Yonel GRUSSON*Le Protocole IPv6

Yonel GRUSSON*Protocole IPv6Successeur du protocole IPv4 les particularits du protocole IPv6 sont : Augmentation des possibilits d'adressage. Simplification du format de l'en-tte. Scurit de bout en bout Intgration de la scurit (IPSec) Autoconfiguration des interfaces rseau qui peuvent avoir plusieurs adresses

Yonel GRUSSON*Protocole IPv6DocumentationLes RFC, documents officiels :ftp://ftp.imag.fr/pub/archive/IETF/rfc/ftp://ftp.inria.fr/pub/rfc"IPv6" du collectif "Gisle Cizault" chez 0'Reilly. Ouvrage en franais de rfrence.De nombreux sites Web comme http://fr.wikipedia.org/wiki/IPv6

Yonel GRUSSON*Le Datagramme IPv6L'en-tte du datagramme IPv6 est le suivant :

Yonel GRUSSON*L'en-tte Ipv6 est simplifie et sa longueur est fixe : Plus de checksum qui devait tre recalcul par chaque routeur a cause de la modification du champ TTL. Plus de "longueur totale du datagramme" mais seulement une "longueur des donnes utiles". La fragmentation dans le sens Ipv4 disparat Les champs sont aligns sur un nombre entier de mots de 64 bits pour la prise en compte des nouvelles architectures. Les options prsentes dans l'en-tte IPv4 sont remplaces par des extensions.Le Datagramme IPv6

Yonel GRUSSON* Version : Contient la valeur 6. Classe de trafic ou priorit. Ce champ de 8 bits correspond au champ ToS d'IPv4.Le Datagramme IPv6 DSCP : La priorit des paquets varie selon la nature des donnes qu'ils transports (texte, mail, vido, audio, etc.). Les routeurs grent des files d'attentes afin de rpondre ces priorits

DSCP (DiffServ Code Point)CU

Yonel GRUSSON*De 0 7 pour les paquets dont le dbit peut tre ralenti en cas de congestion.0 : pas de priorit1 : Trafic de base2 : Transfert de donne sans contrainte temporelle (e-mail)3 : Rserv pour des usages futurs4 : Transfert en bloc avec attente du rcepteur (transfert de fichiers)5 : Rserv pour des usages futurs6 : Trafic interactif (Terminal virtuel, rlogin)7 : Trafic pour le contrle (routage, contrle de flux)De 8 15 pour le dbit temps rel (video, audio, tlphonie, )Le Datagramme IPv6

Yonel GRUSSON*CU (Currently Unused ): Ce champ est rserv pour un futur usage ; Il devrait tre utilis par les routeurs afin de prvenir une congestion du rseau. Identificateur de flux (Flow-Label)Ce champ contient une valeur choisie par l'metteur ; elle peut tre nulle. Cette valeur doit permettre aux routeurs de crer un contexte pour relier les messages d'une source afin de mettre en uvre les fonctions de qualit de service (DSCP). Le Datagramme IPv6

Yonel GRUSSON* Longueur des donnes utilesLongueur des donnes utiles sans tenir compte de l'en-tte (disparition du champs longueur totale d'Ipv4).Pour des donnes dont la longueur dpasse 65536 (2^16) ce champ prend la valeur 0 et l'option jumbogramme de l'extension proche en proche est utilise.Le Datagramme IPv6

Yonel GRUSSON*En-tte suivantCe champ similaire au champ "protocole" d'Ipv4, il peut :Identifier le protocole de niveau suprieur (TC, ICMP, UDP,)Dsigner une extension (cf. plus loin)Le Datagramme IPv6

IPv4

DATAGRAMME IP

012345678910111213141516171819202122232425262728293031

VersionLong. En-tteType de serviceLongueur totale du datagramme

IdentificationDrapeauPlace du fragment

Dure de vieProtocoleCheckSum

Adresse IP Source

Adresse IP Destination

Options

Bourrage

Donnes

FORMAT D'UN MESSAGE TCP

012345678910111213141516171819202122232425262728293031

Port sourcePort destination

Numro de squence

Acquittement

DplacementRservURGACKPSHRSTSYNFINFentre

CheckSumPointeur message Urgent

Options

Bourrage

Donnes

IPv6

EN-TETE DU DATAGRAMME IPv6

012345678910111213141516171819202122232425262728293031

VersionClasse de TraficIdentificateur de flux

Longueur des donnesEn-Tte suivantNbre de Sauts

Adresse IPv6 Source

Adresse IPv6 Destination

Donnes ou Extensions

40 Octets

Feuil1

ProtocoleValeurExtensionValeur

IPv44Proche-en-proche0

PCP6Routage43

UDP17Fragmentation44

IPv641Confidentialit50

ICMPv658Authentification51

Fin des en-ttes59

Destination60

Yonel GRUSSON* Nombre de sautsIdentique au champ TTL (Time To Live) d'Ipv4 qui s'exprimait thoriquement en seconde. Ipv6 l'exprime en nombre de sauts (=nuds). Il est dcrment de 1 par chaque routeur travers. Le datagramme est limin lorsqu'il atteint la valeur 0Certaines valeurs initiales seront fixes par l'IANA.La valeur par dfaut : 64Le Datagramme IPv6

Yonel GRUSSON* Adresses IPv6 (RFC 3513 et 3587) Adresse source sur 128 bitsAdresse destination sur 128 bitsLe Datagramme IPv6

Yonel GRUSSON*L'adressage IPv6L'adressage propos par IPv6 est l'apport la plus important car il vient corriger le plus gros dfaut de la norme IPv4 (nombre insuffisant d'adresses).Comme avec IPv4, l'adresse IPv6 correspond une interface (et non une machine).Une interface peut avoir plusieurs adresses.L'interface est configure automatiquement par le routeur, de ce fait le rle des serveurs DHCP est modifi avec IPv6 (on parlera de DHCPv6)

Yonel GRUSSON*L'expression textuelle des adresses Elles s'tendent sur 128 bits soit 16 octets (au lieu de 32 bits). La notation canonique complte s'exprime en hexadcimal (au lieu du dcimal) avec un sparateur (:) tous les 2 octets, selon la trame : FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFFPar exemple :4AD6:002A:0003:0000:0000:0000:78FF:0000L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*Des simplifications d'criture sont prvues.Suite de zros : 4AD6:2AC0:0000:0000:0000:0000:78FF:0000pourra s'crire : 4AD6:2AC0:0:0:0:0:78FF:0ou : 4AD6:2AC0::78FF:0Zros non significatifs :4AD6:002A:0003:0000:0000:0000:78FF:0000pourra s'crire :4AD6:2A:3::78FF:0L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*Attention :4AD6:0000:0000:23FF:0000:0000:78FF:0000S'crira pour viter les ambiguts :4AD6::23FF:0:0:78FF:0 ou 4AD6:0:0:23FF::78FF:0 L'utilisation d'une adresse IPv6 comme nom d'hte doit tre encadre par les caractres [ ]. Par exemple :http:// [4AD6:002A:0003::78FF:0000]/default.aspL'adressage IPv6

Yonel GRUSSON* Les adresses particulires : Adresse de loopback (quivalente l'adresse 127.0.0.1) :0:0:0:0:0:0:0:1 ou ::1Adresse indtermine pendant l'initialisation (DHCPv6) d'une adresse IPv6 :0:0:0:0:0:0:0:0 ou ::L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*La structure des adressesLa notion de classe n'existe plus. Les adresses IPv6 expriment une structure gographique et hirarchique : Les continents, les organismes nationaux, les fournisseurs d'accs, les organisations, les sites, les rseaux locaux, les liens et enfin les interfaces.Comme avec IPv4, une premire partie de l'adresse correspond au rseau et une seconde partie l'interfaceL'adressage IPv6

Yonel GRUSSON* IPv6 reprend la notation du CIDR :Adresse IPv6 / Nombre de bits du prfixe rseau (*)Attention : L'adresse est en hexadcimale alors que l'tendue exprime un nombre de bits. Chaque niveau infrieur ajoute son prfixe au prfixe du niveau suprieur Exemple :2000:: / 3 Global Unicast2001:0600::/23 Pour les rseaux Europens2001:0660::/32 Pour le fournisseur Renater2001:0660:3300::/40 Pour l'universit Paris Jussieu(*) Faut-il encore parler de masque ?L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*L'adressage IPv6Allocation maintenant obsolte

Feuil1

AllocationPrfixe binairePrfixe Hexa

Rserv0000 00000000 :: / 8

Non allou0000 00010100 :: / 8

Rserv pour allocation0000 0010200 :: / 8

Non allou0000 010400 :: / 6

Non allou0000 10800 :: / 5

Non allou00011000 :: / 4

Global Unicast0012000 :: / 3

Non allou0104000 :: / 3

Non allou0116000 :: / 3

Non allou1008000 :: / 3

Non allou101A000 :: / 3

Non allou110C000 :: / 3

Non allou1110E000 :: / 3

Non allou1111 0F000 :: / 3

Non allou1111 10F800 :: / 3

Non allou1111110FC00 :: / 7

Non allou1111 1110 0FE00 :: / 9

Link-Local Unicast Adresses1111 1110 10FE80 :: / 10

Site-Local Unicast Adresses1111 1110 11FEC0 :: / 10

MultiCast Adresses11111111FF00 :: / 8

Feuil2

Feuil3

Yonel GRUSSON* Les types d'adressesIPv6 reconnat 3 types d'adresses L'adresse UNICAST Elle correspond une interface. Le paquet sera remis une et une seule interface.L'adresse MULTICAST Elle correspond un ensemble d'interfaces. Le paquet sera remis toutes les interfaces qui peuvent tre n'importe o sur l'Internet. Une interface peut rejoindre un groupe ou le quitter.L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*Note : Le BROADCAST d'IPv4 disparat dans IPv6.

L'adresse ANYCASTElle correspond une ensemble d'interfaces mais le paquet n'est dlivr qu' une seule interface (la plus proche en gnral). Elle permet d'obtenir une information dtenue par plusieurs interfaces (routeurs par exemple).L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*Structure des adresses UNICASTRappel : Une telle adresse concerne une seule interface.On distingue 3 types d'adresses Unicast selon leur porte :Adresse Global Unicast (RFC 2450)Adresse de lien local -Link Local Unicast-Adresse de site local -Unique Local Unicast- (notion obsolete)L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*Structure d'une adresse Global UnicastIl s'agit du cas gnral d'une adresse routable sur l'Internet.L'adressage IPv6 La topologie publique utilise 48 bits (3+13+8+24) La topologie de site utilise 16 bits (SLA) La topologie d'interface 64 bits

Yonel GRUSSON*La topologie publique (48 bits)Le prfixe 2000::/3 identifie l'adressage agrg.13 bits identifient l'unit d'agrgation la plus haute (TLA : Top Level Aggregator).8 bits sont rservs un usage futur.24 bits identifient l'unit d'agrgation la plus basse (NLA : Next Level Aggregator).L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*Le tableau qui prcde donne l'allocation des prfixes aux diffrents organismes rgionaux, les RIRs (Regional Internet Registries) :ARIN (American Registry for Internet Numbers) RIPE NCC (Rseaux IP Europens - Network Coordination Centre) APNIC (Asia and Pacific Network Information Centre) LACNIC (Regional Latin-American and Caribbean IP Address Registry) Note : Il manque dans cette liste le continent africain.L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*Structure d'une adresse de lien localCe type d'adresse n'est valide que sur un mme lien, sans routeur intermdiaire. Elle est cre automatiquement l'initialisation de l'interface mme rseau de couche 2 (VLAN Ethernet par ex.) extrmits d'un tunnel.connexion point point.L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*Structure d'une adresse de lien localLe Prfixe est FE80::/10Cette adresse est la concatnation du prfixe et des 64 bits de l'identifiant de l'interface. L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*L'IEEE (Institut for Electrical and Electronics Engineers) propose actuellement 3 identificateurs universels : MAC-48 EUI-48 EUI-64(EUI = Extended Unique Identifier)L'identifiant de l'interface

Yonel GRUSSON*Format dune adresse MAC-48O.U.I : Organizationally Unique Identifier attribu par l'IEEE.Bit1 G = 0 Adresse IndividuelleBit1 G = 1 Adresse collective.En IPv4 : Chaque nud programm pour appartenir un groupe recevra les trames qui lui sont destines (Unicast) et celles destines au groupe (Multicast). Pour une diffusion gnralise (Broadcast) les 48 bits sont positionns 1.L'identifiant de l'interface

Yonel GRUSSON*Format dune adresse MAC-48Bit2 U= 1 Format propritaireBit2 U = 0 Adresse Universelle qui respecte le format de lIEEELIEEE attribue un identificateur chaque constructeur qui gre son tour les 24 derniers bits. Exemples : 00000C pour Cisco 0000D8, 0020AF, 02608C pour 3Com 00AA00 pour Intel etc.L'identifiant de l'interface

Yonel GRUSSON*Format EUI-48O.U.I : Mme structure mais les bits U et G sont positionns sur les 7me et 8me bits :Bit7 U= 1 Format propritaireBit7 U = 0 Adresse Universelle qui respecte le format de lIEEEBit8 G = 0 Adresse IndividuelleBit8 G = 1 Adresse collective.L'identifiant de l'interface

Yonel GRUSSON* Le format EUI-48 et le format MAC-48 sont sur 48 bits et sont smantiquement identiques.Le format EUI-48 est par contre un identificateur plus gnral pouvant identifier des logiciels comme des priphriques divers.L'identifiant de l'interface

Yonel GRUSSON*Format EUI-64Les diffrences entre EUI-48 et EUI-64 :provient de la longueur de la seconde zone, 40 bits au lieu de 24.La valeur du bit U est inverse : Bit7 U= 0 Format propritaire Bit7 U = 1 Adresse UniverselleL'identifiant de l'interface

Yonel GRUSSON*L'identifiant garantit l'unicit mondiale de l'interface. La norme IPv6 reprend l'identifiant EUI-64 avec une lgre modification. Elle a prfr mettre le bit U 1 pour marquer l'universalit de l'identifiant.De plus l'IEEE doit garantir la compatibilit entre les formats EUI-48 et EUI-64. IPv6 propose donc d'ajouter 16 bits (FFFE en hexadcimal) au format EUI-48.L'identifiant de l'interface

Yonel GRUSSON*L'identifiant de l'interfacePassage du format EUI-48 au format EUI-64 et inversion du bit U

Yonel GRUSSON*Exemple de configuration IPv6

eth0Link encap:Ethernet Hwaddr 00:03:FF:21:9C:F6inet6 addr 2001:6888:1F80:2000:203:FFFF:FE21:9CF6/64 Scope:Globalinet6 addr FE80::203:FFFF: FE21:9CF6/64 Scope:Link

La premire adresse correspond une adresse globale (valeur 2001::). Elle est attribu par un routeur.La seconde adresse correspond une adresse de lien local (valeur FE80::). Elle est gnre automatiquement.L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*Exemple de configuration IPv6EUI-48 00:03:FF:21:9C:F6Inversion du bit U :02:03:FF:21:9C:F6Passage en EUI-64 :02:03:FF:FF:FE:21:9C:F6Rcriture au format IPv6 (avec simplification) :::203:FFFF:FE21:9CF62001:6888:1F80:2000:203:FFFF:FE21:9CF6FE80::203:FFFF: FE21:9CF6L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*Structure d'une adresse de site localCes adresses devaient correspondre aux adresses prives IPv4 (172.16.0.0 par ex.).Envisages dans un premier temps, elles ne se sont pas imposes et seront supprimes dans la version dfinitive d'IPv6.La puissance de l'adressage IPv6, supprime la notion de rseau priv et par consquent les fonctions de translation (NAT-PAT).L'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*Structure des adresses MULTICASTRappel : Une telle adresse vise plusieurs interfaces.L'adressage IPv6Prfixe : FF00::/8

Yonel GRUSSON*L'adresse Multicast peut tre Permanente (T = 0) ou Temporaire (T = 1)Une visioconfrence sera par exemple temporaireL'tendue de la diffusion sera donn par le champs scope :0 = Rserv ; 1 = Nud ; 2 = Lien ; 5 = Site ; 8 = Organisation ; E = Global ; F = RservL'adressage IPv6

Yonel GRUSSON*L'autoconfigurationAutoconfiguration sans tat L'adresse de lien est gnre partir des adresses physiques des interfaces. L'adresse globale sera configure partir des annonces faites par un routeur en s'appuyant sur ICMPv6.Autoconfiguration avec tat Elle fait intervenir le protocole DHCPv6 qui ne fournira aucune donne de routage. Le serveur DHCPv6 fournira par exemple le serveur DNS.L'adressage IPv6

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