INTRODUCTION AU PROTOCOLE IPV6

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1 INTRODUCTION AU PROTOCOLE IPV6 Atelier de Formation sur les Opérations de Régistre des Noms de Domaines Ouagadougou, 9-13 Janvier 1

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3 AGENDA POURQUOI LE PROTOCOLE IPV6? AVANTAGES IPV6 CO-EXISTENCE ENTRE IPV4 et IPV6 ET TRANSITION COMMENT SE PREPARER A LA MIGRATION VERS IPV6? DNS ET IPV6? 3

4 POURQUOI LE PROTOCOLE IPV6?

5 Le Réseau Mondial Internet Internet est basé sur le modèle en couches TCP/IP Le protocole en charge de l acheminement ou du routage des données est Internet Protocol (IP) IP est au cœur de l architecture Internet La plupart des équipements connectés aujourd hui à l Internet utilise la version 4 d IP noté IPV4.

6 Epuisement des adresses IPV4 L Internet s est développé de façon exponentielle grâce à l émergence de nouvelles applications et services à valeur ajoutée Mais personne ne pouvait imaginer qu on en serait à ce niveau de développement auquel on assiste aujourd hui La convergence voix, données, images vidéos, ainsi que l Internet mobile ont constitué des facteurs clés de ce développement Les pays émergents comme la Chine ont consommé plus des centaines de millions d adresses IPV4

7 Autres limites d IPV4 NAT bloque le principe du end-to-end et certains services réseaux sont gérés de façon très complexe Taille des tables de routage très grande Problèmes de performances réseaux

8 La Solution face à cet épuisement Passer d un format d adresse à 32 bits à 128 bits: passer de 4 milliards d adresses IPV4 à 340 milliards de milliards de milliards de milliards IPV6 Un espace d adressage inépuisable: longueur de l adresse multipliée par 4 Intégrer de nouvelles fonctionnalités notamment la sécurité et la qualité de service

9 Qu est ce qui a encore changé? Simplification du format de l entête: entête de base fixe (40 octets) + entêtes d extensions (= options de longueur variable) Des options d authentification et de cryptage (IPSec est natif et obligatoire) Privacy Capabilities Plus de broadcast

10 Comparaison des entêtes IPv4 et IPV6 Entête IPv4 Entête IPv6 Version IHL Type of Service Total Length Version Traffic Class Flow Label Identification Flags Fragment Offset Payload Length Next Header Hop Limit Time to Live Protocol Header Checksum Source Address Destination Address Source Address Options Padding Légende Champs IPV4 maintenus dans IPv6 Champs IPV4 enlevés dans IPV6 Champs dont les noms et positions ont changé dans IPV6 Nouveau champ dans IPv6 Destination Address 10

11 IPV6: Un espace d adressage grandiose IPv4 = 32 bits" IPv6 = 128 bits" IPv4 32 bits = 4,294,967,296 adresses possibles IPv6 128 bits: 4 times the size in bits = 3.4 x possible addressable devices = 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 5 x addresses par personne alors que la population mondiale est estimée à 9 milliards en 2050 Insh ALLAH 11

12 Format de l adresse IPv6 IPV4 est représenté par 4 champs en notation décimale pointée et chaque champ correspond à un octet: EX: IPV6 est représenté par 8 champs en notation hexadécimale et chaque champ correspond 16 bits EX: 2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B Une suite de 0000 deans un champ peut être représenté par 0 dans IPV6 EX: 2031:0:130F:0:0:9C0:876A:130B Une suite de 0 peut être notée :: mais cette séquence ne doit être présente qu une seule fois dans une adresse IP: 2031:0:130F::9C0:876A:130B OK 2031::130F::9C0:876A:130B Interdit 12

13 Format de l adresse IPv6 Dans un URL, une adresse IPV6 est mise entre crochets comme suit (RFC3986) Plus aisé pour les utilisateurs d utiliser le système DNS (FQDN) Représentation du préfixe Identique à la notation CIDR IPv4 : IPv6 : / :db8:12::/40 13

14 Types d adresses IPv6 Les règles d adressage IPv6 sont traitées à travers plusieurs RFC mais l architecture est définie dans la RFC 4291 Plusieurs types d adresses sont définis: Unicast : (Global, Unique Local, Link local) Anycast : (Unicast le plus proche) Multicast : Une seule interface peut avoir plusieurs adresses IPV6 de n importe quel type (unicast, anycast, multicast) Plus de broadcast 14

15 Allocation des Adresses IPv6 /12" /32" /48" /64" 2000" db8" Interface ID RIR" ISP prefix" Site prefix" LAN prefix" Comment se passe la procédure d attribution des adresses: IANA est responsable du bloc 2000::/3 Chaque RIR obtient un préfixe /12 de l IANA Chaque RIR attribue un préfixe /32 (ou plus si ça se justifie ) aux ISP Chaque ISP atttibue un préfixe de /48 à chaque client Chaque client peut faire son propre subnetting, mais par défaut peut utiliser des adresses /64 15

16 Unique-Local 128 Bits Global ID 40 Bits Interface ID FC00::/7 7 Bits Subnet ID 16 Bits Unique-Local Addresses est utilisé: Communications locales Inter-site VPNs Site Network Management Pas routable sur l Internet 16

17 Link-Local 128 Bits Remaining 54 Bits Interface ID FE80::/10 10 Bits Les adressses Link-Local sont utilisées pour Communication entre 2 périphériques IPv6 device (identique à ARP mais au niveau 3) Permet de caculer le Next -Hop dans les protocoles de routage dynamiques Sont automatiquement assignées dès que IPV6 est activé Adresse obligatoire Ne fonctionne que sur des équipements sur le même segment 17

18 Adresses IPV6 Unicast Globales Provider" Site" Host" 48 bits" 16 bits" 64 bits" Global Routing Prefix" Subnet-id" Interface ID" 001" Ces adresses sont identiques aux adresses publiques IPV4: Sont routables sur Internet Structure hiérarchique permettant une agrégation plus simple et donc un routage plus efficient 18

19 IPv6 Multicast Address Préfixe FF00::/8 Le 2 nd octet definit la durée de vie et le champ d application 8-bit 4-bit 4-bit 112-bit Lifetime Scope Group-ID Lifetime 0 If Permanent 1 If Temporary Scope 1 Node 2 Link 5 Site 8 Organization E Global 19

20 Exemples d adresses IPV6 Multicast RIPng AllRIPRouters FF02::9 02 signifie que c est permanent et est défini sur le lien OSPFv3 AllSPFRouters : FF02::5 AllDRouters : FF02::6 EIGRP AllEIGRPRouters is FF02::A 20

21 IPv6 Anycast Une seule adresse IP globale est attribuée à plusieurs hôtes différents Un paquet envoyé à une adresse anycast est routé vers les noeud le plus proche de la source detail Pas d implémentation mais juste dans la RFC (4291) Anycast est surtout déployé avecipv4 Exemples Serveurs de noms DNS Root et cctld/gtld SMTP relais 21

22 Types d adresses IPv6 Type Format binaire Format Hexadécimal Unspecified ::/128 Loopback ::1/128 Global Unicast Address ::/3 Link Local Unicast Address Unique Local Unicast Address FE80::/ FC00::/7 Multicast Address FF00::/8 22

23 Principe d aggrégation Client 1" 2001:db8:1:/48" Client 2" ISP" 2001:db8::/32" Juste le préfixe /32 sera annoncé" IPv6 Internet" 2001:db8:2:/48" Réduction de la taille des tables de r.outage Routage plus performant et efficient Attention au multihoming 23

24 Interface IDs Les 64 bits de poids le plus faible désignent l interface ID. L intercae ID peut être assignée de plusieurs façons: Autoconfiguration à partir EUI-64, en utilisant l adresse MAC (e.g., Ethernet address) Autogénération d un nombre aléatoire en utilisant un nombre aléatoire (privé) Implementé dans MS Windows XP/Vista/ 7 seulement mais peut aussi être activé dans FreeBSD/Linux/MacOS Attribution par un serveur DHCP Configuration manuelle 24

25 EUI-64 Ethernet MAC address (48 bits)" FC 0F FC 0F FF FE 64 bits version" FF FE 17 FC 0F Unicité de l adresse MAC" Eui-64 address" X0 où X= X = FF 1 = unique 0 = non unique FE 17 FC 0F EUI-64 : On inserre la séquence FFFE et OR ing un bit qui permet d identifier l unicité de l adresse MAC 25

26 IPv6 Auto-Configuration Stateless (RFC4862) Au démarrage, le PC se donne une adresse LL Ensuite envoie un Router Solicitation pour demander un Router Advertissment lui permettant de configurer ses interfaces Stateful Utilise un serveur DHCPv6 Renumbering Renumbering permet de modifier le RA et d annoncer un nouveau préfixe et en réduisant la durée de vie de l ancien préfixe RA donne le préfixe du subnet SUBNET PREFIX + MAC ADDRESS SUBNET PREFIX + MAC ADDRESS LL adresse puis GUA address, reçue du RA 26

27 Auto-configuration Mac address: 00:2c:04:00:FE:56" Hôte autoconfigure son adresse: " prefix reçu + link-layer adresse transformée" Envoie type de réseau (préfixe, default route, )" PC envoie un message router solicitation (RS) message Router répond par un router advertisement (RA) This includes prefix and default route PC configures son adresse IPv6 address en concaténant le préfixe reçu avec son adresse EUI-64 27

28 Neighbour Discovery (RFCs 2461 & 4311) Basé sur ICMPv6 (RFC 4443) Combinaison de s protocols IPv4 protocols (ARP, ICMP, IGMP, ) Entièrement dynamiqe, interactif entre hôtes et routeurs Definit 5 types de pacquets ICMPv6 : Router Solicitation / Router Advertisements Neighbour Solicitation / Neighbour Advertisements Redirect 28

29 AVANTAGES IPV6

30 Format d Entête Simplifié De nouvelles fonctionnalités intégrées Amélioration des performances Autoconfiguration des périphériques Plug and Play

31 Adressage hiérarchique Routage optimisé plus efficient Aggrégation de routes Réduction de la taille des tables de routage

32 Sécurité et Mobilité IPSec est obligatoire et natif Mieux adapté à la convergence fixe/mobile

33 Multicast Plus de tempêtes de broadcast Performances réseaux accrues

34 COEXISTENCE ENTRE IPV4 ET IPV6

35 IPv4-IPv6 Co-existence:Transition Plusieurs techniques existent qu on peut regrouper en 3 catégories : Dual-stack : les piles IPV4 et IPV6 existent sur le même équipement Tunneling : créer un tunnel pour permettre par exemple à des périphériques IPV6 de communiquer via un réseau PV4 Translation: Permettre à des hôtes IPv6-only de communiquer avec des hôtes Parfois la combinaison de toutes ces méthodes est faite 35

36 Tunnelling Beaucoup de tehniques de tunnelling existent: Configuration manuelle Manual Tunnel (RFC 4213) & GRE (RFC 2473) Semi-automatique Tunnel broker Automatic 6rd (RFC 5569) & 6to4 (RFC 3056) ISATAP & TEREDO sont plus utiles pour les entreprises que pour les Service Providers!! ISATAP (RFC 4214) & TEREDO (RFC 4380) L opinion générale est aucune technique de tunnelling n est recommandée, le mode natif est préféré 36

37 COMMENT SE PREPARER A LA MIGRATION?

38 Etude de l existant: IPV4 Faire l inventaire de son plan d adressage IPV4 Evaluer les performances de son réseau en IPV4 Evaluer les limites d IPV4 pour certaines types d applications Evaluer le pourcentage d équipements réseaux (routeurs, firewall, switch), applications et OS supportant IPV6

39 Se préparer dès maintenant Intégrer dans les curricula universitaires l enseignement d IPV6 Développer un plan de formation du personnel IT pour acquérir des connaissances et compétences IPV6 Créer un cadre de partages de connaissances et d expériences entre les différents acteurs (opérateurs, universités, secteur public, secteur privé, etc.)

40 Définir un plan de déploiement Orientations stratégiques Périmètre Gérer la coexistence avec IPV4 Evaluer les risques de sécurité induites par IPV6 Commencer par l exécution d un banc d essai Planning global et budget

41 Services et applications Très important: L adoption d IPV6 est sujette au développement de contenus et d applications IPV6, sinon pourquoi migrer Evaluer les risques de sécurité induites par IPV6, à tous les niveaux (réseaux, applications etc) Les étudiants ont un grand rôle à jouer à ce niveau

42 DNS ET IPv6

43 IPv6 et DNS IPv4 IPv6 Hostname to IP address A record: A AAAA record: AAAA 2001:db8:c18:1::2 IP address to hostname PTR record: in-addr.arpa. PTR PTR record: c.0. 8.b.d ip6.arpa PTR 43

44 Dual Stack & DNS " = *?" IPv4" DNS Server" 2001:db8::1" " IPv6" 2001:db8:1::1" Sur un système Dual Stack, une application pouvant utiliser les 2 piles : Demande au DNS une adresse IPv6 (AAAA ) S il existe, le protocole de transport pour IPv6 sera utilisé Sinon, il va demander au DNS une adresse IPV4(A record) et utilise par la suite le transport pour IPv4 transport 44

45 CONCLUSION IPV6 EST DEVENU UNE REALITE IPV6 EST DÉJÀ LA: OPERATIONNEL NOUS N AVONS QUE LE CHOIX D ETRE PRÊT IPV6 PEUT BEL ET BIEN COEXISTER AVEC IPV4 A QUAND LA FIN DE LA TRANSITION? 45

46 LIENS UTILES ( en IPV4)

47 MERCI DE VOTRE ATTENTION