da internet • Múltiplos endereços IP por interface • Serviços sobre IP • VoIP • Streaming de vídeo em tempo real

  4. 2. Multihoming • Múltiplos pontos de conexão • Evita a falha de conexão • Permite o equilíbrio da carga de computadores • Posicionamento dos roteadores e switches • Evitar ponto único de controle de hardware

  5. 2. Multihoming - continuação • Link único, Múltiplos endereços IP • Falha do link, queda da conexão • Múltiplas interfaces, endereço IP único por interface • Cada interface tem um ou mais endereços IP • Se um link falhar, basta utilizar outro endereço IP • Conexões existentes não poderão ser continuadas por outra interface

  6. 2. Multihoming - continuação • Múltiplos links, endereço IP único • Multihoming de fato • Utiliza o protocolo BGP para controlar o roteamento das mensagens • Mais comumente usado para um site e não para uma estação única • Múltiplos links, múltiplos endereços IP • Permite usar todos os links ao mesmo tempo • Aumento da banda passante disponível • Detecção de saturação ou falha em tempo real

  7. 3. Protocolo IP • Camada 3 do modelo TCP/IP • Encaminhamento de dados • Dados enviados em pacotes • Não há identificação prévia entre os hosts • Confiabilidade deve ser adicionada na camada de transporte Modelo TCP/IP

  8. 3. Protocolo IP • Versão atual mais utilizada: IPv4 • IPv5 • protocolo experimental • intenção de coexistência com IPv4 • Nova versão: IPv6

  9. 3.1. IPv4 • Endereço com 32 bits • 4 octetos • Ex: 240.67.128.2 • Endereço: rede + host • 4,29 bilhões de endereços

  10. 3.1. IPv4 - continuação • Dividido em classes

  11. 3.2. IPv6 • Scott Bradner e Allison Marken • 1994 • RFC 2460 • Endereço com 128 bits • 3,4 * 10³⁸ endereços

  12. 3.2. IPv6 • 8 octetos • 1F44.25AB.112E.0000.0988.87EC.9900.0076 • 3ffe:6a88:85a3:0000:0000:0000:0000:7344 • 3ffe:6a88:85a3::7344 • Endereço: rede + host • Não existem classes de endereços • Logo, não é definida qualquer fronteira

  13. 3.2.1. IPv6 - motivação • Mais endereços: • Internet -> aumento da população • Nova geração de dispositivos • PDA • Telefones móveis • Exaustão de endereços IP • Suporte para atribuição automática de endereços • Autoconfiguração de endereços • Plug-and-play de máquinas na Internet • Simplificação das tabelas de roteamento • Menor carga de processamento

  14. 3.2.1. IPv6 - motivação • Cabeçalhos de extensão como opção • Generalidade • Eficiência • Conexões apropriadas de áudio e vídeo • exigências em termos de qualidade de serviço (QoS) • Simplifica a adição de novas especificações • Opções de segurança • Autenticação • Integridade • Confidencialidade

  15. 3.2.2. IPv6 – Tipos de Endereços • unicast • cada endereço corresponde a uma interface • multicast • cada endereço corresponde a múltiplas interfaces • enviada uma cópia para cada interface • anycast • múltiplas interfaces que partilham um prefixo comum • enviado para um dos dispositivos, por exemplo, o mais próximo

  16. 3.2.3. IPv6 - Fragmentação • Maximum Transmission Unit (MTU) • Percurso pode ser alterado • Processo dinâmico de descoberta • Internet Control Message Protocol (ICMP) • Host envia pacotes ICMP de vários tamanhos • Fragmenta-se com o tamanho do pacote que alcançou o destino • Prefixo não fragmentável copiado para todos os fragmentos • Informação guardada num cabeçalho de extensão

  17. 3.2.4. IPv6 - cabeçalho • Versão • 4bits • Protocolo do pacote, no caso, 6 • Classe de tráfego • 8 bits • Classe de serviço a que o pacote pertence • Diferenciação do tratamento conforme exigência da aplicação • Qualidade de serviço (QoS) na rede

  18. 3.2.4. IPv6 - cabeçalho • Identificação de fluxo • 20 bits • Bom desempenho • Envia datagramas ao longo de um caminho pré-definido • Fluxo orientado -> demanda muitos pacotes • Fluxo não-orientado -> não demanda muito tráfego • Comprimento dos dados • 16 bits • Volume de dados em bytes • Próximo cabeçalho • 8 bits • Aponta para o primeiro header de extensão

  19. 3.2.4. IPv6 - cabeçalho • Limite de saltos • 8 bits • número máximo de saltos do datagrama • semelhante ao Time to Live - TTL (IPv4) • Endereço da fonte • 128 bits • Endereço de origem • Endereço de destino • 128 bits • Endereço de destino

  20. 3.2.4. IPv6 - cabeçalho

  21. 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra • A serem processados na seguinte ordem: • Hop-By-Hop Options Header • informações opcionais a serem examinadas em cada nó • somente uma opção foi criada • suporte a datagramas que excedem 64Kb. • Routing Header • Lista um ou mais nós intermediários

  22. 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra • Fragment Header • Gerencia os fragmentos de um datagrama • Fragmentos múltiplos de 8 octetos • Cada cabeçalho indica se há outros fragmentos ou não

  23. 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra • Next Header: próximo cabeçalho que o segue • Reserved: uso futuro • Fragment Offset: posição na mensagem onde o dado de um determinado fragmento aparece; • More Fragments: indica a existência de mais fragmentos.

  24. 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra • Authentication Security Payload Header • Garante a identidade da origem • Next Header: próximo cabeçalho que o segue; • Payload Length: tamanho de Authentication Data em palavras de 32 bits; • Reserved: reservado para uso futuro

  25. 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra • Security Parameters Index - • Valor pseudo-aleatório em 32 bits • Associação de segurança do datagrama • Valor zero - não há associação de segurança • Sequence Number • contador contra replays • incrementado a cada pacote enviado • quando completa um ciclo, voltando a valer zero, uma nova chave é criada • Authentication Data • Valor de verificação de integridade

  26. 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra • Encapsulating Security Payload Header • Garante confidencialidade e a integridade • Security Parameters Index: segurança do datagrama • Sequence Number: contador contra replays • Payload Data: informações de tipo do campo Next Header

  27. 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra • Padding • Limite dos parâmetros dos algoritmos utilizado • Completa o número de bytes que faltam • Payload Length • Tamanho do campo Authentication Data em palavras de 32 bits • Next Header: próximo cabeçalho • Authentication Data: valor de verificação de integridade

  28. 3.2.5. IPv6 – cabeçalho extra • Destination Options Header • informações opcionais • Examinadas apenas pelo nó de destino • Upper Layer Header

  29. 3.3. IPv4 x IPv6 • IPv4 • 4,29 bilhões de endereços • Fragmentação feita pelos roteadores intermediários • Mapeamento para IPv6 • ::FFFF:<endereço IPv4> • IPv6 • 3,4 * 10³⁸ endereços • Fragmentação feita pelo host • Compatibilidade com IPv4 • ::<endereço IPv4> • DNS ainda não é facilmente estendido • Surge o registro AAAA • Surge o registro A6

  30. 4. Shim 6 • Protocolo que especifica a camada 3 • Provê agilidade abaixo dos protocolos de transporte • Capacidade de failover – para que a técnica de multihoming possa ser fornecida através do IPv6 • Esconde o multihoming das aplicações

  31. 4. Shim 6 • Múltiplos prefixos de endereços IP • Criticado devido aos impactos operacionais • Os servidores em um site com múltiplos provedores alocados com prefixos IPv6 usarão o protocolo do SHIM6. • Possibilidade de multihoming um site sem a necessidade de um prefixo de endereço IPv6 independente de provedor • RFCs 5533 a 5535

  32. 5. Conclusão • Vantagens: • Pode resolver vários problemas da internet • Maior segurança • Auto-configurações e outros meios que facilitam a montagem de uma rede • Desvantagens: • Necessárias adaptações nos S.O.s • Em geral, mais complexo para os administradores de rede • Aumento de roteamento • Logo, maior tabela -> pode ser demasiado elevado para os atuais hardwares de roteamento lidar de forma eficiente • novo hardware com maior memória deve ser produzido a um custo menor

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