Protocolo IPv6

Protocolo IPv6

1. Endereçamento do IPv6

   • Motivação IPv6
     • Surgiu como evolução e solução para a escassez de endereços IPv4
     • Apareceu como solução definitiva para tal problema, e não mais paliativa como o NAT
   • Características
     • Endereços de 128 bits
       • Permite uma versatilidade de endereçamento muito grande, sendo possível aplicar o princípio surgido pelo IPV4 de endereçar de forma pública e visível na Internet todo e qualquer dispositivo na rede
       • Escritos na forma hexadecimal, diferentemente do IPv4, que utilizava o formato decimal
       • Cada bloco de 4 bits é agrupado em um número hexadecimal e estes números hexadecimais são agrupados a cada 4 dígitos que variam de 0000 a FFFF, gerando 8 grupos
         • 2001:0DB8:00AD:000F:3456:AF42:CDCC:0001
     • Técnicas de redução de endereços podem ser implementadas para facilitar a leituraimplementadas, como a supressão de 0's consecutivos
       • 2001.CAFE:04FF:0000:0000:0000:0000:00CC
       • Poderá ser escrito por: 2001:CAFE:4FF::CC
       • Essa substituição só pode ocorrer apenas uma vez em cada endereço IPv6
     • Máscara padrão de distribuição para LAN’s de endereços /64
       • Convenção que facilita a distribuição de endereços diante da grande gama de possibilidades
       • Tal conceito pode ser facilmente extrapolado para o contexto empresarial
     • Protocolo Plug-and-play
       • Hosts possuem a capacidade de Autoconfiguração independendo do protocolo DHCP para ter conectividade
       • Apesar da existência do protocolo DHCPv6, ele não é utilizado
       • Os hosts conseguem trocar informações entre si e com os roteadores da rede e realizar a configuração automática dos parâmetros de rede

2. Cabeçalho IPv6

   • Mais simples e modular, quando comparado ao IPv4
     • Mais simples no sentido de possuir uma quantidade menor de campos e não ser variável, tendo tamanho fixo de 40 bytes, diferentemente do IPv4 que poderia variar de 20 a 60 bytes
     • Modular por permitir a utilização de cabeçalhos de extensão através da utilização de ponteiros entre os cabeçalhos para o provimento de outros serviços
     • O protocolo IPv6 possui apenas 8 campos
     • O fato de se possuir um tamanho fixo, permite uma maior eficiência no processamento desses pacotes, implicando uma maior taxa de comutação
   • Campos
     • Versão: Campo de 4 bits indicando a versão 6 do protocolo
     • Classe de Tráfego: Campo de 8 bits. Possui função similar à função de ToS do IPv4 na classificação e priorização de tráfego
     • Identificação de Fluxo: Campo de 20 bits utilizado para marcação do tráfego e pode ser utilizado por tecnologias como multilayer switching ou faster packet-switching
       • Foi criado para mais um suporte à QoS
       • A ideia é estabelecer um circuito lógico para discriminação dos pacotes a nível da camada de rede
     • Tamanho do campo de dados: Campo de 16 bits, indicando o tamanho APENAS dos dados enviados junto ao cabeçalho
       • Substituiu o campo Tamanho Total do IPv4, que indicava o tamanho do cabeçalho mais o tamanho dos dados transmitidos
       • Contudo, o tamnho dos cabeçalhos de extensão também são somado nesse novo campo
     • Próximo Cabeçalho: Campo de 8 bits utilizado para referenciar os cabeçalhos de extensão eventualmente utilizados
       • Caso não haja cabeçalho de extensão, será constada a informação do protocolo de camada superior, tal qual consta no campo Protocolo do cabeçalho IPv4
     • Limite de Salto: Campo de 8 bits similar ao TTL do IPv4, determinando o tempo de vida ou limite de saltos do pacote na rede
     • Endereços de Origem e Destino: Campos utilizados para definir os endereços de 128 bits de origem e destino dos pacotes IPv6

3. Novidades do IPv6

   • Implementação nativa de segurança através do IPSec tendo seu uso obrigatório
     • No IPv4, este procedimento de segurança é opcional e utilizou os conceitos e técnicas criadas para o IPv6
   • Não há mais o campo de tamanho do pacote, que antes limitava o tamanho dos pacotes IPv4 a 65536 bytes (64 bytes)
     • O IPv6 suporta os conhecidos jumbograms, que são aqueles maiores que 64 kb
     • Para tanto, utiliza-se um cabeçalho de extensão específico para indicar que o tamanho do pacote é maior que 64kb
   • A fragmentação dos pacotes no IPv6 não ocorre mais nos roteadores intermediários
     • Caso o pacote chegue a algum roteador e não seja possível encaminhar esse pacote sem fragmentá-lo, o roteador em questão descartar o pacote e envia uma mensagem do tipo "packet too big" ao host de origem
     • O host de origem é responsável por ajustar o pacote para encaminhamento
   • Não há mais transmissão de pacotes via Broadcast no IPv6 apenas UNICAST, ANYCAST e MULTICAST
     • ANYCAST: Determina um grupo de HOSTS, porém, diferentemente do MULTICAST, não depende da resposta de todos, mas tão somente do primeiro ou mais próximo para determinada métrica
     • Uma forma de utilização do MULTICAST é através do endereçamento link-local all-nodes, que é semelhante à utilização do endereço IPv4 224.0.0.0 para MULTICAST

4. Modelos de transição IPv4 para IPv6

   • Pilha Dupla ou Dual Stack
     • Prevê a utilização dos dois protocolos de forma simultâneas nos dispositivos
     • É a técnica mais utilizada atualmente considerando as redes IPv4 com o devido suporte a redes IPv6
   • Túnel ou 6to4
     • O núcleo da rede opera em IPv4 e as redes de origem e destino operam em IPv6, ou seja, utilizando a infraestrutura atual da internet em IPv4
     • Dessa forma, os pacotes IPv6 são trafegados dentro de um túnel na rede IPv4. Algo semelhante em termos de implementação à técnica de VPN
   • Tradução
     • Implica dispositivos que fazem a conversão ou tradução de um tipo de endereço em outro
       • Dessa forma, permite-se a integração e comunicação entre redes com tecnologias distintas
       • Foi reservado a faixa de endereços 192.88.99.0/24 para tal aspecto, conforme RFC 3068
     • Pode-se dizer que o NAT é uma técnica de transição, não sendo utilizado entre endereços IPv6 diretamente
   • DIRECTACCESS da Microsoft permite um acesso remoto à intranet do órgão sem o estabelecimento de uma VPN
     • Essa tecnologia depende da utilização do protocolo IPv6 e do IPSec
     • Nesse sentido, para se implementar essa tecnologia em redes IPv4 e na própria internet, utilizam-se as técnicas de transição para encapsular os pacotes IPv6 nos pacotes IPv4, sendo transparente para o usuário

5. Protocolos auxiliares

   • DHCPv6
     • O recurso de autoconfiguração do protocolo IPv6 questiona a necessidade do protocolo DHCPv6 na atribuição de endereços
       • A autoconfiguração permite que o dispositivo configure de forma automática o seu endereço
       • Baseando o prefixo do endereço de rede nas informações recebidas pelo roteador da rede e o sufixo do endereço de host baseado no endereço MAC que na teoria é único
       • Portanto, todo dispositivo seria capaz de obter seu endereço de forma automática
     • Porém, o protocolo DHCPv6, além de permitir um maior controle e administração das redes corporativas, não fornece apenas informações a respeito do endereço do dispositivo,
     • Portanto, a afirmação de que o protocolo DHCPv6 é totalmente desnecessário no IPv6 não é verdadeira, entretanto para a comunicação e acesso à rede, este é dispensável
   • ICMPv6
     • Faz-se necessário habilitar as portas para o tráfego dos pacotes ICMPv6 nos firewalls, uma vez que estes são fundamentais para o bom funcionamento do IPv6

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