El protocolo IPv6. Nuevos paradigmas y motivaciones. Transición en Cuba hacia el nuevo protocolo. Universidad de La Habana Universidad de La Habana 13 de Enero de 2006 13 de Enero de 2006 MSc. Jorge Daniel Villa Hernández MSc. Jorge Daniel Villa Hernández Ministerio de Educación Superior Ministerio de Educación Superior Grupo IPv6 Cuba Grupo IPv6 Cuba [email protected][email protected]Extendiendo Extendiendo la la Zona Zona de de Productividad Productividad (Visión Visión de Cisco Systems) de Cisco Systems) 30% 30% 50% 50% 50% 50% 70% 70% 70% 70% 100% 100% 100% 100%
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El protocolo IPv6. Nuevos paradigmas y motivaciones ... · -División en Subredes (RFC 950) Agosto 1985-CIDR ... Algunos principios de diseño de IPv6 ... Evolución como estándar
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El protocolo IPv6. Nuevos paradigmas y motivaciones. Transición en Cuba hacia el
nuevo protocolo.
Universidad de La HabanaUniversidad de La Habana13 de Enero de 200613 de Enero de 2006
MSc. Jorge Daniel Villa HernándezMSc. Jorge Daniel Villa HernándezMinisterio de Educación SuperiorMinisterio de Educación Superior
Los nuevos paradigmas demandan que las aplicaciones
utilicen direcciones reales, seguridad y calidad de servicio
para que puedan funcionar adecuadamente
NAT
Cambiando Cambiando la la filosofíafilosofía
4
Algunas prediccionesAlgunas predicciones
Escasez y agotamiento de direcciones IPv4 (2009-2016)
Fuente: A Pragmatic Report on IPv4 Address Space Consumption. Tony Hain (Cisco Systems) [Internet Protocol Journal, volumen 8, número 3. Septiembre 2005]
Algunos comemtarios acerca de IPv4Algunos comemtarios acerca de IPv4
- Internet Protocol (IPv4) (RFC 791) Septiembre 1981
- División en Subredes (RFC 950) Agosto 1985
- CIDR (RFC 1519) Septiembre 1993
- DHCP (RFC 1531) Octubre 1993
- NAT (RFC 1631) Mayo 1994
- Establecimiento de Direcciones Privadas(RFC1918) Febrero 1996
- IPsec (RFC 2401-RFC 2412) Noviembre 1998
- Diffserv (RFC 2474/2475) Diciembre 1998
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Solución: Diseñar un
nuevo protocoloIPv6
• IPv6 (Internet Protocol version 6) es el mas reciente desarrollo del protocolo IP
• Sus especificaciones han sido diseñadas por la Fuerza de Tareas de Ingeniería para Internet (IETF).
• IPv6 es consecuente con las tecnologías desarrolladas en base al protocolo IPv4, reelaboradas según una nueva filosofía.
• Resuelve eficientemente las limitaciones nativas de IPv4.
¿Qué es ¿Qué es IPv6IPv6??
6
Algunos principios de diseñoAlgunos principios de diseño de IPv6de IPv6
- Simplicidad en la arquitectura
- Escalable
- Flexibilidad topológica
- Rendimiento
- Robustez
- Opciones de transición
- Independencia de hardware/medio físico
- Servicio de datagramas
- Fácil configuración
- Seguridad
- Soporte para Multicast
- Extensibilidad
- Clases de servicio
- Movilidad
- Soporte de túneles
- Multihoming
Definición de los Estándares Fundamentales (1993-2000)
Productos básicos para redes y Salida de Plataformas al Mercado (2000-2003)
Proyectos y Redes Pilotos en Internet, Laboratorios (1996-2000)
Planeación y Elaboración de Propuestas Estratégicas (RFP’s) (2003-2007)
Comienzo de Infraestructura IPv6 de los ISPs (2004-2007)
Desarrollo de Aplicaciones para plataformas heterogéneas(2004-2006)
Evolución como estándar De Jure y De Facto, Desarrollo de Modelos, Nuevas Opciones (2000-????)
Sistemas y Redes Completas IPv6 (2008)
Ruta de desarrollo de IPv6Ruta de desarrollo de IPv6
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Aplicaciones
Sistema Operativo
Sistema Operativo e infraestructura de red
Infraestructura de Red
SMTP
ARP
TCPv4
IPv4
Líneas punto a punto
LANs WANs
RARP
UDPv4
HTTP FTP DNS NFS
ICMPv4
Arquitectura TCP/IPArquitectura TCP/IP
...
......Aplicación
Nivel de Acceso a la red
Transporte
Internetworking
Líneas punto a punto
LANs WANs
Aplicaciones
Sistema Operativo
Sistema Operativo e infraestructura de red
Infraestructura de Red
SMTP
ARP
TCPv6
IPv6
Líneas punto a punto
LANs WANs
RARP
UDPv6
HTTP FTP DNS NFS
ICMPv6
¿Dónde se ubica IPv6?¿Dónde se ubica IPv6?
...
......Aplicación
Nivel de Acceso a la red
Transporte
Internetworking
Líneas punto a punto
LANs WANs
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¿Qué mejora ¿Qué mejora IPv6IPv6??
Fragment Offset
Flags
Total LengthType of ServiceIHL
PaddingOptions
Destination Address
Source Address
Header ChecksumProtocolTime to
Live
Identification
Version
Next Header Hop Limit
Flow LabelTraffic Class
Destination Address
Source Address
Payload Length
Version
Encabezado IPv4 Encabezado IPv6
Campos que mantienen su nombre IPv4 en IPv6
Campos que se eliminan en IPv6
Campos que cambian de nombre y posición en IPv6
Campo nuevo en IPv6
Operación Operación de de IPv6IPv6
- Espacio de direcciones de 128 bits (permite construir 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 direcciones)
- Fragmentación exclusiva en los extremos
- MTU mínimo igual a 1280 bytes
- Cabecera básica IPv6 de longitud fija (40 bytes)
- Cabeceras extensibles
- Procesamiento de cabeceras en los extremos (exceptoHop by hop Options headers)
- Mayor uso de ICMP
- Eliminación del chequeo en cada salto (Checksum)
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2001 0410
ISP prefix
Site prefix
LAN prefix
/32 /48 /64
RIR
/23
Interface ID
Direccionamiento Direccionamiento IPv6IPv6
Proceso de localización de direcciones por la IANA
-Transición obligatoria para todas las agencias federales norteamericanas (junio 2008)
Fuente: Memorandum for the Chief Information Officers. M-05-22, Office of E-Government and Information Technology. [2 de agosto 2005]
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Nuevas prediccionesNuevas predicciones
El año 2008 puede ser el año decisivo para IPv6:
-Internet cada vez incluye más aplicaciones P2P
-Google IPv6 [2001:4860::/32] {13 abril 2005}
-Yahoo! IPv6 [2001:49a8::/32] {27 octubre 2005}
-Aumento de la movilidad en la red (Wi-Fi, Wi-MAX, Wireless USB, Bluetooth, etc)
-VoIP como impulsor del mercado. Se estima que para el 2008 el 50% del tráfico telefónico internacional se base en VoIP Fuente: VoIP and Regulation. ITU [2005]
-Crecimiento de las redes de Banda ancha (xDSL, DVB, etc)-+150 millones de usuarios (2005) y se espera unos 400 millones (2009)-+100 millones de usuarios DSL (2005), potencial +1 billón de usuarios-83 millones de suscriptores de servicios de cable de banda ancha(2009) Fuente: IMS Research
-Aceptación y desarrollo de otras alternativas de conectividad (PLC)
Modelo actual: Internet es IPv4 y algunos servicios/hosts usan IPv6
Modelo futuro: Internet es Ipv6 y algunos servicios/hosts usan IPv4
Cambio de paradigmaCambio de paradigma
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Transición a IPv6Transición a IPv6
Los aspectos fundamentales a considerar para la transición:
-Economía-Infraestructura
-Hardware-Sistemas Operativos
-Aplicaciones y Servicios-Recursos Humanos
Fuente: IPv6 – An Internet Evolution. (Chown, Doyle, Ladid, et al) [2002]IPv6 and Broadband. IPv6 Cluster. 2005
Hosts IPv4
Aplicaciones IPv4
Enrutamiento IPv4
DNS IPv4
Servicios IPv4
Hosts IPv4/IPv6 (actualización de Sistemas Operativos) [Dual Stack/Dual Layer]
Tecnicas de Transición a IPv6Tecnicas de Transición a IPv6
• IPv6 sobre redes IPv4 (Túneles)• IPv6 sobre enlaces dedicados• IPv6 sobre backbones MPLS• IPV6 usando backbones de doble pila (dual-stack)• Traslación de Protocolos
Red IPv6
IPv4
Red IPv6
IPv6 Header IPv6 Data IPv6 Header IPv6 Data
IPv6 Header IPv6 DataIPv4 Header
IPv6 HostIPv6 Host
Dual-stack
Router
Dual-stack
Router
Túneles Túneles IPv6IPv6
RFC 2893, Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers
La idea fundamental detrás de la plataforma .NET radica en el paradigma de que el interés, en lugar de centrase en construir sitios webs individuales o en conectar dispositivos a Internet; tiene que moverse hacia la creación de una constelación de computadoras, dispositivos y servicios que trabajan juntos para entregar soluciones mas amplias y mejores.
Para hacer posible que la información esté disponible en cualquier momento, lugar y en cualquirer dispositivo, se requiere que cada de la existencia de una visión coherente de la red, la cual estará disponible utilizando el esquema de unicidad global de direcciones disponible únicamente con IPv6
Plataforma .NETPlataforma .NET
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• Fijar las estructuras y declaraciones de variables para habilitar la compatibilidad IPv4/IPv6 (Ej: Emplear la estructura SOCKADDR_STORAGE en lugar de sockaddr_in)
• Modificar las llamadas a funciones para emplear funciones compatibles con IPv6 (Ej: Reemplazar las llamadas a la función gethosbyname con llamadas a getaddrinfo)
• Revisar los códigos para detectar el uso de direcciones IPv4 incrustadas (literales o por medio de variables) (Ej: No emplear INADDR_LOOPBACK)
•Realizar una revisión de la Interfaz de Usuario
• Determinar si la aplicación emplea otros protocolos (ej: RPC) y hacer los cambios necesarios para el manejo de las direcciones IPv6
•Emplear la bandera IPV6STRICT en el momento de compilación en Windows XP.
Portar aplicaciones IPv4Portar aplicaciones IPv4--IPv6 (Metodología de Microsoft)IPv6 (Metodología de Microsoft)
Considerar cambios en la Interfaz de usuario fundamentalmente enlo referido a direccionamiento IPv6• Diferencia de uso de direcciones• Direcciones de longitud variable en representación
• Fórum IPv6 • IETF• Organos de coordinación en Internet (IANA, ISOC,
ICANN, IAB)• Fuerzas de Tareas IPv6• Registros Regionales• Gobiernos
Fuerzas involucradas en la Transición a IPv6Fuerzas involucradas en la Transición a IPv6
Fuerzas de Tareas IPv6Fuerzas de Tareas IPv6
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2003 2004 Cronología de actividades Cronología de actividades IPv6 IPv6 en Cubaen Cuba
Creación del Grupo IPv6 Cuba
Creación del portal IPv6 Cuba
Primera presentación sobre IPv6 en ONI
-Se conoce internacionalmente de la existencia del Grupo IPv6 Cuba (LACNIC VI)-Conferencia a Dtores. Informática OACE
-IPv6 en Informática 2004-Creación de listas de discusión IPv6-Registro del grupo en mapa mundial de Fuerzas de Tarea -Creación del dominio www.cu.ipv6tf.org
-Conferecia IPv6 a Administradores del Polo Científico (ICID)-Conferencia Evento Científico ISCTN Conf. IPv6 en Consejo de
Informática MIC
11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
2004 2005 Cronología de actividades Cronología de actividades IPv6 IPv6 en Cubaen Cuba
CITMATEL obtiene el bloque 2001:1340::/32
-Presentación del grupo IPv6 en LACNIC VIII/3a Reunión de IPv6 TF de América Latina y El Caribe-E-Net obtiene el bloque 2001:1358::/32-Taller IPv6 en Evento Infoclub’05
-Evento IPv6 Tour Cuba 2005-Establecimiento de Conectividad internacional IPv6
NAP-CUBA obtiene el bloque 2001:13c8::/32
Taller IPv6 en I Convención CITMATEL’2004
-Acuerdo de trabajo Dirección de Regulaciones y Normas del MIC/Grupo IPv6
-IPv6 en II Convención CITMATEL’2005
11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
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Transición a IPv6. Organización en CubaTransición a IPv6. Organización en Cuba
Algunas actividades importantes a considerar son:
üEl Ministerio de Informática y Comunicaciones, tiene que desempeñar su papel rector garantizando la transición armónica y gradual a IPv6 y fomentando el desarrollo asociado al tema en todos los sectores de la sociedad cubana.üElaboración de regulaciones acerca de la importación de tecnologías de redes y software.üElaborar regulaciones y/o recomendaciones relativas a las inversiones (de gran alcance) en infraestructura y servicios en el área de Tecnologías de la Información.üElaborar recomendaciones a los productores de software y hardware con carácter exportable.üRealización de inventarios de recursos involucrados en proceso de transición a IPv6 en todos los organismos nacionales y redes.üEstimular la creación de grupos de trabajo IPv6 en todos los organismos nacionales y redes.üFomentar actividades de superación relacionadas con IPv6.üElaboración de proyecto del Plan Nacional de Transición a IPv6üDesarrollo de una estrategia de transición a IPv6.
Q1 Q2 Q3 Q4
Cuarto AñoQ1 Q2 Q3 Q4
Tercer AñoQ1 Q2 Q3 Q4
Segundo AñoQ1 Q2 Q3 Q4
Primer Año
Definición del caso de negocio
Financiamiento
Obtención de direcciones
Entrenamiento
Período de prueba
Contratación
Despliegue
IPv6 en proyectos de producción
Modelo de despliegue IPv6Modelo de despliegue IPv6
Fuente: IPv6 and Broadband. IPv6 Cluster. 2005
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Estudio• Fundamentos Teóricos• Revisión de Experiencias
Prueba• Bancos de prueba• Experiencias Piloto
Fase IFase II
Consideraciones acerca de la Estrategia de Transición a IPv6 Consideraciones acerca de la Estrategia de Transición a IPv6 en Cubaen Cuba
• Coordinación Nacional• Papel fundamental de la comunidad académica• Plataformas abiertas de formación y divulgación de conocimiento
Algunas de las principales áreas de trabajo•Configuración•Rendimiento•Direccionamiento•Interoperabilidad•Aplicaciones•Evaluación de Equipamiento y tecnologías•Gestión
• Publicación de los resultados• Diseño y validación de estrategias de transición• Financiamiento gubernamental y empresarial• Participación en proyectos internacionales• Colaboración con diferentes organizaciones
Bancos de Prueba
Consideraciones acerca de la Estrategia de Transición a IPv6 Consideraciones acerca de la Estrategia de Transición a IPv6 en Cubaen Cuba
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Experiencias Piloto
• Concebidas a partir de proyectos de investigación y prueba• Coordinación Nacional• Participación de ISPs, ASPs, Operadores de
Telecomunicaciones, empresas, sector académico, etc.• Redes de prueba (servicios pre-comerciales y promocionales)• Vital participación de fabricantes y distribuidores autorizados de
tecnologías (evaluación de las estrategias de los principales fabricantes)
• Satisfacer las necesidades emergentes del mercado IPv6 nacional
• Fomentar la existencia de un mercado IPv6 nacional• Concreción de políticas de migración • Financiamiento gubernamental y empresarial• Participación en proyectos internacionales• Colaboración con diferentes organizaciones
Consideraciones acerca de la Estrategia de Transición a IPv6 Consideraciones acerca de la Estrategia de Transición a IPv6 en Cubaen Cuba
Algunos proyectos de investigación y prueba a desarrollar:
- Espejos de sitios sobre IPv6- DNS IPv6 (portabilidad de zonas y creación de
infraestructuras nacionales para DNS de primer y segundo nivel)
- Despliegue de una red nacional con IPv6- Enrutamiento multiprotocolo (IPv4/IPv6)- Metodología de análisis para portar códigos a IPv6- Desarrollo de aplicaciones IPv4/IPv6- Desarrollo de aplicaciones IPv6 nativas- Nuevos paradigmas de seguridad- Gestión de redes IPv6- Gestión de tráfico - Integración de infraestructuras fijo-móvil sobre IPv6- Nuevas aplicaciones
Consideraciones acerca de la Estrategia de Transición a IPv6 Consideraciones acerca de la Estrategia de Transición a IPv6 en Cubaen Cuba
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üLo más importante no es si las direcciones IPv4 se terminan antes o después, sino que IPv6 es una puerta a la innovación, a la integración de servicios y tecnologías, de manera que contribuya al desarrollo de nuestra sociedad
üIPv4 e IPv6 coexistirán por un buen tiempo
üAdoptar IPv6 no es sinónimo llevar lo que hoy existe con IPv4 alnuevo protocolo
üInternet está evolucionando hacia una red móvil con gran utilización del modelo Peer to Peer
üEstamos ante una oportunidad única de participar (ventajosamente) en un cambio tecnológico mundial
üTodo el que aspire a tener buenas opciones en el mercado laboralen la próxima década, tiene que asumir desde ahora IPv6
ConclusionesConclusiones
BibliografíaBibliografíaüPortal IPv6 Cuba [http://www.cu.ipv6tf.org]
üIPv6 and Broadband. IPv6 Cluster. [2005]
üIPv6 – An Internet Evolution. (Chown, Doyle, Ladid, et al) [2002]
üMicrosoft IPv6 [http://www.microsoft.com/ipv6]
üA Pragmatic Report on IPv4 Address Space Consumption. Tony Hain (Cisco Systems) [Internet Protocol Journal, volumen 8, número 3.Septiembre 2005]