I. ARQUITECTURA TCP/IP Transición de IPv4 a...

ARQUITECTURA Y SERVICIOS DE INTERNET

UPMFI

© Fco. Javier Yágüez García

ARQUITECTURA DE REDES DE COMUNICACIONESÍÍNDICE TEMNDICE TEMÁÁTICOTICO

I. ARQUITECTURA TCP/IP1. Protocolo IPv6 (ICMPv6)2. IP móvil en IPv63. TransiciTransicióón de IPv4 a IPv6n de IPv4 a IPv64. Encaminamiento dinámico de unidifusión y MPLS5. Multidifusión IP6. Encaminamiento dinámico de multidifusión7. TCP: Confirmación selectiva (SACK) y control de la congestión8. Aplicaciones multimedia en tiempo real (RTP y VoIP)

y modelos de calidad de servicio

II. SERVICIOS Y TECNOLOGÍAS DE SEGURIDAD EN INTERNET1. Amenazas, servicios y mecanismos de seguridad2. Seguridad Web y correo electrónico3. Protección de las comunicaciones: Intranets y Redes privadas virtuales

11


UPMFI


Arquitectura de Redes de Comunicaciones

Documentación: Tema I, Capítulo 3http://pegaso.ls.fi.upm.es/arquitectura_redes/index2.htmlhttp://pegaso.ls.fi.upm.es/arquitectura_redes/index2.html

material

TRANSPARENCIAShttp://halley.ls.fi.upm.es/~jyaguez/libros.htmlhttp://halley.ls.fi.upm.es/~jyaguez/libros.html

PROBLEMAShttp://halley.ls.fi.upm.es/~jyaguez/examenes.htmlhttp://halley.ls.fi.upm.es/~jyaguez/examenes.html

•TCP/IP Tutorial and Technical Overview, Lydia Parziale, David T. Britt ,…8ª edición (Diciembre 2006). Redbooks: http://www.redbooks.ibm.com/portals/solutionshttp://www.redbooks.ibm.com/portals/solutionsLibro descargable desde Internet)

22

http://www.redbooks.ibm.com/portals/solutions


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6Integración y Coexistencia

Periodo de transición en el que IPv6 e IPv4 deberán coexistir hasta disponer de routers y servicios IPv6

3


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6Técnicas y Tecnologías

(RFC-4213)

Traducción de información de control y direcciones de red:

Sin formato IPv6 compatible IPv4Con formato IPv6 compatible IPv4

Pilas IP duales en sistemas finales conectados a routers de acceso multiprotocoloTúneles IPv6 sobre IPv4

Configuración previaAutomáticos

4


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6:Traducción de la Información de Control

y Direcciones de Red

IPv6IPv6 IPv6/IPv4 IPv4 IPv6IPv6

Flujo: xOrigen: Av6Destino: Ev6

datos

Origen: Av4Destino: Ev4

datos


datos

Flujo: ???Origen: Av6Destino: Ev6

datosA a B: IPv6 B a C: IPv4 C a D: IPv4 D a E: IPv6

A B C D E

IPv6 IPv4 IPv4 IPv6

IPv4/IPv6

TRADUCCIÓN TRADUCCIÓN

5


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6:Traducción de la Información

de Control y Direcciones de Red: Sin Formato de Direcciones Sin Formato de Direcciones IPv6IPv6 Compatibles Compatibles IPv4IPv4

6



datos


datos


datos



A B C D E

IPv6 IPv4 IPv4 IPv6

IPv6/IPv4NAT NAT

Asociación IPv6/IPv4RoutersRouters B y D tienen que conocer la asociaciB y D tienen que conocer la asociacióón Direccin Direccióón Destinon Destino: : EEv6v6 -- EEv4v4


UPMFI


Direcciones de transición de IPv4 a IPv6 (la mayoría de los routers son IPv4)

Direcciones IPv6 de UnidifusiónEspeciales de Transición

Compatibles IPv4 y Mapeadas a IPv4

00000......................................................................... Dirección IPv480 16 32

0000 XXX...XBits

XXX...X = 000…0 (máquinas destinatarias IPv6)

XXX...X = 111…1 (máquinas destinatarias IPv4)

•Compatibles IPv4 (::a.b.c.d): MÁQUINAS DESTINATARIAS IPv6::IPv4/128 (p.ej, ::138.10.9.16)

Para túneles automáticos sobre IPv4• Mapeadas a IPv4 (::FFFF: a.b.c.d): MÁQUINAS DESTINATARIAS IPv4

::FFFF:IPv4/128 (p.ej, ::FFFF:138.10.9.16)Para comunicar terminales con doble pila y utilizando direccionamiento IPv6

sobre redes IPv4: Enviar tráfico desde un terminal IPv6 tráfico a un terminal IPv4.

(DIRECCIONES OBSOLETAS)

77


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6:Traducción de la Información de Control y

Direcciones de Red: Direcciones Direcciones IPv6IPv6 Compatibles Compatibles IPv4IPv4



datos


datos


datos



C D EA B

IPv6 IPv4 IPv4 IPv6

IPv4/IPv600000......................................................................... Dirección IPv4

80 16 320000 000...0

Bits

00000......................................................................... Dirección IPv480 16 32

0000 000...0Bits

DirecciDireccióón n IPv4IPv4 DirecciDireccióón n IPv4IPv4

32 bits 32 bits

Quitar 96 ceros Poner 96 ceros

8


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6:Traducción de la Información de la

Control y Direcciones de Red: Arquitectura de ProtocolosArquitectura de Protocolos

IPv6Interfaz de red

Hardware

A

TCP/UDP

APLICACIÓN

IPv6

BB

Interfaz de red

Hardware

IPv6

Interfaz de red

Hardware

IPv4

Interfaz de red

Hardware

Interfaz de red

Hardware

IPv4

C

IPv4

Interfaz de red

Hardware

Interfaz de red

Hardware

IPv6

DD

IPv6 IPv6

Interfaz de red

Hardware

EAPLICACIÓN

TCP/UDP

(Traducción de la información de control y direcciones de red)

IPv4 IPv4

9


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6Pila Dual en los Sistemas Finales: Arquitectura de ProtocolosArquitectura de Protocolos

IPv6Interfaz de Red 1

Hardware

A

TCP/UDP

APLICACIÓN

Interfaz de Red 2

Hardware

Interfaz de Red 3

Hardware

C D

IPv4

Interfaz de Red 3

Hardware

Interfaz de Red 4

Hardware

IPv4Interfaz de Red 4

Hardware

EAPLICACIÓN

TCP/UDP

IPv4

Red 1

RouterRouter multiprotocolomultiprotocolo IPv6IPv6//IPv4IPv4(sin ning(sin ningúún tipo de traduccin tipo de traduccióón)n)

IPv6

F G H I J K

APLICACIÓN

TCP/UDP

IPv4

IPv6

Interfaz de Red 1

Hardware

Interfaz de Red 2

Hardware

IPv4

BB

Red 2 Red 3 Red 4(IPv6/IPv4) (IPv4) (IPv4)(IPv6/IPv4)

IPv6IPv4 IPv4 IPv4 IPv4

10


UPMFI

© Fco. Javier Yágüez García11

IPv6Interfaz de red 1

Hardware

A

TCP/UDP

APLICACIÓN

Interfaz de red 2

Hardware

Interfaz de red 3

Hardware

C

IPv4

Interfaz de red 3

Hardware

Interfaz de red 4

Hardware

D

IPv4Interfaz de red 4

Hardware

EAPLICACIÓN

TCP/UDP

IPv4

Red 1

F I J K

APLICACIÓN

TCP/UDP

IPv4

Red 2 Red 3 Red 4

H

Interfaz de red 1

Hardware

Interfaz de red 2

Hardware

IPv6

Interfaz de red 1

Hardware

Interfaz de red 2

Hardware

IPv4G H

B2

B1

(IPv6/IPv4) (IPv6/IPv4) (IPv4) (IPv4)

IPv6 IPv6 IPv6 IPv6 IPv4 IPv4

Transición de IPv4 a IPv6Pila Dual en los Sistemas Finales: Arquitectura de ProtocolosArquitectura de Protocolos


UPMFI


Construcción de Túneles IPv6 sobre IPv4Túnel IPv6 sobre IPv4: Proceso de encapsulación de un paquete IPv6 en un paquete IPv4

IPv6

Terminal a TerminalTerminal a Terminal

Router a RouterRouter a Router

IPv6IPv6 IPv6IPv4

IPv6

IPv6IPv4

IPv6IPv4

IPv6

Terminal a RouterTerminal a Router/ Router a TerminalRouter a Terminal

12


UPMFI


Tipos de Túneles IPv6 sobre IPv4TTúúnel configuradonel configurado: La Dirección Destino (extremo del túnel) de la cabecera IPv4 que se añade al paquete IPv6 (encapsulación), se tiene que conocer previamenteTTúúnel automnel automáático por direccitico por direccióón IPv6 compatible n IPv6 compatible IPv4 (obsoleto)IPv4 (obsoleto): La Dirección Destino (extremo del túnel) de la cabecera IPv4 que se añade al paquete IPv6 (encapsulación), se obtiene de la Dirección Destino del paquete IPv6

La Dirección Origen de la cabecera IPv4 que se añade al paquete IPv6 (encapsulación), se obtiene de la Dirección Origen del paquete IPv6

TTúúnel automnel automáático 6to4tico 6to4: Sustituye al túnel automático creado con direcciones IPv6 compatibles IPv4

13


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6TTúúnel Configuradonel Configurado IPv6 sobre IPv4 (BB--DD) entre A y E

IPv6 IPv6/IPv4 = Túnel (La entidad IPv4 de B conoce a la par de D)

IPv4/IPv6 = Túnel (La entidad IPv4 de D conoce a la para de B)

IPv6

A B C D

IPv6 IPv4 IPv4 IPv6

E


datos

Origen: Bv4Destino: Dv4

Origen: Bv4Destino:Dv4


datos

B a C: IPv4A a B: IPv6 C a D: IPv4 D a E: IPv6

Flujo: xOrigen: Av6Destino: Ev6datos


Encapsulado IPv6 en IPv4TTÚÚNEL IPv6 sobre IPv4 = NEL IPv6 sobre IPv4 = 2 o m2 o máás entidades intermedias IPv4 entre las 2 entidades IPv6s entidades intermedias IPv4 entre las 2 entidades IPv6

Encapsulado IPv6 en IPv4

Las dos entidades IPv4 mLas dos entidades IPv4 máás extremas y contiguass extremas y contiguas a las dos entidades IPv6 a las dos entidades IPv6 forman el tforman el túúnel nel

IPv4Los extremos del tLos extremos del túúnel nel

deben conocerse previamentedeben conocerse previamente

14


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6TTúúnel Configurado nel Configurado IPv6 sobre IPv4 (BB--DD) entre A y E

Arquitectura de ProtocolosArquitectura de Protocolos

IPv6Interfaz de red

Hardware

A

TCP/UDP

APLICACIÓN

IPv6B

Interfaz de red

Hardware

IPv4

IPv6

Interfaz de red

Hardware

IPv4

Interfaz de red

Hardware

Interfaz de red

Hardware

IPv4

IPv4

15

C

Interfaz de red

Hardware

Interfaz de red

Hardware

IPv6

IPv6D

IPv6

Interfaz de red

Hardware

EAPLICACIÓN

IPv4

TCP/UDP

(ENCAPSULADO ENCAPSULADO IPv6/IPv4)

(DESENCAPSULADODESENCAPSULADOIPv6/IPv4)


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6Otros TTúúneles Configurados neles Configurados IPv6 sobre IPv4 (BB--JJ, BB--LL, JJ--LL):


IPv6Interfaz de red

Hardware

A

TCP/UDP

APLICACIÓN

IPv6B

Interfaz de red

Hardware

IPv4

IPv6

Interfaz de red

Hardware

IPv4

Interfaz de red

Hardware

Interfaz de red

Hardware

IPv4

C

IPv4

Interfaz de red

Hardware

Interfaz de red

Hardware

IPv6

DIPv6 IPv6

Interfaz de red

Hardware

EAPLICACIÓN

IPv4

TCP/UDP

(ENCAPSULADO IPv6/IPv4)

(DESENCAPSULADO IPv6/IPv4)

IPv4Interfaz de red

Hardware

TCP/UDP

APLICACIÓN

IPv6JIPv4

Interfaz de red

Hardware

TCP/UDP

APLICACIÓN

IPv6 L


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6TTúúnel Automnel Automáático (direcciones IPv6 compatibles IPv4tico (direcciones IPv6 compatibles IPv4) )

IPv6 sobre IPv4 (BB--EE) entre A y E

IPv4 IPv4

C D E

IPv6 IPv4 IPv4

A B

17

IPv6


datos



datos

B a E: IPv4A a B: IPv6

Flujo: xOrigen: Av6 Destino: Ev6datos



Encapsulado IPv6 en IPv4

IPv4

IPv4/IPv6IPv6/IPv4

TTÚÚNEL IPv6 sobre IPv4 = NEL IPv6 sobre IPv4 = 2 o m2 o máás entidades intermedias IPv4 entre las 2 entidades IPv6s entidades intermedias IPv4 entre las 2 entidades IPv6Las dos entidades IPv4 mLas dos entidades IPv4 máás extremas y contiguass extremas y contiguas a las dos entidades IPv6 a las dos entidades IPv6 forman el tforman el túúnel nel


UPMFI


Transición de IPv4 a IPv6TTúúnel Automnel Automááticotico IPv6 sobre IPv4 (BB--EE) entre A-E y otros:


IPv6Interfaz de red

Hardware

A

TCP/UDP

APLICACIÓN

IPv6B

Interfaz de red

Hardware

IPv4

IPv6

Interfaz de red

Hardware

IPv4

Interfaz de red

Hardware

Interfaz de red

Hardware

IPv4

C

IPv4

Interfaz de red

Hardware

Interfaz de red

Hardware

D

IPv4 IPv6IPv4Interfaz de red

Hardware

EAPLICACIÓN

TCP/UDP

(ENCAPSULADO IPv6/IPv4)

(DESENCAPSULADO IPv6/IPv4)

IPv4Interfaz de red

Hardware

TCP/UDP

APLICACIÓN

IPv6JIPv4

Interfaz de red

Hardware

TCP/UDP

APLICACIÓN

IPv6 L“E” (“J” y “L”)disponen de un

mecanismo de túnel

IPv4

DirecciDireccióón IPv6 n IPv6 compatible IPv4compatible IPv4


UPMFI


Mecanismo 6to4Túneles Automáticos 6to4

(RFC-3056)Estrategia estandarizada que utiliza una dirección IPv6 (prefijo 2002 en hexadecimal) con la direccidireccióón IPv4 n IPv4 ““empotradaempotrada”” en hexadecimal en hexadecimal en la propia dirección IPv6 Reemplaza a los túneles automáticos IPv6 sobre IPv4 creados con direcciones IPv6 compatibles IPv4 (p.ej., ::192.1.2.3)

Actualmente, las direcciones IPv6 compatibles IPv4 se consideran obsoletas y no se implementan

• No tienen buena escalabilidad (conocimiento previo de la dirección IPv4 del nodo para construir la dirección IPv6)

Diseñado para conectar automáticamente, mediante túneles, dominios remotos IPv6 (oficinas de una empresa) a través de redes IPv4 (Internet)El prefijo IPv6 de la direcciprefijo IPv6 de la direccióón de una oficina (/48) n de una oficina (/48) se obtiene directamente de la direccidireccióón IPv4 del router de dicha oficinan IPv4 del router de dicha oficinaEl router de la oficina origen construye el tEl router de la oficina origen construye el túúnel en funcinel en funcióón de la direccin de la direccióón n IPv4 del router de la oficina destino que estIPv4 del router de la oficina destino que estáá empotrada en la direcciempotrada en la direccióón de n de destino IPv6 destino IPv6

19


UPMFI


Direcciones IPv6 de Unidifusión

Ámbito o contextoGlobalesLocales (al enlace)

EspecialesEspecialesDe transiciDe transicióónn: Compatibles IPv4 (obsoletas), Mapeadas a IPv4 y 6to46to4De bucle (loopback)No especificadas

20


UPMFI


200232 16 64

Dirección IPv4

Direcciones de transición de IPv4 a IPv6 (la mayoría de los routers son IPv4)Bits

Estrategia 6to4 (RFC-3056)

Direcciones IPv6 de Unidifusión Especiales de Transición

16ID de InterfazID de Red

Dirección IPv4 “empotrada”en la dirección IPv6

Para túneles automáticos sobre IPv4

PREFIJO (/16)PREFIJO (/16) = = 2002 (0010 0000 0000 0010)/16

2002:IPv4::/16 (p.ej., 20022002::8192:56bb8192:56bb:9258:a00:20ff:fea9:4521)Dir. IPv4PREFIJOPREFIJO RED nodo

En hexadecimal (129.146.86.187)

212121


UPMFI


Escenario de Túneles IPv6 sobre IPv4Por configuraciPor configuracióón previa n previa

Dirección IPv4 de terminación del túnel determinada por el administrador de la red

AutomAutomááticosticosGestión centralizada

• Tunnel Broker (servidor de túneles)– Usuario ADSL solicita túnel a un servidor Tunnel Broker– Envío de un script de configuración al usuario– Establecimiento del túnel entre el terminal de usuario y el servidor de túneles

• Teredo– Terminales localizados detrás de un NAT– Proporciona conectividad IPv6 a través de Internet IPv4– Asigna direcciones IPv6 a partir de las direcciones IPv4

DirecciDireccióón IPv4 empotrada en la direccin IPv4 empotrada en la direccióón IPv6n IPv6

•• 6to46to4: Automatic tunneling of IPv6 over IPv4: Automatic tunneling of IPv6 over IPv4• ISATAP: Intra-site Automatic Tunnel Addressing Protocol

– Asigna direcciones IPv6 a partir de las direcciones IPv4» Administradas localmente: ::0:5EFE:a.b.c.d» Direcciones IP públicas: ::200:5EFE:a.b.c.d 22


UPMFI


Segovia

León

Madrid

Valencia

Rs (Segovia): 80.41.211.128Rs (Segovia): 80.41.211.128; Rm (Madrid): 90.80.25.212;Rl (León): 80.25.213.12; Rv (Valencia): 110.10.210.18

Empresa con 4 oficinas y

tecnología IPv6

IPv4IPv6

IPv6

IPv6

IPv6

Prefijo de las direcciones IPv6 Prefijo de las direcciones IPv6 de la oficina de Segoviade la oficina de Segovia2002:5029:D380/482002:5029:D380/48

Prefijo de las direcciones IPv6 de la oficina de Madrid

2002:5A50:19D4/48

Prefijo de las direcciones IPv6 de la oficina de Valencia2002:6EA:D212/48

Prefijo de las direcciones IPv6 de la oficina de León

2002:5019:D5C/48

23


UPMFI


Cabecera IPv4Cabecera IPv4Versión: IPv4Protocolo: IPv6 (41)DirecciDireccióón origen de Rm: n origen de Rm: 90.80.25.21290.80.25.212DirecciDireccióón destino de Rs: n destino de Rs: 80.41.211.12880.41.211.128

Cabecera IPv6Cabecera IPv6Versión: IPv6Cabecera siguiente/Protocolo TCP (6)Límite de saltos (16 bits): Por ejemplo, 255 ó0x00FF DirecciDireccióón origen de n origen de SmSm: : 2002:5019:D5C2002:5019:D5C:rrrr:mmmm:mmmm:mmmm:mmmm :rrrr:mmmm:mmmm:mmmm:mmmm DirecciDireccióón destino de n destino de Ts1Ts1: : 2002:5029:D3802002:5029:D380::rrrr:mmmm:mmmm:mmmm:mmmm

Túnel Rm – RsComunicación entreEl servidor Sm y el

terminal Ts1

rrrr:mmmm:mmmm:mmmm:mmmm

24

Transición de IPv4 a IPv6Integración y CoexistenciaTransición de IPv4 a IPv6Técnicas y Tecnologías(RFC-4213)Transición de IPv4 a IPv6:Traducción de la Información de Control y Direcciones de RedTransición de IPv4 a IPv6:Traducción de la Información de Control y Direcciones de Red: Sin Formato de Direcciones IPv6 ComTransición de IPv4 a IPv6:Traducción de la Información de Control y Direcciones de Red: Direcciones IPv6 Compatibles IPv4Construcción de Túneles IPv6 sobre IPv4Tipos de Túneles IPv6 sobre IPv4Transición de IPv4 a IPv6Túnel Configurado IPv6 sobre IPv4 (B-D) entre A y ETransición de IPv4 a IPv6 Túnel Configurado IPv6 sobre IPv4 (B-D) entre A y EArquitectura de ProtocolosTransición de IPv4 a IPv6Otros Túneles Configurados IPv6 sobre IPv4 (B-J, B-L, J-L): Arquitectura de ProtocolosTransición de IPv4 a IPv6Túnel Automático (direcciones IPv6 compatibles IPv4) IPv6 sobre IPv4 (B-E) entre A y ETransición de IPv4 a IPv6Túnel Automático IPv6 sobre IPv4 (B-E) entre A-E y otros: Arquitectura de ProtocolosMecanismo 6to4Túneles Automáticos 6to4(RFC-3056)Escenario de Túneles IPv6 sobre IPv4

I. ARQUITECTURA TCP/IP Transición de IPv4 a...

Documents

Transcript of I. ARQUITECTURA TCP/IP Transición de IPv4 a...