Einleitung Adressen Features Migration Fazit. IPv6 in der Praxis. Anwendung RN Carsten Schindler FH Merseburg

Transkript

1 IPv6 in der Praxis Anwendung RN Carsten Schindler FH Merseburg Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 1

2 Übersicht Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 2

3 IPv6 wieso? IPv6 kurz & bündig IPv6 wieso? IPv6 Kurz & bündig Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 3

4 IPv6 wieso? IPv6 wieso? IPv6 kurz & bündig Nachteile von IPv4 32 Bit Adressbereich ist zu klein Routing ist ineffizient mangelnde Unterstützung für mobile Geräte Sicherheitsbedürfnisse sind gewachsen Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 4

5 IPv6 kurz & bündig IPv6 wieso? IPv6 kurz & bündig Entwicklung begann um 1995 Adressknappheit, v.a. im asiatischen Raum v4: 2³² = IPs, v6: 2¹²⁸ = IPs Vereinfachung und Verbesserung der Protokollrahmen Dienste wie IPSec, QoS und Multicast serienmäßig andere Autoconfiguration, Umnummerierung, Mobile IPv6,... ICMPv6 sehr mächtig ausgebaut, übernimmt Funktion von ARP Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 5

6 Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 6

7 Adressaufbau von IPv6 Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 IPv6-Adresse ist 128 Bit lang (IPv4: 32Bit) 128 Bit in Hexadezimaldarstellung, zusammengesetzt aus 8 Blöcken nubbles zu je 16bit z.b. 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344 führende Nullen einer 16-Bit-Gruppe dürfen ausgelassen werden 2001:0db8::0028:000b 2001:db8::28:b man darf genau einmal innerhalb einer Adresse eine Folge von 0-Blöcken durch :: ersetzen. 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428: :0db8::1428:57 richtig 2001::25de::cade falsch Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 7

8 Adressaufbau von IPv6 Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 die ersten 64Bit der IPv6-Adresse dienen üblicherweise der Netzadressierung, die letzten 64Bit werden zur Host-Adressierung verwendet wie bei IPv4 wird die Netzmaske durch ein / getrennt angehängt und bezeichnet die Anzahl Bits, die aus diesem Netz gemein haben. gängig sind /32 für Provider und (sehr) große Organisationen, /48 oder /64 für normale Benutzer z.b.ip 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344 Subnetz 2001:0db8:85a3:08d3::/64 Subnetz 2001:0db8:85a3::/ Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 8

9 Beispiele Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 in einer URL wird die IPv6-Adresse in eckigen Klammern eingeschlossen. Beispiel einer korrekten URL: Notation verhindert die fälschliche Interpretation von Portnummern als Teil der IPv6-Adresse: Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 9

10 Arten von IPv6 Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 IPv6 werden Schnittstellen (interfaces) zugeordnet und nicht wie unter IPv4 den Netzknoten (nodes) Es gibt folgende 3 Adressarten: Unicast Multicast Anycast Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 10

11 Unicast Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 durch Unicast wird eine Schnittstelle eines Netzknoten adressiert ein Netzknoten kann aus mehreren Schnittstellen bestehen, wobei eine Schnittstelle in der Regel mehrere Internetadressen hat Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 11

12 Multicast Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 Multicast dient zur Adressierung einer Gruppe von Schnittstellen an eine Multicast-Adresse gesendete Datenpakete werden an alle Schnittstellen der Multicast-Gruppe ausgeliefert Multicast- sind durch besondere Adressbereiche gekennzeichnet Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 12

13 Anycast Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 durch Anycast wird wie beim Multicast eine Gruppe von Schnittstellen adressiert jedoch werden an eine Anycast-Adresse gesendete Datenpakete nur an eine Schnittstelle der Gruppe ausgeliefert, z.b. die nächste erreichbare Schnittstelle Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 13

14 Arten von IPv6 Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 Präfix Bedeutung ::/128 ist die undefinierte Adresse, ähnlich der in IPv4 ::1/128 entspricht (localhost) in IPv4 fe80::/10 (fe80 bis febf ) link-local unicast addresses fec0::/10 (fec0 bis feff ) ff00::/8(ffxy) ff01::1, ff02::1 ff01::2, ff02::2, ff05::2 ff05::1:5 ff02::101 site-local(nicht mehr gebräuchlich) Multicast- All Nodes (Broadcast) All Routers alle Site DHCP-Server alle lokalen NTP-Server Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 14

15 Arten von IPv6 Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 Präfix 2000::/3 bis 3fff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff Bedeutung von der IANA vergebenen globalen Unicast- (routbare und weltweit einzigartige ) werden an Provider vergeben 3ffe:0000- Testnetzwerk 6Bone fc00::/7(fc und fd ) Unique Local (RFC 4193) Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 15

16 Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 Struktur einer aggregierbaren Adresse gelten weltweit und übernehmen die Rolle der öffentlichen des IPv4 Adressraumes ( IPv4 Class A,B und C Netze ) strenges hierarchisches Konzept in der Adressaufteilung Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 16

17 Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 Aufbau und automatische Erzeugung einer Interface ID bei der 64 Bit langen IPv6-Interface ID handelt es sich um die Link Layer Adresse (OSI-Modell Schicht 2, MAC-Adresse) dazu wird das 64 Bit lange, genormte IEEE EUI-64 Adressformat in einer leicht abgeänderten Form verwendet Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 17

18 Adressaufbau von IPv6 Arten von IPv6 Aufbau und automatische Erzeugung einer Interface ID Client MAC: 00-0A-E4-4A-FB-C6 Invertierung des 7. Bit der MAC-Adresse: 02-0A-E4-4AFB-C6 Einfügen von den 2 Bytes FFFE in die Mitte der MAC: 020A:E4FF:FE4A:FBC Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 18

19 Header Autoconfiguration Header Autoconfiguration Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 19

20 Header Autoconfiguration Header-Format und Effizienzsteigerung IP-Kopfdatenbereich (Header) bei IPv6 hat eine feste Länge von 40 Bytes (320 Bits) optionale Informationen werden in sogenannten Extension Headers zwischen dem IPv6- Header und der eigentlichen Nutzlast (engl. Payload) eingebettet Fragmentierung überlanger IPv6-Pakete erfolgt nicht mehr durch den Router vor versenden Path MTU Discoverydurchführen, um Pakete mit maximal möglicher Größe verschicken zu können bei IPv6 ist die minimale MTU auf 1280 Bytes erhöht worden Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 20

21 Header Autoconfiguration Header-Format und Effizienzsteigerung keine Prüfsummen mehr über die IP-Kopfdaten berechnet, nur noch die Fehlerkorrektur in den Schichten 2 und 4 (Fehlerbehandlung in Schicht 3 durch den Router entfällt) meisten Felder der Header-Bereiche sind auf 64-Bit-Grenzen ausgerichtet (beschleunigt Speicherzugriffe im Router ) Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 21

22 Header Autoconfiguration Header-Format und Effizienzsteigerung Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 22

23 Meine Praxis Meine Praxis Abschlusswort Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 23

24 Header Autoconfiguration Stateless Address Autoconfiguration 1. link-local-adresse wird mithilfe des Präfix fe80::/64 und der EUI- 64-codierten MAC-Adresse gebildet 2. DAD mit neighbourhood solicitation message 3. wenn noch frei: Adresse wird benutzt wenn nicht: dumm gelaufen 4. Router Solicitation Message an ff02::2 5. Router schickt Präfix, Host bastelt sich Adresse zusammen 1. Bildung einer zusätzlichen IPv6 Adresse im Subnetzdes Router 2. pro lokal erreichbarem Router wird eine IPv6 Adresse für dessen Subnetz generiert 6. DAD (Duplicate Address Detection) Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 24

25 Header Autoconfiguration Stateless Address Autoconfiguration Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 25

26 Header Autoconfiguration Stateless Address Autoconfiguration Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 26

27 Header Autoconfiguration Stateless Address Autoconfiguration Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 27

28 Header Autoconfiguration Stateful Address Autoconfiguration Zuteilung von DHCPv6 Server DHCPv6 hat einen größeren Funktionsumfang als DHCP(v4) Server, so können z.b. auch NTP-Server bekannt gemacht werden können auch temporär vergeben werden manuelle statische Adresszuweisung weiterhin möglich, empfohlen für Server, Router, Drucker Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 28

29 Stateless DHCPv6 Header Autoconfiguration Autokonfiguration berücksichtigt keine Informationen über Host-, Domainnamen, DNS, NTP-Server etc. kann durch den Einsatz eines DHCPv6-Servers ergänzt werden liefert die gewünschten Zusatzinformationen, kümmert sich dabei aber nicht um die Adressvergabe Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 29

30 Der Weg von IPv4 zu IPv6 Implementation Tunneling Dual Stack Der Weg von IPv4 zu IPv6 Implementation Tunneling Dual Stack Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 30

31 Der Weg von IPv4 zu IPv6 Der Weg von IPv4 zu IPv6 Implementation Tunneling Dual Stack Unsicherheit Muss man dann auf das alte IP verzichten? Wenn man IPv6 fertig ausprobiert hat, kann man dann wieder zurück? Kommt man überhaupt ins Internet mit IPv6? Muss man dann vielleicht sein Betriebssystem neu installieren? IETF bildete eine eigene Gruppe - namens NgTrans die IPv4-Infrastruktur nicht beeinträchtigen und ein langfristiges Miteinander/Nebeneinander möglich machen Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 31

32 Implementation Der Weg von IPv4 zu IPv6 Implementation Tunneling Dual Stack Ipv6 ist heute in den meisten Betriebssystemen voll implementiert Unix Welt seit Kernel2.2.0, Macintosh ab Mac OS X Microsoft ab Windows XP bei WinNT 4.0 & Win2000 per Plug-In nachinstallierbar meisten Router sind heute IPv6-fähig (Implementierungen teilweise noch in Software realisiert) Applikationen in den Bereichen Access Software, Mail-Software und Remote Access telnet, ftp, rpc usw. sind üblicherweise für Ipv6 umgestellt Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 32

33 Tunneling IPv6-Netze werden via Tunnel über das IPv4-Netz verbunden für IPv6 Knoten ist das Tunneling völlig transparent alle IPv6 Erweiterungen können benutzt werden Tunnel sind in Bandbreite und Durchsatz nur durch das Zugrundeliegende IPv4 beschränkt Nachteile: kleinere MTU, größere Latenz Der Weg von IPv4 zu IPv6 Implementation Tunneling Dual Stack Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 33

34 Dual Stack Der Weg von IPv4 zu IPv6 Implementation Tunneling Dual Stack doppelte Protokollstapel (Dual Stack) Betriebssystem spricht IPv6 und IPv4 Hosts besitzt sowohl eine IPv4- als auch eine IPv6-Adresse IPv4- werden in das IPv6-Schema eingebettet, :: DNS wird erweitert, liefert zu einem Maschinennamen sowohl die IPv4- als auch die IPv6-Adresse wenn IPv6-Anwendung eine Verbindung aufbaut, dann sieht das Betriebssystem das und baut tatsächlich eine IPv4-Verbindung auf Applikation arbeitet aber nach wie vor mit IPv6-Sockets Arten AIIH, DSTM, SIIT, NAT PT, BIS, TRT Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 34

35 Meine Praxis Abschlusswort Quellen Meine Praxis Abschlusswort Quellen Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 35

36 Meine Praxis Meine Praxis Abschlusswort Quellen 3 Rechner 2x Windows Vista (PC1 PC2) 1x Windows XP SP2 (PC3) Einrichten IPv6 unter Windows XP direkt verbinden von 2 Rechnern (PC1 und PC3) Ping Mitschneiden mit Ethereal/ Wireshark Verbinden über Switch von allen 3 Rechnern Ping Daten übertragen über SMB/SMB2 Mitschneiden mit Ethereal/ Wireshark Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 36

37 Meine Praxis Meine Praxis Abschlusswort Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 37

38 Abschlusswort Meine Praxis Abschlusswort Quellen im heimatlichen LAN kann relativ problemfrei IPv6 benutzen außerhalb schlecht, gibt noch keine größeren Provider in Europa und in Nordamerika besteht keine unbedingte Notwendigkeit zur zu IPv6 (in Europa über 50Prozent freie IP ) neuen Eigenschaften von IPv6 inzwischen mehr oder weniger erfolgreich nach IPv4 zurückportiert wurden Umstellung kostet Zeit und Geld Anwendungssoftware z.t. nicht IPv6 fähig Anwender sind an IPv4 gewöhnt letztendlich liegt der derzeit zu verzeichnende Innovationsstau wieder einmal hauptsächlich am menschlichen Faktor Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 38

39 Quellen Meine Praxis Abschlusswort Quellen Fragen? Carsten Schindler IPv6 in der Praxis 39