IPv6 in Jülich Schritt für Schritt (Rückblick auf 2011)

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1 IPv6 in Jülich Schritt für Schritt (Rückblick auf 2011) März 2013 Abteilung Kommunikationssysteme (JSC KS) Referent:

2 Inhaltsübersicht h Historie IPv6 im JSC bis März 2011 IPv6 Motivation Erfahrungen IPv6 Testbed im JSC Fazit Phase 0 - Schulungen, Adressplanung, Leitungsebene Phase 1 - X-WiN-Anbindung, Firewall, LAN-Routing Phase 2 - Client-Netz Abteilung Kommunikationssysteme Phase 3 - Client-Netz JSC weit Phase 4 - Server-Netz Phase 5 - Dokumentation und weitere Arbeiten/Aktivitäten 2012 /

3 Historie - IPv6 im JSC bis März das JSC beantragt einen IPv6 Prefix für das Forschungszentrum 2006 beginnt der IPv6 Regelbetrieb im X-WiN IPv6 Schulung und Labor im JSC, Besuch Fachvorträge Test der IPv6 Funktionen in Betriebssystemen und Routern Test der IPv6 Funktionen in Betriebssystemen und Routern Vorplanung: Adressierungskonzept und Konfiguration (Grobkonzept) interne Schulung JSC-KS (Mitarbeiter Abteilung Kommunikatinssysteme) t ab März: IPv6 Testbed im JSC ab Dezember: Regelbetrieb mehr als 400 Systeme 3

4 IPv6 Erfahrungen Verbreitung Dual Stack OS IPv6 Features Windows 7 Vista / R2 Windows 8 / 2012 Linux Mac OS X Installiert / Aktiv ja / ja ja / ja ja / ja GUI / CLI ja / ja ja / ja ja / ja Stateless Address Autoconfiguration ja ja ja Privacy Extensions aktiv optional ab 10.7 aktiv DNS ja ja ja RFC 3484 ja ja nein DHCPv6 Client ja optional ab 10.7 Link Local Multicast Name Resolution ja nein nein Transition Technologies aktiv optional optional Stateful Inspection Firewall aktiv optional optional mehr als 8000 Systeme 4

5 IPv6 Erfahrungen Auswirkung auf IPv4 Betrieb Auswirkungen auf IPv4 Betrieb nehmen zu Rogue Router Internet Connection Sharing (fehlkonfigurierte Windows PCs) IPv6 Routing Advertisement Daemon aktiv (LINUX) Tunnel Broker Name Resolution Dynamic DNS und IPv6 in Windows Domänen (irrtümlich aktiv) Link Local Multicast Name Resolution und Multicast DNS Forensik Privacy Extensions IPv4 Address Pool Depletion zukünftige Konnektivität IANA 2011 RIPE Sommer 2012 APNIC 2009 aber letztlich bei uns noch kein belastbares Argument (2010/2011) 5

6 IPv6 Testbed im JSC Ansatz: Core-to-Edge Erprobung Adressierungskonzept im Produktionsumfeld Skalierung im Bereich Konfiguration und Sicherheit Wechselwirkung mit IPv4 Produktionsbetrieb erfassen Netzwerkspezialisten trainieren Grundlage für weiteres Vorgehen schaffen technische Dokumentation schaft er Helmholtz-Gemeins Mitglied in de 6

7 IPv6 Testbed Phase 0 - Adressplanung IPv6-Adressen - Randbedingungen Layer 2 Struktur ist vorgegeben keine (Strategie)-Änderung t auf lange Sicht Dual Stack Betrieb auf lange Sicht (weiterhin stat. IPv4 Adressen) einfach und intuitiv für Netzwerk- und System-Administratoren überschaubarer Mehraufwand, reinrassige IPv6-Netze (Zukunft) ermöglichen Beispiel Institutsnetze Peter Grünberg Institut IPv4> /21 IPv6> 2001:638:404:a000::/64 Jülich Supercomputing Centre IPv4> /21 IPv6> 2001:638:404:a800::/64 IPv4> /24 IPv6> 2001:638:404:6900::/64 Interface Identifier Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) Modified EUI-64 Format Pseudozufallszahlen (Privacy Extensions) manuelle Konfiguration (Server DMZs, FZJ-weite Server-Netze) sonst als Option zu SLAAC 7

8 IPv6 Testbed im JSC IPv6 Sites: DFN Verein XWiN Anschluss Firewall DMZs Forschungszentrum LAN Routing und weitere Institute Dual Stack Clients Precedence Label Prefix 50 0 ::1/128 Loopback Address 40 1 ::/0 All IPv6 Traffic ::/16 6to4 Traffic 20 3 ::/96 IPv4 compatible Traffic 10 4 ::ffff:0:0/96 0/96 IPv4 mapped Traffic ::/32 Teredo Dual Stack Server 8

9 IPv6 Testbed Phase 1 - X-WiN, Firewall, LAN X-WiN Anbindung: Cat6500 SUP 720 X-WiN Router redundante SUPs Software Stand 2011: 12.2(33)SXI5 -> IPv6 Support Multiprotocol BGP-4 Konfiguration (IPv4 und IPv6) Infrastructure ACLs ASA 5580 Firewall redundant Software 8.2(4) erfüllt Anforderung -> IPv6 Support vorab Tests mit ASA 5510 Access Groups für IPv6 Traffic LAN-Routing: Cat6500 SUP 720 LAN Routing intern redundante SUPs Software Stand 2011: 12.2(33)SXI52(33)SXI5 -> IPv6 Support IPv6 LAN Konfiguration: JSC-KS LAN, JSC LAN, Server LAN 9

10 IPv6 Testbed Phase 1 - XWiN, Firewall, LAN DFN FZJ DFN NOC Adressierung und Inbetriebnahme Multiprotocol BGP nach bewährter Anleitung Router- und Firewall-Admins Netzwerkteam Leitungsebene wichtige Technik-Details ACLs Selbstschutz Router Absicherung Transportnetze Link-Adressierung eine Global Unicast Address Link Local Address configured (non-eui-64) 10

11 IPv6 Testbed Phase 2 - Client Netz Abt. KS einheitliche Konfiguration durch Router Advertisement Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) für Hosts (ca. 20 Systeme) erfolgreich im Testnetz eingesetzt Hosts: Windows, OpenSuse, Debian, Ubuntu, MacOS Verzicht auf DHCPv6 derzeit ohne Nachteile Betriebssicherheit: Layer 2 IPv6 Port ACL auf Cat4500 Sup 7e + NDPMON weitere Details zu den Hosts DUAL Stack Umgebung keine Forward DNS Einträge und kein Reverse DNS IPv6 Eintrag Zugriff auf externe IPv6-Inhalte problemlos Linux: ip6tables Regelwerk dokumentiert Windows: künftige Konfigurationsempfehlungen getestet (Privacy Extensions und Tunnel deaktivieren) 11

12 IPv6 Testbed Phase 2 - Client Netz Abt. KS C2948 / C2948G (abgelöst) C4948 C4948E Switch Hardware in Jülich First Hop Security Layer 2 RA Guard DHCPv6 Guard C4003 / C4006 (abgelöst) Quelle: Cisco C4506 / 4506-E SUP V C4507R / C4507R-E / C4510R SUP V C4507R+E SUP7-E 12

13 IPv6 Testbed Phase 2 - Client Netz Abt. KS April 2011 schaft er Helmholtz-Gemeins Mitglied in de 13

14 IPv6 Testbed Phase 3 Client Netz JSC IPv6 Anleitung für Administratoren und User Managed PCs erstellt Verteilung per im JSC verwendbar als Textbaustein für TKI (=Technische Kurzinformation) Personal Firewalls Linux ip6tables getestet Profile bereitgestellt Info über weitere IPv6 Aktivitäten RZ Betriebsbesprechungen und Abteilungsleitersitzung Info-Einträge im Ticket System über Konfigurationsarbeiten Stateless Address Autoconfiguration mehr als 400 Systeme konfiguriert keine Fehler / Nebeneffekte EUI-64 IIDs und ACLs im Einsatz 14

15 IPv6 Testbed Phase 3 Client Netz JSC Um diese globale Identifizierbarkeit zu vermeiden, unterstützen die meisten IPv6 Implementierun gen sogenannte Privacy Extensions für die Adresskonfiguration. Dabei wird für das Interface in regelmäßigen Abständen eine neue Adresse aus dem jeweiligen Subnetz generiert und für neue Verbindungen verwendet. Auf diese Weise wird es einem Beobachter erschwert, ein Gerät weltweit allein anhand seiner IPv6 Adressen zu verfolgen. Der Nutzen der Privacy Extensions ist jedoch beschränkt, weil die Erstellung von Profilen anhand von Identifizierungsmerkmalen aus höheren Schichten (bspw. HTTP Cookies) natürlich weiterhin möglich ist. Im internen Netz erschwert die Nutzung von Privacy Extensions die Segmentierung des Netzes anhand von Paketfilterregeln, denn ein Whitelisting von zugelassenen IP Adressen an Paketfiltern oder in Anwendungen ist auf diese Weise nicht möglich. Soll ein Teilnetz durch eine IP Whitelist an einem Paketfilter geschützt werden, so müssen die Privacy Extensions deaktiviert werden oder es muss ein anderer Mechanismus für die Adresskonfiguration gewählt werden. Quelle: https://www.bsi.bund.de/shareddocs/downloads/de/bsi/internetsicherheit / / / / / /isi_lana_leitfaden_ipv6_pdf 15

16 IPv6 Testbed Phase 4 - Server Netz DNS und IPv6 Zonen Forward Lookup Reverse Lookup Whatsup-Netzwerküberwachung IPv6 Monitoring funktioniert und in Betrieb manuelle IPv6 Adressierung g( (Server LAN) Terminal Server / File Server TSW2K8 mit DNS AAAA Eintrag manuelle IPv6 Adressierung (Server LAN) Systeme (Desktops und Server) im Client-Netz (RDP, SMB, SSH.) u.a. Secure Shell, Remote Desktop, Dateifreigaben Stateless Address Autoconfiguration 16

17 IPv6 Testbed Phase 5 - Dokumentation Vorträge in der Abteilung Kommunikationssysteme Themen: Zusammenfassung Projektverlauf LAN Switching, Wireless LANs Außenstellen und VPNs Firewalls und Security Monitoring und Management Vorträge und Veröffentlichungen 19. DFN Workshop "Sicherheit in vernetzten Systemen DFN Betriebstagung März 2012 Linux Admin Magazin Juli/August 2012 Dokumentation Technische Berichte: IB IPv6 Testbed im JSC IB IPv6 im Lokalen Netz Gefahren und Lösungen (Download) IB IPv6 Privacy Extensions Alptraum im Enterprise LAN (Download) 17

18 IPv6 im JSC /JuNet - ab 2012 Deployment im JuNet: Rollout IPv6 First Hop Security läuft Campus-weit derzeit noch auf Basis IPv6 Port ACL (stateless) unzureichend gegen Attacken Bedarf an Nachbesserung -> CISCO TAC CPOC 2013 (NRW Unis) in London: IPv6 First Hop Security Tests neuer Funktionalität in den kommenden Wochen Stichwort ipv6 snooping Neighbor Discovery Monitoring erweitert / JuNet Strukturierung angemessene Konsolidierung der L2-Topologie NDPMON-Server (Rogue Router, DAD DOS..) Domain Name System bisher bs kein IPv6 Transport RDNSS Option (RFC5006) / Stateless DHCPv6 Monitoring und Management erweitert JuNet Management Datenbank Firewall Tools 18

19 IPv6 im JSC /JuNet - ab 2012 (Forts.) Dokumentation für Systemadministratoren JSC TKI-0412 IPv6 im JuNet Konfigurationsempfehlung für Windows / LINUX / MAC OS X Schulungskurs für Systemadministratoren erstellt FZJ-Fortbildungsprogramm, 2 x jährlich geplant bereits geschult (Nov. 2012): WEB- und Mail-Admins (TSM/CITRIX ) hoher Bedarf: 4 Termine (März/Juni) im 1. Halbjahr 2013 IPv6 ShowRoom für Organisationseinheiten sonstiges VLAN für Demo- und Testzwecke Loadbalancer Tests JSC interne TKI für Netzwerk-Admins Februar 2013: eigene IPAM-Lösung wird aufgebohrt IPv6 Funktionalität 19

20 FAZIT Dual Stack Betrieb ohne Mehraufwand im Tagesgeschäft Zugriffe auf IPv6 Inhalte und Dienste funktionieren Subnetze und DMZs im JuNet Vorgehensweise anwendbar und weiterhin stabiler IPv6 Core im Tagesgeschäft: WAN/LAN-Routing und Firewall solide Ausgangsbasis für weitere Anforderungen wie z.b. Mail und WEB aber auch: Teambildung zeitintensive Einarbeitungsphasen Know-How erhalten ist ebenfalls eine Herausforderung Aufwand für Anpassung der Tools (IPAM) hoch 20

21 IPv6 - Hintergrundwissen i IPv6 for Enterprise Networks (Cisco Press) IPv6 Security (Cisco Press) How to Securely Operate an IPv6 Network (BRKSPG 2603 Cisco Live) Firewall Design Considerations for IPv6 (NSA) Router Security Configuration Guide Supplement Security for IPv6 Routers (NSA) Guidelines for the Secure Deloyment of IPv6 (NIST) Leitfaden für eine sichere IPv6-Netzwerkarchitektur (BSI) Understanding IPv6 (Microsoft Press) IETF RFCs First Hop Security

22 Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft 22

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