Implementacja klienta i serwera DHCPv6 dla systemów: Linux (Tomasz Mrugalski) Windows 2000 (Marek Senderski) Promotor: prof. dr hab. inż. Józef Woźniak Opiekun: mgr inż. Jacek Światowiak

Obecne rozwiązanie: IPv4 (cz.1) Standard opracowany ponad 20 lat temu Kończąca się przestrzeń adresowa (32bity – 4.294.967.296 adresów), próby złagodzenia problemu: Routing bezklasowy (CIDR) Translacja adresów (NAT) Duże obciążenie routerów (zmienny rozmiar nagłówka, liczenie sum kontrolnych) Brak wsparcia dla QoS

Obecne rozwiązanie: IPv4 (cz.2) Brak wsparcia dla ochrony kryptograficznej Wielość standardów Nieobowiązkowa obsługa Brak wsparcia dla dużych pakietów (jumbogramy) Fragmentacja pakietów Sztywna konfiguracja (upadek routera odcina stacje)

IPv6 (cz.1) Zalety: Rozszerzona przestrzeń adresowa (128 bitów – 1023 na m2 powierzchni ziemi) Wsparcie dla mobilności Obowiązkowe wsparcie bezpieczeństwa Stały rozmiar nagłówka (40 bajtów) Hierarchiczny sposób podziału przestrzeni adresowej prefiksy zamiast klas podział adresu na sieć i identyfikator hosta Różne zakresy ważności adresów Host, link, site, ogranisation, global 2 tryby automatycznej adresacji: stanowy i w trybie stateless Jakość usług (QoS): priorytety, etykietowanie strumieni Dynamiczne odkrywanie i zmiana routerów

IPv6 (cz.2) PROBLEMY: Brak wygodnej możliwości ręcznej konfiguracji (kto zapamięta 3ffe:832:112::5468:ad45:dba8:cb1?) Dużo bardziej rozbudowane standardy Standard na dziesięciolecia tysiące stron dokumentacji WNIOSKI: Ręczna konfiguracja jest żmudna, wymaga wiele pracy i jest podatna na błędy Potrzebne są zautomatyzowane metody DHCPv6 jest rozwiązaniem powyższych problemów

Autokonfiguracja w IPv6: Stateless Generacja adresów lokalnych łącza Brak możliwości określania jakichkolwiek parametrów Komunikacja ograniczona do segmentu sieci (laboratorium, sala) Bez dodatkowych protokołów niewystarczające do automatycznego podłączenia do sieci Stanowi dobrą podstawę do dalszej automatycznej konfiguracji na wyższych poziomach

Autokonfiguracja w IPv6: Statefull Przyznawanie adresów z dowolnego zakresu ważności (np. globalny) Konfiguracja serwerów domenowych (DNS) Konfiguracja strefy czasowej W zasadzie dowolne opcje obecnie w fazie standaryzacji 9 opcji Brak konfiguracji routera to realizuje protokół Router Renumbering Konfiguracją statefull zajmuje się protokół DHCPv6

Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 Zastosowanie – automatyczny przydział adresów i innych parametrów konfiguracyjnych Protokół typu klient – serwer (+przekaźniki) Klienci DHCPv6 Przekaźnik Serwer Klienci DHCPv6 DHCPv6

DHCPv6 a modele sieci ISO/OSI TCP/IP

DHCPv6 a TCP/IPv6 Działa w oparciu o UDP Klienty – port 546 UDP Serwery i przekaźniki – port 547 UDP Używane (ogólnie znane) adresy FF02::1:2 - multicastowy adres o zasięgu łącza używany przez klienta do komunikacji z sąsiadującymi przekaźnikami i serwerami FF05::1:3 - multicastowy adres o zasięgu miejsca używany przez przekaźniki do komunikacji z serwerami w przypadku, gdy przekaźnik chce wysłać wiadomość do wszystkich serwerów albo nie zna unicastowego adresu serwera

DHCPv6 – kilka uwag Wymiana informacji między klientem i serwerem ma postać transakcji tj. pytania klienta i odpowiedzi serwera Każda transakcja identyfikowana przez TransactionID (ustalany przez klienta) Za retransmisję komunikatów odpowiedzialny jest klient

Czas w DHCPv6 Złożona struktura czasowa Liczniki: T1, T2 Czasy życia: Prefered lifetime, valid lifetime Problemy z retransmisjami

Etapy pracy Pogłębienie znajomości nowej rodziny protokołów IPv6 Zapoznanie się ze standardami dotyczącymi DHCPv6 Projektowanie Implementacja Testowanie i walidacja Zebranie i określenie wniosków Przygotowanie propozycji laboratorium

Proces odkrywania serwerów

Proces przydzielania adresów

Proces odświeżania adresów i parametrów

Proces odświeżania adresów i parametrów u innych serwerów

Proces zwalniania adresów

DHCPv6: demonstracja Przykład laboratorium Pkt.7: Start serwera (Linux) Start klienta (Windows) SOLICIT, ADVERTISE, REQUEST, REPLY Pkt.8: Odświeżanie adresu RENEW,REPLY Pkt.9: Symulacja awarii sieci/serwera RENEW, REBIND, … Odnowienie połączenia RENEW zamiast REBIND Pkt.10: Wyłączenie klienta RELEASE, REPLY

Implementacja – założenia Rozbudowana konfiguracja serwera Preferencje, wiele klas adresowych do jednego interfejsu, rezerwacja adresów dla konkretnych klientów itd. Zerowa konfiguracja klienta out-of-the-box (błyskawiczna instalacja) Nieobowiązkowa możliwość konfiguracji klienta request,require,default,prepends,appends Przenośność Obecnie Windows 2000/XP i rodzina systemów Linux 2.4.x, przeniesienie na inne środowiska wymaga zaimplementowania tylko kilku niskopoziomowych funkcji

Implementacja – założenia Technologie przyszłości IPv6, XML Przejrzysta architektura Model obiektowy Prostota rozbudowy Rozszerzalność dodatkowe opcje (np. serwer czasu, DNS, serwery NIS/NIS+…) Otwartość licencja GNU GPL

Windows vs Linux Windows Linux Zalety: Zalety: Obszerna dokumentacja Przyjazne środowisko programistyczne Stabilność Wady: niepełna dokumentacja Powolne narzędzia (400MHz Linux około 2 razy szybszy od 1GHz Windows) Brak bezpieczeństwa Kosztowny, monopolistyczna polityka Microsoftu (wymagane uaktualnienia) Linux Zalety: Obszerna, kompletna dokumentacja Dostęp do kodów źródłowych Olbrzymia dostępna baza kodu (społeczność OpenSource) Stabilność Szybkość Bezpieczeństwo Niezawodność Skalowalność darmowy, otwarta licencja Wady: „Linux IS user-friendly, it just chooses his friends wisely”

Windows i Linux z punktu widzenia implementacji DHCPv6 Zalety: Dobra dokumentacja odnośnie usług Dobra dokumentacja gniazd IPv6 Bogate informacje o IPv6 Obsługa adresów dynamicznych Wady: Brak opisu metod operacji na interfejsach sieciowych Niepełne wsparcie dla IPv6 (Windows2000 – wymagany patch) Kosztowne wsparcie techniczne Linux Zalety: Obszerna, kompletna dokumentacja wraz ze źródłami Dostęp do kodów źródłowych kernela Stabilne API Bardzo dobre, sprawdzone wsparcie dla IPv6 (od roku 1997) Gotowy zestaw bibliotek Wady: Brak obsługi adresów dynamicznych Brak wsparcia technicznego

Wspierane/wykorzystane standardy IP Version 6 Addressing Architecture (RFC 2373) IPv6 Multicast Address Assignments (RFC 2375) Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification (RFC 2460) IPv6 Stateless Address Autoconfiguration (RFC 2462) Extensible Markup Language 1.0 W3C Recomendation Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (RFC 3315) Windows Standardy związane z usługami systemowymi Linux Usługi POSIX

Implementacja klienta i serwera DHCPv6 dla systemów: Linux (Tomasz Mrugalski) Windows 2000 (Marek Senderski) Dziękujemy za uwagę