O IPV6 na RNP e no Brasil

Adailton J. S. Silva <adailton@na-cp.rnp.br>

Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP)

Introdução
O IETF NGTRANS WG E O 6Bone
Endereçamento no 6Bone e no BR-6Bone
O Backbone IPV6 brasileiro
Registro de endereços – Whois
Lista IPV6 na RNP
Comentários finais
Referências

Há aproximadamente 28 anos, nascia o protocolo IP (Internet Protocol) e, com ele, nascia também o embrião da Internet. A versão 4 (IPv4) é a que está em uso atualmente. O sucesso desse protocolo de comunicação é indiscutível. Basta ver o ritmo de crescimento da Internet nos últimos anos.

No momento, pelo menos tecnicamente, encontramo-nos numa outra fase histórica da Internet. Esta nova fase envolve basicamente dois desafios. O primeiro deles diz respeito ao desenvolvimento do novo protocolo da Internet, o protocolo IPng (IP next generation), oficialmente conhecido como IPv6 (IP versão 6). Para cuidar desse assunto, a IETF (The Internet Engineering Task Force) criou um grupo de trabalho denominado IPNG (IP Next Generation Working Group). O Segundo desafio refere-se ao emprego do novo protocolo, àtransição de toda infra-estrutura IPv4 para IPv6, e aos problemas envolvidos nessa migração. Para isso, a IETF criou outro grupo de trabalho chamado NGTrans (Next Generation Transition Working Group).

Neste artigo, será visto o que tem sido feito com relação ao protocolo IPv6 desde a criação do Laboratório de Configuração e Testes - LCT/RNP e das primeiras participações da RNP nas reuniões da IETF a partir de agosto de 1997. Também serão vistas as nossas pretenções daqui pra frente nessa área.

Introdução

"E agora? Você já sabe o que vai mudar em sua vida com a chegada do IPv6? Percebe-se claramente que muita coisa irá mudar: nova terminologia, novas e interessantes características, novo processo de roteamento com o IDRP (Inter-Domain Routing Protocol), etc. Para os que trabalham diretamente no projeto e implementação de redes de computadores TCP/IP, a adaptação a esta nova tecnologia será inevitável. E, para não ter que pegar o "bonde" andando, a preparação para essa revolução deve ser iniciada desde já, tendo-se em vista um planejamento criterioso de ações para o processo de transição e implementação do 6BONE".

O trecho acima é uma cópia fiel da conclusão do artigo " O que Vai Mudar na Sua Vida com o IPv6 ", publicado no volume 1, número 2 do RNP News Generation . Na época, já imaginávamos o que viria pela frente, e, desde então, temos trabalhado nessa área para atingir alguns objetivos como:

Implantação de um backbone IPv6 na RNP e no Brasil;
Testes de roteamento e de aplicações com suporte a IPv6;
Capacitação de técnicos da RNP e de outras instituições nas tecnologias em questão.

O IETF NGTRANS WG E O 6Bone

A IETF ( http://www.ietf.org ) é uma sociedade aberta da qual participam pesquisadores, projetistas, operadores de telecomunicações e de provedores de serviços Internet, bem como fabricantes de equipamentos. Todos são voluntários e estão, direta ou indiretamente, relacionados com a arquitetura da Internet, com a especificação e o desenvolvimento de protocolos de comunicação e aplicações, ou com a operação, a segurança e o gerenciamento desta rede.

O NGTrans ( http://www.ietf.org/html.charters/ngtrans-charter.html ) é um grupo de trabalho da IETF que visa estudar e definir os mecanismos e procedimentos para suportar a transição da Internet do IPv4 para o IPv6. Sua estratégia se baseia em:

Produzir um documento detalhando a infra-estrutura, como será e o que será necessário para a transição;
Definir e especificar os mecanismos obrigatórios e opcionais a serem implementados pelos fabricantes nos hosts, roteadores e outros equipamentos de rede, a fim de suportar o período de transição;
Articular um plano operacional concreto a ser executado pelos ISPs (Internet Service Providers) quando da transição entre o IPv4 e o IPv6.

O 6BONE

O 6Bone , backbone IPv6 coordenado pelo NGTrans, é um teste de campo para auxiliar na evolução, no desenvolvimento e no aperfeiçoamento do protocolo IPng. Atualmente integra pelo menos 35 países , dentre os quais também o Brasil desde janeiro do corrente ano.

Operacional desde junho de 1996, este backbone é implementado através de uma rede virtual sobre a rede física IPv4 da atual Internet. A rede virtual é composta de redes locais IPv6 ligadas entre si por túneis ponto-a-ponto IPv6 sobre IPv4 . Os túneis são realizados por roteadores com pilha dupla (IPv6 e IPv4) com suporte para roteamento estático e dinâmico (RIPng e BGP4+ ), e as redes locais IPv6 são compostas por estações com sistemas operacionais com suporte a IPv6 ou com pilha dupla (IPv4 e v6).

Nas "Referências", há um link para as implementações IPv6 atualmente disponíveis. Outro link bastante interessante refere-se às especificações IPv6 .

Endereçamento no 6Bone e no BR-6Bone

Como apresentado na Internet Draft IPv6 Testing Address Allocation , o formato de um endereço unicast global é o seguinte:

TLA ID

NLA ID

SLA ID

Interface ID

onde,

FP: Format Prefix (3 bits) - prefixo utilizado para identificar endereços unicast globais, com FP = 001 em binário;
TLA ID: Top-Level Aggregation Identifier (13 bits);
NLA ID: Next-Level Aggregation Identifier (32 bits), designado para identificar redes de trânsito e sites de usuários finais, de acordo com a arquitetura do 6Bone;
SLA ID: Site-Level Aggregation Identifier (16 bits), identifica a rede do usuário final;
Interface ID (64 bits) - identifica a interface de cada sistema (roteador, servidor, estação, etc.).

Para as atividades do 6Bone, a IANA (Internet Assigned Numbers Authority) alocou o prefixo TLA como sendo 0x1FFE.

A partir dessa alocação, o 6Bone definiu seu esquema de endereçamento com a estrutura de endereços especificada no documento Test Address Usage , da forma:

0x3FFE

NLA1

NLA2

SLA ID

Interface ID

onde,

0x3FFE (16 bits): é o prefixo formado pelo FP e pelo TLA já definidos anteriormente;
NLA1 (8 bits): primeira parte da divisão do NLA original, também chamado de pTLA (pseudo Top-Level Aggregation). É o prefixo alocado para cada backbone ou instituição participante do 6Bone;
NLA2 (24 bits): segunda parte da divisão do NLA original;
SLA ID: Site-Level Aggregation Identifier (16 bits), identifica a rede do usuário final;
Interface ID (64 bits) - identifica a interface de cada sistema (roteador, servidor, estação, etc.).

Assim, os endereços do 6Bone apresentam o prefixo 3FFE:nn00/24, onde "nn" representa o pTLA alocado e 24 é o tamanho do prefixo em bits.

Em janeiro/98 foi alocado para o Brasil o prefixo 3FFE:2B00/24 ( http://www.6bone.net/6bone_pTLA_list.html ). Mais informações podem ser obtidas no sistema Whois do 6Bone, com busca por "RNP".

Para o Backbone IPv6 brasileiro, que, por enquanto, é chamado de BR-6Bone, o esquema de endereçamento foi definido no seguinte formato:

3FFE:2B

NLA3

NLA4

SLA ID

Interface ID

onde,

3FFE:2B00 (24 bits) é o prefixo pTLA alocado para o Brasil;
NLA3 (8 bits): para trânsito ou redes com ISPs intermediários, utilizamos mais 8 bits (primeira parte do NLA2). Quando em redes sem ISPs intermediários, o NLA3 é 00 (3FFE:2B00). Este esquema está em acordo com as recomendações do documento Test Address Usage . Denominaremos este campo de pNLA1 (pseudo NLA1), para prefixos a serem alocados a grandes backbones no Brasil;
NLA4 (16 bits): segunda parte da divisão do NLA2 do esquema de endereçamento do 6Bone;
SLA ID: Site-Level Aggregation Identifier (16 bits). Recomendamos sua divisão em duas partes (SLA1 e SLA2) de 8 bits cada, como forma de utilização de subredes e melhor administração do espaço de endereços;
Interface ID (64 bits) - identifica a interface de cada sistema (roteador, servidor, estação, etc.).

O Backbone IPV6 brasileiro

Para o BR-6Bone, estamos com um túnel IPv6 sobre IPv4 implementado com a Cisco/USA, em pleno funcionamento desde abril/98. Através desse túnel, temos conectividade com o 6Bone.

Internamente, já temos também um túnel implementado e operacional com o POP-SC , como embrião do BR-6Bone. Os próximos passos são a alocação de endereços e a inclusão de mais pontos de presença e de outras instituições interessadas. Em termos de arquitetura, tentaremos, na medida do possível, seguir a mesma topologia do backbone IPv4 atual.

Além de testar as diversas aplicações desenvolvidas ou ainda em desenvolvimento, a idéia é também fazer testes em várias áreas como: conexões multihomed, roteamento com BGP4+, RIPng e IGRPng, aplicações multicasting, servidores de nomes IPv4 e IPv6, conexões IPv6 sobre IPv4 e IPv4 sobre IPv6, NAT (Network Address Translation) de IPv6 para IPv4 e vice-versa, DHCPv6, auto-configuração, "tunelamento", IPSec, etc.

Para adesão de uma instituições ao BR-6Bone, os pré-requisitos são os mesmos utilizados no 6Bone mundial; basicamente no que se refere às recomedações e especificações da RFC 1933 - Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers e da Internet Draft 6Bone Routing Practice , além, é claro, do comprometimento das instituições em disponiblizar e publicar informações de pesquisas e de testes relevantes ao projeto.

A página do BR-6Bone ( http://www.6bone.rnp.br ) apresenta mais informações e procedimentos de instalação e configuração de sistemas com suporte a IPv6.

Registro de endereços – Whois

Os registros de alocação de endereços IPv6 são feitos no mesmo formato do registro do 6Bone, ou seja, com sistema de registro no estilo RIPE (Réseaux IP Européens). O sistema implantado também espelha a base de dados do 6Bone e pode ser acessado pel URL http://www.6bone.rnp.br/whois .

Lista IPV6 na RNP

Para discutir os diversos temas, foi criada a lista nacional IPv6 da RNP (ipv6@rnp.br ). Esta lista não aceita inscrições automáticas, mas também não é uma lista fechada. Sob alguns critérios de participação no BR-6Bone e na lista, as solicitações de subscrição podem ser solicitadas através do endereço info-lct@lct.rnp.br .

Comentários finais

Em agosto de 97, aproximadamente 22 países participavam oficialmente do 6Bone/NGTrans/IETF. Na finalização deste artigo, já eram 35, incluindo o Brasil. Isso demonstra um crescimento de quase 60% em apenas um ano. Demonstra também o grande interesse despertado nos países e instituições participantes.

Contrariando até algumas estimativas de que os endereços IPv4 se esgotariam em 1999, e ainda nem chegamos lá, o uso da estratégia CIDR (Classless Interdomain Routing) está fornendo uma maior sobrevida ao espaço de endereçamento IPv4. Mas, com o vertiginoso crescrimento da Internet no cenário mundial e com os desenvolvimentos das tecnologias e aplicações IPng, cada vez fica mais evidente que a migração para IPv6 é inevitável. É importante vocês terem consciência disso.

Com este artigo, tentamos passar uma idéia geral do que tem ocorrido na Rede Nacional de Pesquisa e no Brasil na área de IPv6. E o que se pretende com isso? A resposta pode não ser óbvia, mas é simples: desenvolvimento da tecnologia despertando o interesse de outras instituições, implantação e de um backbone IPv6 no Brasil, e capacitação técnica nessa área. Você está convidado a fazer parte dessa estória.

Referências

IETF NGTrans Working Group Charter - http://www.ietf.org/html.charters/ngtrans-charter.html ;

6Bone - http://www.6bone.net ;

IETF IPNG Working Group Charter - http://www.ietf.org/html.charters/ipngwg-charter.html ;

Especificações IPv6 - http://playground.sun.com/pub/ipng/html/specs/specifications.html ;

O que Vai Mudar na Sua Vida com o IPv6 - http://www.rnp.br/newsgen/ascii/n2.txt , Vol. 1, No. 2 da RNP News Generation , junho/97;

IPv6 Testing Address Allocation - ftp://ftp.isi.edu/internet-drafts/draft-ietf-ipngwg-testv2-addralloc-01.txt ;

Test Address Usage - http://www.6bone.net/6bone-testv2-addr-usage.html ;

RFC 1933 - Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers - ftp://ftp.isi.edu/in-notes/rfc1933.txt

RFC 2185 - Routing Aspects of IPv6 Transition - ftp://ftp.isi.edu/in-notes/rfc2185.txt

Internet Draft - 6Bone Routing Practice - http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-ngtrans-6bone-routing-01.txt .