Seminario de introducción a IPv6 dictado por Educática en enero de 2012.

1. Introducción al
Direccionamiento IPv6
Buenos Aires
Oscar Antonio Gerometta Enero 2012
ogerometta@gmail.com
1

2. Presentador
Oscar Gerometta
Certified Cisco Systems Instructor
CCNA / CCNASec / CCNAWi / CCDA
E-Mail: ogerometta@gmail.com
Blog: http://librosnetworking.blogspot.com
Facebook: http://www.facebook.com/groups/57409609201/
Google Page: https://plus.google.com/u/0/b/107654117793075662784/
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3. 2011
• Se cumplieron 40 años del envío del primer correo electrónico. Uno de
los servicios más antiguos de Internet.
• Había 3.146.000.000 de cuentas de correo electrónico.
• Se estima en u$s 44,25 el retorno por cada dólar invertido en marketing
por correo electrónico.
• 555.000.000 de sitios web. 300.000.000 fueron creados durante 2011.
• Hay 95.000.000 de dominios .com registrados.
• Un total de 220.000.000 de nombres de dominios registrados.
• El dominio más caro vendido hasta el momento es social.com con un
precio de 2.600.000 u$s.
• Facebook cuenta ya con más de 800.000.000 de usuarios.
• 350.000.000 de usuarios de Facebook acceden con su teléfono móvil.
• Se envían 1.000.000.000 de mensajes diarios a través de WhatsApp.
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4. 2011
• Internet cuenta con 2.100.000.000 de usuarios.
• Hay 591.000.000 de suscripciones de banda ancha fija.
Usuarios de
Internet por Región
Marzo de 2011
4

5. 2011
• Ya hay 1.200.000.000 de suscripciones activas de banda ancha móvil.
• Se estiman 5.900.000.000 en total, de suscripciones de acceso móvil..
Penetración de
Internet por Región
Marzo de 2011
5

6. Agenda
• El direccionamiento IPv6.
• El encabezado IPv6.
• Estructura.
• Extensiones.
• Enrutamiento IPv6.
• Enrutamiento interior.
• Enrutamiento exterior.
• Transición
• Estado actual.
6

7. IP versión 6
• Protocolo de capa de red para redes de paquete conmutado, sucesor
del protocolo IPv4.
• Concebido específicamente con el objetivo de rediseñar el esquema de
direccionamiento en aplicación en Internet.
• Ha sido definido en diciembre de 1998 por la IETF con la publicación
del RFC 2460.
• Su implementación ofrece mejoras notables para la operación de
Internet:
o Mayor espacio de direccionamiento.
o Mayor flexibilidad para la asignación de direcciones.
o Elimina la necesidad primaria de la implementación de NAT.
o Integra una serie de nuevas prestaciones muy importantes tales
como movilidad y seguridad.
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8. Agenda
• El direccionamiento IPv6.
• El encabezado IPv6.
• Estructura.
• Extensiones.
• Enrutamiento IPv6.
• Enrutamiento interior.
• Enrutamiento exterior.
• Estado actual.
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9. Direcciones IPv6
• Utiliza direcciones de 128 bits de longitud.
o 32 bits: 232 direcciones posibles.
4.200’000.000 aproximadamente.
o 128 bits: 2128 direcciones posibles.
3.400’000.000’000.000’000.000’000.000’000.000’000.000
aproximadamente.
• Una estructura jerárquica más compleja:
o Identificador de red.
o Porción del Service Provider.
o Porción de la red del usuario.
o Identificador de subred.
o Identificador de nodo.
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10. Estructura de las Direcciones
48 bits 16 bits 64 bits
Prefijo Global Prefijo Local ID de interfaz
32 bits 16 bits
ISP Red
• Una nueva estructura jerárquica para las direcciones de
unicast globales:
o Prefijo Global (porción de red).
48 bits
o Prefijo del ISP – 32 bits.
o Prefijo de la red – 16 bits.
o Prefijo Local (porción de subred).
16 bits
o ID de intefaz.
64 bits
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11. Representación IPv6
• Reglas de escritura:
o Se utiliza nomenclatura hexadecimal.
o No es sensible a mayúscula / minúscula.
o El uso de ceros a la izquierda en cada sección es optativa.
o Secciones sucesivas en cero pueden reemplazarse por :: pero
una única vez por dirección.
2001:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B
2001:0:130F:0:0:9C0:876A:130B
2001:0:130F::9C0:876A:130B
FE80:0000:0000:0000:01A8:D9FF:FE86:130B
FE80::1A8:D9FF:FE86:130B
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12. Tipos de Direcciones IPv6
• Direcciones de multicast.
o FF00::/8
• Direcciones de anycast.
Identifican un conjunto de nodos, de los que responde el que
está más cercano.
Utilizan direcciones de unicast, asignando la misma dirección
a varios nodos.
• Direcciones de unicast.
o Direcciones global unicast.
o Direcciones de link-local.
FE80::/10
o Direcciones de unique-local.
FC00::/7
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13. Tipos de Direcciones IPv6
Prefijo Descripción
:: Dirección no especificada
::1 Dirección reservada de Loopback
Rango de direcciones de Unicast Globales.
FE80::/10 Inicio del rango de direcciones de Unicast Link-Local.
FC00::/7 Inicio del rango de direcciones de Unicast Unique-Local.
FF00::/8 Inicio del rango de direcciones de Multicast.
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14. Asignación de Direcciones
Las direcciones de unicast pueden asociarse a la interfaz utilizando
diferentes procedimientos
• Asignación estática:
o Asignación completa de direcciones /128.
o Construidas utilizando el formato EUI-64.
o Generación automática de un ID de Interfaz Privado.
• Asignación dinámica:
o Autoconfiguración stateless.
RFC 3736 (2004).
Cada puerto se autoconfigura utilizando el prefijo /64 del
gateway.
Genera direcciones de 128 bits globalmente únicas.
o DHCPv6.
Servicio semejante a DHCP para IPv4, que proporciona
direcciones de 128 bits completas.
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15. Direcciones EUI-64
Extended Universal Identifier (EUI).
• Definido en RFC 2464
• Identificador universalmente único, de 64 bits.
• Se deriva a partir de la dirección MAC (48 bits).
• Se obtiene insertando la secuencia FFFE entre el OUI
(Organizational Unique Identifier) y el número serial de la
dirección MAC; y poniendo el séptimo bit en 1.
00 90 27 17 03 3F
02 90 27 17 03 3F
FF FE
0290:27FF:FE17:033F
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16. ID Privado de Interfaz
• Definido en RFC 3041
• Proceso para generar al azar un identificador de interfaz de 64 bits de
longitud.
• Tiene un tiempo de vida corto y se regenera automáticamente de
modo periódico.
• Permite evitar que se haga seguimiento de la actividad del host y de
su punto de conexión.
• Es el método utilizado para generar el ID de interfaz en los sistemas
operativos Microsoft.
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17. Revisando…
¿Cuál de las siguientes representaciones de una dirección IPv6
unicast global es correcta?
a. FE84:5::6:7::8
b. 2001:1:2::34
c. FFG2::1
d. FEC0::A.B.C.D
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18. Agenda
• El direccionamiento IPv6.
• El encabezado IPv6.
• Estructura.
• Extensiones.
• Enrutamiento IPv6.
• Enrutamiento interior.
• Enrutamiento exterior.
• Transición
• Estado actual.
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19. Encabezado IPv6
• Un encabezado de 40 bytes de longitud
(el encabezado IPv4 tiene sólo 20 bytes).
• Ha sido simplificado respecto del encabezado IPv4.
• Se ha reducido el número de campos, suprimiendo
campos que ya no están en uso.
• Se retiró el campo checksum por ser redundante
respecto del que tiene el encabezado de la trama.
• El procedimiento de fragmentación de IPv4 ha sido
reemplazado por un proceso de descubrimiento de MTU
para cada sesión o flujo.
• Considera la posibilidad de incluir extensiones opcionales que
agregan funcionalidades al protocolo.
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20. Formato de la trama IPv6
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
Versión Clase de tráfico Etiqueta de flujo
Próximo
Longitud Límite de saltos
encabezado
Dirección IP origen
Dirección IP destino
Extensión del encabezado (opcional)
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21. Campos del encabezado IPv6
• Traffic Class
Cumple las mismas funciones que el campo ToS de IPv4.
• Flow Label
Un campo nuevo, de 20 bits de longitud, que permite marcar
conversaciones.
• Next Header
Determina el tipo de información que sigue a continuación del
encabezado IP.
• Hop Limit
Es el mismo campo TTL de IPv4, ahora renombrado para
aclarar que especifica el máximo número de saltos que el
paquete puede atravesar.
Finalmente, si corresponde, se ubican los extension headers que
no están limitados a un número específico y tienen longitud
variable.
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22. Extensiones del encabezado
El protocolo prevé la posibilidad de múltiples extensiones del encabezado a fin de
habilitar simultáneamente diferentes prestaciones.
o Hop-by-Hop.
Incluye información que debe ser examinada por todos los dispositivos en la
ruta.
o Destination options.
Incluye información para ser procesada exclusivamente por el dispositivo
final de la ruta (Mobile IP).
o Routing.
Permite especificar una ruta para un datagrama.
o Fragmentation.
Contiene parámetros para la fragmentación de los paquetes.
o Authentication Header.
Utilizado para brindar servicios de autenticación e integridad.
o Encapsulating Security Payload.
Suministra servicios de autenticación, integridad y encriptación.
o Mobility.
Facilita la implementación de movilidad o roaming de capa 3.
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23. Revisando…
¿A cuál de las siguientes funciones sirve la utilización de extension
headers en redes IPv6?
a. Identificar procesos opcionales que pueden ser aplicados
a cada paquete IPv6.
b. Permitir a los nodos IPv6 manipular los routers.
c. Identificar procesos que manipulan los routers en la ruta
de los paquetes.
d. Reemplazan el rol tradicional de TCP y UDP en la red.
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24. Agenda
• El direccionamiento IPv6.
• El encabezado IPv6.
• Estructura.
• Extensiones.
• Enrutamiento IPv6.
• Enrutamiento interior.
• Enrutamiento exterior.
• Transición
• Estado actual.
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25. Enrutamiento IPv6
• En routers Cisco, IPv6 requiere de la activación de un proceso de
enrutamiento específico.
Router(config)#ipv6 unicast-routing
• Dos modelos de enrutamiento:
o Enrutamiento estático.
Router(config)#ipv6 route [net] [next hop]
o Enrutamiento dinámico.
o RIPng RFC 2080
o OSPFv3 RFC 2740
o IS-IS for IPv6
o EIGRP for IPv6
25

26. Configuración IPv6 inicial
Router#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z
Router(config)#ipv6 unicast-routing
Router(config)#interface FastEthernet0/0
Router(config-if)#ipv6 address 2001:ab:23fa::1/128
Router(config-if)#no shutdown
%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up
Router(config-if)#interface serial 0/0/0
Router(config-if)#bandwidth 2000000
Router(config-if)#ipv6 address 2001:78c9:295d::2/128
Router(config-if)#no shutdown
%LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0, changed state to down
Router(config-if)#exit
Router(config)#ipv6 route 2001:587:a35::/48 2001:78c9:295d::1
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27. RIPng
• Routing Information Protocol next generation.
• RFC 2080.
• Protocolo en enrutamiento por vector distancia.
• Basado en RIPv2.
• Número máximo de saltos: 15.
• Transporte sobre IPv6:
• Grupo de multicast FF02::9
• UDP port 521.
• Configuración:
Router(config)#ipv6 router rip [id]
Router(config-rtr)#exit
Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#ipv6 rip [id] enable
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28. Demo RIPng
1. Activar el enrutamiento IPv6.
2. Configurar direcciones IPv6 en las interfaces LAN y WAN.
3. Activar el protocolo de enrutamiento RIPng.
4. Activar el protocolo de enrutamiento en las interfaces LAN y WAN.
RouterA RouterB
Se0/0/0 2001:41:1:3::/64 Se0/0/0
Fa0/0 Fa0/0
2001:41:1:1::/64 2001:41:1:2::/64
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29. OSPFv3
• RFC 5340.
• Es el protocolo estándar propuesto formalmente por la IETF.
• Protocolo en enrutamiento por estado de enlace.
• Basado en OSPFv2.
• Puede correr concurrentemente con OSPF v2, aunque independiente.
• Corre directamente sobre IPv6.
o FF02::5 Todos los routers OSPF
o FF02::6 Todos los routers OSPF-DR.
• Utiliza los mismos tipos básicos de LSA y el mismo mecanismo para el
descubrimiento de vecinos que OSPFv2.
• Utiliza direcciones de link local para identificar enlaces.
• Utiliza las direcciones de link local para identificar las adyacencias.
• Mantiene los mismos mecanismos para descubrir vecinos y establecer
adyacencias.
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30. OSPFv3
• No es una variante de OSPFv2, sino que tiene un modo de
configuración nativo.
• Router ID y Área ID continúan siendo identificadores de 32 bits.
• Se especifica a nivel de interfaz qué enlace participa de cada proceso
de enrutamiento.
• Configuración:
Router(config)#ipv6 router ospf [id]
Router(config-rtr)#router-id [x.x.x.x]
Router(config-rtr)#exit
Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#ipv6 ospf [id] area [id]
Router(config-if)#ipv6 ospf priority [x]
Router(config-if)#ipv6 ospf cost [x]
30

31. Demo OSPFv3
1. Activar el enrutamiento IPv6.
2. Configurar direcciones IPv6 en las interfaces LAN y WAN.
3. Activar el protocolo de enrutamiento OSPFv3.
4. Definir Router ID para cada dispositivo.
5. Activar el protocolo de enrutamiento en las interfaces LAN y WAN dentro del
área 0.
OSPF Área 0.0.0.0
RouterA RouterB
Se0/0/0 2001:41:1:3::/64 Se0/0/0
Fa0/0 Fa0/0
2001:41:1:1::/64 2001:41:1:2::/64
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32. Revisando…
¿Cuál de los siguientes comandos habilita la utilización de IPv6 en
un router Cisco?
a. ipv6 routing enable
b. ipv6 unicast routing enable
c. ipv6 unicast-routing
d. ipv6 enable
32

33. Agenda
• El direccionamiento IPv6.
• El encabezado IPv6.
• Estructura.
• Extensiones.
• Enrutamiento IPv6.
• Enrutamiento interior.
• Enrutamiento exterior.
• Transición
• Estado actual.
33

34. Coexistencia
Por mucho tiempo, los sistemas IPv4 e IPv6 coexistirán por largo tiempo
tanto en Internet como en infraestructuras privadas.
IPv6
IPv6
IPv4
IPv6
IPv4
IPv4
34

35. Transición
o Mecanismo Dual Stack.
o Mecanismos de tipo Túnel:
o Túneles manuales. RFC 2893
o Túneles automáticos.
o Teredo RFC 4380/5991
o ISATAP RFC 5214/5579
o 6to4 RFC 3056
o Mecanismos de Traducción:
o NAT-PT RFC 2766/4966
35

36. Dual Stack
Permite la coexistencia de ambos protocolos para asegurar una migración gradual.
• Dispositivos IPv4 only, sólo se comunican con dispositivos IPv4.
• Dispositivos IPv6 only, sólo se comunican con dispositivos IPv6.
• Dispositivos Dual Stack se comunican con dispositivos IPv4 o IPv6.
IPv4 / IPv6
IPv4
IPv6
IPv4 / IPv6
IPv6
IPv4 / IPv6 IPv6
IPv4
IPv4
36

37. Tunelizado
Permite conectar redes IPv6 utilizando backbones o redes de service providers que
aún no han migrado a IPv4.
• Los dispositivos en el extremo del túnel deben operar en modo dual stack.
IPv6
IPv6
IPv4
IPv4 / IPv6
IPv6
IPv4 / IPv6 IPv6
IPv6
IPv6
37

38. Agenda
• El direccionamiento IPv6.
• El encabezado IPv6.
• Estructura.
• Extensiones.
• Enrutamiento IPv6.
• Enrutamiento interior.
• Enrutamiento exterior.
• Transición.
• Estado actual.
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39. Estándares
Definiciones de estándares:
• RFC 2460 – Especificaciones de IPv6.
• RFC 2464 – Transmisión de paquetes IPv6 sobre Ethernet.
• RFC 2893 – Definición de los mecanismos de transición IPv4 a IPv6.
• RFC 2894 – Configuración stateless para routers.
• RFC 3587 – Formato de direcciones IPv6 unicast globales.
• RFC 3963 – NEMO (Network Mobility).
• RFC 4291 – Arquitectura de direccionamiento IPv6.
• RFC 4294 – Requerimientos para la implementación de IPv6 en
un nodo de red.
• RFC 4443 – ICMPv6.
• RFC 4861 – Neighbor Discovery para IPv6.
• RFC 4862 – Autoconfiguración de IPv6.
39

40. Soporte para IPv6
• 1996 – Inclusión en el kernel Linux 2.1.8.
• 1997 – Inclusión en IBM AIX 4.3.
• 2000 – Inclusión en FreeBSD, Open BSD y NetBSD.
Inclusión en Windows 2000.
Inclusión en Solaris 8.
• 2001 – Introducción de IPv6 en Cisco IOS.
Introducción en HP-UX 11i v1.
• 2002 – Inclusión en Windows XP.
• 2003 – Inclusión en Windows 2003 Server.
Inclusión en Mac OS X 10.3 Panther.
ICANN introduce los primeros registros IPv6 AAAA
en los root DNS.
• 2007 – Windows Vista Opera por defecto IPv6.
• 2008 – Windows 2008 opera por defecto IPv6.
IANA agrega los registros AAAA en 6 root servers.
Google lanza http://ipv6.google.com
40

41. Mapa Backbone IPv6
Al 7 de enero de 2012 se relevan:
• 4998 sistemas autónomos.
• 7787 prefijos en las tablas de enrutamiento BGP.
• 2,92 rutas por cada destino posible.
• 0,12 % del espacio de direccionamiento total de IPv6
41

42. Mapa Backbone IPv6
42

43. Mapa Backbone IPv6
Mapa generado en agosto de 2010 por CAIDA con información colectada
utilizando RIPE NCC.
43

44. Routers del Backbone IPv6
44

45. Enlaces de Interés
• IPv6 Forum – http://www.ipv6forum.com/
• IPv6 Portal – http://www.ipv6tf.org/
• IPv6 Day – http://www.ipv6day.org/
• Google over IPv6 – http://www.google.com/intl/en/ipv6/
• 6DISS IPv6 e-learning – http://www.6diss.org/e-learning/
• gogo6 – http://gogonet.gogo6.net/
• Internet Society Focus Area – http://www.isoc.org/educpillar/resources/ipv6.shtml
• CAIDA (Cooperative Association for Internet Data Analysis)–
http://www.caida.org/home/
• IPv6 Resource Reports – http://bgp.potaroo.net/index-v6.html
• IPv6 / IPv4 Comparative Statistics – http://bgp.potaroo.net/v6/v6rpt.html
• Portal IPv6 de LACNIC – http://portalipv6.lacnic.net/
• FAQ IPv6 – http://portalipv6.lacnic.net/es/ipv6/novedades/preguntas-frecuentes-faq
• Micrositio IPv6 Cisco –
http://www.cisco.com/en/US/products/ps6553/products_ios_technology_home.html
• World IPv6 Lunch - http://www.worldipv6launch.org/
45

46. 46

47. ¿Preguntas?
47

48. El autor
Oscar Gerometta
Es CCNA/CCNASec/CCNAWi/CCDA/CCSI
Ha sido Regional Instructor CCNA/CCNP - SuperInstructor SC - IT
Essentials. En el año 2001 fue el primer CCAI/CCNA de la Región South
America South.
Ha sido miembro del Instructional Review Board de Cisco Networking
Academy.
En los últimos 10 años ha formado a más de 300 Instructores Cisco, y
preparado más de 2500 Alumnos para rendir sus exámenes de certificación.
Es autor de diversos textos de networking editados por Edubooks, y autor,
director o líder de proyecto de numerosos proyectos de e-learning
implementados a nivel regional.
Actualmente se desempeña como consultor independiente.
ogerometta@gmail.com
48