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IPv6 básico Antônio Marcos Moreiras Alexandre Yukio Harano Eduardo Barasal Morales Edwin Santos Cordeiro Heitor de Souza Ganzeli Rodrigo Matos Carnier Rodrigo Regis dos Santos A RNP – Rede Nacional de Ensino e Pesquisa – é qualificada como uma Organização Social (OS), sendo ligada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e responsável pelo Programa Interministerial RNP, que conta com a participação dos ministérios da Educação (MEC), da Saúde (MS) e da Cultura (MinC). Pioneira no acesso à Internet no Brasil, a RNP planeja e mantém a rede Ipê, a rede óptica nacional acadêmica de alto desempenho. Com Pontos de Presença nas 27 unidades da federação, a rede tem mais de 800 instituições conectadas. São aproximadamente 3,5 milhões de usuários usufruindo de uma infraestrutura de redes avançadas para comunicação, computação e experimentação, que contribui para a integração entre o sistema de Ciência e Tecnologia, Educação Superior, Saúde e Cultura. Ministério da Cultura Ministério da Saúde Ministério da Educação Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação IPv6 Básico Antônio Marcos Moreiras Alexandre Yukio Harano Eduardo Barasal Morales Edwin Santos Cordeiro Heitor de Souza Ganzeli Rodrigo Matos Carnier Rodrigo Regis dos Santos Colaboração Tiago Jun Nakamura Tuany Oguro Tabos IPv6 Básico Antônio Marcos Moreiras Alexandre Yukio Harano Eduardo Barasal Morales Edwin Santos Cordeiro Heitor de Souza Ganzeli Rodrigo Matos Carnier Rodrigo Regis dos Santos Colaboração Tiago Jun Nakamura Tuany Oguro Tabosa Rio de Janeiro Escola Superior de Redes 2014 Copyright © 2014 – Rede Nacional de Ensino e Pesquisa – RNP Rua Lauro Müller, 116 sala 1103 22290-906 Rio de Janeiro, RJ Diretor Geral Nelson Simões Diretor de Serviços e Soluções José Luiz Ribeiro Filho Escola Superior de Redes Coordenação Luiz Coelho Edição Pedro Sangirardi Revisão técnica Luiz Carlos Lobato Equipe ESR (em ordem alfabética) Adriana Pierro, Celia Maciel, Cristiane Oliveira, Derlinéa Miranda, Edson Kowask, Elimária Barbosa, Evellyn Feitosa, Felipe Nascimento, Lourdes Soncin, Luciana Batista, Renato Duarte e Yve Abel Marcial. Capa, projeto visual e diagramação Tecnodesign Versão 3.0.0 Este material didático foi elaborado com fins educacionais. Solicitamos que qualquer erro encon- trado ou dúvida com relação ao material ou seu uso seja enviado para a equipe de elaboração de conteúdo da Escola Superior de Redes, no e-mail [email protected]. A Rede Nacional de Ensino e Pesquisa e os autores não assumem qualquer responsabilidade por eventuais danos ou perdas, a pessoas ou bens, originados do uso deste material. As marcas registradas mencionadas neste material pertencem aos respectivos titulares. Distribuição Escola Superior de Redes Rua Lauro Müller, 116 – sala 1103 22290-906 Rio de Janeiro, RJ http://esr.rnp.br [email protected] Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) I64 IPV6 básico / Rodrigo Regis dos Santos ... [et. al.]; colaboração Sidney C. de Lucena. – 3. ed. – Rio de Janeiro: RNP/ESR, 2014. 210 p.: il.; 28cm. Primeira edição com o título de: Curso IPV6 Básico. ISBN 978-85-63630-40-7 1. TCP/IP (protocolo de rede de computador). 2. Redes de computador – gestão. I. Santos, Rodrigo Regis dos. II. Lucena, Sidney C. de. III. Título. CDD 004.62 Sumário Escola Superior de Redes A metodologia da ESR ix Sobre o curso x A quem se destina xi Convenções utilizadas neste livro xi Permissões de uso xi Sobre os autores xii 1. Histórico do IPv6 Introdução 1 A internet e o TCP/IP 2 Esgotamento dos endereços IPv4 4 Mapa de endereços IPv4 6 Soluções paliativas 6 NAT 7 Nova versão do IP 9 Soluções 10 IPv6 11 Por que utilizar IPv6 hoje? 12 Demanda crescente por endereços IPv4 14 Governança da internet 15 Evolução do estoque de blocos IP na IANA 16 Como está a implantação do IPv6? 17 iii A transição do IPv4 para o IPv6 19 IPv6 em uso 21 Troca de tráfego IPv6 21 Alocação de blocos IPv6 22 Como está a implantação do IPv6 no Brasil? 24 Riscos de não implantar o IPv6 24 2. Cabeçalho IPv6 Cabeçalho IPv4 27 Cabeçalho IPv6 28 Cabeçalhos de extensão 33 Hop-by-Hop Options 34 Destination Options 35 Routing 35 Fragmentation 36 Authentication Header (AH) e Encapsulating Security Payload (ESP) 36 Resumo de cabeçalho de extensão 37 3. Endereçamento IPv6 Endereçamento 39 Unicast 41 Global Unicast 41 Unique local 42 Identificador da Interface (IID) 43 EUI-64 44 Endereços e faixas especiais e endereços obsoletos 45 Anycast 46 Multicast 47 Flags e escopo 47 Endereços multicast permanentes 48 Endereço Solicited-Node 49 Endereço multicast derivado de um prefixo unicast 49 Endereços Multicast SSM 50 Abordagem one size fits all 52 Abordagem conservadora 52 O que os RIRs e ISPs têm praticado? 52 iv Considerações 54 Exercício de fixação 1 – Planejamento de endereçamento IP 55 Exercício de fixação 2 – Tipo de endereços 56 4. ICMPv6 – Parte 1 ICMPv6 59 Descoberta de Vizinhança 64 Router Solicitation (ICMPv6 tipo 133) 65 Router Advertisement (ICMPv6 tipo 134) 66 Neighbor Solicitation (ICMPv6 tipo 135) 68 Neighbor Advertisement (ICMPv6 tipo 136) 69 Redirect (ICMPv6 tipo 137) 71 Source link-layer address 74 Target link-layer address 74 Prefix information 75 Redirected header 76 MTU 77 Recursive DNS Server Option (RDNSS) 77 5. ICMPv6 – Parte 2 Descoberta de endereços da camada de enlace 79 Descoberta de roteadores e prefixos 80 Detecção de Endereços Duplicados (DAD) 81 Detecção de vizinhos inacessíveis 83 Redirecionamento 85 Autoconfiguração de endereços stateless 87 Autoconfiguração de endereços stateful 89 Estado dos endereços 93 6. Funcionalidades do IPv6 Path MTU Discovery 95 Jumbograms 96 Quality of Service (QoS) 99 DiffServ 99 IntServ 100 v Suporte à mobilidade no IPv6 100 Binding Updates 101 Tunelamento bidirecional 103 Otimização de Rota 103 Mobility 104 Novas mensagens ICMPv6 105 Mudanças no protocolo Descoberta de Vizinhança 105 Mobilidade IPv4 x Mobilidade IPv6 106 7. Protocolo DNS O protocolo DNS 107 Definições 108 Domínio 108 Zonas de autoridade 109 Registro de recursos 110 Mapeamento direto 112 Mapeamento reverso 113 Resolução direta no IPv6 113 Resolução reversa no IPv6 113 Cliente e servidor DNS 114 Suporte IPv6 do DNS 115 8. Segurança A questão da segurança 117 Segurança no IPv6 117 Ferramentas de segurança no IPv6 124 IPSec 124 Estrutura dos endereços 127 Endereços – CGA 128 Endereços: extensões de privacidade 128 Resumindo segurança no IPv6 128 Recomendações 129 9. Coexistência e transição – Parte 1 Cenários de coexistência de IPv6 e IPv4 133 Classificação das técnicas de transição 136 Pilha Dupla: IPv6 e IPv4 em todos os dispositivos 138 vi