utilizando o novo protocolo internet plano de endereços...

Plano de endereços IPv6 Utilizando o novo protocolo Internet

Agenda● Endereço IPv6

● Planejamento

● Exercícios

Endereço IPv6

Convertendo binário em Hexadecimal

_ _ _ _

8 4 2 1Binário = Hexa Binário = Hexa Binário = Hexa Binário = Hexa

0 0 0 0 = 0 0 1 0 0 = 4 1 0 0 0 = 8 1 1 0 0 = C

0 0 0 1 = 1 0 1 0 1 = 5 1 0 0 1 = 9 1 1 0 1 = D

0 0 1 0 = 2 0 1 1 0 = 6 1 0 1 0 = A 1 1 1 0 = E

0 0 1 1 = 3 0 1 1 1 = 7 1 0 1 1 = B 1 1 1 1 = F

● A representação dos endereços IPv6, divide o endereço em 8 grupos de 16 bits, separando-os por “:”, escritos com dígitos hexadecimais.

2001:0DB8:AD1F:25E2:CADE:CAFE:F0CA:84C1

● Na representação de um endereço IPv6 é permitido:

○ Utilizar caracteres maiúsculos ou minúsculos;

○ Aplicar regras de abreviação;

Endereçamento IPv6

● Regras de Abreviação

○ Omitir os zeros à esquerda;

○ Trocar um campo 0000 para 0;

○ Representar um ou mais campos formados por zeros contínuos por “::”.

● Exemplo○ 2001:0DB8:0000:BEBA:0000:0000:00C0:00CA

○ 2001:DB8:0:BEBA::C0:CA

○ Formato inválido: 2001:DB8::BEBA::C0:CA (gera ambiguidade)

Endereçamento IPv6

● Por que gera ambiguidade?

2001:DB8::BEBA::C0:CA

○ 2001:0DB8:0000:BEBA:0000:0000:00C0:00CA

○ 2001:0DB8:0000:0000:BEBA:0000:00C0:00CA

Endereçamento IPv6

● Representação em escala decimal

● Contagem de quantos bits fazem parte da rede

● Como trabalhar com prefixo?

Prefixo IPv6

2001:db8::Endereço

/32Prefixo

2001:db8::/32

Prefixo IPv6

Posição Bit 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16Bits 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Valor 8 4 2 1 8 4 2 1 8 4 2 1 8 4 2 1

2 0 0 1

● Como dividir 2001:db8::/32 em /33?

2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0000

Prefixo IPv6

16 bits 16 bits 4 bits 33 bits - 32 bits = 1 bit2¹ = 2 redes

Posição Bit 33 34 35 36Bits 0 0 0 0Valor 8 4 2 1

0 0 0 0 = 0

1 0 0 0 = 8

Resposta:2001:db8:0000::/332001:db8:8000::/33

Planejamento

● Vantagens

○ Políticas de segurança e roteamento mais fáceis de implementar;

○ Maior facilidade no rastreamento de endereços;○ Escalabilididade;○ Maior eficiência no gerenciamento da rede.

● Essencial para pedir um bloco no registro.br!!!!

É necessário um plano de endereçamento?

● Singularidade: cada bloco distribuído e/ou alocado deve ser único no mundo

● Registro: o espaço de endereçamento tem que estar registrado na base de um RIR e as informações pertinentes ao registro devem ser acessíveis (via whois)

● Agregação: sempre que possível distribuir os endereços de maneira hierárquica dentro da topologia. As políticas de endereçamento devem evitar a fragmentação.

● Conservação: Mesmo com a grande quantidade de endereços deve-se evitar o uso de práticas que favoreçam o desperdício de endereços.

Características de umbom plano de endereçamento?

● Impacto na tabela de rotas

○ Memória

○ Processamento

● Interno

● Global

● Prefixos desnecessários anunciados no BGP representam um custo extra (em gasto de memória e processamento) para TODOS os roteadores da Internet.

● Agora temos dois protocolos: IPv4 e IPv6!

● Os impactos são dobrados. O cuidado também deve ser.

Agregação das rotas

● Múltiplas rotas divulgadas para todos os Ases da Internet

● Se a rota precisar ser retirada e anunciada novamente (por exemplo, por um erro, ou problema no cliente específico):

○ Processamento em todo o backbone da Internet

○ Demora na convergência

■ 10 a 20 min para ser visível novamente em toda a Internet

Desvantagens

Vantagens da desagregação

● Há relatórios feitos periodicamente sobre a desagregação das rotas na tabela global de roteamento:

○ http://thyme.rand.apnic.net/current/

○ http://www.cidr-report.org/as2.0/

○ http://www.cidr-report.org/v6/as2.0/

(Não se pode afirmar categoricamente que esses ASes estão errados, sem entender suas razões, mas o exagero no número de prefixos anunciados é um forte indício de que são desnecessários)


http://thyme.rand.apnic.net/current/

http://thyme.rand.apnic.net/current/

http://www.cidr-report.org/as2.0/

http://www.cidr-report.org/as2.0/

http://www.cidr-report.org/v6/as2.0/

http://www.cidr-report.org/v6/as2.0/

● 2128 endereços possíveis

● O provedor recebe e distribui grandes blocos

● Trabalhamos com endereços abundantes

● Priorizamos a boa organização dos blocos, o aproveitamento dos novos recursos do IPv6, a previsão de uso futuro

Como distribuir os seus blocos?

● O que acontece se você agrupar todos os clientes no início do bloco?

● Que prefixos você teria de anunciar para fazer engenharia de tráfego?

● Como um cliente com necessidade de expansão seria atendido?

● Como você aplicaria filtros (ACLs) diferentes para diferentes tipos de clientes (gerência da porta 25, por exemplo)?


● Uma distribuição mais homogênea e organizada permitirá que você enderece melhor essas questões.


● Faça uma distribuição hierárquica do seu bloco. Duas ou três categorias normalmente são suficientes para um bom resultado.

● Separe os bits mais significativos para a divisão principal e os restantes para a divisão secundária.


● Por exemplo. Consideremos que você tem um /32 IPv6 e atende algumas localidades, tendo em cada uma um PoP. Consideremos que você atende clientes domésticos e corporativos em cada localidade.○ A divisão principal pode ser a geográfica, e a secundária, a funcional

(discutiremos os prós e contras a seguir).● Podemos separar, por exemplo, 4 bits para as localidades, e mais 4 bits

para o tipo de cliente. Dessa forma atenderemos 16 localidades possíveis, cada uma com 16 tipos de clientes. Para cada tipo de cliente teremos disponíveis 256 redes /48, ou 65536 redes /56.


● Não contamos mais endereços. Contamos redes.

● As redes onde estão os hosts devem ser /64

○ Nem maiores, nem menores…

○ Autoconfiguração stateless

● Os endereços deixaram de ser um recurso escasso. São agora abundantes.

Pontos de atenção para o IPv6

● Subredes com prefixos em múltiplos de 4 bits (dígitos hexadecimais)

● Um /48 em cada região/PoP para infraestrutura

● Loopbacks no primeiro /64 da rede

● Links ponto a ponto /127 ou / 126

● Tamanhos coerentes de prefixos para cada nível hierárquico da rede

Pontos de atenção para o IPv6

● Vimos já como planejar a distribuição do bloco de endereços recebido, em blocos menores, destinados a cada localidade ou tipo de serviço.

○ Para cada um desses blocos, como podemos alocar os endereços?

Como alocar os endereços?

● O que acontece se o primeiro cliente precisar de mais espaço?

○ Receberá um bloco não agregável.

○ Isso pode não ser uma boa idéia!

● Por outro lado, caso você venha a necessitar de um grande espaço contíguo para alocar para um cliente especial, você o terá.

● Esse método equivale a contar variando os bits mais a direita.

Alocação sequencial (Rightmost)

Binário = Hexa_ _ _ _0 0 0 0 = 00 0 0 1 = 10 0 1 0 = 20 0 1 1 = 30 1 0 0 = 4

Alocação sequencial (Rightmost)

● Utiliza os bits mais a direita

● Sempre divide na sequência

● Para cada cliente reservamos um espaço que é o dobro do que é alocado

○ O bloco subsequente é agregável!

○ Parece melhor que a solução anterior!

● Mas o que acontece se o cliente precisar crescer mais, e o dobro não for suficiente?

Alocação reservando blocos

Binário = Hexa_ _ _ _0 0 0 0 = 00 0 1 0 = 20 1 0 0 = 40 1 1 0 = 61 0 0 0 = 8

Alocação reservando blocos

● Reserva depende do administrador de rede

● Podemos reserva para cada cliente o maior espaço disponível possível para o crescimento.

● Isso equivale a contar variando os bits disponíveis mais a esquerda.

Alocação das metades (Leftmost)

Binário = Hexa_ _ _ _0 0 0 0 = 01 0 0 0 = 80 1 0 0 = 41 1 0 0 = C0 0 1 0 = 2

Alocação das metades (Leftmost)

● Utiliza os bits mais a esquerda

● Sempre divide na metada da metade

Operando com algoritmos

L R

L L R R

L L L R R R

L L L L R R R R

Leftmost_ _ _ _0 0 0 0 = 01 0 0 0 = 80 1 0 0 = 41 1 0 0 = C0 0 1 0 = 2

Operando com algoritmosRightmost_ _ _ _0 0 0 0 = 00 0 0 1 = 10 0 1 0 = 20 0 1 1 = 30 1 0 0 = 4

Exercícios

Uma universidade acaba de se tornar sistema autônomo. Ela recebeu o bloco 2001:db8:ca5a::/48. Ajude ela a montar o plano de endereços IPv6, sendo que:

● Ela possui 4 campus○ Campus A com departamentos de matemática e

engenharia;○ Campus B com departamentos de química, nutrição e

gastronomia;○ Campus C com departamentos de letras e história;○ Campus D com o departamento de educação física.

Exercício 1

● 2 Divisões○ Principal: Geográfica○ Secundária: Funcional

● 4 campus necessita de 2 bits para representar○ 1 bit -> 2 possibilidades 0 e 1○ 2 bits -> 4 possibilidades 00, 01, 10 e 11○ Boa prática: múltiplos de 4 -> logo reservamos 4 bits

● Cada campus receberá um /52○ Margem de crescimento 12 outros campus○ Usaremos o leftmost

Solução 1

● Campus A○ 2001:DB8:CA5A:0000::/52

● Campus B○ 2001:DB8:CA5A:8000::/52

● Campus C○ 2001:DB8:CA5A:4000::/52

● Campus D○ 2001:DB8:CA5A:C000::/52

Solução 1

● Quantos bits precisamos separar por departamento:○ Campus A: 2 departamentos

■ Precisa de 1 bit, 0 e 1○ Campus B: 3 departamentos

■ Precisa de 2 bits, 00, 01, 10 e 11○ Campus C: 2 departamentos

■ Precisa de 1 bit, 0 e 1○ Campus D: 1 departamento

■ Precisa de 1 bit, 0 e 1● Boa prática: múltiplos de 4 -> logo reservamos 4 bits ● Todos os campus possuem menos de 16 departamentos

○ Cada departamento receberá /56○ Espaço para crescimento futuro

● Usaremos o Leftmost

Solução 1

● Campus A○ 2001:DB8:CA5A:0000::/52

■ Matemática● 2001:DB8:CA5A:0000::/56

■ Engenharia● 2001:DB8:CA5A:0800::/56

● Campus B○ 2001:DB8:CA5A:8000::/52

■ Química● 2001:DB8:CA5A:8000::/56

■ Nutrição● 2001:DB8:CA5A:8800::/56

■ Gastronomia● 2001:DB8:CA5A:8400::/56

Solução 1

● Campus C○ 2001:DB8:CA5A:4000::/52

■ Letras● 2001:DB8:CA5A:4000::/56

■ História● 2001:DB8:CA5A:4800::/56

● Campus D○ 2001:DB8:CA5A:C000::/52

■ Educação Física● 2001:DB8:CA5A:C000::/56

● Por fim cada departamento usará o Rightmost para entregar /64 para cada LAN (conseguindo atender 256 lans)

Solução 1

Exercício 2

● A partir do prefixo 2001:0db8::/32, atribuir os prefixos às redes e computadores da organização ilustrada na figura

Exercício 2

● Precisamos dividir em 5 redes /48○ Usaremos o leftmost○ 3 redes (cidades, bairros ou clientes coorporativos)

■ R1● 2001:db8:0000::/48

■ R2● 2001:db8:8000::/48

■ R3 ● 2001:db8:4000::/48

○ Infraestrutura e roteamento● 2001:db8:C000::/48

○ Gestão e monitoramento● 2001:db8:2000::/48

Solução 2

● Precisamos dividir as 3 subredes○ Usaremos o leftmost○ 3 redes

■ R1 2001:db8:0000::/48● R4 2001:db8:0000:0000::/56● R6 2001:db8:0000:8000::/56

■ R2 2001:db8:8000::/48● R5 2001:db8:8000:0000::/56● R7 2001:db8:8000:8000::/56

■ R3 2001:db8:4000::/48● sem divisão

Solução 2

● Precisamos dividir as redes dos host○ Usaremos o rightmost○ 3 redes

■ R4 2001:db8:0000:0000::/56● Rede host 1 - 2001:db8:0000:0000::/64

■ R5 2001:db8:8000:0000::/56● Rede host 2 - 2001:db8:8000:0000::/64● Rede host 3 - 2001:db8:8000:0001::/64

● Endereço de host○ Host 1 - 2001:db8:0000:0000::1/64○ Host 2 - 2001:db8:8000:0000::1/64○ Host 3 - 2001:db8:8000:0001::1/64

Solução 2

Dúvidas

Obrigado !!!Eduardo Barasal Morales

Tiago Jun Nakamura

São Paulo, SP 7 de dezembro de 2016

[email protected] [email protected]

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