IP version 6. Kapitel 2: IPv6 adresser. Baseret på bogen: Cisco Self-study: Implementing Cisco IPv6 Networks Henrik Thomsen V1.0.

Transkript

1 IP version 6 Kapitel 2: IPv6 adresser Baseret på bogen: Cisco Self-study: Implementing Cisco IPv6 Networks Henrik Thomsen V1.0 IPv6 adresser FACE::B00C 1

2 IPv4 pakken Bit VERS HLEN Service Type Total Length Identification Flag Fragment Offset IP Header TTL Protocol Header Checksum Source IP address Destination IP address IP Options... (Variabel størrelse) Padding IP Data DATA... Dataområdet er af variabel længde. ( Et IP datagram inkl. alle felter er mellem 20 og bytes. ) IPv4 pakken VERS: IP version nummer indeholder 0100 = 4 HLEN: IP header length i 32 bits enheder Mindste pakke HLEN = 5 2

3 IPv4 pakken Service Type: anvendes til Quality of Service Total length: IP pakkens totale længde 20 til bytes (20 = mindste header) IPv4 pakken Identification, Flag og Fragment Offset Anvendes til at frakmentere store IP pakker Giver stort overhead til Routere 3

4 IPv4 pakken TTL: Time To Live levetid i antal hop Protocol: Data feltets indhold TCP,UDP, ICMP IPv4 pakken Header Checksum: Kontroltal for header Skal genberegnes i hver Router undervejs!! Source/destination Address: IPv4 adresser 4

5 IPv6 header Færre felter end IPv4 Bemærk ingen Header Checksum Version Traffic Class (8) Flow Label (20 bit) Payload Length (16 bit) Next Header (8) Hop Limit (8) Source IP address (128 bit) Destination IP address (128 bit) Next Header (8) Extension Header Information (Variabel længde) IPv6 header Version: Indeholder 0110 = 6 Traffic Class: Quality of Service Som IPv4 DiffServ 5

6 IP Flows IPv4 Flows er genkendt på fem-parret Source IP Destination IP Protokol (TCP/UDP..) Source port Destination port IPv6 Mere effektivt Kryptering kan umuliggøre protokol og porte Flows er genkendt på tre-parret Source IP Destination IP Flow label IPv6 header Flow Label: Nyt felt Anvendes til at identificere flows Se rfc3697 6

7 IPv6 header Payload length: Antal Bytes i payload Hop Limit: Som TTL i IPv4 IPv6 header Next Header Kædet liste af Extensions sat Payload Version Traffic Class (8) Flow Label (20 bit) Payload Length (16 bit) Next Header (8) Hop Limit (8) Source IP address (128 bit) Destination IP address (128 bit) Next Header (8) Next Header (8) Next Header (8) Extension Header 1 (Variabel længde) Extension Header n (Variabel længde) Payload (For eksempel TCP pakke) 7

8 Next header Next header eksempler Protokol Protokol navn 0 Hop-By-Hop 1 ICMPv4 2 IGMPv4 4 IP in IP Encapsulation 6 TCP 8 EGP 17 UDP 41 IPv Routing Extension Header Fragmentation Extension Header Protokol Protokol navn Fragmentation Extension Header Resource Reservation Protocol (RSVP) Encrypted Security Payload (ESP) Extension Header Authentication Header (AH) Extension Header 58 ICMPv6 59 No Next Header 60 Destination options 8

9 Extension eksempel Hop-by-Hop Options Header (0) Læst af alle Hops undervejs. Kan anvendes til for eksempel RSVP Ressource Reservation Protocol Kan anvendes til jumbopakker Beskrevet i rfc2675 Netværk med stor MTU værdi Op til 4GB Extension eksempel Destination Options Header (60) Information beregnet til modtageren Anvendes for eksempel til mobil IPv6 Registrerings beskeder mellem enheder 9

10 IPv6 - UDP og TCP UDP User Datagram Protocol Uændret i forhold til IPv4 bortset fra UDP checksum felt skal anvendes i IPv6 UDP checksum felt valgfri i IPv4 TCP Transmission Control Protocol Uændret i forhold til IPv4 IPv6 MTU MTU Maximum Transmission Unit Definerer den største Data-Unit der kan transmitteres For eksempel Ethernet V2 10/100/1000Mbps = 1500 Bytes Ethernet 10 Gbps = 9216 Byes Minimum MTU IPv4 minimum MTU var 68 Byte IPv6 minimum MTU er 1280 Byte 10

11 Fragmentering Fragmentering er ikke ønskelig Giver stort overhead for Routere IPv6 Path MTU Discovery Find minimum MTU mellem enheder IP Adressering IPv4 adresser er 32 bit For eksempel Angives som decimal Fire felter på 8 bit IPv6 adresser er 128 bit For Eksempel 3FFE:0B00:0000:0000:145E:0EF1:5000:45FC Angives som hexadecimal Otte felter på 16 bit 11

12 IPv6 adresse notation Foranstillede nuller kan udelades Flere grupper af nuller kan samles til :: Fx: 67:0:0:0:0:0:0:21 = 67::21 Kun en gang ikke som herunder Fx 67:0:0:0:F4:0:0:21 67::F4::21 Foretrukket format Komprimeret format FACE:0000:0000:0000:0000:0000:0000:B00C :B00C FACE::B00C 2001:0000: 0:0000:FO12: 0:FO12:0000:0000:0000: :0:0:F012:: :0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 ::1 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 :: IPv6 med IPv4 adresse IPv4 kompatibel IPv6 adresse Bruges til at etablere en automatisk tunnel for at sende IPv6 pakker igennem et IPv4 net. Første 96 bit af IPv6 adressen er alle 0 Sidste 32 bit er IPv4 adressen enten som decimal IPv4 adresse X.X.X.X eller hexadecimal YYYY:YYYY Foretrukket format Foretrukket format 0000:0000:0000:0000:0000:0000: :: :0000:0000:0000:0000:0000:CE7B:2007 ::CE7B: :0000:0000:0000:0000:0000: ::CE7B: :0000:0000:0000:0000:0000:CE7B:2007 ::

13 IPv6 med IPv4 adresse IPv4 Mapped IPv6 adresse Bruges på Dual-Stack Nodes på local scope. Anvendes kun internt på Noden. Første 80 bit af IPv6 adressen er alle 0 Næste 16 bit af IPv6 adressen er alle 1 Sidste 32 bit er IPv4 adressen enten som decimal IPv4 adresse X.X.X.X eller hexadecimal YYYY:YYYY Foretrukket format Foretrukket format 0000:0000:0000:0000:0000:FFFF: ::FFFF: :0000:0000:0000:0000:FFFF:CE7B:2007 ::FFFF:CE7B:2007 IPv4 adresse som URL URL IPv4 adresse i URL IPv6 adresse i URL 13

14 IPv4 Subnetting IP adressen /27 /27 er CIDR notation for subnet masken Subnet mask: Reserveret subnet adresse: Reserveret broadcast adresse: Lovlige IP adresser til IPv6 Subnetting IP adressen 2001:410:1:0:0:0:0:F101/64 Subnet mask: Eksister ikke CIDR /64 anvendes Reserveret subnet adresse: Ingen Reserveret broadcast adresse: Ingen Lovlige IP adresser fra 2001:410:1:0:0:0:0:0 til 2001:410:1:0:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF 14

15 IPv6 adresse typer Unicast adresser: Kommunikation mellem to nodes. En-til-En Multicast adresser: Kommunikation fra èn node til en gruppe af nodes En-til-Gruppe Anycast adresser: Kommunikation mellem to nodes. En-til-Nærmeste IPv6 adresse typer IPv6 adresser Multicast Unicast Anycast Assigned Solicited-node Link-Local Aggregatable Global Site-Local FF00::/8 FF02::1:FF00:0000/104 FE80::/ ::/ ::/16 3FFE::/16 FEC0::/10 Unspecified Loopback ::/128 ::1/128 Link-Local Aggregatable Global FE80::/ ::/ ::/16 3FFE::/16 Site-Local IPv4 Compatible FEC0::/10 0:0:0:0:0::/96 15

16 IANA registrering IPv6 prefix Allokeret 0000::/8 Reserved by IETF 0100::/8 Reserved by IETF 0200::/7 Reserved by IETF 0400::/6 Reserved by IETF 0800::/5 Reserved by IETF 1000::/4 Reserved by IETF 2000::/3 Global Unicast 4000::/3 Reserved by IETF 6000::/3 Reserved by IETF 8000::/3 Reserved by IETF IPv6 prefix A000::/3 C000::/3 E000::/4 F000::/5 F800::/6 FC00::/7 FE00::/9 FE80::/10 FEC0::/10 FF00::/8 Allokeret Reserved by IETF Reserved by IETF Reserved by IETF Reserved by IETF Reserved by IETF Unique Local Unicast Reserved by IETF Link Local Unicast Reserved by IETF Multicast IANA IPv6 Address space: Link Local Adresse FE80::/10 Lokal adresse i broadcastzone Må ikke routes Kan sammenlignes med /16 Anvendes bla. til Neighbour Discovery Protocol 64 bit interface Identifier autokonfigureret Enten som EUI-64 Identifier eller Tilfældig adresse 16

17 MAC adresse EUI-64 MAC adresse til EUI-64 identifier 6 bytes = 48 bit A0 CE FF FE A0 CE 84 8 bytes = 64 bit = Unicast 1 = Locally administered 17

18 Interface Identifier Windows 7 vælger tilfældig Identifier Host kan ikke genkendes på MAC-adresse Se /IPv6_windows EUI-64 og Link-local 18

19 Lokale IPv6 adresser Lokale adresser anvendes internt Lokale adresser må ikke Routes på Internettet Kan sammenlignes med IPv4 private adr /8, /12 og /16 Først defineret som Site-Local adresser FEC0/10 i rfc3513 senere fjernet i rfc4291 Senere defineret som Unique Local Unicast FC00::/7 i rfc4193 Site Local Adresser FEC0::/10 (Erstattet af Unique Local Unicast) Lokale adresser i privat netværk Må Routes lokalt men ikke på Internettet Kan sammenlignes med RFC1918 adresser /8, /12 og /16 Der bør ikke anvendes NAT mellem IPv6 net 64 bit interface Identifier autokonfigureret Enten som EUI-64 Identifier eller Tilfældig adresse 19

20 Unique Local Unicast FC00::/7 Lokale adresser i privat netværk Må Routes lokalt men ikke på Internettet Kan sammenlignes med RFC1918 adresser /8, /12 og /16 Der bør ikke anvendes NAT mellem IPv6 net 64 bit interface Identifier autokonfigureret Enten som EUI-64 Identifier eller Tilfældig adresse Unique Local Unicast Defineret i rfc4193 L bitten sættes til 1 for Lokalt tildelt adresse L bitten sat til 0 er reserveret af IETF i rfc4193 Global ID sættes til en tilfældig værdi (40 bit) Rfc4193 definerer en procedure for tilfældighed For eksempel F8:F53B:82E4 Subnet ID bruges til at Subnette netværket Op til 2 16 = subnet 20

21 Unique Local Unicast Unique Local adresser er beregnet til Enheder som ikke skal på Internettet Printere Intranet Servere Switche, Routere, Access Points. Anvendes til test netværk Indføring af IPv6 i net før ISP er klar Unique Local subnetting Subnet nummer Unique local net eksempel 1 FDF8:F53B:82E4:0001::/64 2 FDF8:F53B:82E4:0002::/64 3 FDF8:F53B:82E4:0003::/64 4 FDF8:F53B:82E4:0004::/64 5 FDF8:F53B:82E4:0005::/64 6 FDF8:F53B:82E4:0006::/64 7 FDF8:F53B:82E4:0007::/64 8 FDF8:F53B:82E4:0008::/64 21

22 Global Unicast Adresser 2000::/3 Normale IPv6 adresser på Internettet IANA Internet Assigned Numbers Authority Deler adresser ud til regionale RIR RIR - Regional Internet Registry Prefix Designation Date Whois 2001:0E00::/23 APNIC whois.apnic.net 2001:1200::/23 LACNIC whois.lacnic.net 2001:1400::/23 RIPE NCC whois.ripe.net 2001:1600::/23 RIPE NCC whois.ripe.net 2001:1800::/23 ARIN whois.arin.net 2001:1A00::/23 RIPE NCC whois.ripe.net Udsnit fra: Regional Internet registry 22

23 Aggretable Global Unicast Adresser 2000::/3 (Best practice) Normale IPv6 adresser på Internettet Kunde modtager ::/48 net fra provider For eksempel 2001:0410:A001::48 Kunden kan Subnette internt i Site med 16 bit Fx 2001:0410:A001:0001::/64 = Site 1 og 2001:0410:A001:0002::/64 = Site 2 Host adressen anvender sidste 64 bit. (EUI-64) Beskrevet i rfc2374 obseleted by rfc3587 rfc3587 Er der adresser nok hvis alle får en /48? Global Unicast definerer første tre bit 001 Ikke som før 2000::/3 45 bit Global Routing Prefix 48 bit 3 bit = 45 bit 2 45 = kunde /48 ere Se rfc3177 sektion 4 (Obsoleted af rfc6177) Se rfc6177 sektion 2 Der er OK at give privatnet en /56 23

24 TDC IPv6 adresser Fundet på looking glass route-server.ip.att.net show ip bgp ipv6 unicast regexp _3292$ 2001:06C8::/ :06E8::/ :06F0::/32 2A00:1AB8::/32 2A02:0108::/32 2A02:0228::/32 2A02:2200::/32 2A02:24A0::/32 Multicast adresser FF00::/8 Anvendes til at identificere Multicast Groups Må kun anvendes som Destination adresse 24

25 Multicast adresser FF00::/8 Anvendes til at identificere Multicast Groups Må kun anvendes som Destination adresse Flagbits 0000 Permanent Multicast adresse Permanente adresser er tildelt af IANA Flagbits 0001 Midlertidig Multicast adresse Multicast adresser Binary Hexadecimal Type of Scope Interface-local scope Link-local scope Subnet-local scope Admin-local scope Site-local scope Organization scope 1110 E Global scope 25

26 Multicast Eksempler Address Scope Meaning Description FF01::1 Node All nodes All nodes on the interface-local scope FF01::2 Node All routers All routers on the interface-local scope FF02::1 Link local All nodes All nodes on the local-link scope FF02::2 Link local All routers All routers on the link-local scope FF05::2 Site All routers All routers in a site scope FF01::1 Node All nodes All nodes on the interface-local scope Solicited-Node Multicast Automatisk konfigureret på Node Interface To formål Afløser ARP (Broadcast) ved IPv4 Lære MAC adresser på naboer DAD Duplicate Address detection En del af NDP Neighbour Discovery Protocol 26

27 Solicited-Node Eksempler Unicast Addresses Solicited-Node Multicast 2001:410:0:1:0:0:0:45FF FF02::1:FF00:45FF 2001:420:0:1:250:3434:0100:1234 FF02::1:FF00:1234 FEC0:0:0:1:1:1:1:999 FF02::1:FF01:0999 3FFE:B00:C18:1:2:2:45:410 FF02::1:FF45:0410 Solicited-Node Eksempel 27

28 Solicited-Node Eksempel Anycast adresser Kommunikation fra èn til nærmeste Flere Nodes har samme Unicast adresse Netværket finder nærmeste Node Routeningsprotokol bestemmer Anycast adresse må ikke anvendes som source Interfacets Unicast adresse svarer 28

29 Anycast eksempel ::1/128 Loopback Adresse Som ved IPv4 Loopback /32 29

30 IPv4 compatibel IPv6 Anvendes til at lave IPv4 tunneler der kan overføre IPv6 trafik Anvendes ikke mere rfc4291 sektion IPv4-Mapped IPv6 adr. Anvendes til at repræsentere en IPv4 adresse som en IPv6 adresse For eksempel IPv ::FFFF:

31 Node IPv6 adresser Krævet for Nodes Skal have Required Addresses Link-local address for each network interface Loopback address ::1 All-nodes multicast addresses Assigned aggregatable global unicast address Solicited-node multicast address for each unicast and anycast address used Multicast addresses of all groups to which the host belongs Representations of These Addresses FE80::/10 FF01::1, FF02::1 2000::/3 FF02::1:FFxx:xxxx, wherexx:xxxx is the low-order 24- bit of each unicast or anycast address FF00::/8 Router IPv6 adresser Krævet for Routere Skal have Required Addresses All required IPv6 addresses for a node All-routers multicast addresses Subnet-router anycast address Other anycast configured addresses 2000::/3 All required IPv6 addresses for a node Representations of These Addresses FE80::/10, ::1, FF01::1, FF02::1, 2000::/3, FF02::1:FFxx:xxxx, FF00::/8 FF01::2, FF02::2, FF05::2 UNICAST_PREFIX:0:0:0:0 FE80::/10, ::1, FF01::1, FF02::1, 2000::/3, FF02::1:FFxx:xxxx, FF00::/8 31