IPv6 im MWN. Bernhard Schmidt Planung Kommunikationsnetze Leibniz-Rechenzentrum Garching bei Muenchen. 26. November

Transkript

1 IPv6 im MWN Bernhard Schmidt Planung Kommunikationsnetze Leibniz-Rechenzentrum Garching bei Muenchen 26. November 2009

2 IPv6 - warum?

3 Adressknappheit IPv4 32 Bit lange Adressen 0x81BBFE5C Schreibweise: 4 Blöcke a 8 Bit als Dezimalzahl ursprünglich: 8 Bit Netz-ID, 24 Bit Host-ID Netz Host

4 Adressknappheit IPv4 schnell aufgeteilt auf der Klassen Class A: 8 Bit Netz-ID, 24 Bit Host-ID Netz Host Class B: 16 Bit Netz-ID, 16 Bit Host-ID Netz Host Class C: 24 Bit Netz-ID, 8 Bit Host-ID Netz Host heute: variable Auftrennung nach Bedarf (CIDR) 1 n n+1 32 Netz Host

5 Adressknappheit IPv4-Verteilung 2006

6 Adressknappheit IPv4-Verteilung 2007

7 Adressknappheit IPv4-Verteilung 2008

8 Adressknappheit IPv4-Verteilung 2009

9 Adressknappheit IPv4 - Hochrechnung

10 Adressknappheit Folgen geringes Angebot neue IPv4-Adressen stehen ab 2012 nicht mehr zur Verfügung bedeutet nicht die Abschaltung von IPv4 hohe Nachfrage höhere Breitbandabdeckung always-on Internetnutzung in Schwellen- und Entwicklungsländern IPv4-Adressen werden zu einem gefragten Mangelprodukt Schwarz- und Graumärkte für IP-Adressen

11 Fragmentierung Adressraum ist knapp, also Ziel der möglichst dichten Packung wird nur nach Bedarf vergeben Zukunft schlecht planbar bei Bedarf wird nachgeschenkt FRAGMENTIERUNG

12 Fragmentierung

13 Fragmentierung Routinglookups Bandbreite: 10 Gbit/s minimale Paketgröße: 40 Bytes = 480 Bit durchschnittliche Paketgröße: 900 Bytes = 7200 Bit durchschnittlich 1,3 Millionen Pakete pro Sekunde -> 770ns pro Lookup worst-case 20 Millionen Pakete pro Sekunde -> 50ns pro Lookup in Datensätzen

14 IPv6 - das Protokoll

15 Historie 1990: Addressmangel wird Diskussionsthema 1992: Call for Whitepapers durch die IETF (RFC 1550) 1994: IPng Sieger der Auswahl, Arbeiten beginnen 1996: erster IPv6 RFC (RFC 2460) Adressen 128 Bit lang = Adressen nicht abwärtskompatibel

16 Darstellung Hexadezimale Darstellung in acht Gruppen zu je 16 Bit 2001:4CA0:0000:0100:0000:0053:0002: :0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 führende Nullen können in jeder Gruppe weggelassen werden 2001:4CA0:0:100:0:53:2:0 0:0:0:0:0:0:0:1 eine oder mehrere aufeinanderfolgende 0er Gruppen können einmalig durch :: ersetzt werden 2001:4CA0::100:0:53:2:0 ::1

17 Subnetting IPv4: 1 n n+1 m m+1 32 Netz Host Subnetz Ziel der möglichst dichten Packung wird nur nach Bedarf vergeben Zukunft schlecht planbar bei Bedarf wird nachgeschenkt

18 Subnetting Standardgrößen in IPv6: RIR -> ISP: 32 Bit ISP -> Kunde/ Site : 48 Bit (65536 Mal) 56 Bit (16,7 Millionen Mal Subnetting Kunde: bei 48 Bit: Subnetze pro Kunde bei 56 Bit: 256 Subnetze pro Kunde Host-ID in den verbleibenden 64 Bit Hosts pro Subnetz Sparse Allocation - One size fits all ISP ISP Kunde Subnetz Kunde Subnetz Host Host

19 Probleme Schichtenmodell Client DSL- Router DSLAM BRAS Router Server

20 Probleme Neue Applikation (Skype) Client DSL- Router DSLAM BRAS Router Server

21 Probleme Neue Transportschicht (IPsec) Client DSL- Router DSLAM BRAS Router Server

22 Probleme Neue Coretechnologie (100GET) Client DSL- Router DSLAM BRAS Router Server

23 Probleme Neue Accesstechnologie (VDSL) Client DSL- Router DSLAM BRAS Router Server

24 Probleme Schichtenmodell Client DSL- Router DSLAM BRAS Router Server

25 Probleme Neue Vermittlungsschicht (IPv6) Client DSL- Router DSLAM BRAS Router Server

26 Probleme Neue Vermittlungsschicht (IPv6) Client DSL- Router DSLAM BRAS Router Server

27 Probleme Neue Vermittlungsschicht (IPv6) Client DSL- Router DSLAM BRAS Router Server

28 Probleme Neue Vermittlungsschicht (IPv6) Client DSL- Router DSLAM BRAS Router Server

29 Probleme Protokollpräferenz IPv4 IPv4 IPv4 IPv6 IPv6 IPv6 IPv4 IPv6

30 Probleme Protokollpräferenz IPv4 IPv4 IPv4 IPv6 IPv6 IPv6 IPv4 IPv6 IPv4 IPv6? IPv4 IPv6

31 Probleme Protokollpräferenz Standard (RFC 3484): IPv6 vor IPv4 bei Problem: Fallback auf IPv4 Problem nicht immer eindeutig zu erkennen Verbindungstimeout hängende Verbindungen schlechter Durchsatz falscher Content... Henne-Ei-Problem Probleme werden nicht erkannt, weil zu wenig Angebot und Nachfrage zu wenig Angebot und Nachfrage, weil Probleme nicht erkannt werden GOTO 1

32 IPv6 im MWN

33

34 Anbindung: natives IPv6 auf allen Routern im Kern-MWN gleiche Geschwindigkeit, gleiche Zuverlässigkeit einfachster Zugriff: WLAN mit SSID eduroam diverse Tunnelmechanismen verfügbar ISATAP manuelle Tunnel Tests mit Cisco SSLVPN-Client

35 Dienste: DNS NTP Webserver-Farm Teile des Mailsystems (z.b. campus.lmu.de) M94.5 Streamingserver Dualstack-Opt-In mit Wikipedia und Google viele mehr...

36 Anzahl der unterschiedlichen IPv6-Adressen im MWN, die innerhalb einer Stunde IPv6-Pakete ins Internet schicken (Netflow)

37

38 Einsteigen! LRZ-Seite zum Thema: eduroam: Bei Fragen einfach melden! -> Kostenloses IPv6 zum Testen bei (Tunnel) (Tunnel) (natives IPv6 auf T-DSL) DSL-Flatrate mit nativem IPv6: bald auch in ihrer Nähe?

39 ?