IPv6 Netzarchitektur, Möglichkeiten und Ausblick. Dirk Walter

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1 IPv6 Netzarchitektur, Möglichkeiten und Ausblick Dirk Walter

2 Agenda Einführung / Was ist IPv6? Grundsätzliche Transition Strategie Warum auf IPv6 wechseln? Empfehlung IPv6 T-Systems 2

3 Einführung IPv6 T-Systems 3

4 IP/ Rolle der Netzwerkschicht Applications IP ist die Basis des Internets und aller modernen Kommunikation Erweitertes OSI-Schichtenmodell zur Beschreibung der Internet-Kommunikation Aufgaben der Netzwerkschicht / Internet Protokolls: Wegefindung und Transport von Daten höherer Protokolle mit Hilfe von Routing-Protokollen (Global eindeutige) Adressierung der Endsysteme Sender und Empfänger Political Layer Business Layer Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Link Layer Physical Layer IP Access IP hourglass IP on Everything IP under Everything IPv6 T-Systems 4

5 Einschränkung von IPv4 / Ziele IPv6 IPv4 in den 70er Jahren für die Vernetzung von einigen Hundert Endsystemen entwickelt (DARPA- Net) - Heutige Internet-Entwicklung war nicht absehbar Langfristige Prognose war max. ca Teilnehmer!! Resultierende Einschränkungen von IPv4: Beschränkter IPv4 Adressraum (32 Bit = Mrd. Endsysteme) Klasseneinteilung der Adressen => Verschwendung von Adressen Ziele IPv6 Entwicklung 1995: Größerer Adress-Raum Bessere Verarbeitbarkeit Neue Features Beibehaltung des Ende-zu-Ende Prinzips IPv6 T-Systems 5

6 IPv6 Features Adress-Raum von 32bit / 4Bytes auf 128bit / 16Bytes vergrößert IPv6-Adressen sind 16 Byte lang und adressieren Endsysteme ( ) => 667 Billiarden Adressen pro Quadratmillimeter Erdoberfläche (lt. Wiki) Autokonfiguation Endsysteme können automatisch ihre IPv6 Adresse generieren Einfachere Header-Struktur Mobile IP IPsec verpflichtend Multicast Quality of Service Flow Control Notation der IPv6 Adressen: - 2-Byte Gruppen in Hex-Schreibweise durch : getrennt (Bsp. 2001:0db8:1000:0000:02A0:C9FF:FEF0:57AC) / 64 IPv6 T-Systems 6

7 IPv6 Irrungen und Wirrungen IPv6 ist inzwischen (fast) 15 Jahre alt aber wenig praktische Erfahrung Viele RFC liegen inzwischen in überarbeiteten Versionen vor DNS: Vorschlag unterschiedlicher Ressource-Records (AAAA / A6)... Bis heute wurden immer wieder Workarounds für IPv4 gefunden Classless Routing (CIDR) NAT IPv6 T-Systems 7

8 Alle Layer-3 Netzwerkelemente sind von IPv6 betroffen Application Presentation Applikation Applikation Session Beispiel einer Ende-Ende Kommunikation Transport TCP TCP Network IP IP IP IP IP IP IP IP IPv6 Data Link Ethernet Ethernet Ethernet Eth FR FR MPLS MPLS MPLS FR FR Eth Ethernet Ethernet Ethernet Physical Kupfer Kupfer Kupfer Kupfer E1 E1 SDH SDH SDH E1 E1 Kupfer Kupfer Kupfer Kupfer OSI Model Client Switch Router Router PE P PE Router Router Switch Server Kundenlokation A T-Systems Kundenlokation B IPv6 T-Systems 8

9 Dual-Stack in einem IP-VPN/MPLS Netzwerk - 6 VPN Provider Edge (6VPE) IPv6 nur im Netzwerk Edge vorhanden, nicht im MPLS Core MPLS Core basiert weiterhin auf IPv4 Nutzung gleicher Vorteile/Skalierungen wie im IPv4 IP/VPN IPv6 T-Systems 9

10 Bewertung von IPv6 Die IPv6-Adressen (16 Byte) bilden eine beinahe unerschöpfliche Ressource Die strukturierte Adressierung (providerbasiert, hierarchisch etc.) erlaubt effizientes Routing Einfacherer IPv6 Header erlaubt einfacheres Routing in Hardware [IPv6-Endsysteme werden im Netz automatisch konfiguriert] Flow Control wird derzeit nicht genutzt QoS ist (genauso gut) in IPv4 vorhanden IPsec ist ebenfalls für IPv4 verfügbar Mobile IP ist in V6 eleganter, kann aber auch unter V4 genutzt werden Multicast ist ebenfalls in V4 vorhanden Es gibt keine IPv6 Killer-Applikation IPv6 T-Systems 10

11 Grundsätzliche Transition Strategie IPv6 T-Systems 11

12 Transition Technologien Kurze Einführung IPv4 und IPv6 werden lange Zeit parallel existieren Verschiedene technische Ansätze zum IPv6/IPv4 Interworking und zur Transition wurden durch die IETF standardisiert. Interworking und Migration können nicht getrennt werden No One size fits all / Jedes Netzwerkszenario benötigt eine eigene, dedizierte Vorgehensweise Migration der Infrastruktur ( Dual Stack ) Migration der Anwendungen (vergleichbar Y2K!) IPv6 T-Systems 12

13 Übersicht Transition Konzepte Tunneling NAT-PT Implementierung Transport von IPv6 durch IPv4 autonome Systeme Bidirektionaler Transformator zwischen IPv4 und IPv6 Bewertung Übergangstechnologie um IPv6 Inseln über eine IPv4 Infrastruktur zu verbinden keine richtige Zusammenarbeit zwischen IPv4 und IPv6 Übergangstechnologie um eine Verbindung zwischen einer IPv4 und IPv6 Welt sicherzustellen Sehr rechenintensiv da IP Header Informationen umgewandelt werden müssen Dual-Stack Parallelbetrieb von IPv4 und IPv6 in einem gemeinsamen Netzwerk Schlüsseltechnologie zum Umstieg auf IPv6 unter Beibehalt der existierenden IPv4 Welt (sanfte Migration) Schlüsseltechnologie für eine sanfte Migration IPv6 T-Systems 13

14 Übersicht IPv6 Applikation Transition Problematik - Kurzübersicht IPv6 Unstützung im Betriebssystem und der Applikation muss getrennt betrachtet werden DNS informiert nicht welche IP Version genutzt werden soll Wenn auf einem Dual-Stack Node mehrere Services unter IPv4 und IPv6 hinterlegt sind, muß eine DNS Anfrage IP Adressen auf Basis von Services liefern (SRV records) und nicht per Node (Single AAAA record) Unterstützung mehrerer Version einer Applikation Hoher Pflegeaufwand IPv6 T-Systems 14

15 Transition Technologien Dual-Stack - 2 Netzwerkprotokolle gleichzeitig Endgeräte und IPv6 relevante Infrastruktur sprechen IPv4 wie auch IPv6 Die Applikation oder Protokoll Stack entscheidet, welche Protokollversion verwendet wird Prinzipiell sind keine zusätzlichen Netzelemente für IPv6 Transport erforderlich Es müssen weiterhin IPv4 Adressen verfügbar sein Applikation Transport TCP/UDP IPv4 IPv6 Data Link Physik IPv6 T-Systems 15

16 Übersicht IPv6 Applikation Transition Kurzübersicht - IP Abhänigkeiten einer Applikation Dastellungsformat einer IP-Adresse (IPv4 decimal-string vs. IPv6 hexadezimal-string) Transport Layer API (Verbindungsaufbau und Informationsaustausch) Namens- und Addressauflösung IP spezifische Abhängigkeiten (z.b IP-Adress Präferenz) Multicast Applikationen (adäquate Umsetzung von IPv4 Multicast in IPv6 Multicast) IPv6 T-Systems 16

17 Warum auf IPv6 wechseln? IPv6 T-Systems 17

18 Warum auf IPv6 wechseln? Aktuelle Projektion der (noch) verfügbaren IPv4 Adressen IPv4 Address Consumption Trend IANA s IPv4 Address Pool [Mio] IANA Allocated Address Pool Unallocated Address Pool /8 address blocks are under IANA authority /8 address blocks are unassigned by IANA Current IPv4 Consumption Trend Last /8 address block will be assigned by IANA IPv6 T-Systems 18

19 Warum auf IPv6 wechseln? Status Quo - IPv4 Addressverbrauch (Stand ) Projected IANA Unallocated Address Pool Exhaustion: 19-Feb-2011 Projected RIR Unallocated Address Pool Exhaustion: 04-Nov-2011 Quelle: IPv6 T-Systems 19

20 Warum auf IPv6 wechseln? Anmerkungen Zahlen / Basis öffentliches Internet Konsens (Industrie / Forschung) verfügbarer IPv4 Adress-Pool wird 2011 vergeben sein Projizierter Verbrauch trotz NAT Mobilfunk setzt auf IP-Backbones und IP-Anwendungen, Bedarf an zusätzlichen Adressen Alle Carrier setzten auf NGN (Next Generation Networks), Abschaltung ISDN ab 2016 möglich Alle Telefone brauchen dann IP Konnektivität Kabelnetzbetreiber brauchen IP Adressen für (Netzwerk.-) Management Comcast: 100 Mio IP Adressen für 20 Mio Nutzer IPv6 T-Systems 20

21 Empfehlung IPv6 T-Systems 21

22 Empfehlung Erstellung eines IPv6 Konzeptes Neue Netzwerkelemente müssen IPv6-Ready sein Neue Applikationen müssen IPv6 unterstützen Einführung von Dual-Stack in allen relevanten Netzwerkelementen Etablierung einer internen Arbeitsgruppe Schrittweise Migration Einführung des Dual-Stack in den Applikationen und Server Aktivierung des Dual-Stack auf Seiten des Client Entfernung der IPv4 Adressen im DNS für die relevanten Applikationen sobald alle Clients IPv6 unterstützen IPv6 T-Systems 22

23 Fazit Umstieg ist unausweichlich, vergleichbar Y2K ohne festes Datum Start jetzt 1. Information & Know-how Aufbau / Test / Konzept 2. Infrastruktur 3. Migration der Anwendungen Sprechen Sie Ihren Provider / Partner auf Testmöglichkeiten an IPv6 T-Systems 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dirk Walter T-Systems International GmbH Technical Engineering Telefon:

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