Study of the operation of a network implemented in the ipv6 protocol

Internet se ha convertido en un recurso crítico para el funcionamiento de más y más instituciones de diversa naturaleza. Lejos están ya los días en que sólo las empresas relacionadas directamente con las tecnologías de la información eran las únicas para las cuales el acceso a Internet resultaba imprescindible para su operación. Hoy en día instituciones de toda naturaleza y tamaño requieren conectividad global ya sea para proveer servicios a través de Internet, para relacionarse con sus proveedores e incluso para el funcionamiento cotidiano de las operaciones internas. Esto implica que una interrupción en el acceso a Internet supone un alto costo, por lo que existe una fuerte demanda de mecanismos que brinden un alto nivel de tolerancia a fallos en la conexión a Internet. El Protocolo de Internet define como se comunican los dispositivos a través de las redes. La versión 4 de IP (IPv4), que actualmente es predominante, contiene aproximadamente cuatro mil millones de direcciones IP, las cuales no son suficientes para una duración ilimitada. Dicho agotamiento del espacio fue realidad en el 2011. Esto está afectando el negocio de los ISPs existentes, llegando en cierto punto, a la creación de nuevas ISPs. Como una de las consecuencias, puede tener un impacto más profundo en las regiones en desarrollo (África, Asia y América latina/el Caribe) donde no está todavía tan extensa la penetración de Internet. El crecimiento extraordinario de las nuevas tecnologías y, en especial, la implementación del Protocolo IP en su versión 6 (IPv6) abre un enorme abanico de posibilidades, actividades y nuevas formas de comunicarse, trabajar, comprar, relacionarse con otras personas y, en definitiva, desempeñar las tareas cotidianas de nuestra vida. El propósito de este estudio es aportar una serie de conocimientos básicos de carácter técnico, necesarios para conocer IPv6, su funcionamiento y el estado actual de su implementación a nivel mundial para, posteriormente, entrar a conocer los posibles problemas y soluciones, en una red nativa en la Universidad de Pamplona.INTRODUCCION 9 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 13 1.1. PLANTEAMIENTO 13 1.2. JUSTIFICACIÓN 15 1.3. HIPÓTESIS 16 1.4. OBJETIVOS 16 1.4.1 Objetivo principal 16 1.4.2 Objetivos específicos 17 1.5. METODO 18 2. REVISIÓN DE LITERATURA 19 2.1 Estado del arte TCP/IP. 20 2.1.1 Fuentes Primarias – Trabajos Relacionados. 23 2.1.1.1 Internacional. 23 2.1.1.2 Nacional. 27 2.2 Estado del arte IPv4. 30 2.2.1 Fuentes Primarias – Trabajos Relacionados. 30 2.2.1.1 Internacional. 30 2.2.1.2 Nacional. 34 2.3 Estado del arte IPv6. 35 2.3.1 Fuentes Primarias – Trabajos Relacionados. 35 2.3.1.1 Internacional. 35 2.3.1.2 Nacional. 44 2.4. RFC (Request For Comments) 46 2.4.1 RFC generales 46 2.4.2 RFC Calidad de servicio QoS 53 2.4.3 RFCs Relacionados con calidad de servicio QoS 55 2.4.4 RFC 3775 61 RESULTADOS 63 3. SERVICIOS: LABORATORIOS DE LOS PROTOCOLOS TCP (PROTOCOLO DE CONTROL DE TRANSMISIÓN) E IP (PROTOCOLO DE INTERNET) 63 3.1. SOFTWARE: SISTEMAS OPERATIVOS, APLICACIONES 63 3.1.1 Acceso al servidor Web con direcciones Locales de Sitio 64 3.1.2 Prueba de la comunicación entre dos equipos con IPv6 65 3.1.3 Prueba del servidor Apache httpd-2.2.3 66 3.1.4 Pruebas del servidor DNS 66 3.1.4.1 Comando netstat 67 3.1.4.2 Comando nslookup 67 3.1.5 Prueba de eficiencia de un servidor DNS con direcciones IPv4 e IPv6 68 3.1.6 Pruebas de sockets con direcciones IPv4 e IPv6 70 3.1.7 Criterios de Asignación de Direcciones IPv6 71 3.2. Laboratorio Nº 1: Instalar la Versión 6 de IP en Windows XP 72 3.3. Laboratorio Nº 2: Prueba de la Conectividad entre Hosts Locales del Vínculo 75 3.4. Laboratorio Nº 3: Comunicación a un Servidor Web con Direcciones IPv6 Locales del Sitio 77 3.5. Laboratorio Nº 4: Comunicación Remota con SSH (Protocolo de Intérprete Seguro) entre dos Host con Direcciones IPV6 Locales del Sitio 79 3.6. Laboratorio Nº 5: Configuración de un Servidor DNS (Servicio de Nombres de Dominio) con Direcciones IPV6 Locales Del Sitio 85 3.7. Laboratorio Nº 6: Realización de Sockets bajo JAVA con Direcciones IPV6 Locales del sitio 96 4. IPSec 104 4.1. Descripción del Protocolo IPSec 104 4.1.1 Asociación de Seguridad SA (Security Association) 105 4.1.2 Modos de Operación en IPSEC 106 4.2. Métodos de Seguridad en IPSEC 107 4.3. PRUEBAS REALIZADAS CONFIGURACIÓN No1 108 4.3.1 Configuración General 108 4.3.2 Configuración de IPv6 en un Equipo Red Hat Linux 9 108 4.3.2.1 Configuración IPv6 109 4.3.3 Configuración y Prueba de IPSec para IPv6 113 4.3.3.1 Instalación de Frees/wan 113 4.4. PRUEBAS REALIZADAS CONFIGURACIÓN No2 118 4.4.1 Implementación y medición del tráfico de datos de IPSec en IPv6 118 4.4.2 Dispositivos empleados para la configuración de IPSec en IPv6 119 4.4.3 Tráfico de datos de IPSec en IPv6 120 4.4.3.1 Diseño de la red 120 4.4.3.2 Configuración de la red 120 4.4.3.3 Utilizar IPSec entre dos hosts del vínculo local (FE80) y local de sitio (FC80) 121 4.4.3.4 Cómo configurar las políticas de seguridad IPSec y las asociaciones de seguridad para IPv6 127 4.4.3.5 Captura y análisis de tráfico 127 4.4.3.6 Captura y análisis de tráfico 140 4.4.3.7 Análisis comparativo del tráfico de datos sin IPSEC habilitado 153 4.4.3.8 Análisis comparativo del tráfico de datos con IPSEC habilitado 154 5. QoS 155 5.1 INTRODUCCIÓN 155 5.2 ANTECEDENTES DE DESARROLLO QoS 156 5.2.1 Nacional 156 5.2.2 Internacional 157 5.3. CONCEPTOS GENERALES 158 5.3.1 ICMPv6 159 5.3.3 Calidad de servicio 160 5.3.3.1 Componentes de la calidad de servicio 160 5.3.3.2 Campos de la cabecera IPv6 162 5.3.3.3 Herramienta Oreneta: captura, filtra y representa los flujos en tiempo real 163 5.3.3.3.1 Sincronización de las sondas 163 5.3.3.3.2 Captura pasiva 164 5.3.3.3.3 Filtrado 164 5.3.3.3.4 Representación de los flujos 164 5.4. PRUEBAS DE CALIDAD DE SERVICIO QoS SOBRE UNA RED IPv6 164 5.4.1 Configuración de la red 165 5.4.1.1 Topología 165 5.4.1.2 Configuración de IPv6 165 5.4.1.3 Asignación de direcciones IPv6 167 5.4.1.4 Configuración del router 168 5.4.2 Configuración de Calidad de Servicio 170 5.4.3 Captura y análisis del control de tráfico de datos 176 6. ANÁLISIS DE MOVILIDAD EN EL PROTOCOLO DE INTERNET VERSIÓN 6 (MIPv6) 183 6.1. INTRODUCCIÓN 183 6.2. ESTADO DEL ARTE 183 6.2.1 Movilidad IPv6 (MIPv6) 183 6.3. MOVILIDAD IPv6 188 6.3.1 Terminología de MIPv6 188 6.3.2 Visión general de MIPv6 189 6.3.2.1 Actualización de uniones y reconocimientos 194 6.3.2.2 Actualizando Enlaces 199 6.3.2.3 Detección de movimiento 200 6.3.2.4 Retorno a Home 204 6.3.2.5 Selección de dirección fuente en nodos móviles 206 6.3.2.6 Detección de cambios en el enlace primario 209 6.3.2.7 Que sucede si el agente primario falla? 209 6.3.2.8 Nodos móviles con más de un agente 210 6.3.2.9 Enlaces virtuales primarios 210 6.4. OPTIMIZACIÓN DE RUTA 211 6.4.1 Enviando paquetes optimizados al nodo correspondiente 213 6.4.2 Reconociendo BU´s enviados a nodos móviles 215 6.4.3 Que sucede si el nodo correspondiente falla 216 6.5. COMUNICACIÓN EJEMPLO 217 6.6. SIMULACIÓN 219 6.6.1 El Simulador: Network Simulator 219 6.6.2 Descripción de la herramienta 220 6.6.2.1 Event Scheduler Object 221 6.6.2.2 Network Component object 222 6.6.2.3 Network Setup Helping Module 223 6.6.2.4 Nam (Network Animator) 224 6.6.2.5 Xgraph 225 6.6.3 Instalación del Network Simulator 225 6.6.4 Escenario propuesto 228 6.6.5. Creando la topología 229 6.6.5.1 Creación de la topología de MIPv6 229 6.6.5.2 Finalizando la simulación 230 6.6.6 Corriendo la simulación 231 6.6.7 Trazas 232 7. DISCUSIÓN 234 8. RECOMENDACIONES/CONCLUSIONES 235 9. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA 237 9.1 PRINCIPALES 237 9.2 SECUNDARIAS 237 9.3 DIRECCIONES URL 238MaestríaThe Internet has become a critical resource for the functioning of more and more institutions of diverse nature. Gone are the days when only companies directly related to information technology were the only ones for which Internet access was essential for their operation. Today, institutions of all kinds and sizes require global connectivity, either to provide services through the Internet, to interact with their suppliers and even for the daily functioning of internal operations. This implies that an interruption in Internet access involves a high cost, so there is a strong demand for mechanisms that provide a high level of fault tolerance in the Internet connection. The Internet Protocol defines how devices communicate over networks. IP version 4 (IPv4), which is currently prevalent, contains approximately four billion IP addresses, which are not sufficient for an unlimited duration. This depletion of space was a reality in 2011. This is affecting the business of existing ISPs, reaching a certain point, to the creation of new ISPs. As one of the consequences, it may have a more profound impact in developing regions (Africa, Asia and Latin America / the Caribbean) where Internet penetration is not yet as extensive. The extraordinary growth of new technologies and, especially, the implementation of the IP Protocol in its version 6 (IPv6) opens a huge range of possibilities, activities and new ways of communicating, working, shopping, interacting with other people and, ultimately , carry out the daily tasks of our life. The purpose of this study is to provide a series of basic knowledge of a technical nature, necessary to know IPv6, its operation and the current state of its implementation worldwide, to later learn about possible problems and solutions in a native network at the University of Pamplona

A mid-level framework for independent network services configuration management

Tese doutoramento do Programa Doutoral em TelecomunicaçõesDecades of evolution in communication network’s resulted in a high diversity of solutions, not only in terms of network elements but also in terms of the way they are managed. From a management perspective, having heterogeneous elements was a feasible scenario over the last decades, where management activities were mostly considered as additional features. However, with the most recent advances on network technology, that includes proposals for future Internet as well as requirements for automation, scale and efficiency, new management methods are required and integrated network management became an essential issue. Most recent solutions aiming to integrate the management of heterogeneous network elements, rely on the application of semantic data translations to obtain a common representation between heterogeneous managed elements, thus enabling their management integration. However, the realization of semantic translations is very complex to be effectively achieved, requiring extensive processing of data to find equivalent representation, besides requiring the administrator’s intervention to create and validate conversions, since contemporary data models lack a formal semantic representation. From these constrains a research question arose: Is it possible to integrate the con g- uration management of heterogeneous network elements overcoming the use of manage- ment translations? In this thesis the author uses a network service abstraction to propose a framework for network service management, which comprehends the two essential management operations: monitoring and configuring. This thesis focus on describing and experimenting the subsystem responsible for the network services configurations management, named Mid-level Network Service Configuration (MiNSC), being the thesis most important contribution. The MiNSC subsystem proposes a new configuration management interface for integrated network service management based on standard technologies that includes an universal information model implemented on unique data models. This overcomes the use of management translations while providing advanced management functionalities, only available in more advanced research projects, that includes scalability and resilience improvement methods. Such functionalities are provided by using a two-layer distributed architecture, as well as over-provisioning of network elements. To demonstrate MiNSC’s management capabilities, a group of experiments was conducted, that included, configuration deployment, instance migration and expansion using a DNS management system as test bed. Since MiNSC represents a new architectural approach, with no direct reference for a quantitative evaluation, a theoretical analysis was conducted in order to evaluate it against important integrated network management perspectives. It was concluded that there is a tendency to apply management translations, being the most straightforward solution when integrating the management of heterogeneous management interfaces and/or data models. However, management translations are very complex to be realized, being its effectiveness questionable for highly heterogeneous environments. The implementation of MiNSC’s standard configuration management interface provides a simplified perspective that, by using universal configurations, removes translations from the management system. Its distributed architecture uses independent/universal configurations and over-provisioning of network elements to improve the service’s resilience and scalability, enabling as well a more efficient resource management by dynamically allocating resources as needed