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Il Protocollo IPv6 - IP Next Generation IPng o IPv6 - Nuova Versione di IP che succede a IPv4 “Internet sta diventando vittima del suo successo” La crescita esponenziale di internet sta esaurendo lo spazio indirizzi (2^32 con IPv4 - 2^128 con IPv6)

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IPv6 protocol presentation

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Il Protocollo IPv6

- IP Next Generation IPng o IPv6

- Nuova Versione di IP che succede a IPv4

“Internet sta diventando vittima del suo successo”

La crescita esponenziale di internet sta esaurendo lo spazio indirizzi(2^32 con IPv4 - 2^128 con IPv6)

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Problemi pratici

Esaurimento indirizzi da tema di studio a problema pratico

Stabilità rete nel passaggio a IPv6 ( un cambiamento introduce disservizi)

Costi di transizione (formazione personale, aggiornamento infrastruttura…)

Processo lungo

Progressivo adeguamento infrastruttura con attenzione ai costi

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Caratteristiche IPv6

Spazio di indirizzamento e tipologie di indirizzi IPv6

Formato dell’header IPv6 e sue estensioni

Sistemi di autoconfigurazione

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Spazio di indirizzamento e tipologie di indirizzi IPv6

Nuovo formato indirizzi a 128 bit

Indirizzo rappresentato da 16 campi ognuno dei quali rappresenta un numero decimaleda 0 a 255 o da otto campi di quattro cifre esadecimali separati da “:”

Notazione dotted decimal 128.91.45.157.220.40.0.0.0.0.252.87.212.200.31.255

Notazione colo Hexadecimal 805B:2D9D:DC28:0000:0000:FC57:D4C8:1FFF

Tecnica zero compression 805B:2D9D:DC28::FC57:D4C8:1FFF

Notazione mista 805B:2D9D:DC28::FC57:212.200.31.255

Con identificativo rete 805B:2D9D:DC28::FC57:D4C8:1FFF/48

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Allocazione Spazio indirizzi IPv6

Assegnamento degli indirizzi e routing.

Spazio degli indirizzi strutturato in modo darendere l’ allocazione degli indirizzi il più semplicepossibile.

Allocazione basata su particolari sequenze di bit più significativi (da tre a dieci) dell’ indirizzo, così da permettere ad alcune categorie di avere più indirizzi degli altri.

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Indirizzi IPv6 Global Unicast

Sono i più utilizzati per il traffico Internet in IPv6

Indirizzi IPv6 (001) dedicato all’indirizzamento unicast

In teoria possono essere usati due valori m ed n qualsiasi ma in genere diassegnano 48 bit al prefisso e 16 bit al Subnet ID. Gli altri 64 bit sono disponibiliper gli interface ID

CAMPO LUNGHEZZA (bit) DESCRIZIONE

Prefisso n ID della rete o prefisso usato per routing

Subnet ID m Numero che identifica una sottorete

Interface ID 128-n-m ID particolare interfaccia

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Indirizzi IPv6 Global Unicast

I 16 bit dell’ identificatore di sottorete permettono una certa flessibilità nellacreazione di sottoreti. Per esempio:

Una piccola organizzazione può semplicemente lasciare tutti i bit dell’ identificatore disottorete a zero per avere una struttura interna piatta;

Un’organizzazione di media grandezza potrebbe utilizzare tutti i bit dell’identificatoree implementare una sorta di subnetting come in IPv4, assegnando un diversoidentificatore a ogni sottorete. Con 16 bit, si possono identificare 65536 sottoretidiverse!

Una grande organizzazione può usare ogni bit e creare una gerarchia multilivello disottoreti, proprio come per il VLSM in IPv4.

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Indirizzi IPv6 Global Unicast

Il prefisso è diviso gerarchicamente in modo simile. Ci sono 45 bit disponibili (48 meno i primi tre fissi a 001), sufficienti a creare una topologia gerarchica.

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Indirizzi IPv6 Speciali

Ci sono quattro tipi di indirizzi speciali:

Riservati: una parte dello spazio di indirizzi è riservato per vari usi di IETF. Il blocco di indirizzi riservati si trova in cima allo spazio di indirizzi e comincia con 0000 0000. Esso rappresenta 1/256 dello spazio totale;

Privati: gli indirizzi privati sono validi esclusivamente su uno specifico link fisico o all’interno dell’organizzazione locale. Hanno i primi nove bit a 1111 1110 1

Loopback: è un indirizzo associato al dispositivo di rete che ripete come eco tutti i pacchetti che gli sono indirizzati. L’indirizzo di loopback è 0:0:0:0:0:0:0:1, espresso usando la tecnica zero compression come ::1;

Non specificato: l’indirizzo composto da tutti zeri (::) viene utilizzato per indicare qualsiasi indirizzo e viene utilizzato esclusivamente a livello software. Di solito viene utilizzato nel campo sorgente di un datagramma da un dispositivo che richiede un indirizzo IP per la configurazione.

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Il Pacchetto IPv6

Il pacchetto IPv6 si compone di due parti principali: l'header e il payload. L'header è costituito dai primi 40 byte del pacchetto e contiene 8 campi:

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IPv6 – Autoconfigurazione

Permette ai dispositivi presenti su una rete IPv6 configurarsi indipendentemente.

In IPv4 gli host erano generalmente configurati manualmente. Solo più tardi, i protocolli diconfigurazione come il DHCP permisero ai server di allocare indirizzi IP agli host chevenivano ad unirsi alla rete.

IPv6 definisce un metodo con il quale i dispositivi possano automaticamente configurare iloro indirizzi IP e altri parametri senza bisogno di un server.

Inoltre definisce un metodo con il quale gli indirizzi IP su una rete possono essererinumerati (cambiati in massa).

RFC 2462, “IPv5 Stateless Address Autoconfiguration” .Stateless perchè l’host inizialmente non ha nessuna informazione e non ha bisogno di unserver DHCP.

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IPv6 – Nuovo header

L’header IPv6 dispone di un nuovo formato creato per ridurre al minimo il sovraccarico.

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IPv6 – Nuovo header

Le intestazioni IPv4 e IPv6 non sono interoperabili.

Il protocollo IPv6 non è compatibile con il protocollo IPv4.

Per riconoscere ed elaborare le intestazioni in entrambi i formati, un host o un router deve utilizzare sia un'implementazione di IPv4 sia un'implementazione di IPv6.

Sebbene gli indirizzi IPv6 siano quattro volte più grandi degli indirizzi IPv4, la nuova intestazione IPv6 è soltanto due volte più grande dell'intestazione IPv4.

IPv6 ha un maggiore spazio degli indirizzi rispetto a IPv4: gli indirizzi in IPv6 sono di 128 bit, contro i 32 bit degli indirizzi IPv4. Supporta un totale di 2^128 (circa 3.4x10^38) indirizzi, vale a dire 655.570.793.348.866.943.898.599 indirizzi IP

Le differenze fondamentali si limitano al formato del header dei pacchetti, alla strutturadegli indirizzi ed ai meccanismi per assegnare ed utilizzare gli indirizzi all’interno dellarete. Queste differenze sono sufficienti a fare di IPv6 un protocollo simile maincompatibile con IPv4 e quindi a determinare i conseguenti problemi di migrazione.

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Transazione ad IPv6

Problema: IPv6 e IPv4 sono di per sé protocolli incompatibili.

IPv6 deve garantire la compatibilità con i dispositivi IPv4 esistenti e fornire strumenti che facilitino il processo di transizione.

Ripetute analisi sulle modalità di introduzione di IPv6 in una rete IPv4, con l’obiettivo di preservare il più possibile gli investimenti, ridurre i disservizi e procedere in modo graduale all’abilitazione del nuovo protocollo.

Possiamo pensare ad un processo in tre fasi: Fase iniziale: la rete IPv6 si appoggia all’infrastruttura IPv4 e i nodi IPv6 utilizzano prevalentemente i servizi IPv4 esistenti; Fase intermedia: i due protocolli coesistono; Fase finale: la rete IPv4 si appoggia all’infrastruttura IPv6 e i nodi IPv4 devono poter utilizzare i servizi IPv6.

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Transazione ad IPv6 – Migrazione degli Host

Approccio dual-stack, basato sullacapacità di un router di instradarepacchetti appartenenti a protocollidifferenti.

Un Nodo implementa entrambi i protocolli e di conseguenza abbia, anche sulla stessa interfaccia, sia un indirizzo IPv4 che un indirizzo IPv6. In questo caso le applicazioni IPv4-only utilizzano sempre IPv4. Per quanto riguarda, invece, le applicazioni che supportano IPv6, il DNS risolve sia indirizzi IPv4 sia indirizzi IPv6; quindi, se la destinazione ha un indirizzo IPv6 si utilizzerà IPv6, altrimenti se la destinazione ha soltanto un indirizzo IPv4, si utilizzerà IPv4.

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Transazione ad IPv6 – Migrazione degli Host

Vantaggi

molto semplice non richiede alcun supporto particolare.

Svantaggi

non ridurre il fabbisogno di indirizzi IPv4 gestione di una doppia infrastruttura di rete.

meccanismo di compatibilità, più che di transizione.

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Transazione ad IPv6 – Migrazione a livello rete

Tunnel di collegamento

Permette di utilizzare IPv6 senza disporre di una infrastruttura di rete IPv6 nativa: i pacchetti IPv6 vengono incapsulati in pacchetti IPv4 con la semplice aggiunta di unheader IPv4.

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Transazione ad IPv6 – Rete eterogenea

Inizialmente possibilità di avere il 100% dell‟utenza Internet connessa in IPv6 prima digiungere ad un esaurimento degli indirizzi IPv4;

Situazione ottimale che sembra non si possa più verificare neanche conun’accelerazione improvvisa dell’introduzione di IPv6 .

È quindi molto probabile che l’esaurimento degli indirizzi IPv4 si verifichi prima che IPv6abbia raggiunto una penetrazione significativa.Da quel momento in poi a nuovi utenti potranno essere assegnati solo indirizzi pubbliciIPv6. Internet sarà di fatto partizionata in tre categorie di utenza, IPv4 only, IPv4/IPv6 edIPv6 only.

Emerge chiaramente la considerazione che se da un lato la possibilità di gestire lacoesistenza di reti eterogenee rappresenta un indubbio vantaggio la promessa che IPv6fa di una rete più semplice e meno costosa sarà effettivamente realizzabile solo con laprospettiva di lungo termine di una sostituzione completa di IPv4 in Internet