IPv6 e mobilidade IP

REDES DE COMPUTADORES
4º Semestre
Professor: Wagner Bezerra
2013.2
Equipe:
Fagner Mota
Fco Ederson
Fco José
Welkens Duarte
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MOBILIDADE IP
IPv6
IP MÓVEL
MICROMOBILIDADE

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O protocolo de controle de transmissão/protocolo Internet (TCP/IP) é um conjunto
de protocolos de padrão industrial criado para conexões de redes de larga escala abrangendo
ambientes de rede local (LAN) e de rede de longa distância (WAN).
Como mostra a representação cronológica a seguir, as origens do TCP/IP datam de
1969, quando o Departamento de Defesa dos Estados Unidos nomeou a Advanced Research
Projects Agency Network (ARPANET).
Fonte: Redes de computadores e a internet - 5a Edição - Kurose
ORIGEM DO PROTOCOLO TCP/IP

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Protocolo Internet (Internet Protocol - IP) permite o roteamento de pacotes
numa rede de computadores.
O IP é um protocolo da camada de rede (camada 3 no modelo OSI) que
contém informações de endereços e algumas informações de controle usadas para
rotear pacotes. O IP é o protocolo da camada de rede primário na suíte de protocolos
TCP/IP. Os protocolos IP e TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de
Transmissão) formam o coração dos protocolos da rede mundial de computadores que
chamamos de Internet.
Fonte: Redes de computadores e a internet - 5a Edição - Kurose
INTERNET PROTOCOL- IP

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Fonte:
IP – CAMADA DE REDE

4
Fonte:
ATRIBUIÇÕES DE IP´s

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IPv4 significa Protocol version 4, ou versão 4 de protocolos. É a tecnologia
que permite que nossos aparelhos conectem na Internet, seja qual for o tipo de gadget
– PC, Mac, smartphones ou outros aparelhos. Cada um que estiver online terá um
código único, como 172.16.254.1 por exemplo, para enviar e receber dados de outros
que estiverem conectados.
Fonte: http://www.techtudo.com.br/artigos/noticia/2011/02/um-pequeno-guia-sobre-ipv4-e-ipv6.html
O QUE É IPv4?

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Os endereços IPv4 são de 32 bits
e o cabeçalho dos seus pacotes
tem a seguinte estrutura:
Fonte: http://www.mfa.unc.br/info/carlosrafael/rco/ip.pdf
ESTRUTURA DO CABEÇALHO DO IPv4

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As especificações do IPv4 reservam 32 bits para endereçamento, o que
possibilita gerar mais de 4 bilhões de endereços distintos. Inicialmente, estes endereços
foram divididos em três classes de tamanhos fixos da seguinte forma:
Classe A: definia o bit mais significativo como 0, utilizava os 7 bits restantes do primeiro
octeto para identificar a rede, e os 24 bits restantes para identificar o host. Esses
endereços utilizavam a faixa de 1.0.0.0 até 126.0.0.0;
Classe B: definia os 2 bits mais significativo como 10, utilizava os 14 bits seguintes para
identificar a rede, e os 16 bits restantes para identificar o host. Esses endereços
utilizavam a faixa de 128.1.0.0 até 191.254.0.0;
Classe C: definia os 3 bits mais significativo como 110, utilizava os 21 bits seguintes para
identificar a rede, e os 8 bits restantes para identificar o host. Esses endereços utilizavam
a faixa de 192.0.1.0 até 223.255.254.0;
Fonte: http://ipv6.br/entenda/ative/
CL ASSES DO IPv4

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Fonte: http://pt-br.wiki.brazilfw.com.br/Ipv4/pt-br
ENDEREÇOS IPv4

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Protocolo de Internet – Versão 6

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PROTOCOLO IPv6
O IPv6, também conhecido como IPng (Internet Protocol next
generation) está referenciado na RFC (Request For Comments)1883, que contém
sua especificação completa. Ele deverá possibilitar a resolução dos problemas
atuais de esgotamento de endereços do IPv4 e também deverá ser capaz de
prover as funcionalidades necessárias para as novas tecnologias de redes que
surgirem.
O IPv6 mantém as principais características do IPv4, ou seja, é um
protocolo sem conexão onde cada datagrama contém um endereço de destino
e é roteado de forma independente e assim como o IPv4, o IPv6 também
possui um número máximo de roteadores por onde o pacote poderá passar
(Hop Limit) no percurso entre origem e destino.

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OBJETIVO DO IPv6
O IPv6 foi desenvolvido pela mesma
razão que outros protocolos para uso na Internet
são criados e modificados: internetwork, ou seja,
crescimento da Internet e integração das redes de
computadores por todo o mundo, motivado
principalmente pelo aumento das conexões de
redes, bem como pelo surgimento de novas
aplicações que incluem:
Dispositivos pessoais de comunicação (fax, PDA,
telefones, computadores portáteis, etc), que são
endereçáveis na rede e necessitam de um IP único;
Dispositivos controlados através da rede (controles
de acesso, identificação pessoal, automação
predial, etc), que utilizam endereços IP para se
comunicarem;
Sistemas de entretenimento (TV interativa, vídeo
sob demanda, etc), que requerem endereços IP
para funcionarem plenamente.
Fonte: http://www.projetoderedes.com.br/artigos/artigo_ip_de_proxima_gerecao.php

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PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO IPv6
Expansão da capacidade de endereçamento e encaminhamento;
Simplificação dos cabeçalhos;
Suporte melhorado para opções;
Capacidade de suportar qualidade de serviço (QoS);
Capacidade de providenciar autenticação e privacidade.
Fonte: http://www.projetoderedes.com.br/artigos/artigo_ip_de_proxima_gerecao.php

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POR QUE 128bits?
A primeira versão do IPv6 foi elaborada inicialmente para usar 160 bits em sua
composição. Posteriormente foi alterada para 128 bits, devido a uma convenção adotada
entre IETF (Internet Engineering Task Force) e o IEEE, conhecida por EUI-64 (Extended Unique
Interface). O EUI-64 altera o endereço MAC dos novos dispositivos de rede, de 48 bits para
64 bits, permitindo ao IPv6 utilizar 64 bits na identificação das redes e 64 bits na
identificação dos hosts.

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TIPOS DE ENDEREÇOS IPv6
O IPv6 oferece suporte a três tipos de
endereços:
Unicast
Um endereço de unicast
identifica uma única interface no
escopo do tipo de endereço de unicast.
Com a topologia de roteamento de
unicast apropriada, os pacotes
enviados a um endereço de unicast são
entregues para uma única interface.
Para acomodar os sistemas de
balanceamento de carga, a RFC 3513
permite que várias interfaces usem o
mesmo endereço, desde que apareçam
como uma única interface para a
implementação do IPv6 no host.

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Multicast
Um endereço de
multicast identifica várias
interfaces. Com a topologia de
roteamento de multicast
apropriada, os pacotes enviados a
um endereço de multicast são
entregues para todas as interfaces
identificadas pelo endereço. Um
endereço de multicast é usado
para a comunicação um-para-
muitos, com entrega para várias
interfaces.

4
Anycast
Identifica um conjunto
de interfaces. Um pacote
encaminhado a um endereço
anycast é entregue a interface
pertencente a este conjunto mais
próxima da origem (de acordo
com distância medida pelos
protocolos de roteamento). Um
endereço anycast é utilizado em
comunicações de um-para-um-
de-muitos.
Fonte: http://ipv6.br/entenda/enderecamento/

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DIFERENÇAS ENTRE IPv6 e IPv4
http://www.projetoderedes.com.br/artigos/artigo_ip_de_proxima_gerecao.php/
Algumas diferenças entre os dois protocolos são evidentes quando são examinados os
formatos dos cabeçalhos de ambos. Três diferenças bastante visíveis são:
O tamanho do cabeçalho do IPv4 é variável devido as suas opções e campos de apoio.
Já o tamanho do cabeçalho do IPv6 é fixo em 320 bits;
O IPv4 apresenta 14 campos, enquanto o IPv6 apresenta apenas 8 campos. Cabe aqui
ressaltar que, embora o cabeçalho do IPv4 apresente 14 campos, o mais comum é utilizarmos apenas 12
(o campo options – opções - raramente é utilizado e, em consequência, o campo preenchimento –
padding - também não é utilizado);
No campo de endereçamento do IPv4, tanto o endereço de origem (source address) quanto o endereço
de destino (destination address) apresentam 32 bits, enquanto no IPv6 apresentam 128 bits cada um.
Como se pode observar, os campos de endereço do IPv6 representam 80% do cabeçalho (256 de 320
bits).

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O protocolo MIP (Mobile IP) foi desenvolvido e proposto pela
Internet Engineering Task Force – IETF. Cuja principal preocupação é a
evolução e manutenção da arquitetura da Internet, e seu objetivo é
solucionar o problema da manutenção da conexão de nós móveis,
permitindo o acesso as redes de comunicação de uma forma contínua e
independente de sua localização ou meio de acesso, de maneira transparente
a camadas superiores e com a menor modificação possível na infraestrutura
da Internet existente.
http://www.gta.ufrj.br/grad/09_1/versao-final/ipmovel/
MOBILE IP- INTRODUÇÃO
http://www.ietf.org/

E S T R U T U R A
5
IP Móvel permite a mobilidade do usuário, preservando seu
endereço IP original. Para tal, o computador móvel passa a ter dois endereços:
o HomeAddress, fixo e associado ao ponto de origem da conexão; e Care-of
Address, referente a cada ponto de conexão à rede. Além disso, existem
roteadores especializados, chamados Agentes de Mobilidade, que mantém o
funcionamento do processo. São eles o Home Agent e o Foreign Agent.

E S T R U T U R A
5
IP Móvel permite a mobilidade do usuário, preservando seu endereço IP original.
Para tal, o computador móvel passa a ter dois endereços: o HomeAddress, fixo e associado ao
ponto de origem da conexão; e Care-of Address, referente a cada ponto de conexão à rede.
Além disso, existem roteadores especializados, chamados Agentes de Mobilidade, que mantém
o funcionamento do processo. São eles o Home Agent e o Foreign Agent.

F U N C I O N A M E N T O
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O funcionamento básico do IP Móvel é constituído por três etapas diferentes:
Agent Discovery
Registration
Tunneling

A G E N T E D I S C O V E R Y
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O próprio nó móvel é responsável por saber se ele está conectado a sua home
network, a qual enviará as mensagens para o mesmo sem a necessidade da prática
de tunneling (descrito posteriormente) ou a uma foreign network. Na foreign network, o foreign
agent envia também, periodicamente, mensagens de aviso do tipo ICMP (Internet Control
Message Protocol) com uma extensão própria para o protocolo Mobile IP. Quando o nó móvel
detecta esta mensagem, ele compara o seu home address com o IP do roteador enviado pelo
foreign agent e verifica se ele está ou não em uma foreign network.

R E G I S T R AT I O N
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Quando o nó móvel reconhece que a rede a qual ele está conectado é
uma rede estrangeira (foreign network) e depois que adquire o seu IP
temporário (care-of-address), ele precisa avisar ao home agent localizado na sua
home address, para que ele possa reencaminhar as mensagens para a sua nova
localização.

G L O S Á R I O
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MIP – Mobile Internet Protocol
IP – Internet Protocol
ICMP - Internet Controle Message Protocol. Protocolo para trocas de mensagens (relatórios) a
respeito dos processos de transmissão de pacotes pela rede. Fornece relatórios de erros a fonte
original.
Home address - Endereço IP estático alocado a um nó móvel. Ele não muda independente da rede a
qual o nó se conecta.
Home network - Subrede com um prefixo de rede que pertence ao Home address do nó móvel.
Datagramas destinados ao Home address sempre serão roteados para esta rede.
Tunnel - Caminho seguido pelo datagrama até seu nó de destino.
Visited Network - Subrede a qual o nó móvel está conectado e não é sua rede original (Home
network).
Home agent - Roteador pertencente a home network que mantém as informações de localização do
nó móvel e encaminha os datagramas ao nó quando este está fora de sua rede originaria.
Foreign agent - Roteador da rede estrangeira que recebe os pacotes pelo túnel estabelecido pelo
Home agent e entrega ao nó móvel.
Care-of-Address – Endereço temporário obtido pelo nó móvel em uma rede estrangeira.
IETF - Internet Engineering Task Force, http://www.ietf.org

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