FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS
ESCUELA DE COMPUTACION
CICLO: 01/ 2012
GUÍA DE LABORATORIO #08 Nombre de la Practica: Configuración de IP v6
Lugar de Ejecución: Laboratorio de redes Tiempo Estimado: 2 horas y 30 minutos MATERIA: Redes de Area Local
DOCENTES: Ing. René Tejada, Tec. Marvin Martínez, Ing. Manuel Chicas, Tec. Ángel Moreno, Tec. Otoniel Morán, Ing. Edwin Flores, Tec. Darwin Alvarado, Tec. Manuel Guandique
I. OBJETIVOS Que el estudiante:
• Identifique el formato de cabecera las IP V6. • Identifique los formatos de las direcciones IP V6 • Realice la instalación de IP V6 en varias plataformas. • Realice la configuración básica Satateless/Stateful
.
II. INTRODUCCION TEORICA
Al comenzar a estudiar el Protocolo de Internet Versión 6 (IP V6), surge la pregunta ¿En qué radica su importancia? La respuesta es clara y sencilla: Esta tecnología permite la gestión de más direcciones IP y, ante el crecimiento impresionante de dispositivos electrónicos móviles, el desarrollo de la domótica, la implementación de tecnologías “Always On”y el crecimiento exponencial de usuarios del internet, se ha vuelto indispensable su implementación.
¿Por qué IP V4 ha perdido terreno? Porque el tamaño de Internet se duplica cada año y, la disponibilidad de IP V4 es menor que las IP V6, para mantener una disponibilidad en las IP V4 se utiliza tecnologías como el Network Address Trasnlation – Traducción de Dirección de Red (NAT) que limita la implementación de aplicaciones y nuevos mecanismos de acceso que requieren direcciones únicas.
El NAT es un mecanismo utilizado por Routers IP para intercambiar paquetes entre dos redes que se asignan mutuamente direcciones incompatibles.
Se listan a continuación otras desventajas de utilizar NAT:
A veces la traducción se hace compleja (FTP, etc).
No es escalable.
Pueda dar problemas al unificar varias redes.
Rompe el paradigma end-to-end de Internet.
No funciona con un gran número de servidores.
Inhiben el desarrollo de nuevos servicios y aplicaciones.
Presenta problemas con IPsec.
Aumenta el coste de desarrollo de nuevas aplicaciones.
Se muestran a continuación la forma en que se han ido agotando las direcciones IP V4 en el mundo en los últimos años:
22/8s significa el 8.6% de direcciones disponibles. Fuente: http://www.nro.net al 31 de Marzo de 2010.
Algunas de las ventajas de utilizar IPV6 son las siguientes:
Facilidad para la autoconfiguración.
Facilidad para la gestión/delegación de las direcciones.
Espacio para más niveles de jerarquía y para la agregación de rutas.
Habilidad para las comunicaciones extremo-a-extremo.
Mecanismos de movilidad más eficientes y robustos.
Incorporación de de encriptación y autenticación en la capa IP.
Formato de la cabecera simplificado e identificación de flujos.
Soporte mejorado de opciones/extensiones.
Formatos de Cabecera
Para lograr identificar las cabeceras de IPV4 e IPV6 se debe conocer la siguiente terminología: Node: Dispositivo que implementa IPV6.
Router: Nodo que reenvía paquetes IP V6. Host: Cualquier otro nodo que no es un Router.
Upper Layer: Protocolo que está inmediatamente por encima de IPV6.
Link: Medio o entidad de comunicación sobre lo que los nodos pueden comunicarse a través de la capa de link. Neighbors: Nodos conectados al mismo link.
Interface: Conexión del nodo al enlace (link).
Address: Identificación IPV6 de un interfaz o conjunto de interfaces de un nodo. Packet: Una cabecera IPV6 junto a los datos que incorpora.
Link MTU: Unidad de transmisión máxima.
Formato de la cabecera IPV4:
Donde:
Versión: Describe el formato de la cabecera utilizada. H-Length: Muestra la longitud de la cabecera.
TOS: Indica una serie de parámetros sobre la calidad de servicio deseada durante el transito por una red.
Total Length: Es el tamaño total en octetos del datagrama, incluyendo el tamaño de la cabecera y el de los datos. Identification: Es el identificador único del datagrama. Se utilizará en caso de que el paquete deba ser fragmentado, para distinguir los fragmentos de un datagrama de los de otro.
Flags: En la actualidad se utilizan únicamente para especificar valores relativos a la fragmentación de paquetes: bit 0: Reservado, debe ser 0
bit 1: 0 = Divisible, 1 = No Divisible.
bit 2: Último fragment, 1 = Fragmento intermedio (le siguen más fragmentos).
La indicación de que un paquete es indivisible debe tenerse en cuenta siempre, en este caso sí el paquete necesita ser fragmentado no se enviará.
Fragment Offset: En paquetes fragmentados indica la posición, en unidades de 64 bits, que ocupa el paquete actual dentro del datagrama original. El primer paquete de una serie de fragmentos contendrá en este campo el valor 0.
Time to Live: Indica el máximo número de enrutadores que un paquete puede atravesar. Cada vez que algún paquete es procesado por un nodo, disminuye su valor en 1 como mínimo. Cuando llegue a ser 0, el paquete será descartado.
Protocol: Indica el protocolo de siguiente nivel utilizado en la parte de datos del datagrama.
Header Checksum: Esta es una suma de control de cabecera, se recalcula cada vez que un nodo cambia algunos de sus campos (por ejemplo el tiempo de vida).
32 bits Source Address: Debe ser dada en formato de red. 32 bits Destiantion Address: Debe ser dada en formato de red.
Options: Aunque no es obligatoria la utilización de este campo, cualquier nodo debe ser capaz de interpretarlo.
Formato de la cabecera IPv6:
Donde:
Versión: Describe el formato de la cabecera utilizada.
Class of traffic: Se utiliza para distinguir las Fuentes que deben beneficiarse del control de flujo de otras.
Flow Label: Contiene un número único escogido por la fuente que intenta facilitar el trabajo de los routers y permitir la implementación de funciones de calidad de servicio como RSVP (Protocolo de reserva de recursos). Este indicador puede considerarse como un marcador de un contexto en el raouter. El router puede entonces llevar a cabo procesamientos particulares: Escoger una ruta, procesar información en tiempo real, etc.
Payload Length: Es la longitud de carga útil, su tamaño es de dos bytes y, contiene únicamente el tamaño de la carga útil, sin tomar en cuenta el tamaño del encabezado.
Next Header: Identifica el encabezado siguiente en el mismo datagrama (puede ser un protocolo de capa superior: ICMP, UDS, TCP, etc).
Hop Limit: Su valor disminuye con cada nodo que reenvía el paquete (similar a Time to Live en IPV4). Source Address: Contiene la dirección del host origen y, tiene una longitud de 128 bits.
Destination Address: Contiene la dirección del host destino y también tiene una longitud de 128 bits. Se debe aclarar que las direcciones que comienzan con 8 ceros, se reservan para las direcciones IPV4.
En resumen los cambios que se presentan al cambiar de IPV4 a IPV6 son los siguientes: • Capacidades expandidas de direccionamiento.
• Respecto al formato de las cabeceras:
El tamaño de la cabecera es de 40 bytes fijos.
Direcciones incrementadas de 32 a 128 bits.
Campos de fragmentación y opciones retirados de la cabecera básica.
Retirado el Checksum de la cabecera.
La longitud de la cabecera es solo la de los datos (ya que ésta tiene una longitud fija).
Nuevo campo de etiqueta de flujo.
Paso del campo Protocol Next Header (cabeceras de extensión).
Paso de Time to Live a Hop Limit.
Alineación ajustada a 64 bits.
Las cabeceras no son compatibles. • Simplificación del formato de cabecera. • Soporte mejorado de extensiones y opciones. • Capacidad de etiquetado de flujos.
• Capacidades de autenticación y encriptación. Tipos de Dirección.
Las direcciones existentes en IPV6 son las siguientes: a. Unicast (uno a uno).
- Globales. - Enlace local.
- Local del sitio. (desaprobada). - Unique Local (ULA).
- Compatible – IPV4 (desaprobada). - Mapeada – IPV4.
b. Multicast (una a muchas). c. Anycast (una a la mas cercana). d. Reservado.
Algunas direcciones Unicast que son importantes mencionar según la norma RFC5156: Dirección no especificada:
0:0:0:0:0:0:0:0 (::/128).
Dirección loopback, para el auto envío de paquetes: 0:0:0:0:0:0:0:1 (::1/128)
Representación textual de las direcciones (Notación IPV6)
Para describir las direcciones de 16 bytes IPV6, se agrupan 8 grupos de 4 números hexadecimales separados por dos puntos. Por ejemplo:
8000:0000:0000:0000:0123:4567:89AB:CDEF
Debido a que muchas direcciones contienen muchos ceros en su estructura, se han definido tres optimizaciones de las mismas:
1. El primer cero de un número puede descartarse, por ejemplo 0123, se puede convertir en 123.
2. Uno o varios grupos de 4 ceros consecutivos pueden reemplazarse por dos puntos dobles. Esto nos indica que la dirección anterior puede reducirse a:
3. Las direcciones IPV4 pueden escribirse con la representación de la dirección en notación decimal separada por puntos y precedida por dos puntos dobles, por ejemplo:
::192.31.254.46
Formato preferido: 2001:DB8:FF:0:8:811:200C:417A Formato comprimido: 2001:DB8:43
IPV4-compatible: 13.1.68.3 (desaprobada en RFC4291). IPV4-mapped: FFFF:13.1.68.3
Literal: 2001:DB8:FF:8:200C
En el siguiente cuadro se muestran los prefijos utilizados según el tipo de direcciones:
III. MATERIALES Y EQUIPO Para la realización de la guía de práctica se requerirá lo siguiente:
No. Requerimiento Cantidad
1 Guía de Laboratorio #8 de LAN 1
2 Estación de trabajo de PC con sistema operativo Linux y Windows 7 1
IV. PROCEDIMIENTO
Debemos comenzar mencionando que IPV6 tiene soporte completo en los sistemas operativos: Windows 7, Vista, XP SP1 y posteriores. También tiene soporte para Windows Server 2003 y 2008. Cabe destacar que existe soporte completo de IPV6 para Linux a partir del Kernel 2.4.X.
Parte 1: Instalación de IPV6 en Windows XP.
1. Encienda su PC y seleccione el sistema operativo (SO) Windows XP para iniciar. 2. Ingrese al sistema con una cuenta de usuario con privilegios (como Administrador)
3. Compruebe si su SO tiene ya instalado el soporte de red para el protocolo IPv6, ingresando a la ventana de ejecución de comandos.
Para ello, seleccione el boton Inicio/Ejecutar… e ingrese comando cmd 4. Desde la ventana de comandos, ingrese el comando ipv6 if. Si su SO ya tiene activado IPv6, el resultado será similar al siguiente:
Figura 8.1: Ejemplo de los Parámetros de configuración IPv6 de una NIC
5. Si el resultado es parecido al anterior, ignore los pasos restantes de esta parte del procedimiento y desarrolle la Parte 2
6. En caso contrario, si se muestra que no se pudo tener acceso a la pila de protocolo IPv6, significa que hace falta instalar el soporte para IPv6. Existen 2 maneras de hacerlo, por comandos o por entorno grafico 7. Por medio de comandos, ejecute el comando ipv6 install.
8. Si se ejecuta correctamente la instalación de soporte, se mostrara un mensaje de confirmación.
9. Luego ejecute nuevamente el comando ipv6 if, para demostrar que se logran ver las diversas interfaces de red creadas por el protocolo IPv6 con la NIC de la PC
10. De manera similar, esta configuración se puede realizar desde el Panel de Control de Windows, dando clic sobre el botón Inicio y seleccionar el panel de control. Se localiza a los recursos de red dando clic en Conexiones de Red.
11. Da clic secundario sobre la interfaz de red activa del equipo y selecciona opción Propiedades. Obtendrá una pantalla como esta:
Figura 8.2: Configuración de IPv6 desde el Panel Control
12. Selecciona la opción “Microsoft TCP/IP versión 6 y a continuación se da clic en el botón “Install”. 13. Luego de clic en el botón finalizar.
14. Para verificar sí se encuentra instalado el protocolo, accedemos a la consola del sistema y digitamos el comando: ipconfig o sino ipv6 if.
Notas:
+ Cabe destacar que en el caso de Windows Vista y el Windows 7, el protocolo viene instalado en el sistema. El usuario puede configurar el sistema desde en el entorno gráfico por medio de los recursos mostrados en la Figura 8.3
+Otro punto importante de mencionar es que el protocolo no se puede desinstalar de Windows Vista y del Windows 7 debido a que están integrados con el protocolo IPV4.
Parte 2: Prueba de envío de paquetes (comando ping y pingv6)
15. Para confirmar si el protocolo funciona apropiadamente, se debe realizar una prueba de echo hacia mismo, llamada “solicitud echo de loopback”
16. Para hacerlo, digite cada uno de los siguientes comandos (2 alternativas para obtener el mismo resultado): ping 0:0:0:0:0:0:0:1
Figura 8.3: Configuración de IPv6 desde el Panel Control
17. Observe las diversas opciones/parámetros que tiene el comando ping, digitando ping /? 18. Anote a continuación la dirección IP de la NIC de PC, tanto del protocolo IPv4 como del IPv6: Dirección de
Host de Red
Valor IPv4
IPv6
19. Ubique entre sus compañeros a los que han llegado a esta parte del procedimiento (han logrado activar IPv6). Solicite las IPv6 de 2-3 de sus compañeros y anótelos a continuación:
# de IP Dirección Host con IPv6 de sus compañeros
1 2 3
20. Confirme si las IP’ que usted a recibido son correctas, ejecutando el comando:
netsh interface ipv6 show neighbors
21. Realice pruebas de echo de recepción hacia la IPv6 de cada uno de sus compañeros (que según la configuración de IPv6 considera como vecinos/neighbors dentro de la red local), por ejemplo:
ping6 -n 6 f5b3:88af:0773:3bb4:00df:48aa:ffd4:69bb
(Remplace la IPv6 resaltada por la ip de uno de sus compañeros)
22. Confirme que hay respuesta de echo de las NIC’s de los host hacia las cuales solicito respuesta (protocolo ICMP)
Parte 3: Instalación de IPv6 en Linux
23. Reinicie su PC con el SO Linux e ingrese con la cuenta del Super Administrador root.
24. Acceder a la Terminal del sistema y digite el comando ifconfig. Se desplegara una información similar a la mostrada en figura 8.4.
Figura 8.3: Resultados devueltos por comando ifconfig bajo el SO Linux
25. Analice el contenido de la misma, localice los parámetros de direccionamiento IP, tanto IPv4 como IPv6 para la interfaz FastEthernet (eth0)
26. Con un editor de texto (por ejemplo cat o nano) cargue el contenido del siguiente archivo: /etc/sysconfig/network
27. Dentro del contenido de este archivo, localice y agregue/modifique la siguiente línea de comando: NETWORKING_IPV6=YES.
28. Luego guarde los cambios en el archivo y cierrelo. Al retornar a la edicion de comandos de la Terminal, reinicie los servicios de red, gracias a la ejecución del siguiente comando:
#service network restart
29. De igual manera a lo realizado en la parte anterior, realice ping hacia las IPv6 de otros Host, de sus compañeros de la practica (se recomienda hacer ping hacia un SO con Windows, con el fin de comprobar si hay alguna diferencia/similitud al usar este comando entre SO diferentes)
Parte 4: Desactivando IPv6 en Windows y en Linux
30. Para finalizar, desactive el direccionamiento IPv6 en ambos SO utilizados en el procedimiento de esta practica.
31. En Windows, ejecute el comando ipv6 uninstall. Al finalizar, se le solicitara reiniciar el equipo para que cambios sean permanentes. Reinicie el equipo y llame a su instructor para que este determine el estado de la configuración del protocolo IPv6!!
32. Luego, reinicie su PC con el SO Linux y proceda a modificar el archivo /etc/sysconfig/network , modificando el parámetro NETWORKING_IPV6 al valor NO, es decir:
NETWORKING_IPV6=NO.
33. Reinicie los servicios de red y llame nuevamente a su instructor para que este confirme que el protocolo IPv6 esta desactivado en el SO Linux de su PC.
VI. INVESTIGACION COMPLEMENTARIA
1. Investigue la estructura y funcionamiento de los siguientes componentes del protocolo de direccionamiento IPV6:
- Cabeceras de extensión. - Cabecera de fragmentación. - Proceso de fragmentación.
- Consideraciones a tener presente en el tamaño de los paquetes - Tipos de dirección existentes en IPV6.