Prednosti IPv6 protokola

Prof. dr Zoran Jovanoviã

Raèunarski Centar Univerziteta u Beogradu

id709329203 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer! - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com http://www.broadgun.com

IPv4

IPv4 je osnovni protokol Interneta, èiji inicijalni dizajn

nije predviðao okolnosti koje su se pojavile

ekspanzijom i popularno�ãu Interneta i raèunarski

tehnologija.

Ove okolnosti se ogledaju u sledeãim problemima i

potrebama:

Eksponencijalni rast Interneta

Nedostatak IPv4 adresnog prostora

Velike tabele rutiranja

Autokonfiguracija

Bezbednost podataka na IP nivou

QoS (Quality of Service)

IPv6

Kako bi se zadovoljili zahtevi dana�njeg (i buduãeg) Interneta, IPv6 donosi sledeãe karakteristike:

Veãi adresni prostor

Jednostavnije zaglavlje za efikasniju obradu paketa

Slojevitost u hijerarhijskoj strukturi mre�e za efikasnije rutiranje

Fleksibilno zaglavlje sa nizom opcija

Podr�ku za �iroko primenjene protokole rutiranja

Podr�ku za autokonfiguraciju raèunara

Podr�ku za bezbednost podataka sa IPSec implementacijom

Pobolj�ana podr�ka za Mobile IP

Ugraðena podr�ka za alokaciju resursa i kvalitet servisa (QoS)

Poveãan broj multicast adresa

Osnovno zaglavlje IPv6

IPv6 zaglavlje je jednostavnije u odnosu na IPv4

Format IP paketa

...

DATA

PADDINGIP OPTIONS

DESTINATION IP ADDRESS

SOURCE IP ADDRESS

HEADER CHECKSUMPROTOCOLTIME TO LIVE

FRAGMENT OFFSETFLAGSIDENTIFICATION

TOTAL LENGTHSERVICE TYPEHLENVERS

�ta je izbaèeno od obaveznih polja

IPv4

Header length (Fiksan!) izbaèen, a datagram

lenght sa payload length

Sve za fragmentaciju u podacima dodatnog

zaglavlja - extension header

Service type zamenjen sa traffic class i flow

label

Flow label za pridru�ivanje resursa u ruterima

Upravljanje resursima!

Protocol zamenjen sa next header

Dodatna zaglavlja IPv6

U IPv6 veãina dodatnih opcija se nalazi u dodatnim zaglavljima

Veãa efikasnost u prenosu paketa, jer se �alju samo potrebna

zaglavlja

Pokazivaè na sledeãe zaglavlje

Kod koji govori �ta je u sledeãem zaglavlju i

sopstvenu du�inu da se naðe sledeãe zaglavlje

Potpuno izjednaèene opcije IPv6 i sledeãi sloj

protokola (npr. TCP ili UDP)

Protokol polje vi�e nije potrebno jer je

ukljuèeno u polje zaglavlje

Èak postoji uputstvo �ta raditi sa podacima

dodatnog zaglavlja ako se ne mo�e rastumaèiti

Slaganje: prvo IP sloj opcije pa vi�i slojevi

Fragmentacija

Fragmentacija na izvori�tu!!

Izvori�te koristi ili garantovani MTU (1280 okteta) ili

radi Path MTU Discovery

Path MTU Discovery vrati MTU, a onda izvori�te radi

fragmentaciju i dodaje Fragment extension header

Posledica � ne sme da bude èeste promene putanja

Ako ruter ne mo�e da prosledi zbog MTU, javi se ICMP

poruka o fragmentaciji i �alje izvori�tu

Izvori�te opet Path MTU Discovery

IPv6 adresni prostor

IPv6 adresa je du�ine 128 bita

Tipovi IPv6 adresa

Unicast � Predstavlja adresu koja se dodeljuje jednom interfejsu.

Anycast � Predstavlja adresu koja identifikuje vi�e interfejsa koji

tipièno pripadaju i razlièitim ureðajima. Paket koji je poslat na

anycast adresu stiãi ãe najbli�em i samo jednom interfejsu, koji

je vezan za tu adresu. Koji je najbli�i interfejs odreðeno je

protokolom rutiranja i metrikom.

Multicast � Predstavlja adresu koja identifikuje skup interfejsa

koji tipièno pripadaju razlièitim ureðajima. Paket koji je poslat na

multicast adresu biãe prosleðen na sve interfejse odreðene tom

adresom.

2001:4170:0000:0000:0000:0000:0000:0112/64

IPv6 adresni prostor

IPv6 adresa je du�ine 128 bita

Tipovi IPv6 adresa

Unicast � Predstavlja adresu koja se dodeljuje jednom interfejsu.

Anycast � Predstavlja adresu koja identifikuje vi�e interfejsa koji

tipièno pripadaju i razlièitim ureðajima. Paket koji je poslat na

anycast adresu stiãi ãe najbli�em i samo jednom interfejsu, koji

je vezan za tu adresu. Koji je najbli�i interfejs odreðeno je

protokolom rutiranja i metrikom.

Multicast � Predstavlja adresu koja identifikuje skup interfejsa

koji tipièno pripadaju razlièitim ureðajima. Paket koji je poslat na

multicast adresu biãe prosleðen na sve interfejse odreðene tom

adresom.

2001:4170:0:0:0:0:0:112/64

IPv6 adresni prostor

IPv6 adresa je du�ine 128 bita

Tipovi IPv6 adresa

Unicast � Predstavlja adresu koja se dodeljuje jednom interfejsu.

Anycast � Predstavlja adresu koja identifikuje vi�e interfejsa koji

tipièno pripadaju i razlièitim ureðajima. Paket koji je poslat na

anycast adresu stiãi ãe najbli�em i samo jednom interfejsu, koji

je vezan za tu adresu. Koji je najbli�i interfejs odreðeno je

protokolom rutiranja i metrikom.

Multicast � Predstavlja adresu koja identifikuje skup interfejsa

koji tipièno pripadaju razlièitim ureðajima. Paket koji je poslat na

multicast adresu biãe prosleðen na sve interfejse odreðene tom

adresom.

2001:4170::112/64

IPv6 globalna unicast adresa

IPv6 globalna unicast adresa je dostupna iz IPv6 dela

Interneta i ekvivalentna je javnoj IPv4 adresi.

Struktura globalne unicast adrese omoguãava agregaciju

prefiksa kako bi se omoguãilo efikasnije rutiranje.

Trenutno, globalne unicast adrese se dodeljuju iz opsega

adresa koje poèinju sa binarnom vredno�ãu 001 (odnosno

2000::/3).

IPv6 multicast adrese

IPv6 multicast adrese imaju prefiks FF00::/8 (1111 1111)

Pored prefiksa, multicast adrese imaju dodatnu strukturu

kojom se defini�e trajanje, opseg i multicast grupa

kojima pripadaju.

FF02::1 (multicast�DGUHVD�VYLK�XUHćDMD�QD�ORNDOQRM�PUH�i)

ICMPv6

ICMPv6 (Internet Control Message Protocol) ima iste

funkcije u prijavljivanju gre�aka i slanju jednostavnih

echo poruka kao i ICMP za IPv4

ICMPv6 ima i dodatne funkcije koje se ogledaju u pomoãi

pri funkcionisanju dva IPv6 protokola:

Multicast Listener Discovery (MLD) � MLD koristi tri

razlièite ICMPv6 poruke koje zamenjuju IGMP protokol

verzije 2 koji se koristio u IPv4.

Neighbor Discovery (ND) � koristi pet razlièitih ICMPv6

poruka koje omoguãavaju komunikaciju meðu ureðajima na

lokalnom linku. ND zamenjuje ARP, ICMPv4 Router

Discovery i ICMPv4 Redirect.

Autokonfiguracija IPv6 ureðaja

Autokonfiguracija se vr�i preko Router Discovery�SURFHVD

Ureðaj na mre�i �alje Router Solicitation poruku

Ruter na mre�i odgovara sa Router Advertisement, koja

sadr�i informaciju o mre�nom prefiksu

Ureðaj sam konstrui�e svoju adresu od IPv6 mre�nog

prefiksa i svoje MAC adrese, koristeãi EUI-64 format

EUI-64 format

IPv6 protokoli rutiranja

Rutiranje u IPv6 se zasniva na istom principu kao i rutiranje u IPv4, na osnovu destinacione adrese i njenog poklapanja sa najdu�im prefiksom (longest-prefix match) iz tabele rutiranja.

Protokoli rutiranja definisani za IPv6 predstavljaju uglavnom iste protokole kao i za IPv4, a specifiènosti se ogledaju u drugaèijem tipu adrese i mre�nih prefiksa, koje donosi IPv6.

Protokoli rutiranja definisani za IPv6

RIPng

OSPFv3

IS-IS

Multiprotocol BGP

Mehanizmi tranzicije sa IPv4 na IPv6

Prelazak sa IPv4 na IPv6 je komplikovan i dugotrajan

proces koji karakteri�e neophodnost postojanja oba

protokola na zajednièkoj fizièkoj infrastrukturi

Paralelno sa dizajnom IPv6, osmi�ljene su razlièite

tehnologije i tipovi adresiranja koji omoguãavaju

komunikaciju ureðaja u okru�enju oba protokola

Mehanizmi tranzicije sa IPv4 na IPv6 treba da olak�aju

integraciju novih IPv6 i postojeãih IPv4 mre�a i aplikacija

Mehanizmi tranzicije sa IPv4 na IPv6

Tranzicioni mehanizmi se mogu klasifikovati u tri

kategorije:

IPv4/IPv6 Dual stack � bazira se na kori�ãenju duplog IP

sloja koji omoguãava mre�nim ureðajima potpunu podr�ku

za IPv4 i IPv6.

IPv6 Tunelovanje (IPv6 Tunneling mechanisms) � bazira se

na enkapsulaciji IPv6 paketa u IPv4 paket.

Mehanizam translacije protokola (Protocol Translation

mechanisms) � bazira se na translaciji IPv6 paketa u IPv4

paket i obratno. Ovaj mehanizam omoguãava komunikaciju

IPv6 i IPv4 ureðaja.

IPv4/IPv6 Dual stack

Dvostruki IP sloj sadr�i jedinstvenu implementaciju

protokola èetvrtog sloja, kao �to su TCP i UDP. Takoðe, svi

protokoli vi�ih slojeva mogu komunicirati preko IPv4 i IPv6.

IPv6 tunelovanje

IPv6 saobraãaj se enkapsulira u IPv4 pakete, kako bi bio poslat

preko IPv4 infrastrukture.

Omoguãeno je izolovanim IPv6 mre�ama da komuniciraju, bez

potrebe za izmenom postojeãe IPv4 infrastrukture

Mehanizam translacije protokola

Mehanizmi translacije

protokola treba da

obezbede komunikaciju

izmeðu ureðaja koji koristi

samo IPv6 i ureðaja koji

koristi samo IPv4.

Ovakva primena zahteva

translaciju izmeðu IPv6 i

IPv4 zaglavlja, koja ãe se

obavljati na raèunaru ili

ruteru.

Primer: NAT-PT

(Network Address Translation

� Protocol Translation)

Zakljuèak

IPv6 protokol postaje sada�njost raèunarskih mre�a i Interneta

Evropski projekti i istra�ivanja u pravcu primene IPv6 (6NET, 6DISS)

Nedovoljna podr�ka za IPv6 operativnih sistema i aplikacija

Izbor tranzicionih mehanizama

Proces �irenja IPv6 u akademskoj mre�i Srbije predstavljaãe jedan od glavnih pravaca razvoja, a u prvo vreme biãe zasnovan u najveãem broju sluèajeva na razlièitim mehanizmima tunelovanja