Mooc IPv6

Session 7�Séquence 2 Activité 24

Adapter la taille des paquets

24.1 : Path Maximum Transmission Unit

• Rôle du niveau 3
• La couche réseau a pour tâche de placer les segments provenant de la couche transport (données utiles + entête transport) dans des paquets
• Ces paquets sont ensuite placés au niveau 2 dans des trames sur le support physique
• MTU : Maximum Transmit Unit
• Notre exemple indique une MTU de 1500 octets
• PPPoE = 1492
• PPPoA = 1468
• MPLS = 1500-65535
• 6LoWPAN = 81

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24.2 : Path Maximum Transmission Unit

• Un paquet IP est cependant amené à voyager sur plusieurs supports de natures différentes, chacun imposant des tailles maximales différentes.
• Pour pouvoir parcourir son chemin jusqu'à sa destination, le paquet doit donc avoir une taille inférieure ou égale à la plus grande taille autorisée par l'ensemble des liens traversés.
• Cette taille est de ce fait appelée PMTU (Path Maximum Transmission Unit) ou unité de transfert de taille maximale sur le chemin.

24.3 : Path Maximum Transmission Unit

• Taille paquet > PMTU
• La source émet le paquet en se basant sur la MTU du réseau d’accès
• Si un routeur sur le parcours vers la destination ne peut relayer ce paquet à cause d’une MTU inadaptée, un message ICMPv6 est renvoyé avec la MTU max
• La source adapte alors pour cette destination sa ¨PMTU
• Ce mécanisme est décrit dans le RFC 1981

24.4 : Fragmentation

• Taille segment > PMTU
• cas où la couche réseau ne peut pas adapter la taille des données à transmettre à la MTU
• Fragmentation
• séparer un paquet avec une taille trop importante en plusieurs paquets respectant la MTU
• Ces fragments sont émis et acheminés vers la destination comme des paquet IP ordinaires
• Réassemblage
• La couche réseau du destinataire se charge alors de reconstruire le paquet IP original pour que les données puissent être traitées normalement

24.5 : extension de Fragmentation

• L'identification d'un fragment est transmise dans une extension de fragmentation
• Le champ place du fragment indique au réassemblage où les données doivent être insérées
• Comme ce champ est sur 13 bits, la taille de tous les segments, sauf du dernier, doit être multiple de 8 octets
• Le bit M s'il vaut 1 indique qu'il y aura d'autres fragments émis
• Le champ identification permet de repérer les fragments appartenant à un même paquet initial

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24.6 : Mécanisme de Fragmentation

DATA�next fragment

DATA�last fragment

24.7 : Extension Jumbogramme

• Intérêt pour des transferts de sauvegarde, big data
• PRA/PCA
• Datacenter

• Niveau 2 à adapter
• Pas encore de protocole de niveau 2 adapté à une telle MTU

24.8 : Conclusion

• IPv6 dispose de plusieurs mécanismes robustes pour permettre la traversée des différents réseaux :
• Réseaux locaux d’accès
• Ethernet
• WiFi
• 6LowPan
• Liaisons d’accès Opérateurs
• PPP
• xDSL
• ATM
• Réseaux d’interconnexion
• Tunnel
• VPN

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• Le dispositif Path MTU
• Nécessite que les réponses ICMP ne soit pas bloquées par des pare-feux mal paramétrés
• Un pis aller sera d’utiliser des MTU=1280 octets

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• Les jumbogrammes permettront d’optimiser la performance des transferts dans les réseaux de stockage

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NH=UDP

NH=UDP

24.1 : Pourquoi étendre l’en-tête IP ?

• Pourquoi étendre l’en-tête IP ?
• Permettre des fonctionnalités supplémentaires au niveau réseau impliquant
• soit le destinataire du paquet,
• soit les routeurs intermédiaire impliqués dans l’acheminement du paquet
• Amélioration quant au support de nouvelles extensions ou options
• IPv6 offre un support étendu à toutes extensions ou options pouvant être nécessaires.
• En effet, pour ne pas avoir un en-tête trop long et trop lourd à traiter, une série de champs des messages IPv4 ont été mis en option dans des en-têtes d'extension.
• une flexibilité supérieure:
• l'émetteur n'utilise que les extensions qu'il estime utiles,
• il est possible de définir un grand nombre de nouvelles en-têtes d'extension,
• un coût de traitement aux routeurs réduit ; les en-têtes d'extension ne sont pas examiné par les noeuds intermédiaires le long du chemin vers la destination.

24.2 : Principe des extensions

• L’en-tête IPv6 est de taille fixe
• Le champ Next Header 
• Indique le protocole qui est transporté dans le paquet IPv6
• Dans le cas d’une extension
• Le protocole transporté sera indiqué dans un autre champ Next Header au début de l’extension
• Plusieurs extensions peuvent être chainées

24.3 : Principe des extensions

24.4 : Variété d’extensions

24.5 : Classification des types d’extension

• Extensions impliquant uniquement la destination du paquet
• Destination
• ESP
• AH
• Fragmentation
• Extensions impliquant tous les routeurs intermédiaires :
• Hop-by-Hop
• Extensions impliquant les routeurs intermédiaires désignés :
• Routing

24.6 : Exemple de type d’extensions

• Classique : Next Header = Protocole
• Encapsulation Transport au dessus d’IPv6
• Encapsulation ICMPv6

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• Extension routage puis transport
• Routage à la source

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• Extension routage
• puis fragmentation et transport

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• Extension proche-en-proche :
• notification des routeurs intermédiaires transportant un paquet UDP fragmenté

24.7 : Exemple extension de routage

• Extension routage à source (type = 0)
• Routage à la source : ceci permet d'imposer à un paquet une route différente de celle offerte par les politiques de routage présentes sur le réseau

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24.8 : Principe extension RH0

• Traitement avec l'extension de routage
• Un paquet normal à destination de R1 est envoyé dans le réseau et est traité normalement par les routeurs intermédiaires.
• R1 reconnait son adresse et le passe à la couche supérieure qui traite l'extension de routage.
• Cette couche permute les adresses et réémet le paquet vers la nouvelle destination.
• Ce mécanisme pose des problèmes de sécurité et a donc été déprécié.

R1

�IPv6: A 🡪 B

�Extension: R1 🡪

24.9 : Codage d’extension de routage

24.10: Extension de routage en action

24.11 : Autre extension de routage

• Extension routage (type = 2) : Mobilité IPv6
• La mobilité IP permet à un noeud de l’internet de changer de réseau (et donc d’adresse IP) de manière transparente avec ses correspondants. Lors d’un déplacement, l’ensemble des communications depuis et vers le noeud mobile sont conservées
• Le groupe de travail Mobile IP s'est appuyé sur une solution basée sur deux adresses IP et sur le routage « normal » des paquets pour assurer la gestion de la mobilité des noeuds.
• Des améliorations apportées par la version 6 d'IP et des éléments spécifiques à MIPv6 ont été utilisés pour assurer au mieux la transparence des déplacements.
• MIPv6 utilise ou définit l'emploi des éléments suivants :
• les en-têtes d'extension protocolaire (protocole 135) ;
• les en-têtes de routage (nouveau type 2) ;
• les en-têtes destination ;
• les mécanismes d'annonce des routeurs (ICMPv6) ;
• la gestion de l'obsolescence des adresses ;
• la sécurisation des paquets (IPsec).

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24.12 : Conclusion

• Nous venons de passer en revue les mécanismes d’extensions intégrés dans le protocole IPv6
• Le mécanisme d’extensions
• Permet de simplifier le traitement de paquets normaux, cas le plus fréquent
• D’identifier les paquets spécifiques nécessitant un traitement particulier
• Yes but !
• Les équipements de sécurité devront néanmoins identifier les champs successifs next header pour filtrer correctement les flux en se basant sur les couches de protocoles de type liaison, réseau et transport

24.13 : Options dans les extensions

• Traitement avec l'extension de routage
• Toutes les extensions sont construites suivant le même modèle.
• L'extension commence par un champ Next Header qui indique quel sera la nature de l'encapsulation suivante, comme l'indique le tableau des valeurs du champ en-tête
• Le deuxième champ contient la longueur de l'extension, généralement en mot de 64 bits. Pour l'extension de fragmentation qui a une longueur fixe, la valeur est 0.
• La partie données peut être structurée en options (comme les extensions de proche-en-proche ou de destination) ou avoir un format spécifique.

24.14 : Exemple extension de sécurité

• Extension sécurité
• L'extension d'authentification (AH : Authentication Header)
• permet de s'assurer que l'émetteur du message est bien celui qu'il prétend être
• L'extension ESP (Encapsulating Security Payload)
• permet de chiffrer l'ensemble des paquets ou leur partie transport et de garantir l'authentification et l'intégrité de ces paquet,
• En mode transport, seules les données de niveau transport du paquet IP (de type TCP, UDP, ICMP) sont protégées.
• En mode tunnel, la protection porte sur tout le paquet IP original.

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24.10: Extension de routage en action

24.7 : Exemple extension de routage