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MECANISMOS DE MECANISMOS DE TRANSICIÓNTRANSICIÓNAlberto Cabellos Aparicio
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Índice Índice
• Introducción• Dual Stack• Tunneling
– Configured Tunnels– Tunnel Broker– 6to4
• Traducción– Introducción– SIIT– NAT-PT– BIS
• Conclusiones
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Introducción: Introducción: IPv6IPv6? ?
• IPv6?– Falta de direcciones IPv4 (Asia, África)– IPv6 tiene características especiales
(autoconfiguración, movilidad, seguridad)– Evitar NAT’s y “proxys”, volver al modelo
de conectividad “end-to-end”
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Introducción: Transición Introducción: Transición
• La transición a IPv6 deberá ser gradual y muy probablemente enormemente larga.
• El despliegue de IPv6 no debe afectar la actual Internet– Conectividad– Rendimiento– Debemos asumir que en las fases iniciales de
IPv6 el rendimiento no será el mismo que con IPv4
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Introducción: Mecanismos de TransiciónIntroducción: Mecanismos de Transición
• IPv6 no es “backwards-compatible” àNo es compatible con IPv4 àNecesitamos una transición, y para ello, mecanismos de transición.
• Los mecanismos de transición son técnicas y métodos para permitir “compatibilidad” entre ambos protocolos (p.e que un cliente IPv6 se pueda comunicar con un servidor IPv4).
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Introducción: Mecanismos de TransiciónIntroducción: Mecanismos de Transición
• Existen multitud de mecanismos de transición.
• Existen muchos con una aplicabilidad muy baja, son muy específicos: – Conectar un nodo aislado IPv6 con otro
IPv4– Conectar dos nodos aislados IPv6– …..
• Veremos solo los más importantes!
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Introducción: TiposIntroducción: Tipos
• Los diferentes tipos de Mecanismos de Transición son:– Dual Stack
• Instalar ambos protocolos (IPv4/IPv6) en hosts y routers.
– Túneles• Entunelar paquetes IPv6 en IPv4 para atravesar islas
IPv4 (y viceversa).
– Traducción• Traducir de IPv4 a IPv6 y viceversa.
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Índice Índice
• Introducción• Dual Stack• Tunneling
– Configured Tunnels– Tunnel Broker– 6to4
• Traducción– Introducción– SIIT– NAT-PT– BIS
• Conclusiones
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Dual Dual StackStack
• Objetivos– Proporcionar conectividad entre hosts IPv4
e IPv6 duplicando el stack (instalando ambos protocolos).
• Características– La comunicación IPv4 se hace a través de
una infraestructura IPv4.– La comunicación IPv6 se hace a través de
una infraestructura IPv6.
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Dual Dual StackStack
Aplicaciones
Transporte (TCP/UDP)
IPv6 IPv4
Enlace (Ethernet)
Físico
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Dual Dual StackStack
Red IPv4/IPv6
IPv4/IPv6 IPv4/IPv6
IPv6
IPv4
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Dual Dual StackStack
• Ventajas– La comunicación es posible entre todos los
nodos de la red, sin necesidad de encapsulación o trducción.
• Inconvenientes– Hay que mantener dos redes!– No reduce la demanda de direcciones
IPv4.
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Índice Índice
• Introducción• Dual Stack• Tunneling
– Configured Tunnels– Tunnel Broker– 6to4
• Traducción– Introducción– SIIT– NAT-PT– BIS
• Conclusiones
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TunnelingTunneling: Introducción: Introducción
• El encapsulamiento (tunneling) es una técnica muy usada (6BONE,MBONE, en mundos IPv4,VPN).
• Consiste en “encapsular” paquetes IP dentro de paquetes IP à Con eso se consigue un “enlace virtual” IP.
• RFC 2893 “IPv6 in IPv4 tunnels”• Existen diferentes tipos de túneles para la
transición.
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TunnelingTunneling: : ConfiguredConfigured TunnelsTunnels
• Objetivo:– Interconectar sitios (hosts aislados o
redes) IPv6 a través de redes IPv4.
• Características principales– Configuración manual de los extremos del
túnel– Dos direcciones por cada extremo del
túnel (una IPv6 y una IPv4).
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TunnelingTunneling: : ConfiguredConfigured TunnelsTunnels
IPv6IPv4/IPv6 IPv4/IPv6 IPv6
IPv6 IPv6IPv4
IPv6 Datos
IPv6 DatosIPv4
IPv6 Datos
ExtremoTúnel
ExtremoTúnel
Túnel
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TunnelingTunneling: : ConfiguredConfigured TunnelsTunnels
IPv6IPv4/IPv6 IPv4/IPv6 IPv6
2001::/64 IPv4
Túnel
2001::A 2001::110.10.10.1
2003::110.10.10.2
2003::B
2003::/64
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TunnelingTunneling: : ConfiguredConfigured TunnelsTunnels
IPv6IPv4/IPv6 IPv4/IPv6 IPv6
IPv6 IPv6IPv4
Túnel
IPv4IPv4/IPv6 IPv4/IPv6 IPv6
IPv4 IPv6IPv4
Túnel
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TunnelingTunneling: Ejemplo 6BONE: Ejemplo 6BONE
IPv6 IPv6
IPv6
IPv4
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TunnelingTunneling: : ConfiguredConfigured TunnelsTunnels
• Ventajas– Túneles soportados por muchas
plataformas: CISCO, Linux, Juniper, Windows…
– Transparente para IPv6. No requiere cambiar las aplicaciones
• Inconvenientes– No escala, son “manuales”– Overhead (dos cabeceras)
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TunnelingTunneling: : AutomaticAutomatic TunnelsTunnels
• Objetivos– Interconexión de nodos IPv4/IPv6 con nodos
IPv4/IPv6 a través de una infraestructura IPv4.• Características principales
– Unidireccional– Se usa habitualmente cuando el destino es un
nodo (no un router)– Los extremos se configuran automáticamente.– La dirección destino se deduce a partir de la IPv6.
Este tipo de direcciones IPv6 se denominan “IPv4-compatible”
0:0:0:0:0:0: Dirección IPv4
96 bits 32 bits
![Page 22: MECANISMOS DE TRANSICIÓN - studies.ac.upc.edustudies.ac.upc.edu/FIB/PIAM/Transici%F3%20IPv4-IPv6.pdf · – Los routers conocen las subredes mediante “Router Advertisements”](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022030405/5a7b407b7f8b9a2e6e8bc2da/html5/thumbnails/22.jpg)
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TunnelingTunneling: : AutomaticAutomatic TunnelsTunnels
IPv6 IPv4/IPv6
2001::/64 IPv4
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2001::A10.10.10.2
2003::B20.20.20.3
2002::/64
IPv6IPv4/IPv6
::20.20.20.3 ::10.10.10.2
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TunnelingTunneling: : AutomaticAutomatic TunnelsTunnels
• Ventajas– Más fáciles de administrar, puesto que no
son manuales.
• Inconvenientes– Se necesita una dirección IPv4 por host.– Sólo tiene sentido para comunicar hosts
individuales.
![Page 24: MECANISMOS DE TRANSICIÓN - studies.ac.upc.edustudies.ac.upc.edu/FIB/PIAM/Transici%F3%20IPv4-IPv6.pdf · – Los routers conocen las subredes mediante “Router Advertisements”](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022030405/5a7b407b7f8b9a2e6e8bc2da/html5/thumbnails/24.jpg)
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TunnelingTunneling: : TunnelTunnel BrokerBroker
• Objetivos– Proporcionar conectividad IPv6 a nodos a través
de túneles IPv6 sobre IPv4.
• Características– Facilitar la configuración de túneles– Encaja perfectamente en el caso de un nodo IPv6
aislado (con conectividad IPv4) que quiera acceder al mundo IPv6.
– Túnel Broker se podría ver como un ISP IPv6.
![Page 25: MECANISMOS DE TRANSICIÓN - studies.ac.upc.edustudies.ac.upc.edu/FIB/PIAM/Transici%F3%20IPv4-IPv6.pdf · – Los routers conocen las subredes mediante “Router Advertisements”](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022030405/5a7b407b7f8b9a2e6e8bc2da/html5/thumbnails/25.jpg)
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TunnelingTunneling: : TunnelTunnel BrokerBroker
IPv6IPv4
Túnel
Tunnel Broker
IPv4/IPv6
IPv4/IPv6
![Page 26: MECANISMOS DE TRANSICIÓN - studies.ac.upc.edustudies.ac.upc.edu/FIB/PIAM/Transici%F3%20IPv4-IPv6.pdf · – Los routers conocen las subredes mediante “Router Advertisements”](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022030405/5a7b407b7f8b9a2e6e8bc2da/html5/thumbnails/26.jpg)
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TunnelingTunneling: : TunnelTunnel BrokerBroker
• Ventajas– Permite al ISP IPv6 controlar
completamente el acceso.– Requieren escasa configuración, fáciles de
administrar
• Inconvenientes– Overhead (2 cabeceras)
![Page 27: MECANISMOS DE TRANSICIÓN - studies.ac.upc.edustudies.ac.upc.edu/FIB/PIAM/Transici%F3%20IPv4-IPv6.pdf · – Los routers conocen las subredes mediante “Router Advertisements”](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022030405/5a7b407b7f8b9a2e6e8bc2da/html5/thumbnails/27.jpg)
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TunnelingTunneling: 6to4: 6to4
• Objetivos– Conexión directa entre dos redes a través
de túneles dinámicos.
• Características– Los túneles se crean dinámicamente.– Los extremos del túnel son los routers de
cada red.– No se requiere direccionamiento IPv6.
![Page 28: MECANISMOS DE TRANSICIÓN - studies.ac.upc.edustudies.ac.upc.edu/FIB/PIAM/Transici%F3%20IPv4-IPv6.pdf · – Los routers conocen las subredes mediante “Router Advertisements”](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022030405/5a7b407b7f8b9a2e6e8bc2da/html5/thumbnails/28.jpg)
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TunnelingTunneling: 6to4: 6to4
• Funcionamiento– Existe un prefijo asignado a 6to4.– 2002::/16 significa que es 6to4.– El túnel se establece automáticamente.– Mediante DNS (nombreàdirección)
conocemos cuál es el extremo del túnel al que debemos enviar el paquete.
– Los routers conocen las subredes mediante “Router Advertisements”.
2002 IPv4 Router Identificador
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TunnelingTunneling: 6to4: 6to4
IPv6
IPv4
Router 6to42002:1.2.3.4::1
1.2.3.4IPv6
IPv6
IPv6
IPv6
IPv6
Router 6to42002:10.1.1.1::1
10.1.1.1
Router 6to42002:20.1.1.1::1
20.1.1.12002:10.1.1.1::A
2002:20.1.1.1::C
![Page 30: MECANISMOS DE TRANSICIÓN - studies.ac.upc.edustudies.ac.upc.edu/FIB/PIAM/Transici%F3%20IPv4-IPv6.pdf · – Los routers conocen las subredes mediante “Router Advertisements”](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022030405/5a7b407b7f8b9a2e6e8bc2da/html5/thumbnails/30.jpg)
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TunnelingTunneling: 6to4: 6to4
• Ventajas– Los túneles se crean dinámicamente. No hace
falta configurarlos.– Solo se establece un túnel cuando es necesario.– Cada red IPv6 sólo necesita una dirección IPv4
global.– Podemos tener hasta 232 redes IPv6.
• Inconvenientes– “Sólo” podemos usar el prefijo 2002::/16.– Necesitamos direcciones IPv4.
![Page 31: MECANISMOS DE TRANSICIÓN - studies.ac.upc.edustudies.ac.upc.edu/FIB/PIAM/Transici%F3%20IPv4-IPv6.pdf · – Los routers conocen las subredes mediante “Router Advertisements”](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022030405/5a7b407b7f8b9a2e6e8bc2da/html5/thumbnails/31.jpg)
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Índice Índice
• Introducción• Dual Stack• Tunneling
– Configured Tunnels– Tunnel Broker– 6to4
• Traducción– Introducción– SIIT– NAT-PT– BIS
• Conclusiones
![Page 32: MECANISMOS DE TRANSICIÓN - studies.ac.upc.edustudies.ac.upc.edu/FIB/PIAM/Transici%F3%20IPv4-IPv6.pdf · – Los routers conocen las subredes mediante “Router Advertisements”](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022030405/5a7b407b7f8b9a2e6e8bc2da/html5/thumbnails/32.jpg)
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Introducción: Mecanismos de TraducciónIntroducción: Mecanismos de Traducción
• Existen tres tipos de mecanismos de traducción, dependiendo de a qué nivelse traduzca (IP,Transporte…)– Cabecera: Se traducen cabeceras de
IPv6ßàIPv4.– Transport Relay: Se traduce a nivel de
transporte.– Application Layer Gateway: La traducción
se hace a nivel de aplicación.
![Page 33: MECANISMOS DE TRANSICIÓN - studies.ac.upc.edustudies.ac.upc.edu/FIB/PIAM/Transici%F3%20IPv4-IPv6.pdf · – Los routers conocen las subredes mediante “Router Advertisements”](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022030405/5a7b407b7f8b9a2e6e8bc2da/html5/thumbnails/33.jpg)
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Introducción: Mecanismos de TraducciónIntroducción: Mecanismos de Traducción
• Traducción de cabeceras – Traducen la cabecera de IPv4 a IPv6 y
viceversa. – Basan la traducción en las reglas
proporcionadas por SIIT (StatelessIP/ICMP Translation Mechanism)
– Ejemplos: SIIT, NAT-PT, BIS– Tienen que resolver el problema de la
fragmentación y de los ICMP’s
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Introducción: Mecanismos de TraducciónIntroducción: Mecanismos de Traducción
• Transport Relay– La traducción se hace en el nivel de
transporte– Actúan como intermediaros en conexiones
TCP/IPv4ßà TCP/IPv6 o (UDP/IPv4 ßàUDP/IPv6)
– Ejemplo: TRT,SOCKS64– Problemas con los protocolos de
aplicación que envían la @IP (H.323)
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Introducción: Mecanismos de TraducciónIntroducción: Mecanismos de Traducción
• Application Level Gateway– Comunican aplicaciones concretas de
mundos IPv4 a IPv6– Ejemplo: HTTP Proxy
IPv4-only NetworkIPv4/6 Network
IPv4 Server
HTTP Proxy(DS) IPv6 client
IPv6IPv4
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Índice Índice
• Introducción• Dual Stack• Tunneling
– Configured Tunnels– Tunnel Broker– 6to4
• Traducción– Introducción– SIIT– NAT-PT– BIS
• Conclusiones
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SIITSIIT
• Stateless IP/ICMP TranslationMechanism
• Proporciona reglas de traducción de cabeceras IPv4 e ICMP4 a IPv6 ICMP6.
• También es un mecanismo de traducción en si mismo.
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SIIT: SIIT: IPv4IPv4 àà IPv6IPv6
(1) Deliverable 2.1 LONG (http://long.ccaba.upc.es)
(1)
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SIIT: SIIT: IPv6IPv6 àà IPv4IPv4
(1) Deliverable 2.1 LONG (http://long.ccaba.upc.es)
(1)
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NATNAT--PTPT
• Solo traduce las cabeceras IP• Puede ser Bi-direccional (mapeo
estático) o Uni-direccional• Las subredes IPv6 deben tener una
máscara de red /96 obligatoriamente• Es un mecanismo potente y flexible• Implementado por diversos fabricantes
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NATNAT--PT: PT: IPv4IPv4àà IPv6 (Uni)IPv6 (Uni)
IPv4 Client10.20.30.40
NAT-PTPreffix: 2001:1::/96
IPv6 Server2001:1::1.2.3.4
Dà1.2.3.4 (fake)Oà10.20.30.40
Dà1.2.3.4 (next-hop)Oà10.20.30.40
Dà2001:1::1.2.3.4Oà2001:1::10.20.30.40
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NATNAT--PT: PT: IPv6IPv6àà IPv4 (Uni)IPv4 (Uni)
IPv6 Client2001::1
NAT-PTGateway: 2003::/96
@IPv4 = 1.2.3.1
IPv4 Server1.2.3.4
Dà2003::1.2.3.4Oà2001::1
Dà2003::1.2.3.4Oà2001::1(next-hop)
Dà1.2.3.4Oà1.2.3.1
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NATNAT--PTPT
• Ventajas:– No es necesario cambiar nada en los nodos.– Existe una gran experiencia adquirida
configurando NAT’s.• Inconvenientes
– La traducción es costosa.– Complejo de configurar.– No es posible seguridad extremo a extremo.– Si la aplicación incluye la dirección IP en el campo
de datos, es necesario un ALG junto con el NAT-PT.
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BIS (BIS (BumpBump--InIn--TheThe--StackStack))
• Hay que “portar” muchas aplicaciones a IPv6
• BIS provee de conectividad IPv6 a aplicaciones IPv4 (Uni-Direccional)
• BIS se sitúa físicamente en la máquina donde se ejecuta la aplicación IPv4
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BIS (BIS (BumpBump--InIn--TheThe--StackStack))
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(1) Deliverable 2.1 LONG (http://long.ccaba.upc.es)
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Índice Índice
• Introducción• Dual Stack• Tunneling
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• Traducción– Introducción– SIIT– NAT-PT– BIS
• Conclusiones
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ConclusionesConclusiones
• IPv6 proporciona un nuevo espacio de direccionamiento y características adicionales.
• IPv4 e IPv6 no son compatibles à Necesitamos mecanismos de transición.
• Existen multitud de mecanismos– Dual Stack– Tunneling– Traducción
• Hay que aplicar el mecanismo más adecuado para cada situación.