Instalación de una infraestructura de red IPv6

PROYECTO FINAL DE CARRERA Instalación de una infraestructura de red IPv6 Autor: José Miguel Martínez Bier Director: Carlos Miguel Tavares Calafate Curso 2009/2010 2 Índice 1 Introducción......................................................................................................................................4 1.1 Objetivos del PFC.....................................................................................................................5 1.2 Estructura de la memoria..........................................................................................................5 2 Descripción del protocolo IPv6 .......................................................................................................6 2.1 Ubicación en la pila TCP/IP.....................................................................................................6 2.2 Formato de direcciones.............................................................................................................7 2.3 Prefijos especiales ....................................................................................................................7 2.4 Autoconfiguración (configuración stateless)............................................................................8 2.5 Detección de direcciones duplicadas........................................................................................8 2.6 Formato de cabecera.................................................................................................................9 2.7 Gestión de cabeceras opcionales (extension headers)............................................................10 2.8 Tráfico con prioridad..............................................................................................................10 2.9 Características de seguridad....................................................................................................10 2.10 Direcciones unicast, anycast y multicast..............................................................................11 2.11 Ámbitos de direcciones.........................................................................................................11 2.12 Direcciones reservadas ........................................................................................................13 3 Infraestructura.................................................................................................................................15 3.1 Preparación del entorno..........................................................................................................15 4 Asignación de direcciones en la red...............................................................................................19 4.1 Métodos para obtener dirección IP en la red..........................................................................19 4.2 Asignación de dirección para el router (pc1)..........................................................................19 4.3 Asignación de dirección para el servidor DNS (pc2).............................................................21 4.4 Asignación para clientes.........................................................................................................22 4.4.1 Configuración stateless...................................................................................................22 4.4.2 Dirección IP establecida mediante un prefijo proporcionado por el router:...................23 4.4.3 Dirección IP completamente asignada por el router (DHCPv6).....................................24 4.5 Obtención de direcciones por parte de los clientes: ...............................................................27 4.5.1 Cliente 1 (Sistema Debian).............................................................................................27 4.5.2 Cliente 2 (Sistema Windows Vista).................................................................................31 5 Configuración y prueba de servicios..............................................................................................35 5.1 DNS........................................................................................................................................35 5.2 FTP..........................................................................................................................................38 5.3 Web (HTTP)............................................................................................................................40 5.4 Vídeo en multicast..................................................................................................................42 5.5 SSH/SCP.................................................................................................................................45 6 Conclusiones...................................................................................................................................47 7 Bibliografía.....................................................................................................................................49 Índice de ilustraciones Ilustración 1: Hosts conectados a modem/router EDIMAX...............................................................15 Ilustración 2: Desactivación de servidor DHCP en modem/router....................................................16 Ilustración 3: Clonar dirección MAC autorizada desde host a modem/router...................................17 Ilustración 4: Obtención de dirección IPv6 mediante prefijo.............................................................23 Ilustración 5: Activación exclusiva de IPv6.......................................................................................31 Ilustración 6: Captura de tráfico del cliente DHCPv6 de Windows Vista..........................................32 3 Ilustración 7: Configuración de red Windows Vista (shell)...............................................................33 Ilustración 8: Configuración de red Windows Vista (GUI)................................................................33 Ilustración 9: Conexión por FTP desde Windows Vista (shell)..........................................................37 Ilustración 10: Sesión de gFTP...........................................................................................................38 Ilustración 11: Consulta de web desde Internet Explorer...................................................................39 Ilustración 12: Consulta de web especificando IP..............................................................................40 Ilustración 13: Streaming desde el servidor con VLC........................................................................42 Ilustración 14: Vídeo en streaming desde cliente con VLC...............................................................43 Ilustración 15: Captura de tráfico durante sesión SSH.......................................................................45 4 1 Introducción IP es el protocolo de la capa de red de la pila TCP/IP, ampliamente utilizada por empresas e instituciones a nivel mundial, ya estén conectadas o no a la red Internet. La función del protocolo IP es, básicamente, asignar direcciones a hosts como identificación dentro de un grupo o red. La versión 4 del protocolo IP, usada masivamente hoy en día por instituciones, empresas y particulares, empieza a presentar algunas deficiencias como la escasez de direcciones disponibles. La versión 6 resuelve este problema, además de aportar otras mejoras en seguridad y rendimiento, por lo que su adopción empieza a despertar cierto interés. El RFC que describe esta versión (6) del protocolo IP data de 1998, aunque no se ha popularizado hasta tiempos recientes. 5 1.1 Objetivos del PFC El objetivo del proyecto es implantar una pequeña infraestructura de red con soporte para la versión más reciente -a día de hoydel protocolo IP (IP Versión 6). La infraestructura de red implantada da soporte a la comunicación entre hosts, brindando servicios básicos bien conocidos (ICMP, FTP, HTTP, DNS, DHCP, SSH) Se pretende comprobar la disponibilidad y soporte del protocolo IPv6 en sistemas operativos bien conocidos (familias Windows y GNU/Linux). 1.2 Estructura de la memoria Las posteriores secciones de la memoria describen de la siguiente forma el proyecto realizado: •Sección 2 (Descripción del protocolo IPv6): se describen los nuevos aspectos técnicos que implementa el protocolo, formato de las direcciones y cabeceras •Sección 3 (Infraestructura y dispositivos utilizados): en esta sección figura el entorno donde se han realizado las pruebas (Laboratorio de Redes de la ETSINF) y cómo se ha debido preparar la infraestructura física antes de proceder a configurar el software de red en nodos cliente y nodos servidor. •Sección 4 (Asignación de direcciones en la red): se detallan los distintos métodos disponibles en IPv6 para asignar identificadores a cada nodo, y cómo se ha procedido en cada uno de los cuatro hosts de la red. •Sección 5 (Configuración y prueba de servicios): cómo se han instalado y configurado los distintos servicios básicos dentro de la red. Se incluyen capturas de tráfico de red y los resultados de conexiones y transferencias entre hosts. •Sección 6 (Conclusiones): sección donde se recogen las impresiones obtenidas tras completar la instalación de la infraestructura de red, como el soporte por parte de aplicaciones y sistemas operativos o la posibilidad de migración de IPv4 a IPv6 por parte de usuarios y empresas. •Sección 7: Bibliografía. 6 2 Descripción del protocolo IPv6 2.1 Ubicación en la pila TCP/IP El modelo ISO/OSI describe una pila de 7 niveles para la comunicación entre hosts remotos. Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física En cambio, la pila TCP/IP es una simplificación con 5 niveles, que son los siguientes: Aplicación Transporte Red Enlace Física Tal y como está señalado en la tabla anterior, el protocolo IP se ubica en el nivel de Red. El propósito de la separación entre niveles, y es algo que se ha podido comprobar tras la implantación de la red, es aislar la funcionalidad y características de cada nivel, de forma que se puedan reutilizar o ampliar según convengan. Es decir, dentro de la capa de transporte, el protocolo TCP puede servir tanto para las aplicaciones HTTP o FTP, mientras que el protocolo UDP puede utilizarse por DNS o por otra aplicación escrita por el usuario. Dado que las aplicaciones pueden reutilizar de forma transparente protocolos de capas inferiores, es lógico pensar que pueden reimplementarse éstos para ofrecer nuevas funcionalidades a las aplicaciones. Por ejemplo, la modificación de los protocolos IP y DNS dentro de una red permiten que un usuario/desarrollador continúe utilizando una página web de forma transparente, sin percibir que los protocolos de las capas inferiores han variado. 7 2.2 Formato de direcciones Mientras que en IPv4 se usan 32 bits para representar cada dirección (de 4294967296 posibles), en IPv6 la longitud de este campo1 es de 128 bits, lo que permite representar la cifra de 340282366920938463463374607431768211456 direcciones posibles; en términos más manejables, son 3,4*10³ valores distintos, ⁸o, visto de otra forma, 5,67*10² por cada⁸ una de las personas de este planeta (asumiendo que son 6.000 millones, aproximadamente) Los 128 bits se dividen en partes de 16 bits, y se separan por el delimitador : De esta forma, una dirección puede ser fedc:ba65:7654:2333:fedb:ba77:7655:3211, y otra podría ser 1080:0:0:0:8:400:200C:417A. Aunque algunos campos tengan valor 0, es necesario incluirlos en principio. Sin embargo, cuando se repiten varios campos con valor 0, existe la posibilidad de abreviar la dirección utilizando otra notación, sustituyendo los campos nulos por el delimitador :: Con este método, la dirección anteriormente indicada 1080:0:0:0:8:400:200C:417A, pasaría a expresarse como 1080::8:400:200C:417A. El delimitador especial :: sólo puede utilizarse una vez para expresar la repetición de varios campos nulos, con objeto de evitar ambigüedades. A la hora de representar un prefijo que identifique un conjunto de direcciones, se declara una dirección seguida de su longitud. Partiendo de un prefijo como 12AB00000000CD3 (60 bits), su representación sería 12AB:0:0:CD30::/60 Pueden existir entornos mixtos donde un nodo IPv6 pueda manejar en su propio formato direcciones IPv42. Por ejemplo, un nodo con dirección IPv4 222.1.41.90, puede ser identificado por otro nodo IPv6 con la dirección ::222.1.41.90. 2.3 Prefijos especiales ::1/128 Sin especificar ::1/128 Dirección loopback (comunicación de un nodo consigo mismo) ff00::/8 Dirección multicast fe80::/10 Dirección unicast de ámbito link-local fec0::/10 Dirección unicast de ámbito site-local Cualquier otro prefijo pertenece a una dirección de ámbito global. El concepto de ámbito se desarrolla más adelante. 1 Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification http://www.faqs.org/rfcs/rfc2460.html 2 The TCP/IP Guide: IPv6/IPv4 Address Embedding http://www.tcpipguide.com/free/t_IPv6IPv4AddressEmbedding-2.htm 8 2.4 Autoconfiguración (configuración stateless) IPv6 incluye una característica que permite a los nodos formar por sí mismos una de sus direcciones IP (de hecho, pueden tener varias direcciones IP si tienen prefijos distintos) El propósito es poder integrarse sencilla y rápidamente en una red con una dirección propia. La técnica para obtener una dirección única es partir de un prefijo (usualmente el prefijo fe80::/10 para direcciones de ámbito local, u otro distinto ofrecido por un router), y completarlo con una variación de la dirección física (dirección MAC). La configuración stateless la aplican habitualmente los nodos tras levantar sus interfaces de red, lo que explica que dispongan de una dirección IPv6 aunque el usuario no haya configurado nada a tal efecto. Por ejemplo, un nodo con dirección MAC 00-0C-6E-73-B0-0F, puede autoconfigurarse en el arranque y establecer una dirección IP similar (fe80::20c:6eff:fe73:b00f) El mecanismo para obtener la dirección IP a partir de un prefijo y la dirección física de 48 bits se detallará en la sección de asignación de direcciones. 2.5 Detección de direcciones duplicadas EL formato de direcciones de IPv6 asegura, en principio, que habrá direcciones disponibles para cualquier host que quiera obtener una. Sin embargo, pueden darse casos de colisiones en los que dos nodos compartan IP. Se proveen mecanismos para recuperar la conexión tan pronto como sea posible (Optimistic Duplicate Address Detection). 9 para operar con la versión 4. Así pues, accedemos a la configuración del modem/router para desactivar el servidor DHCP, puesto que el direccionamiento IP de la red lo estableceremos nosotros, ya sea de forma estática o mediante DHCPv6. En algún momento podemos querer conectar el modem/router a la red del laboratorio para tener acceso a Internet. Para ello, conectaríamos un cable Ethernet desde la salida WAN del modem/router hasta una de las tomas del laboratorio. Un inconveniente añadido es que la dirección MAC del modem/router no está en la lista de acceso del centro de cálculo (para impedir que se conecten ordenadores ajenos a la red de la universidad sin pasar por los debidos controles). Conectar directamente el modem/router haría saltar alertas de tipo SNMP en el centro de cálculo, con lo que necesitamos que opere con una dirección MAC autorizada. Para ello, el dispositivo permite actualizar su dirección MAC copiándola de otro host conectado al mismo. 16 Ilustración 2: Desactivación de servidor DHCP en modem/router Con esto, el dispositivo graba su nueva dirección MAC (se puede recuperar la original con el procedimiento de Reset, pulsando el botón al efecto en la parte trasera) y queda operativo dentro de la red de la UPV. Sin embargo, y este es uno de los factores que más han afectado a la implantación de la red, la infraestructura de la UPV no permite por el momento el acceso a sus recursos de red mediante IP versión 6. Con ello, tener el modem/router con una dirección MAC válida permite a los ordenadores conectados al mismo enviar tráfico a través de la red de la universidad, con la salvedad de que debe ser dentro de paquetes IP versión 4. 17 Ilustración 3: Clonar dirección MAC autorizada desde host a modem/router 4 Asignación de direcciones en la red Una vez que un nodo se conecta a una red, necesita una dirección, que no es más que un identificador que utilizará la capa de red para anunciarse (distinguirse) entre el resto de nodos vecinos de la red. La obtención de este parámetro es imprescindible para empezar a operar en el entorno de red y utilizar los distintos servicios implantados. 4.1 Métodos para obtener dirección IP en la red En IPv6, un nodo puede conocer/obtener su dirección de varias formas: –dirección IP asignada de forma estática. En nuestro caso, se ha optado por asignar la dirección de forma fija a los nodos que desempeñarán funciones imprescindibles en la red. Como ejemplo, el servidor DNS utiliza la dirección fc00::1001, que debe ser bien conocida por el resto de clientes/servidores de la red. –Dirección de ámbito local establecida unilateralmente por el cliente; el nodo se autoconfigura utilizando un prefijo del tipo fe80 y completa la dirección aplicando una función sobre su propia dirección MAC (dirección hardware o dirección de la capa de enlace) –Dirección IP establecida mediante un prefijo proporcionado por el router. En este caso, el router proporciona parte de la dirección (el prefijo) y el nodo que desea obtener una dirección se encarga de completarla. –Dirección IP completamente asignada por el router. Con objeto de controlar completamente qué direcciones utilizan los miembros de una red, es posible ofrecer a estos la dirección íntegra mediante el protocolo DHCPv6 (aunque exista la posibilidad de utilizar la configuración stateless, la asignación puede establecerse de forma similar a DHCP para IPv4) En resumen, en la red se han asignado las direcciones de la siguiente forma: pc1 pc2 cliente1 cliente2 estática estática DHCPv6 DHCPv6 Cabe aclarar que, en los hosts de la red que utilizan GNU/Linux, se han desactivado applets del tipo Network Manager, por interferir en las tareas de asignación de direcciones IP. 4.2 Asignación de dirección para el router (pc1) 18 Para especificar en el pc1 (sistema Debian) que la dirección es estática, se debe editar el fichero /etc/network/interfaces para que contenga las siguientes líneas: iface eth0 inet6 static address fc00::1000 netmask 64 iface eth0 inet static address 192.168.1.101 netmask 255.255.255.0 gateway 192.168.1.1 Con ello, se especifica que la interfaz eth0 tendrá una dirección IP estática, configurada como fc00::1000 (versión 6). Además, para poder acceder vía web al modem/router, necesitamos especificar que la interfaz eth0 también tendrá una dirección IPv4, tal y como figura en el segundo bloque del fichero /etc/network/interfaces. Como se puede observar, pueden funcionar ambas versiones (4 y 6) de la pila TCP/IP en un mismo host; de hecho, en la interfaz loopback (lo) se utilizan las direcciones 127.0.0.1 y ::1. Una vez modificado el fichero de interfaces, tomará efecto en el próximo reinicio o con la orden # /etc/init.d/networking restart Tras terminar este proceso, se consulta el estado de las interfaces de red con la orden ifconfig; el resultado es: # ifconfig eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0c:6e:6e:9a:ea inet addr:192.168.1.101 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0 inet6 addr: fc00::1000/64 Scope:Global inet6 addr: fe80::20c:6eff:fe6e:9aea/64 Scope:Link UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:867 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:1476 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:94094 (91.8 KiB) TX bytes:165184 (161.3 KiB) Interrupt:23 Base address:0xa000 lo Link encap:Local Loopback inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0 inet6 addr: ::1/128 Scope:Host UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1 19 RX packets:176 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:176 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:14864 (14.5 KiB) TX bytes:14864 (14.5 KiB) 4.3 Asignación de dirección para el servidor DNS (pc2) Análogamente a lo que hicimos con el router (pc1), se edita el mismo fichero interfaces (también en un sistema Debian) para que contenga lo siguiente: iface eth0 inet6 static address fc00::1001 netmask 64 Nótese que para este host sólo especificamos dirección de versión 6 para la interfaz eth0, y para la interfaz lo tendrá ambas versiones igualmente (127.0.0.1 y ::1). Una vez establecido el direccionamiento básico de los nodos clave en la infraestructura de red, es factible hacer una prueba de comunicación entre ellos, mediante un ping (ICMPv6). La orden utilizada desde el pc2 es: ~ ping6 -I eth0 -c 1 fc00::1000 20 Como se puede apreciar, el nodo con dirección fc00::1001 solicita respuesta del fc00::1000 mediante el protocolo ICMP versión 6. Los dos últimos eventos de la captura muestran un diálogo mediante el cual el pc2 intenta encontrar un router entre sus vecinos. 4.4 Asignación para clientes 4.4.1 Dirección IP estableci da mediante un prefijo proporcionado por el router: 21 Para los nodos de la red que actúen como clientes, una opción para que estos obtengan su dirección es ofrecerles un prefijo que les indique la red a la que pertenecen y que completen la dirección con una derivación de su propia dirección MAC (método detallado en una sección anterior de la memoria). Para ello, es necesario establecer que el pc1 reenvíe los paquetes IPv6 que reciba; esto es, que realmente actúe como un router. En un sistema Debian, este parámetro se establece activando la directiva net.ipv6.conf.all.forwarding=1 en el fichero /etc/sysctl.conf. En principio, debido a un bug, esta directiva no se puede aplicar en el arranque del sistema escogido (Debian estable) por un conflicto de dependencias. La solución es, una vez el sistema ha arrancado completamente, cargar la configuración manualmente con la orden: # sysctl -p /etc/sysctl.conf Se requiere que este nodo actúe como router para poder anunciar prefijos desde el mismo. Para ello, nos serviremos del programa radvd (Router Advertisement Daemon) para informar periódicamente de que existe un router y ofrece prefijos con los que formar direcciones IP. Se instala con la orden: # aptitude install radvd El fichero de configuración que debemos editar es /etc/radvd.conf, que dejamos finalmente con el siguiente contenido: interface eth0 { AdvSendAdvert on; # AdvManagedFlag on; # AdvOtherConfigFlag on; prefix 2001:db8::/64 { # AdvAutonomous off; }; }; Realmente, el fichero descrito es el utilizado para el siguiente método de asignación (DHCPv6), con la salvedad de que, comentando esos 3 parámetros, sirve para ofrecer prefijos a los clientes. Así pues, las dos líneas necesarias para ofrecer prefijos a los clientes son: AdvSendAdvert on; prefix 2001:db8::/64 que indican, respectivamente, que el router anunciará prefijos y responderá a solicitudes de los mismos, y el contenido del propio prefijo ofrecido. El resto de parámetros se establecen para un correcto funcionamiento del DHCPv6 y se detallarán más adelante. 22 Una vez configurados los parámetros pertinentes, se puede lanzar el Router Advertisement Daemon con la orden: # /etc/init.d/radvd restart Así, comprobamos que el router ofrece prefijos y el cliente consigue configurar una dirección con el prefijo 2001:db8 (evento número 10 de la captura) 4.4.2 Dirección de ámbito local establecida unilateralmente por el cliente (stateless autoconfiguration) En este caso, el sistema arranca con una dirección de ámbito local (recordemos que pueden utilizarse varias direcciones con distintos prefijos) sin necesidad de especificar cuál es. En la red local implantada, los distintos sistemas arrancan con las siguientes direcciones en formato IEEE-EUI64 modificado: pc1 (router) → fe80::20c:6eff:fe6e:9aea pc2 (servidor DNS) → fe80::20c:6eff:fe6d:3e4 Cliente1 Debian → fe80::20c:6eff:fe73:b00f Cliente2 Windows Vista → fe80::f4ed:ef71:ba34:4015 Las direcciones IEEE-EUI64 se forman a partir del prefijo fe80, y se completan con una derivación de la función MAC → 24 bits del fabricante + valor FFFE + 24 bits del producto. En la versión modificada6 se invierte el bit U/L (indica ámbito universal o local), que 6 IPv6 Interface Identifiers http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa915616.aspx 23 Ilustración 4: Obtención de dirección IPv6 mediante prefijo corresponde al bit número 6 de los primeros 3 bytes de la dirección MAC. |0 7 8 5 6 3| +----+----+----+----+----+----+ |cccc|ccug|cccc|cccc|cccc|cccc| +----+----+----+----+----+----+ 4.4.3 Dirección IP completamente asignada por el router (DHCPv6) Se considera que el protocolo DHCPv6 configura las direcciones IP de los clientes en modo stateful. Es decir, de forma controlada por el servidor, a diferencia del modo stateless que pueden usar los clientes para formar su dirección a partir de un prefijo. Los clientes usarán el puerto 546/UDP para el diálogo con los servidores, así como estos utilizarán el puerto 547/UDP. Como hemos dicho anteriormente, las máquinas que prestan servicios en la red local se dejan configuradas con direcciones IP estáticas. El resto de clientes que se conectan a la red obtienen su dirección mediante DHCPv6. En realidad, la información que proporcionará el servidor DHCPv6 a los clientes no será exclusivamente la dirección IP, sino un conjunto de parámetros que facilitarán la integración de los mismos en la red, para que el usuario acceda a los recursos de una forma lo más transparente posible. Los nuevos clientes que se conecten a la red pueden solicitar mediante DHCPv6 información como: •direcciones IP de los servidores que atenderán peticiones para resolver consultas de Servicio de Nombres de Dominio (DNS) •prefijo para construir su dirección IP a partir del mismo. •Dirección IP temporal •Dirección IP preferida, por si el cliente no quiere que se le asigne otra distinta. •Tiempo de renovación (tiempo tras el cual se reanudará la negociación para obtener la configuración de red) •Nombre de la red Para que el router tenga completo control de las direcciones que proporciona a los clientes (rango de direcciones y prefijo anunciado), es necesario establecer algunos parámetros para el Router Advertisement Daemon para que los clientes no completen su dirección a partir del prefijo ofrecido. Fichero /etc/radvd.conf interface eth0 { 24 AdvSendAdvert on; AdvManagedFlag on; AdvOtherConfigFlag on; prefix 2001:db8::/64 { AdvAutonomous off; }; }; AdvManagedFlag on; # el servidor indica que los clientes configurarán su dirección de modo stateful (administrado por el servidor) AdvOtherConfigFlag on; # Igual que el parámetro anterior, para el resto de campos que no sean la dirección IP. AdvAutonomous off; # Indica que el prefijo especificado no está pensado para formar la dirección IP a partir del mismo. Una vez modificado el comportamiento del Router Advertisement Daemon, se puede proceder a instalar el servidor DHCP para el sistema Debian: # aptitude install wide-dhcpv6-server El fichero de configuración para este servidor se encuentra en /etc/wide-dhcpv6server/dhcp6s.conf y se puede dejar como sigue: option domain-name-servers fc00::1001; option domain-name "laboratorio.ln6"; host kame { duid 00:01:00:01:aa:bb; prefix 2001:db9:1111::/48 infinity; }; # The followings are a sample configuration to provide an IPv6 address # from an address pool 2001:db8:1:2::1000-2000 for 3600[s]. # Note. You have to send an RA to fxp0; otherwise a client cannot be sure # about the prefix-length and the default router. If you want to prevent # stateless address configuration via RA, please set the autonomous-flag to 25 Se aprecia que Wireshark identifica los paquetes enviados desde el cliente Windows como incorrectos, aunque finalmente la operación se completa con éxito. De hecho, la consulta DNS que se registra al final de la captura ya tiene como origen la dirección fc00::6000, lo que indica que ha conseguido configurarse correctamente, al menos en lo que respecta a ese campo. Mediante la orden ipconfig consultamos que, efectivamente, toma la dirección IP y la puerta de enlace: 32 Ilustración 6: Captura de tráfico del cliente DHCPv6 de Windows Vista Se puede comprobar en la siguiente captura cómo el cliente ha tomado el servidor DNS que le envía el servidor: 33 Ilustración 7: Configuración de red Windows Vista (shell) Ilustración 8: Configuración de red Windows Vista (GUI) 5 Configuración y prueba de servicios 5.1 DNS Como es sabido, el servicio de nombres de dominio resuelve consultas para averiguar la IP de un host a partir de un nombre. Si en IPv4 es manifiesta la utilidad del servicio DNS, todavía más cuando se trabaja con IPv6, con un formato de direcciones mucho más largo y de longitud variable (en el caso de que una persona la lea/escriba; un computador deberá tratarla en última instancia como un identificador de 128 bits). Los registros que maneja un servidor DNS en el caso de IPv6 son del tipo AAAA, frente a los tipo A de IPv4. La aplicación escogida para actuar como servidor para resolver peticiones DNS es BIND (Berkeley Internet Name Domain) BIND es, según el Internet Services Consortium, el software servidor de DNS más utilizado en Internet. Está presente en la distribución estable de Debian, y en nuestro caso lo instalamos en la máquina con dirección estática fc00::1001. Con sistema operativo Debian: # aptitude install bind9 Como ya se describió al inicio del documento, los 4 terminales se agrupan dentro de un dominio llamado laboratorio.ln6. pc1.laboratorio.ln6 → router pc2.laboratorio.ln6 → servidor DNS + servicios adicionales cliente 1 → sistema Debian GNU/Linux cliente 2 → sistema Windows Vista De esta forma, se requiere configurar una zona en el servidor DNS llamada laboratorio.ln6. Para ello, debe editarse un fichero ad hoc dentro del directorio /etc/bind. Aunque existen proyectos para organizar registros de BIND en bases de datos tipo MySQL o PostgreSQL, en la configuración por defecto se guardan los parámetros y los registros DNS en ficheros de texto plano. Dada la envergadura de la red objeto de estudio, es suficiente con añadirlos a dichos ficheros de texto. La dimensión (o la inmensidad) del conjunto de dominios en Internet exige dividirlos jerárquicamente para que cada organización informe adecuadamente al resto de las asociaciones host-IP de su propia red. En nuestro caso, teniendo una LAN que sirve peticiones a los clientes de la red, podemos establecer un TLD (Dominio de primer nivel) 34 ficticio llamado ln6. No es un dominio reconocido por la ICANN8 , pero será funcional dentro de la red y, precisamente por no ser un TLD reconocido, podemos asegurarnos que las consultas las resuelve el servidor DNS de nuestra propia red. Dentro de nuestra red, el servidor DNS resolverá las peticiones con carácter autoritativo para que no se delegue la tarea a otros servidores, como pudieran ser los de algún ISP o los propios Root Servers. Como hemos dicho anteriormente, necesitamos crear una zona para nuestro dominio laboratorio.ln6. Para ello, creamos el fichero /etc/bind/zone.ln6.laboratorio con el siguiente contenido: $TTL 604800 @ IN SOA laboratorio. ln6.laboratorio. ( 2 ; Serial 604800 ; Refresh 86400 ; Retry 2419200 ; Expire 604800 ) ; Negative Cache TTL @ IN NS localhost. @ IN A 127.0.0.1 @ IN AAAA ::1 pc3 AAAA fc00::4000 pc2 AAAA fc00::1001 pc1 AAAA fc00::1000 También es necesario indicar al servidor BIND que incluya esta nueva zona. Se debe editar el fichero /etc/bind/named.conf.local para que contenga: // // Do any local configuration here // // Consider adding the 1918 zones here, if they are not used in your // organization //include "/etc/bind/zones.rfc1918"; 8http://data.iana.org/TLD/tlds-alpha-by-domain.txt 35 zone "laboratorio.ln6" { type master; file "/etc/bind/zone.ln6.laboratorio"; }; Una vez añadido el dominio de nuestra red local, basta reiniciar el servidor para que aplique los cambios y pueda resolver las peticiones que envían los clientes. Lo reiniciamos con la siguiente orden: # /etc/init.d/bind9 restart Ya desde el cliente 1, podemos comprobar que, efectivamente, somos capaces de averiguar una IPv6 a partir del nombre DNS, mediante la orden host: josemiguel@localrdcx08:~$ host pc2.laboratorio.ln6 pc2.laboratorio.ln6 has IPv6 address fc00::1001 josemiguel@localrdcx08:~$ host pc1.laboratorio.ln6 pc1.laboratorio.ln6 has IPv6 address fc00::1000 Otra prueba adicional se hará cuando, al configurar el servicio HTTP, se compruebe desde los clientes que es posible visitar una web alojada en pc2.laboratorio.ln6 (se requiere en ese caso, la pertinente consulta DNS, que será transparente para el usuario) 36 5.2 FTP Para implantar el servicio FTP (File Transfer Protocol) en nuestra red, instalaremos el servidor Pure-FTPd. En Debian, desde la máquina con dirección IP fc00::1001, ejecutamos: # aptitude install pure-ftpd El servicio FTP requiere establecer una política de acceso (control de usuarios autorizados para operar con el servidor). El servidor pure-ftpd permite autorizar a usuarios de un dominio LDAP, así como a usuarios integrados en una BBDD o los propios del sistema UNIX donde esté instalado. Para esta última opción, basta con actualizar el fichero correspondiente mediante la orden: # echo “yes” > /etc/pure-ftpd/conf/UnixAuthentication Ya sea reiniciando el host o únicamente el servidor FTP, podemos probar la conexión desde el cliente Windows Vista: Podemos comprobar que el servidor escucha en el puerto 21, examinando las conexiones activas: localrdcx08:/etc# netstat -6n Active Internet connections (w/o servers) Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State tcp6 0 0 fc00::1001:21 fc00::6000:49172 ESTABLISHED 37 Ilustración 9: Conexión por FTP desde Windows Vista (shell) tcp6 0 0 ::1:33657 ::1:21 ESTABLISHED tcp6 0 0 ::1:21 ::1:33657 ESTABLISHED tcp6 0 0 fc00::1001:80 fc00::6000:49171 FIN_WAIT2 Comprobamos que también se puede acceder por interfaz gráfica (cliente gFTP) desde el mismo servidor (conectando a la dirección ip6-localhost, que es ::1) 38 Ilustración 10: Sesión de gFTP 5.3 Web (HTTP) Para ofrecer el servicio HTTP en la red local, utilizaremos el conocido servidor Apache, que podemos instalar con la siguiente orden: # aptitude install apache2 Una vez instalado y lanzado el proceso servidor, dentro del DocumentRoot por defecto (directorio /var/www/) podemos editar index.html para elaborar una web de prueba. Tras modificar el fichero, hacemos la prueba desde los navegadores de los clientes. Se introduce la dirección pc2.laboratorio.ln6 en la barra del navegador y, con ello, se comprueba el correcto funcionamiento de los servicios DNS y HTTP. Se hace la prueba desde Internet Explorer bajo Windows Vista y el resultado es el siguiente: La web contiene dos enlaces, el primero de ellos a la dirección http::// [fc00::1001]/index2.html. Visitando el primer enlace desde el cliente con sistema Debian, comprobamos que funciona: 39 Ilustración 11: Consulta de web desde Internet Explorer Como se puede observar en la barra de direcciones, es necesario introducir en el navegador la dirección IP entre corchetes. De otro modo, emite un aviso de que es una dirección para fines distintos a la navegación. Desde el mismo cliente Debian, comprobamos el código HTML de index.html, vía telnet al puerto 80: josemiguel@localrdcx08:~$ telnet -6 fc00::1001 80 Trying fc00::1001... Connected to fc00::1001. Escape character is '^]'. GET / <html><body bgcolor="#a8a8a8"><h1>Web en fc00::1001</h1></body> <p><a href="http://[fc00::1001]/index2.html">ENLACE A MAQUINA FC00::1001 </a></p> <p> <a href="sol-10-u9-ga-x86-dvd.iso"> IMAGEN SOLARIS 10 </a> </p> </html> Connection closed by foreign host. 40 Ilustración 12: Consulta de web especificando IP 5.4 Vídeo en multicast Se ha probado también en la red local objeto de estudio, la difusión de vídeo en streaming desde un nodo hacia el resto de la red. El objetivo es emitir vídeo desde un nodo hacia un conjunto de direcciones, y que el cliente que lo desea se suscriba a la emisión, ejecutando un reproductor multimedia que obtenga el flujo de audio/vídeo vía red, de forma remota. El contenido audiovisual se sirve desde el origen en streaming. La mayoría de servicios de vídeo en la red (tipo Youtube, Dailymotion, etc.) ofrecen el contenido bajo demanda. Es decir, el usuario abre una web con un objeto (normalmente Flash) e inicia la reproducción del mismo bajo demanda. Si la conexión es lo bastante rápida, el usuario puede acceder al contenido en cualquier momento. Por contra, emitiendo el vídeo desde el servidor mediante streaming, el reproductor del cliente capta el vídeo que en ese momento se esté transmitiendo desde el origen, de forma similar a una emisión tipo radio o TV. De hecho, en este modo de transmisión, no se espera que el cliente maneje una barra de tiempo para controlar el instante que desea reproducir. Más bien, recibe un flujo de audio y vídeo al ritmo que emita el servidor, de forma que éste marca el inicio, final y cambios de instante en la reproducción. Para iniciar la reproducción en streaming, se requiere: •Contenido multimedia para emitir •Aplicación en el servidor para reproducir •Aplicación en el cliente para decodificar el contenido •Infraestructura de red (en nuestro caso, una LAN pero también a través de Internet) •Dirección IP multicast •Número de saltos (el número de routers que propagarán la emisión en multicast) El contenido puede ser cualquier vídeo que acepten ambos reproductores (cliente y servidor). En este caso, optamos por un documental emitido en La2 sobre software libre, alojado en el FTP de la asociación PoLinux. El nodo de la red que emitirá el vídeo será pc2, con IP fc00::1001, y en las pruebas se recibirá el stream desde el cliente 1, cuya IP se obtiene dinámicamente en el rango fc00::6000 .. fc00::8000. El software empleado en ambos extremos, por su versatilidad reproduciendo muchísimos formatos y codecs y por sus capacidades para emitir/recibir contenidos vía red, es VideoLAN. Es software libre con licencia GPL y se puede obtener en www.videolan.org/vlc. En cuanto a la dirección IP multicast, se opta por la dirección especial ff08::1. En la 41 De IPv6 podemos esperar mayor facilidad para obtener direcciones IP públicas (el conjunto total es de una dimensión gigantesca; 3,4·10³ posibles) y ⁸un mejor soporte según aplicaciones (streaming multimedia frente a descarga de texto e imágenes estáticas). También está concebido para facilitar a los routers sus tareas de procesamiento de cabeceras y encaminamiento. Por otra parte, dadas sus nuevas características de seguridad, debería terminar con algunos problemas como el envío de tráfico en claro o técnicas como el spoofing. Para empezar a probar IPv6 existen recursos en la web para iniciarse con este protocolo. Algunas webs aceptan conexiones utilizando ambos protocolos (versiones 4 y 6) y, para aquellos usuarios cuyo ISP sólo les facilite acceso vía IPv4, existen servicios del tipo tunnel brokers (SIXXS o Hurricane Electric) para integrarse en infraestructuras IPv6, con utilidades y manuales de ayuda. 48 7 Bibliografía •TCP-IP. Arquitectura, protocolos e implementación con IPv6 y seguridad de IP Feit, Sidnie Madrid [etc.] : McGraw-Hill/Interamericana de España , 1998 •Oracle IPv6 Administration Guide http://dlc.sun.com/pdf/817-0573/817-0573.pdf •IPv6 Interface Identifiers http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa915616.aspx •6Net Newsletter nº8 http://www.6net.org/publications/newsletters/june-2005.pdf •radvd.conf Linux Man Page http://linux.die.net/man/5/radvd.conf •The TCP/IP Guide: IPv6/IPv4 Address Embedding http://www.tcpipguide.com/free/t_IPv6IPv4AddressEmbedding-2.htm • Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification http://www.faqs.org/rfcs/rfc2460.html •The IPv6 Header and How it Works http://ipv6.com/articles/general/IPv6-Header.htm •IPv6 Addressing Architecture (RFC 3513) http://www.ietf.org/rfc/rfc3513.txt •IPv6 Multicast Address Space Registry http://www.iana.org/assignments/ipv6-multicast-addresses/ipv6-multicast-addresses.xml •IPv6 Interface Identifiers http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa915616.aspx •Microsoft IPv6 http://technet.microsoft.com/en-us/network/bb530961.aspx •IPv6 Stateless Address Configuration http://www.ietf.org/rfc/rfc2462.txt •Privacy Extensions for Stateless Address Autoconfiguration 49 http://www.faqs.org/rfcs/rfc3041.html •Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6) http://www.faqs.org/rfcs/rfc3315.html •Default Address Selection for Internet Protocol Version 6 (IPv6) http://www.ietf.org/rfc/rfc3484.txt •BIND for the small LAN http://www.madboa.com/geek/soho-bind/ •Autoconf and DHCPv6 http://lacnic.net/documentos/lacnicxi/presentaciones/autoconf_and_dhcpv6.pdf •Streaming_HowTo/Streaming_over_IPv6 http://wiki.videolan.org/Documentation:Streaming_HowTo/Streaming_over_IPv6 50