Vorstellung. Netzplanung. Telefon: Bernhard Schmidt

Transkript

1 Vorstellung Bernhard Schmidt Netzplanung Mail: Telefon: Raum: S4517

2 Agenda Entstehung und Entwicklung Technische Details Adressen und Prefixe Protokollmechanismen DNS Verbreitung (Netze, Dienste) weltweit (kommerziell und Forschungsnetze) DFN LRZ Hard- und Software Vorführung (?)

3 Enstehung und Entwicklung Entstehung: - Nachfolger von IPv4 gesucht (IPng, 1992) - Empfehlung durch IETF-Direktorium für SIPP (Juli 1994) - SIPP wird nach Feinschliff IPv6 Ziele: - größerer, feiner aufgeteilter Adressraum - Vereinfachung des Protokolls - Unterstützung für Erweiterungen und Optionen Meilensteine: - RFC 1883 (Internet Protocol, Version 6; Dezember 1995; Stephen Deering (Xerox) und Robert Hinden (Ipsilon Networks)) - erstes weltweites Nicht-Labornetz: 6bone (ab März 1996) - Anfang der Implementation auf Unix-Systemen Mitte 1996 (KAME) - RFC 2460 (Internet Protocol, Version 6; Dezember 1998; Stephen Deering (Cisco) und Robert Hinden (Nokia)) - erste Adresszuweisungen durch RIR (August 1999)

4 Was bringt IPv6? Größerer Adressraum, dadurch hierarchische Adresszuweisung zukunftssichere Zuweisungsgrößen ( Eine Adresse für jedes Staubkorn ) Verzicht auf NAT-PT, keine Probleme mehr mit VoIP, P2P, IPsec etc. kein aktiver Dienst für Adresszuweisung mehr nötig Viele optionale Erweiterungen von IPv4 (zukünftiger) Teil des IPv6-Standards Multicast IPsec Anycast Mobile IPv6 QoS generell: IPv6 skaliert besser als IPv4 last but not least: starker Imagegewinn für early adopters!

5 Adressen Fakten: Bit Länge (IPv4: 32 Bit) - Darstellung unterteilt in acht Blöcke mit je 16 Bit - Hexadezimalnotation - starke hierarchische Ansätze - bekannte Ansätze aus CIDR : : : : : : : Beispiel: Mein Notebook im LRZ-Mitarbeiternetz: 2001:0638:0100:0F00:020D:60FF:FE11:ACAA IPv6-Loopback (entspricht in IPv4): 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000: :0608:0000:0008:0000:0000:0000:0136

6 Adressen Komprimierte Darstellung hoher Schreibaufwand, redundante Informationen -> Komprimierung Methode - Streichen führender Nullen in jedem 16 Bit-Block - einmaliges Ersetzen eines oder mehrerer aufeinanderfolgender '0'-Blöcke durch '::' 2001:0638:0100:0F00:020D:60FF:FE11:ACAA (2001: 638: 100: F00: 20D:60FF:FE11:ACAA) -> 2001:638:100:F00:20D:60FF:FE11:ACAA 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 ( 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 1) -> ::1 2001:0608:0000:0008:0000:0000:0000:0136 (2001: 608: 0: 8: 0: 0: 0: 136) -> 2001:608:0:8:: :0000:0000:0001:0000:0000:0000:0001 ( 0: 0: 0: 1: 0: 0: 0: 1) -> 0:0:0:1::1 oder ::1:0:0:0:1 NICHT ::1::1

7 Adressen Struktur und Netzmasken :0638:0100:0F00:020D:60FF:FE11:ACAA Format Prefix (variable Länge) IANA -> RIR -> ISP ISP -> Kunde Format Prefix: - definiert Typ der Adresse Kunde -> Subnetz IANA -> RIR -> ISP: - Block von der Adressverwaltung an den ISP zur Weitergabe an den Kunden - kleinste international dynamisch routebare Einheit - mindestens /32, bei Bedarf größer Interface Interface: - kann von Hand oder automatisch vergeben werden - automatisch: aus MAC-Adresse abgeleitet (modified EUI-64) 2000::/3 Global Unicast2000::/16 unbenutzt MAC 00:0D:60:11:AC:AA entspricht Interface 020D:60FF:FE11:ACAA 2001::/16 RIR-Space 2002::/16 6to4 Relay 2003::/16 RIR-Space 2004::/16 unbenutzt... 3FFD::/16 3FFE::/16 3FFF::/16 FE80::/16 Link local FF00::/8 Multicast FF02::/16 FF7E::/16 unbenutzt 6bone unbenutzt well known group, link local scope embedded RP, global scope

8 Protokoll Viele bekannte Mechanismen aus IPv4 funktionieren bei IPv6 sehr ähnlich, haben aber andere Namen IPv4 IPv6 Aufgabe ARP ND Mapping L3-Adresse auf L2-Adresse IGMP MLD group-subscription bei Multicast ARP: 00:a0:c9:92:6a:77 ff:ff:ff:ff:ff:ff arp who-has tell :e0:18:f4:5c:37 00:a0:c9:92:6a:77 arp reply is-at 00:e0:18:f4:5c:37 ND: 00:e0:18:f4:5c:37 33:33:ff:00:00: :a60:f001:1::2 > ff02::1:ff00:69: icmp6: neighbor sol: who has 2001:a60:f001:1::69 00:a0:c9:92:6a:77 00:e0:18:f4:5c: :a60:f001:1::69 > 2001:a60:f001::2: icmp6: neighbor adv: tgt is 2001:a60:f001:1::69

9 Protokoll - Konfiguration Automatische Adresskonfiguration IPv4: IPv6: DHCP (stateful, vielfältige Optionen) zwei Möglichkeiten a) Router Advertisement: stateless, Standard von Anfang an b) DHCPv6: DHCP von IPv4 sehr ähnlich (noch kein Standard) Funktionsweise Router Advertisements: Konfigurierter Router sendet periodisch und auf Anfrage eines Clients (router solicitation) ein Broadcast -Paket in das Segment. Inhalt: Der Sender dieses Pakets ist ein möglicher Default-Router Das Prefix dieses Segments ist 2001:638:100:F00::/64 Client setzt seine eigene Adresse aus dem Prefix und der EUI-64 Konvertierung der MAC-Adresse zusammen

10 Protokoll - DNS Unterschied DNS-Transport und DNS-Inhalt ein neuer Record-Type definiert (AAAA, Quad-A) Forward (Hostname zu Adresse): stream.lrz-muenchen.de. IN A stream.lrz-muenchen.de. IN AAAA 2001:638:100:102:0:3:1337:1 Reverse (Adresse zu Hostname): in-addr.arpa. IN PTR stream.lrz-muenchen.de \ ip6.arpa. IN PTR stream.lrz-muenchen.de. Bei Vorhandensein beider Einträge: Reihenfolge abhängig vom Betriebssystem des Clients (meist IPv6-IPv4) IPv4-only Clientsoftware ignoriert AAAA-Einträge IPv6-fähige Clientsoftware mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit failover-fähig

11 Status - weltweit 937 an ISPs vergebene Adressbereiche weltweit - RIRs: RIPE 449, APNIC 189, ARIN 134, LACNIC 21-6bone: 144 davon 532 derzeit in Benutzung kommerzielle ISPs: Cable&Wireless, Tiscali, Verio, France Telecom, Easynet, M net u.v.m. Forschungsnetze: nahezu alle weltweiten Forschungsnetze, bspw. Abilene, GEANT, Chinanet, WIDE, CA*net IPv6-Nameserver in nahezu allen TLDs, u.a..com/.net,.de,.fr,.nl,.uk Tunnelbroker für kleine Benutzer SixXS ( 15 POPs in Europa, 3600 Tunnel beste Verbreitung in der APNIC-Region, sogar IPv6-only Produkte

12 Status - weltweit (Fortsetzung) Bereits ein Viertel aller Provider, die am wichtigsten deutschen Internet- Knoten DE-CIX angeschlossen sind, unterstützen den Internet-Standard IPv6. ( ) T-Com, die Festnetzsparte der Telekom, will noch in diesem Jahr einen ersten IPv6-Test in ihrem Netz fahren ( ) Als eine der ersten Registries hat die DeNIC ihren IPv6-Nameserver in die Rootzone eingetragen. ( ) Die deutsche Registry DeNIC hat in den vergangenen Wochen ihr globales Nameserver-Netz erweitert und ausgebaut. [...] Zudem hat das DeNIC einen zweiten IPv6-Nameserver in Wien in Betrieb genommen. ( )

13 Status - weltweit (Fortsetzung) EU-Kommissar Erkki Liikanen hat gestern den offiziellen Startschuss für das erste weltweite Forschungsnetz über IPv6 gegeben. Basis ist Geant, [...] Künftig soll sich jeder einzelne Forscher und Student an jeder einzelnen der angeschlossenen Forschungsinstitutionen einfach und ohne Anpassung ins Netz gehen können. ( ) Gleich mehrere Regierungen wollen eine führende Rolle beim Umstieg auf das neue Internet-Protokoll IPv6 anstreben. Bei einer zweitägigen Konferenz anlässlich des Startschusses für ein globales v6-forschungsnetz sagte der irische Minister [...]: Wir sind dabei, wenn es darum geht, Europa hier in eine Spitzenposition zu bringen. ( ) China hat die erste Ausbaustufe des Hochgeschwindigkeitsnetzes Cernet2 abgeschlossen. [...] Das Netz [...] verwendet ausschließlich IPv6-Adressen ( )

14 Status - DFN Seperates Netz für IPv6 -> 6WiN: - mit eigenen Leitungen und eigenen Routern - in der Vergangenheit betrieben durch JOIN/Uni-Münster - Zukunft ungewiss was bringt das X-WiN? Bekannte DFN-Kunden (aktiv in IPv6): - Uni Erlangen - TU Kaiserslautern - Uni Münster - Uni Leipzig - Leibniz Rechenzentrum :-)

15 Status - LRZ Dualstack-Netz (IPv4 und IPv6 auf den gleichen Routern) Forwarding auf Sup720 in Hardware in allen Standorten außer DSL möglich eingeschaltet und aktiv: csrwan, csr1cz, csr0aa, csrkb1, csrkic Upstream zum DFN (Tunnel) und Backup zu M net (native) Adressierungsprobleme Mitarbeiternetz mit IPv6 (je nach Tageszeit bis zu 15 aktive Rechner) Server: lxmhs19, lxmhs21, stream, Proxies; viele weitere in Planung aktive Benutzer: - Informatik der TUM - Fachschaft Elektrotechnik TUM - Tagungsnetze (beispielsweise GUUG) Interessenten: - Informatik der LMU - Studentenwerk - Elektrotechnik TUM, LDV, LKN

16 Status - LRZ (Idee Adresszuweisung) 2001:0DB8:WXYZ:1234:0000:0000:DEAD:BEEF W angeschlossene Einrichtung 0 = LRZ, 1 = TUM, 2 = LMU, 3 = FHM... X z.b. Fakultäten Y z.b. Institute Z z.b. Lehrstühle Beispiel: 2001:DB8:0123::/48 LRZ,??,??,?? 2001:DB8:1A00::/48 TUM, EI, Energietechnik, EWT 2001:DB8:1A11::/48 TUM, EI, Informationstechnik, LDV 2001:DB8:1A13::/48 TUM, EI, Informationstechnik, LKN 2001:DB8:1B00::/40 TUM, Informatik (2001:DB8:1B??::/40) 2001:DB8:2200::/48 LMU, Informatik, Kommunikationsnetze Bisher nur wage Idee, zur Umsetzung müssen die Strukturen der Universitäten analysiert werden

17 Status - LRZ (Aufwand) Netz: keine zusätzliche Hardware, keine zusätzliche Software Basiskonfiguration eines Routers ca. 20 Zeilen gleiche Geschwindigkeit bei IPv4 und IPv6 Server: in allen modernen Plattformen ohne Zusatzsoftware verfügbar Zugangsbeschränkungen durch hierarchische Adressvergabe sehr einfach sehr hoher Anteil an IPv6-fähiger Open-Source-Software, selten neuer Compilerlauf nötig Serveradressen entweder automatisch oder manuell mit Servicekodierung Einrichtungen: one size fits all, ein Kunde = ein Netz Netzgröße vordefiniert, Prefix aus Adressschema Konfigurationsaufwand im Router: zwei Zeilen aber: keine weiteren Dienste (DHCP) nötig Sicherheitsprobleme bei unvorsichtiger Einführung, lösbar durch ACL

18 Unterstützung Betriebssysteme: Microsoft Windows (XP ab SP1, 2003, CE) Linux *BSD (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, MacOS X) Solaris 8 und höher Appliances: Network Appliance NetCache Meinberg NTP-Zeitserver F5 BigIP Loadbalancer Software unzählbar Kuriosität: In Japan bereits Kühlschränke und Waschmaschinen mit IPv6 erhältlich

19 Fragen?