IPv6 - Editions ENI

IPv6
Principes et mise en oeuvre (2e édition)
Introduction
1. Objectifs du livre
17
2. Public visé
18
3. Connaissances préalables recommandées
18
4. Organisation de l'ouvrage
19
5. Conventions d'écriture
22
6. Commentaires et suggestions
23
Pourquoi IPv6 ?
1. Objectifs du chapitre
25
2. Les limites d'IPv4
26
2.1 Épuisement des adresses disponibles
26
2.1.1 L'histoire
26
2.1.2 La situation actuelle
27
2.1.3 Les attributions d’adresses IPv4 en situation de pénurie
28
2.1.4 Mesures appliquées ou applicables pour limiter la consommation d’adresses
IPv4 publiques
29
2.1.5 Récupération, revente, échange d’adresses IPv4 publiques
29
2.2 Accès direct aux périphériques limité
30
2.2.1 Difficultés accrues pour la voix sur IP
30
2.2.2 Difficultés accrues pour la visioconférence
31
2.2.3 Limitations sur les accès aux serveurs web internes pour les particuliers
32
2.2.4 Difficultés pour établir des VPN avec de la translation
33
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IPv6
Principes et mise en oeuvre (2e édition)
2.2.5 Difficultés d’utiliser des communications cryptées dans les applications
2.3 Conflits d'adressages sur les adresses privées
2.3.1 Conflits d'adressages privés lors de la mise en place de VPN entre sites
2.3.2 Conflits d'adressages privés lors de la fusion de réseaux
2.3.3 Conflits d'adressages privés dans les VPN fournis par les opérateurs
2.4 Broadcasts intempestifs et inefficaces
2.5 IPv4 n’est plus le protocole de travail par défaut pour certains OS (par exemple
Windows)
33
34
34
35
35
35
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3. Les apports d'IPv6
37
4. Pour aller plus loin
39
Protocole IPv6 et adressage
1. Objectifs du chapitre
41
2. Syntaxe des adresses IPv6
41
2.1 Suppression des zéros de tête
2.2 Utilisation d’un double ::
2.3 Les préfixes en IPv6
2.4 Recommandations d’écriture pour faciliter le traitement des adresses IPv6
3. Types d'adresses IPv6
45
3.1 Généralités
3.2 Adresses Unicast
3.2.1 Adresse de type Link-Local Unicast
3.2.2 Adresses de type Global Unicast
3.2.3 Adresses de type Unique Local Unicast
3.2.4 Adresses de type Site-local Unicast
3.3 Adresses multicast
3.3.1 Syntaxe
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Principes et mise en oeuvre (2e édition)
3.3.2 Règles
3.3.3 Exemples
3.3.4 Cas particulier : adresses sollicited-node
3.4 Adresses Anycast
3.5 Adresses spécifiques
3.5.1 Loopback
3.5.2 Adresse non spécifiée (unspecified address)
3.6 Adresses de compatibilité IPv4
3.6.1 IPv4-Compatible IPv6 address
3.6.2 IPv4-Mapped IPv6 address
3.6.3 ISATAP address
3.6.4 Teredo address
4. Pour aller plus loin
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4.1 Un outil : ipv6calc (Linux)
4.2 Quelques documents
4.3 Quelques liens
65
66
66
Structure des paquets IPv6
1. Objectifs du chapitre
69
2. Structure des paquets IPv6
69
3. Présentation des principaux headers (en-têtes)
73
3.1 Header Hop-by-Hop
3.2 Header Destination Option
3.3 Header Routing
3.4 Header Fragment
3.5 Headers AH et ESP
3.6 Headers Mobility
3.7 Autres headers
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Principes et mise en oeuvre (2e édition)
4. Fragmentation des paquets
80
5. Exemples de captures en IPv6
85
5.1 Exemples avec paquets simples
5.2 Exemples avec un ou plusieurs en-têtes
5.3 Exemple de MTU discovery
6. Pour aller plus loin
85
89
90
93
6.1 Quelques documents
6.2 Quelques liens
93
93
Premières mises en œuvre d'IPv6
1. Objectifs du chapitre
95
2. Systèmes Linux
96
2.1 Debian 8.6 Jessie (noyau 3.16.x) ou Ubuntu
2.2 CentOS 7 (noyau 3.10), RedHat ou Fedora
2.3 FreeBSD version 10
3. Systèmes Windows
111
3.1 Windows 7, 8 et 10
3.2 Windows Server 2008 et 2012
3.3 Les commandes IPv6 disponibles sous Windows (sauf XP)
3.3.1 Commandes basées sur netsh
3.3.2 Commandes IPv6 en PowerShell (Windows 8, 10 et 2012)
3.3.3 Outils ping et tracert
3.4 Anciens systèmes Windows
3.4.1 Windows XP
3.4.2 Windows Vista
3.4.3 Windows Server 2003
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Principes et mise en oeuvre (2e édition)
4. Système Mac OS
125
5. Routeurs et switchs de niveau 3
129
5.1 Routeurs Cisco (exemples sur des 881 et 1921)
5.2 Switchs Cisco (exemples basés sur des 2960 et 3560)
6. Firewalls
129
135
136
6.1 Cisco ASA
6.1.1 Interface CLI
6.1.2 Interface graphique
6.2 WatchGuard
6.3 ZYWALL
136
136
139
144
147
7. Pour aller plus loin
156
Autoconfiguration en mode autonome (stateless)
1. Objectifs du chapitre
157
2. Généralités
158
3. Fonctionnement
158
3.1 Calcul de l'adresse
3.2 Vérification de l'unicité de l'adresse (DAD ou Duplicate Address Detection)
3.2.1 Envoi d'un message de type Neighbor Solicitation
3.2.2 Réponse reçue si adresse déjà existante
3.3 Mise en œuvre
3.3.1 Postes
3.3.2 Routeurs Cisco
3.3.3 Cisco ASA
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Principes et mise en oeuvre (2e édition)
4. Avantages et inconvénients de l'autoconfiguration autonome
4.1 Avantages
4.2 Inconvénients et risques
172
172
173
5. Diffusions effectuées par les routeurs
173
5.1 Fonctionnement
5.2 Mise en œuvre des annonces de routeurs
5.2.1 Cisco ASA
5.2.2 Routeurs Cisco
5.2.3 Autres matériels (Zyxel, WatchGuard)
5.2.4 Systèmes Linux
5.3 Utilisation des durées de vie pour renumérotation d'un réseau
6. Découverte et gestion des voisins (Neighbor Discovery)
6.1 Mécanisme
6.2 Caches
6.2.1 Neighbor cache
6.2.2 Destination cache
6.3 Commandes permettant la gestion des voisins
6.3.1 Debian
6.3.2 BSD
6.3.3 Windows
6.3.4 Cisco
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178
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187
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192
193
196
7. Sécurisation des mécanismes
196
8. Pour aller plus loin
197
8.1 Les principaux RFC
8.2 Des liens
197
198
Autoconfiguration en mode stateful (DHCP)
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IPv6
Principes et mise en oeuvre (2e édition)
1. Objectifs du chapitre
199
2. Modification de la méthode de configuration des postes
199
2.1 Les drapeaux de configuration
200
2.1.1 Drapeau M (Managed address configuration)
201
2.1.2 Drapeau O (Other configuration)
201
2.1.3 Drapeau L (On-link)
202
2.1.4 Drapeau A (Autonomous address configuration)
202
2.2 Paramétrage des drapeaux avec des routeurs Cisco
202
2.2.1 Positionnement de l'autoconfiguration en stateful total
202
2.2.2 Paramétrage partiel en stateless pour les adresses et en stateful pour le reste
203
2.2.3 Paramétrage en stateless total
204
2.3 Paramétrage des drapeaux avec un firewall Cisco ASA
204
2.4 Paramétrage des drapeaux avec un firewall WatchGuard
205
3. Fonctionnement du DHCPv6
207
4. Différences avec DHCPv4
224
4.1 Relais DHCP
4.2 Reconfiguration de paramètres
4.3 Mise en œuvre
4.3.1 Sur les serveurs
4.3.2 Sur les clients
224
224
225
225
239
5. Pour aller plus loin
244
5.1 Les principaux RFC
5.2 Des liens
244
244
ICMPv6
1. Objectifs du chapitre
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Principes et mise en oeuvre (2e édition)
2. Format des messages ICMPv6
246
3. Principaux types
246
4. Fonction et format des principaux messages
248
4.1 Type 1 - Destination Unreachable
4.1.1 Code 0 - No route to destination
4.1.2 Code 1 - Communication administratively prohibited
4.1.3 Code 2 - Beyond scope of source address
4.1.4 Code 3 - Address unreachable
4.1.5 Code 4 - Port unreachable
4.1.6 Code 5 - Source address failed ingress/egress policy
4.1.7 Code 6 - Reject route to destination
4.2 Type 2 - Packet Too Big
4.3 Type 3 - Time Exceeded
4.4 Type 4 - Parameter Problem
4.5 Type 128 - Echo Request
4.6 Type 129 - Echo Reply
4.7 Type 130 - Multicast Listener Query
4.8 Type 131 - Multicast Listener Report
4.9 Type 132 - Multicast Listener Done
4.10 Type 133 - Router Solicitation
4.11 Type 134 - Router Advertisement
4.12 Type 135 - Neighbor Solicitation
4.13 Type 136 - Neighbor Advertisement
4.14 Type 137 - Redirect Message
4.15 Type 143 - Multicast Listener Report v2
4.16 Type 151 - Multicast Router Advertisement
4.17 Type 152 - Multicast Router Solicitation
4.18 Type 153 - Multicast Router Termination
5. Multicast Listener Discovery (MLD)
266
5.1 Adhésion à un groupe
5.2 Élection du routeur Querier
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Principes et mise en oeuvre (2e édition)
5.3 Vérification des adhésions à un groupe
5.4 Abandon par un nœud d'un groupe de multicast
269
270
6. Multicast Router Discovery (MRD)
270
7. Mécanisme de Path MTU Discovery
271
8. Pour aller plus loin
271
DNS et LLMNR
1. Objectifs du chapitre
273
2. Les DNS et IPv6
273
3. Mécanisme Happy EyeBalls (Windows 8, 10 et Server 2012)
278
4. Le protocole de résolution locale LLMNR (Link Local Multicast Name Resolution)
279
5. En complément
283
5.1 Quelques documents
5.2 Quelques liens
5.3 Quelques fichiers
283
283
283
Cohabitation IPv4-IPv6
1. Objectifs du chapitre
285
2. Dual-stack IPv4-IPv6
286
2.1 Choix du protocole de communication
2.2 Mise en œuvre
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IPv6
Principes et mise en oeuvre (2e édition)
2.2.1 Sous Windows
2.2.2 Sous Mac OS
2.2.3 Sous Linux
2.2.4 Sur un routeur Cisco
288
290
291
292
3. Tunnels IPv6-IPv4
292
3.1 Tunnel avec encapsulation dans IP - protocole 41
3.1.1 Principes de l'encapsulation
3.1.2 Tunnel statique
3.1.3 Tunnel 6 to 4 (6to4)
3.1.4 ISATAP (Intra-Site Automatic Tunnel Protocol)
3.1.5 6RD (IPv6 Rapid Deployment)
3.2 Tunnel avec encapsulation dans UDP IPv4
3.2.1 Principe
3.2.2 Teredo
3.3 Tunnel Brokers
3.3.1 Principe
3.3.2 Tunnel Setup Protocol (TSP)
3.3.3 SixXS
3.3.4 HE
3.4 Exemples de mises en œuvre
3.4.1 Tunnel statique sur routeurs Cisco
3.4.2 6to4 sur routeurs Cisco
3.4.3 ISATAP sur routeurs Cisco
3.4.4 Connexion avec un tunnel Broker
4. Translations d'adresse
293
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296
300
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303
303
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308
308
311
314
315
325
4.1 NAT-PT et NAPT-PT
4.2 NAT64 - DNS64
326
326
5. 6PE
329
6. ALG (Application Layer Gateway ou passerelle applicative)
329
7. Comment faire un choix ?
330
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IPv6
Principes et mise en oeuvre (2e édition)
8. Pour le futur : tunnels IPv4-IPv6
331
8.1 Le problème
8.2 Les principales solutions
8.2.1 Tunnel statique (4to6)
8.2.2 DSTM (Dual Stack Transition Mechanism)
8.2.3 TSP
8.2.4 464XLAT
8.2.5 IP-HTTPS
9. Pour aller plus loin
331
332
332
332
332
333
333
333
9.1 Des RFC
9.2 Quelques liens
9.3 Brokers les plus connus
333
334
334
IPv6 et le routage
1. Objectifs du chapitre
335
2. Généralités
335
2.1 Protocoles disponibles
2.2 Choix du chemin
2.3 Redirections ICMP
2.4 Routage par la source (Source Routing)
3. Visualisation des routes
338
3.1 Sur des serveurs Linux
3.2 Sur des serveurs Windows
3.3 Sur des routeurs Cisco
338
339
342
4. Routage statique - Affectation de routes
4.1 Sur des serveurs Linux
4.2 Sur des serveurs Windows
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IPv6
Principes et mise en oeuvre (2e édition)
4.3 Sur des routeurs Cisco
4.4 Limites et contraintes du routage statique
5. Routages dynamiques
343
343
343
5.1 RIPng (RIP next generation)
5.2 OSPFv3
5.3 IS-IS
5.4 BGP4+
343
347
350
350
6. Routage du premier saut
350
7. Pour aller plus loin
353
7.1 Quelques documents
7.2 Quelques liens
7.3 Fichiers en téléchargement
353
353
353
IPv6 et la sécurité
1. Objectifs du chapitre
355
2. IPsec (IP Security)
355
2.1 Description
2.1.1 Authentication Header (AH)
2.1.2 ESP (Encapsulating Security Payload)
2.1.3 Identification des paramètres de sécurité d'un tunnel
2.1.4 Contenu d'une SAD ou SADB (Security Association Database)
2.1.5 La négociation des éléments de sécurité - IKE
2.2 Exemple de mise en œuvre sous Linux
2.3 Mise en œuvre avec des routeurs Cisco
356
357
360
362
363
364
365
368
3. Adressage temporaire et adressage aléatoire
373
4. Sécurisation des échanges
376
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IPv6
Principes et mise en oeuvre (2e édition)
4.1 Découverte des voisins
4.1.1 Les menaces
4.1.2 Les parades
4.2 Annonces de routeurs
4.2.1 Les menaces
4.2.2 Les parades
4.3 Protocoles de routage dynamique
4.3.1 Les menaces
4.3.2 Les parades
4.4 Échanges avec réseaux extérieurs
5. Pour aller plus loin
377
377
377
378
378
378
379
379
379
379
380
5.1 Un ouvrage pour approfondir IPsec
5.2 Quelques documents de référence
5.3 Quelques liens
380
380
380
IPv6 et Qualité de Service (QoS)
1. Objectifs du chapitre
381
2. Système de type Integrated Services
381
3. Système de type Differentiated Services ou Diffserv
384
4. Autres conséquences d'IPv6 sur la QoS
385
5. Pour aller plus loin
385
5.1 Quelques documents
5.2 Quelques liens
5.3 Fichiers en téléchargement
385
385
386
IPv6 et les applications
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IPv6
Principes et mise en oeuvre (2e édition)
1. Objectifs du chapitre
387
2. Principales applications
388
2.1 FTP
2.2 Web
2.2.1 Côté serveur
2.2.2 Côté navigateur
2.3 Telnet
2.4 SSH
2.5 Messagerie
2.5.1 Côté serveur
2.5.2 Côté client
389
391
391
393
393
393
394
394
396
3. Traitement des adresses IP par les applications
396
4. Pour aller plus loin
397
IPv6 et Mobilité (Mobile IPv6)
1. Objectifs du chapitre
399
2. Principes de fonctionnement
400
2.1 Mode Tunnel Bidirectionnel (Bidirectional Tunneling)
2.2 Mode Optimisation de Routes (Route Optimization)
2.3 Gestion des changements de lieux ultérieurs
2.3.1 Déplacement vers un autre lieu temporaire
2.3.2 Retour à la maison
2.4 Autres fonctionnalités
3. Un exemple de mise en œuvre
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IPv6
Principes et mise en oeuvre (2e édition)
4. Pour aller plus loin
411
4.1 Quelques documents
4.2 Quelques liens
411
411
IPv6 : état des lieux
1. Objectifs du chapitre
413
2. Déploiement d'IPv6 dans les réseaux
413
2.1 Opérateurs
2.2 Hébergeurs
2.3 Réseaux nationaux de la recherche
3. Disponibilité des fonctions IPv6 dans les matériels et logiciels
3.1 Systèmes d'exploitation
3.2 Matériels
3.2.1 Routeurs et commutateurs
3.2.2 Firewalls/UTM
3.2.3 Imprimantes
3.3 Applications
413
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416
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418
418
418
4. Préparation des personnes
419
5. Pour aller plus loin
419
IPv6 : freins et perspectives
1. Objectifs du chapitre
421
2. Les freins au déploiement d'IPv6 dans nos réseaux
421
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IPv6
Principes et mise en oeuvre (2e édition)
2.1 Coût du déploiement
2.1.1 Humain
2.1.2 Matériel
2.2 Indifférence à la technologie IPv6
2.3 Indisponibilité de matériels compatibles IPv6
2.4 Indisponibilité de réseaux WAN compatibles IPv6
2.5 Applicatifs non compatibles
2.6 Deux protocoles IP : deux fois plus de travail
2.7 Manques de connaissances techniques IPv6
3. Espoirs de développement
422
422
422
422
423
423
424
424
424
425
3.1 Besoin de connectivité
3.2 Besoin de mobilité
3.3 Besoin de diffusion
3.4 Effet d'entraînement d'autres pays
4. Pour aller plus loin
425
425
426
426
426
Annexes
1. Introduction
427
2. Tables récapitulatives
427
2.1 Principaux préfixes par type d'adresses
2.2 Principaux préfixes attribués ou réservés
2.3 Schéma du paquet IPv6
2.4 Principaux en-têtes d'extension (Extension Headers)
2.5 Dessin du paquet IPv4
2.6 Messages DHCP
2.7 Messages ICMPv6
2.8 Protocoles
3. Multicast
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IPv6
Principes et mise en oeuvre (2e édition)
3.1 Scope
3.2 Adresses réservées
437
437
4. IPsec
438
4.1 AH
4.2 ESP
4.3 Un livre
438
439
440
5. Récapitulatif IPv6 et Cisco ASA
441
6. Principaux RFC
443
7. Des liens
444
8. Quelques outils
445
8.1 Outils en ligne
8.2 Outils autonomes
445
445
9. Fichiers en téléchargement
446
Index
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