Retele IPv6 Simulare Omnet ++ Universitatea Ovidius, Facultatea
de Matematica si Informatica,
AbstractIn aceasta lucrare vom analiza retelele IPv6 si vom
simula o retea cu ajutorul simulatorului Omnett++
Cuprins 1 Introducere2 2 Istoric 3 2.1 nlocuirea adreselor IPv43
3 Caracteristicile protocolului 4 4 Adrese IPv6 5 4.1 Notarea
adreselor5 4.2 Ierarhia6 4.3 Autoconfigurarea IPv67 6 Rezultatul
simularii retelei IPv69
1 Introducere IPv6 (Internet Protocol version 6) este un
protocol de nivel internet TCP/IP (respectiv nivel reea din Modelul
OSI) pentru reelele cu comutare de pachete, inclusiv pentru
Internet. Tehnologia IPv6 permite crearea unui numar aproape
nelimitat de adrese. Daca IPv4, versiunea folosita pana in 2011 pe
scara larga, nu mai putea scala, numarul de statii conectate la o
astfel de retea fiind limitat la 4,3 miliarde. Ultimele adrese IPv4
au fost alocate de IANA (Internet Assigned Numbers Authority) la
inceputul anului 2011.IPv6 implica in primul rand marirea radicala
a spatiului de adrese de la 232la 2128, dar si autoconfigurarea
adresei printr-un mecanism fara setari, standardizarea dimensiunii
unei subretele si integrarea securitatii din protocolul IPSec.IPv6
a fost proiectata pentru a oferi fiecarei retele de pe glob mai
multe adrese ce pot fi rutate in intregul Internet; adresele pot fi
folosite pentru o larga varietate de dispozitive, inclusiv
telefoane mobile, PDA-uri, vehicule cu suport IP, electrocasnice,
si multe altele.
2 IstoricLa nceputurile Internetului, adresele IPv4 se mpreau n
5 clase de adrese, notate de la A la E. mprirea se fcea n funcie de
configuraia binar a primului octet al adresei. Din pcate, aceast
metod risipea multe adrese IP, iar odat cu rspndirea Internetului a
aprut pericolul epuizrii spaiului de adrese.Pentru a soluiona
aceast problem, la nceputul anilor '90 au fost concepute mai multe
soluii care aveau rolul de a prelungi viaa lui IPv4. n plus, a fost
conceput i un nou protocol, IPv6.La nceputul lui 1992 apruser mai
multe propuneri pentru noul protocol de adresare, iar la sfritul
aceluiai an, IETF a anunat un apel de propuneri.[2] n septembrie
1993, IETF a creat o arie de interese temporar, numit IP generaia
urmtoare (IP Next Generation, prescurtat IPng), pentru a rezolva
problemele specifice IPng.Noua arie era condus de Allison Mankin i
Scott Bradner i era format din 15 ingineri[3] provenii din diverse
firme, care aveau sarcina s seteze direcia i s realizeze versiuni
preliminare ale viitoarelor standarde.[4][5]IETF a adoptat modelul
IPng pe 25 iulie 1994, prin formarea mai multor grupuri de
lucru.[4] Pn n 1996, IPv6 a fost definit printr-o a serie de
RFCuri, dintre care primul a fost RFC 1883. S-a srit peste
versiunea 5 deoarece era deja folosit de Internet Stream Protocol,
un protocol experimental.
2.1 Inlocuirea adreselor ipv4IPv4, versiunea folosit pn n 2011
pe scar larg, nu mai poate scala, numrul de staii conectate la o
astfel de reea fiind limitat la 4,3 miliarde. Ultimele adrese IPv4
au fost alocate de IANA la nceputul anului 2011.[6]IPv6 implic n
primul rnd mrirea radical a spaiului de adrese de la 232 la 2128,
dar i autoconfigurarea adresei printr-un mecanism fr stri,
standardizarea dimensiunii unei subreele i integrarea securitii din
protocolul IPSec.Adresele de 128 bii care sunt folosite n IPv6
permit un numr mai mare de adrese i subreele (spaiu suficient
pentru 1015 obiective = n total
340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 adrese).IPv6 a
fost proiectat pentru a oferi fiecrei reele de pe glob mai multe
adrese ce pot fi rutate n ntregul Internet; adresele pot fi
folosite pentru o larg varietate de dispozitive, inclusiv telefoane
mobile, PDA-uri, vehicule cu suport IP, electrocasnice, i
multealtele.n plus fa de asigurarea spaiului mai mare de adrese,
IPv6 are urmtoarele avantaje n comparaie IPv4: Managementul i
delegarea adreselor devine mai uoar; Autoconfigurarea uoar a
adreselor; IPsec ncorporat; Rutare optimizat; Depistarea adreselor
duble.
3 Caracteristicile protocolului Jumbo frames Cmpul de lungime
din IPv6, ca i cel din IPv4, are doar 16 bii, ceea ce nsemna c
dimensiunea pachetului este de maxim 216 - 1 = 65.535 octei de
date. Totui, standardul IPv6 prevede existena unui antet opional
numit Jumbo Payload, care permite folosirea a maxim 232 - 1 =
4.294.967.295 octei de date pe conexiunile care permit asemenea
dimensiuni.[8]
Mobilitate Multicast
Rutare n IPv6, antetul pachetului i procesul de forwardare a
pachetelor de ctre rutere au fost simplificate. Dei antetele de
IPv6 sunt de 2 ori mai mari dect cele de IPv4, procesare pachetelor
este mai eficient:[9][10] Antetul de IPv6 a fost simplificat prin
mutarea cmpurilor rar folosite n antete de extensie opionale.
ruterele IPv6 nu fragmenteaz pachetele. Gazdele cu IPv6 trebuie ori
s descopere dimensiunea maxim a pachetelor acceptate de toate
ruterele de pe cale, s fragmenteze pachetele la capetele
transmisiunii sau s foloseasc un MTU de 1280 de octei, care este
minimul acceptat de protocol. Antetul IPv6 nu este protejat de o
sum de control, fcndu-se presupunerea c integritatea datelor este
asigurat att la nivelul legtur de date, ct i la nivelul
transport[11]. n acest fel, ruterele IPv6 nu trebuie s recalculeze
suma de control atunci cnd schimb unul din elementele
pachetului.Cmpul TTL din IPv4 a fost redenumit n Hop Limit,
deoarece ruterele nu mai trebuie s calculeze timpul petrecut de
pachet n cozile dispozitivelor de reea. Securitate Protocolul IPsec
a fost dezvoltat iniial pentru IPv6, dar a fost mai nti folosit pe
scar larg n IPv4, n care a fost inclus ulterior. IPSec este o parte
integrant a suitei de protocoale ce formeaz standardul IPv6.[9]
IPsec este obligatoriu n IPv6[12] dar opional pentru IPv4.4 Adrese
IPv64.1 Notarea adreselorO adres IPv6 are 128 de bii, reprezentai
ca 8 grupuri de 4 cifre hexazecimale separate prin dou puncte
(:)128 bii sunt reprezentai ca 8 cmpuri n sistemul
hexazecimal:2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130 Ca o abreviere,
cmpurile egale cu 0 pot fi reprezentate printr-o singur cifr n loc
de 4:
2031:0:130F:0:0:9C0:876A:130B De asemenea, domeniile succesive
de 0 pot fi reprezentate dou separatoare de cmp consecutive:
2031:0:130F::9C0:876A:130B
4.2 Ierarhia Nu toi biii dintr-o adres IP sunt folosii pentru
adresarea staiilor. O adres IPv6 folosete primii 64 de bii din
adres pentru identificatorul reelei, iar ceilali 64 de bii pentru
identificatorul portului (plcii de reea). Metoda este asemntoare cu
clasele de adrese din IPv4. Identificatorul portului este
determinat automat de ctre gazd, fr niciun fel de configurare, pe
baza adresei MAC a plcii de reea astfel[13]: se transform adresa
MAC (numit i EUI-48) ntr-un identificator EUI-64 adugnd secvena
0xFFFE ntre primii 3 i ultimii 3 octei din adres (metoda descris n
urmatoarea imagine )
se modific valoarea celui de-al aptelea bit din primul octet
(bitul Universal/Local) din identificator, obinndu-se ultimii 64 de
bii ai adresei IPv6. n plus fa de acest identificator, RFC 3041
prevede i posibilitatea folosirii unui identificator temporar.
Acesta este generat folosind o valoare istoric (aleatorie n prim
faz) i urmtorul algoritm: se ia valoarea istoric i este concateneaz
identificatorul automat descris mai sus se calculeaz hashul MD5 pe
suma de la pasul anterior se salveaz ultimii 64 de bii ai hashului
ca valoare istoric pentru urmtoarea adres temporar se iau primii 64
de bii i se seteaz bitul 7 (bitul Universal/Local) pe 0, ceea ce
corespunde unei adrese locale, valoarea rezultat fiind folosit ca
identificator de gazd.
4.3 Autoconfigurarea IPv6 Implementarea IPv4 utilizeaz una din
cele dou metode pentru alocarea adreselor IP la o gazd: alocare
static (care reprezint o gestionare complex) sau DHCPv6 / BOOTP,
care aloc n mod automat adresele IP la o gazd, odat ce calculatorul
este n reea. IPv6 ofer o facilitate numit autoconfigurare
independent, care este similar cu DHCP. Spre deosebire de DHCP,
aceast autoconfigurare nu necesit utilizarea unei cereri speciale
de DHCP sau server atunci cnd se aloc adrese IP pentru dispozitive
de reea generice care nu au suport DHCP (cum ar fi mini robotizate
folosite n fabricaie). La utilizarea protocolului DHCP, orice
interfa de pe ruter configurat cu o adres IPv6, devine furnizorul
de adrese IP pe reeaua ataat. Msurile de protecie care mpiedic
duplicarea adreselor au fost nglobate n IPv6. Aceast caracteristic
se numete Duplicate Address Detection. Cu protocolul IPv4, nimic nu
mpiedic ca dou gazde s se conecteze la reea cu adrese identice.
Sistemele de operare sau unele programe sunt capabile s detecteze
problema, dar rezultatele apar adesea imprevizibile.
Autoconfigurarea adreselor IPv6
6 Rezultatul simularii retelei IPv6
Referine Doherty, Jim. Cisco networking simplified / Jim
Doherty, Neil Anderson, Paul Della Maggiora. -- 2nd ed. ISBN
978-1-58720-199-8 (pbk.)
Note ^ RFC 4294. http://tools.ietf.org/html/rfc4294. ^ RFC 1550,
IP: Next Generation (IPng) White Paper Solicitation, S. Bradner, A.
Mankin (December 1993) ^ Membrii grupului de lucru erau J. Allard
(Microsoft), Steve Bellovin (AT&T), Jim Bound (Digital
Equipment Corporation), Ross Callon (Wellfleet), Brian Carpenter
(CERN), Dave Clark (MIT), John Curran (NEARNET), Steve Deering
(Xerox), Dino Farinacci (Cisco), Paul Francis (NTT), Eric
Fleischmann (Boeing), Mark Knopper (Ameritech), Greg Minshall
(Novell), Rob Ullmann (Lotus), and Lixia Zhang (Xerox). ^ a b RFC
1752 The Recommendation for the IP Next Generation Protocol,
S.Bradner, A.Mankin, January 1995. ^ History of the IPng Effort ^
Roxana Cristea (9 februarie 2011). Apocalipsa internetului - cum
s-au terminat IP-urile. Business Magazin.
http://www.businessmagazin.ro/business-hi-tech/new-media/apocalipsa-internetului-cum-s-au-terminat-ip-urile-7952049.
Accesat la 8 ianuarie 2012. ^ Tim Chown (2 februarie 2011). How
IPv6 will work as IPv4 wanes. ZDnet.co.uk.
http://www.zdnet.co.uk/news/infrastructure/2011/02/02/how-ipv6-will-work-as-ipv4-wanes-40091638/.
Accesat la 15 ianuarie 2012. ^ RFC 2675, IPv6 Jumbograms, D.
Borman, S. Deering, R. Hinden (August 1999) ^ a b RFC 2460 -
Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification ^ RFC 1726 -
Technical Criteria for Choosing IP The Next Generation (IPng) ^ UDP
peste IPv4 poate avea o sum de control 0, ceea ce nseamn c nu a
fost calculat, dar cnd este folosit peste IPv6, UDP trebuie s aib o
sum de control valid. ^ J. Loughney, Ed. (aprilie 2006). IPv6 Node
Requirements. http://tools.ietf.org/html/rfc4294#section-8. Accesat
la 15 ianuarie 2012. Security Architecture for the Internet
Protocol [RFC-4301] MUST be supported. ^ IPv6 interface
identifiers, Microsoft Technet
Bibliografie http://ro.wikipedia.org/wiki/IPv6
12
