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IPv4 over IPv6 only Mesh Networks


Januar 2009




    Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net>
Agenda
• Zielstellung
• IPv6 Mesh
• IPv4 over IPv6 only Mesh
• Tunnel und Translate
• Lösungsansatz - SIIT im 6Mesh
• Problemfelder und Ausblick
• Diskussion / Hands-on

Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net>   2
Zielstellung
• 2000 Public IPs hinter Nodes verteilen
• 104.0.0.0/8 Problem
• funktionierendes Migrationszenario
       entwerfen
• keine Verschwendung auf WLAN-Interfaces
• IPv6 im Mesh, zum Enduser später

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IPv6 Mesh #1
• Keine / schwierige Autoconfig in IPv4
• RFC1918 übervoll
• „IPv4 Adressen sind alle vergeben“




Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net>   4
IPv6 Mesh #2
• Stateless Autoconfig
• Gibt es seit 10 Jahren, nicht labern - machen!
• IPv6 startet gerade durch
• Zukunftssichere Adressen verwenden
• Migration: IPv[46] Parallelbetrieb möglich
• Cool Stuff anyway

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IPv4 over IPv6 Mesh
• Wie IPv4 über IPv6 verschicken?
• 2 Möglichkeiten:
    • Tunneling (ipv4 over ipv6)
    • Translating (Adresse, Protokoll)




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IPv4 over IPv6 Tunnel
• statische 4over6 Tunnel
    • iproute2 > Version ss081009
    • Linux Kernel >2.6.xx
    • FreeBSD seit KAME
• Alles statisch konfiguriert
• Problem bei mehreren Uplinks
• Erzeugt mehr Probleme als es löst
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IPv4 - IPv6 Translation
• 2 Ausprägungen
    • RFC2765 SIIT / RFC2766 NAT-PT
           • NAT - Protokoll Translation
           • Stateless IP / ICMP Translation
           • Depreciated
    • RFC 3142 TRT
           • Transport Relay Translator



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PT - Protokoll Translation
• Hosts mit unterschiedlichen IP- Stacks
• Übliche IPv4 NAT Probleme
    • VoIP, FTP, etc.
• Transportiert kein IPv4- Paket über IPv6




Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net>   9
AT - Adress Translation
• Übersetzen der IP- Pakete
    • IPv4 Header -> IPv6 Header
    • IPv6 Header -> IPv4 Header
    • Payload bleibt orginal




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SIIT #1
• Implementierungen von RFC2765
    • CLICK Router
    • ISPRAS - The Institute for System Programming
            (ISP) of the Russian Academy of Sciences
            (RAS)
• ISPRAS code
    • 13kbyte Kernel Modul
    • Linux Kernel 2.4 und FreeBSD 4
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SIIT #2
• ISPRAS code im openwrt buildroot kamikaze
    kompiliert
• bcm 2.4 Image mit IPv4 + siit.o für
    WRT54GL
• Testbed



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ipv4 internet
                                            0.0.0.0/0




                                   HNA6: ::ffff:ffff:0:0:0:0/96
                                                                                    ::ffff:ffff:0:0/96 dev siit0
client   172.23.1.0/24                        gate                siit0         172.23.0.0/16 via 169.254.42.42
                                                                                                dev siit0

                                   wl0: fdca:ffee:babe::1:1




                                                                          wl0:fdca:ffee:babe::1:1
                  6Mesh
          fdca:ffee:babe::1:0/64                                                                                     ::ffff:ffff:ac17:200/120 dev siit0
                                                                                 access1                     siit0
                                                                                                                          169.254.0.0/16 dev siit0

                                                                     HNA6: ::ffff:ffff:172.23.2.0/120

                                                                              172.23.2.0/24




                                                                                  client




   Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net>                                            13
SIIT 25C3 #1
• Kernel 2.4 und 2.6, openwrt und debian
• LuCI siit setup Wizard
• Kick it until it breaks
• Mehr als 15 nodes im 6Mesh



Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net>   14
SIIT 25C3 #2




Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net>   15
Ergebnisse
• IPv6 only mesh funktioniert grundsätzlich mit
    OLSR 0.5.6 r3, aber ...
• IPv4 Daten transparent durch das 6Mesh
• Vorkonfigurierte 6Mesh Images möglich
• Einrichtung SIIT per Wizard


Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net>   16
Probleme
• IPv6 im olsrd b0rken
    • diverse plugins b0rken
• PMTU discovery im siit.o b0rken
• Fragmentation in IPv4 und IPv6
       unterschiedlich gehandhabt




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Ausblick
• AHCP Autokonfig für IPv6 und IPv4
• Dynamic DNS für public IP hinter Node
    • <name>.mesh.berlin.freifunk.net
• Other cool stuff




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Vielen Dank




Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net>   19
Diskussion
                    Fragen?


                                                      Hands-on!

Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net>   20

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6mesh - IPv6 freifunk mesh networks

  • 1. IPv4 over IPv6 only Mesh Networks Januar 2009 Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net>
  • 2. Agenda • Zielstellung • IPv6 Mesh • IPv4 over IPv6 only Mesh • Tunnel und Translate • Lösungsansatz - SIIT im 6Mesh • Problemfelder und Ausblick • Diskussion / Hands-on Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 2
  • 3. Zielstellung • 2000 Public IPs hinter Nodes verteilen • 104.0.0.0/8 Problem • funktionierendes Migrationszenario entwerfen • keine Verschwendung auf WLAN-Interfaces • IPv6 im Mesh, zum Enduser später Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 3
  • 4. IPv6 Mesh #1 • Keine / schwierige Autoconfig in IPv4 • RFC1918 übervoll • „IPv4 Adressen sind alle vergeben“ Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 4
  • 5. IPv6 Mesh #2 • Stateless Autoconfig • Gibt es seit 10 Jahren, nicht labern - machen! • IPv6 startet gerade durch • Zukunftssichere Adressen verwenden • Migration: IPv[46] Parallelbetrieb möglich • Cool Stuff anyway Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 5
  • 6. IPv4 over IPv6 Mesh • Wie IPv4 über IPv6 verschicken? • 2 Möglichkeiten: • Tunneling (ipv4 over ipv6) • Translating (Adresse, Protokoll) Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 6
  • 7. IPv4 over IPv6 Tunnel • statische 4over6 Tunnel • iproute2 > Version ss081009 • Linux Kernel >2.6.xx • FreeBSD seit KAME • Alles statisch konfiguriert • Problem bei mehreren Uplinks • Erzeugt mehr Probleme als es löst Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 7
  • 8. IPv4 - IPv6 Translation • 2 Ausprägungen • RFC2765 SIIT / RFC2766 NAT-PT • NAT - Protokoll Translation • Stateless IP / ICMP Translation • Depreciated • RFC 3142 TRT • Transport Relay Translator Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 8
  • 9. PT - Protokoll Translation • Hosts mit unterschiedlichen IP- Stacks • Übliche IPv4 NAT Probleme • VoIP, FTP, etc. • Transportiert kein IPv4- Paket über IPv6 Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 9
  • 10. AT - Adress Translation • Übersetzen der IP- Pakete • IPv4 Header -> IPv6 Header • IPv6 Header -> IPv4 Header • Payload bleibt orginal Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 10
  • 11. SIIT #1 • Implementierungen von RFC2765 • CLICK Router • ISPRAS - The Institute for System Programming (ISP) of the Russian Academy of Sciences (RAS) • ISPRAS code • 13kbyte Kernel Modul • Linux Kernel 2.4 und FreeBSD 4 Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 11
  • 12. SIIT #2 • ISPRAS code im openwrt buildroot kamikaze kompiliert • bcm 2.4 Image mit IPv4 + siit.o für WRT54GL • Testbed Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 12
  • 13. ipv4 internet 0.0.0.0/0 HNA6: ::ffff:ffff:0:0:0:0/96 ::ffff:ffff:0:0/96 dev siit0 client 172.23.1.0/24 gate siit0 172.23.0.0/16 via 169.254.42.42 dev siit0 wl0: fdca:ffee:babe::1:1 wl0:fdca:ffee:babe::1:1 6Mesh fdca:ffee:babe::1:0/64 ::ffff:ffff:ac17:200/120 dev siit0 access1 siit0 169.254.0.0/16 dev siit0 HNA6: ::ffff:ffff:172.23.2.0/120 172.23.2.0/24 client Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 13
  • 14. SIIT 25C3 #1 • Kernel 2.4 und 2.6, openwrt und debian • LuCI siit setup Wizard • Kick it until it breaks • Mehr als 15 nodes im 6Mesh Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 14
  • 15. SIIT 25C3 #2 Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 15
  • 16. Ergebnisse • IPv6 only mesh funktioniert grundsätzlich mit OLSR 0.5.6 r3, aber ... • IPv4 Daten transparent durch das 6Mesh • Vorkonfigurierte 6Mesh Images möglich • Einrichtung SIIT per Wizard Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 16
  • 17. Probleme • IPv6 im olsrd b0rken • diverse plugins b0rken • PMTU discovery im siit.o b0rken • Fragmentation in IPv4 und IPv6 unterschiedlich gehandhabt Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 17
  • 18. Ausblick • AHCP Autokonfig für IPv6 und IPv4 • Dynamic DNS für public IP hinter Node • <name>.mesh.berlin.freifunk.net • Other cool stuff Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 18
  • 19. Vielen Dank Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 19
  • 20. Diskussion Fragen? Hands-on! Januar 2009 - Alexander Morlang <alx@dd19.de> - Daniel Paufler <d.paufler@leo34.net> 20