Livre IPv6 - User contributions [en]

MOOC:Taches Session 7

2022-02-25T17:49:32Z

Vveque: /* Doc Compagnon */

> [[MOOC:Accueil|MOOC]]>[[MOOC:Gestion_de_projet|Gestion de projet]] > Taches Session 7

= Tâches en cours =

== Doc Compagnon ==

{| border="1" cellpadding="10" cellspacing="0"
| style="background-color: #F99;" | A faire
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| style="background-color: #77FF77;" | OK
|}

{| border="1" cellpadding="8" cellspacing="1"
! #
! Objet
! Intitulé Tâche
! Priorité
! Intervenants
! Status
! Planification
|-
| G01
| Guide
| Mettre à jour le guide de rédaction pour une rédaction homogène
| P1
| Tous
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-
| G02
| Pilotage
| lisibilité du texte : identifier les passages qui gagnerait à être réécrits
| P1
| -
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-

| G03
| Pilotage
| Cadrage d'une activité type
| P1
| -
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-
| G04
| Pilotage
| Identifier les questions (et les réponses) du forum à intégrer dans le doc compagnon
| P1
| -
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-

| C01
| Doc Compagnon
| Nouvelle intro Seq4 dans [[MOOC:Compagnon Act40-s7|Act40]]
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C02
| Doc Compagnon
| [[MOOC:Compagnon Act41-s7|Act41]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C03
| Doc Compagnon
| [[MOOC:Compagnon Act42-s7|Act42]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C04
| Doc Compagnon
| [[MOOC:Compagnon Act43-s7|Act43]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C06
| Doc Compagnon
| Revoir la [[MOOC:Compagnon Act47|conclusion Seq4]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| Janvier
|-
| C07
| Doc Compagnon
| Rédiger [[MOOC:Compagnon Act03|Act03]] et [[MOOC:Compagnon Act04|Act04]] à partir de [[MOOC:Compagnon Act41|Act41]] session6
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C08
| Doc Compagnon
| Compléter [[MOOC:Compagnon Act30-s7|A30]] (gestion des erreurs reportée en A23 ?!)
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C09
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act31-s7|A31]] : NDP (Multicast sollicité, Redirect?)
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C10
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act32-s7|A32]] : Reprendre DHCPv6 de [[MOOC:Compagnon Act34-s6|A34-s6]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C13
| Doc Compagnon
| Intégrer une partie de [[MOOC:Compagnon Act15-s6|A15-s6 Multicast]] dans [[MOOC:Compagnon Act13-s7|A13-s7]], et le reste en annexe.
| P1
| JL
|style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C14
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act14-s7|A14-s7]]
| P1
| JL
|style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C15
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act20-s7|A20-s7]] : plan de la séquence. Rappel sur l'encapsulation de [[MOOC:Compagnon Act24-s6|A24-s6]].
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C16
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act21-s7|A21-s7]] : Ajout des extensions d'en-tête de [[MOOC:Compagnon_Act25-s6|A25-s6]] en annexe.
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C17
| Doc Compagnon
| Créer [[MOOC:Compagnon Act23-s7|A23-s7]] à partir de [[MOOC:Compagnon Act31-s7|A31]] et de [[MOOC:Annexe_Compagnon_Act31|Annexe A31]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C18
| Cours
| produire le verbatim des vidéos
| P1
| Tous (PA fait)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Janvier
|-
| C19
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act01]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C20
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act02]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C21
| Doc Compagnon
| Rédiger [[MOOC:Compagnon Act03]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C22
| Doc Compagnon
| Rédiger [[MOOC:Compagnon Act04]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C23
| Doc Compagnon
| Mettre les bonnes figures [[MOOC:Compagnon Act0x]]
| P1
| VV, PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
|}

== Portail FUN ==

{| border="1" cellpadding="10" cellspacing="0"
| style="background-color: #F99;" | A faire
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| style="background-color: #77FF77;" | OK
|}

{| border="1" cellpadding="8" cellspacing="1"
! #
! Objet
! Intitulé Tâche
! Priorité
! Intervenants
! Status
! Planification
|-
| F01
| Scenario
| MAJ de la [https://docs.google.com/spreadsheets/d/13jM-tsn6OcrlpkRgmq5h2EHfhwDV4Zu-Sc9HurclK2A/edit#gid=480308602 méta-scénarisation] pour la session 7
| P1
| BS (PA fait Seq4)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Janvier
|-
| F02
| Portail FUN
| Identifier les questions à reprendre dans [[MOOC:Table_des_corrections7|Table des corrections]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Janvier
|-
| F03
| Portail FUN
| Standardiser les termes de la barre de navigation des activités
| P2
| Tous (PA fait)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Février
|-
| F04
| Cours
| Béta tester le cours
| P1
| ???
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Novembre
|-
| F05
| TP
| MaJ GN3 + Tests
| P2
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Novembre
|-
| F06
| Cours
| [[MOOC:Table des corrections7|Traiter les questions avec un taux >10% ]]
| P1
| Tous (PA fait)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Novembre
|-
| F07
| Cours
| Vérifier le nombre de tentatives par Quiz.
| P1
| Tous
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Mars
|-
| F08
| Cours
| Mettre les liens des vidéos dans les Ax0.
| P1
| Tous
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Mars
|-
| F09
| Cours
| Rédiger les objectifs de chaque vidéo.
| P1
| Tous
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Mars
|-
|}

= Tâches terminées =

{| border="1" cellpadding="8" cellspacing="1"
! #
! Objet
! Intitulé Tâche
! Priorité
! Intervenants
! Status
! Planification
|-
| T05
| Doc Compagnon
| Renommer exA45 en [[MOOC:Compagnon Act44-s7|Act44]].
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Juin
|-
| T11
| Doc Compagnon
| Créer [[MOOC:Compagnon Act34-s7|A34-s7]] : Sécurité IPv6
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Juin
|-
| T12
| Doc Compagnon
| Renommer les activités de la séquence 1 en s7
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Juin
|-
| T18
| Scripts
| Script A11 [[MOOC:Verb11]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T19
| Scripts
| Script A12 [[MOOC:Verb12]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T20
| Scripts
| Script A13 [[MOOC:Verb13]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T21
| Scripts
| Script A14 [[MOOC:Verb14]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T22
| Scripts
| Script A21 [[MOOC:Verb21]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T23
| Scripts
| Script A22 [[MOOC:Verb22]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T24
| Scripts
| Script A23 [[MOOC:Verb23]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T25
| Scripts
| Script A24 [[MOOC:Verb24]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T26
| Scripts
| Script A31 [[MOOC:Verb31]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T27
| Scripts
| Script A32 [[MOOC:Verb32]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T28
| Scripts
| Script A33 [[MOOC:Verb33]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T29
| Scripts
| Script A34 [[MOOC:Verb34]]
| P1
| BS
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| Septembre
|-
| T30
| Scripts
| Script A40 [[MOOC:Verb40]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T31
| Scripts
| Script A41 [[MOOC:Verb41]]
| P1
| PA
| style="background-color:#77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T32
| Scripts
| Script A42 [[MOOC:Verb42]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T33
| Scripts
| Script A43 [[MOOC:Verb43]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T34
| Scripts
| Script A44 [[MOOC:Verb44]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
|}

MOOC:Taches Session 7

2022-02-25T17:48:45Z

Vveque: /* Tâches en cours */

> [[MOOC:Accueil|MOOC]]>[[MOOC:Gestion_de_projet|Gestion de projet]] > Taches Session 7

= Tâches en cours =

== Doc Compagnon ==

{| border="1" cellpadding="10" cellspacing="0"
| style="background-color: #F99;" | A faire
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| style="background-color: #77FF77;" | OK
|}

{| border="1" cellpadding="8" cellspacing="1"
! #
! Objet
! Intitulé Tâche
! Priorité
! Intervenants
! Status
! Planification
|-
| G01
| Guide
| Mettre à jour le guide de rédaction pour une rédaction homogène
| P1
| Tous
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-
| G02
| Pilotage
| lisibilité du texte : identifier les passages qui gagnerait à être réécrits
| P1
| -
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-

| G03
| Pilotage
| Cadrage d'une activité type
| P1
| -
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-
| G04
| Pilotage
| Identifier les questions (et les réponses) du forum à intégrer dans le doc compagnon
| P1
| -
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-

| C01
| Doc Compagnon
| Nouvelle intro Seq4 dans [[MOOC:Compagnon Act40-s7|Act40]]
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C02
| Doc Compagnon
| [[MOOC:Compagnon Act41-s7|Act41]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C03
| Doc Compagnon
| [[MOOC:Compagnon Act42-s7|Act42]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C04
| Doc Compagnon
| [[MOOC:Compagnon Act43-s7|Act43]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C06
| Doc Compagnon
| Revoir la [[MOOC:Compagnon Act47|conclusion Seq4]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| Janvier
|-
| C07
| Doc Compagnon
| Rédiger [[MOOC:Compagnon Act03|Act03]] et [[MOOC:Compagnon Act04|Act04]] à partir de [[MOOC:Compagnon Act41|Act41]] session6
| P1
| VV
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Janvier
|-
| C08
| Doc Compagnon
| Compléter [[MOOC:Compagnon Act30-s7|A30]] (gestion des erreurs reportée en A23 ?!)
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C09
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act31-s7|A31]] : NDP (Multicast sollicité, Redirect?)
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C10
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act32-s7|A32]] : Reprendre DHCPv6 de [[MOOC:Compagnon Act34-s6|A34-s6]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C13
| Doc Compagnon
| Intégrer une partie de [[MOOC:Compagnon Act15-s6|A15-s6 Multicast]] dans [[MOOC:Compagnon Act13-s7|A13-s7]], et le reste en annexe.
| P1
| JL
|style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C14
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act14-s7|A14-s7]]
| P1
| JL
|style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C15
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act20-s7|A20-s7]] : plan de la séquence. Rappel sur l'encapsulation de [[MOOC:Compagnon Act24-s6|A24-s6]].
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C16
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act21-s7|A21-s7]] : Ajout des extensions d'en-tête de [[MOOC:Compagnon_Act25-s6|A25-s6]] en annexe.
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C17
| Doc Compagnon
| Créer [[MOOC:Compagnon Act23-s7|A23-s7]] à partir de [[MOOC:Compagnon Act31-s7|A31]] et de [[MOOC:Annexe_Compagnon_Act31|Annexe A31]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C18
| Cours
| produire le verbatim des vidéos
| P1
| Tous (PA fait)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Janvier
|-
| C19
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act01]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C20
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act02]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C21
| Doc Compagnon
| Rédiger [[MOOC:Compagnon Act03]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C22
| Doc Compagnon
| Rédiger [[MOOC:Compagnon Act04]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C23
| Doc Compagnon
| Mettre les bonnes figures [[MOOC:Compagnon Act0x]]
| P1
| VV, PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
|}

== Portail FUN ==

{| border="1" cellpadding="10" cellspacing="0"
| style="background-color: #F99;" | A faire
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| style="background-color: #77FF77;" | OK
|}

{| border="1" cellpadding="8" cellspacing="1"
! #
! Objet
! Intitulé Tâche
! Priorité
! Intervenants
! Status
! Planification
|-
| F01
| Scenario
| MAJ de la [https://docs.google.com/spreadsheets/d/13jM-tsn6OcrlpkRgmq5h2EHfhwDV4Zu-Sc9HurclK2A/edit#gid=480308602 méta-scénarisation] pour la session 7
| P1
| BS (PA fait Seq4)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Janvier
|-
| F02
| Portail FUN
| Identifier les questions à reprendre dans [[MOOC:Table_des_corrections7|Table des corrections]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Janvier
|-
| F03
| Portail FUN
| Standardiser les termes de la barre de navigation des activités
| P2
| Tous (PA fait)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Février
|-
| F04
| Cours
| Béta tester le cours
| P1
| ???
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Novembre
|-
| F05
| TP
| MaJ GN3 + Tests
| P2
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Novembre
|-
| F06
| Cours
| [[MOOC:Table des corrections7|Traiter les questions avec un taux >10% ]]
| P1
| Tous (PA fait)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Novembre
|-
| F07
| Cours
| Vérifier le nombre de tentatives par Quiz.
| P1
| Tous
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Mars
|-
| F08
| Cours
| Mettre les liens des vidéos dans les Ax0.
| P1
| Tous
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Mars
|-
| F09
| Cours
| Rédiger les objectifs de chaque vidéo.
| P1
| Tous
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Mars
|-
|}

= Tâches terminées =

{| border="1" cellpadding="8" cellspacing="1"
! #
! Objet
! Intitulé Tâche
! Priorité
! Intervenants
! Status
! Planification
|-
| T05
| Doc Compagnon
| Renommer exA45 en [[MOOC:Compagnon Act44-s7|Act44]].
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Juin
|-
| T11
| Doc Compagnon
| Créer [[MOOC:Compagnon Act34-s7|A34-s7]] : Sécurité IPv6
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Juin
|-
| T12
| Doc Compagnon
| Renommer les activités de la séquence 1 en s7
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Juin
|-
| T18
| Scripts
| Script A11 [[MOOC:Verb11]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T19
| Scripts
| Script A12 [[MOOC:Verb12]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T20
| Scripts
| Script A13 [[MOOC:Verb13]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T21
| Scripts
| Script A14 [[MOOC:Verb14]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T22
| Scripts
| Script A21 [[MOOC:Verb21]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T23
| Scripts
| Script A22 [[MOOC:Verb22]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T24
| Scripts
| Script A23 [[MOOC:Verb23]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T25
| Scripts
| Script A24 [[MOOC:Verb24]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T26
| Scripts
| Script A31 [[MOOC:Verb31]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T27
| Scripts
| Script A32 [[MOOC:Verb32]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T28
| Scripts
| Script A33 [[MOOC:Verb33]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T29
| Scripts
| Script A34 [[MOOC:Verb34]]
| P1
| BS
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| Septembre
|-
| T30
| Scripts
| Script A40 [[MOOC:Verb40]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T31
| Scripts
| Script A41 [[MOOC:Verb41]]
| P1
| PA
| style="background-color:#77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T32
| Scripts
| Script A42 [[MOOC:Verb42]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T33
| Scripts
| Script A43 [[MOOC:Verb43]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T34
| Scripts
| Script A44 [[MOOC:Verb44]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
|}

MOOC:Taches Session 7

2022-02-25T17:47:12Z

Vveque: /* Doc Compagnon */

> [[MOOC:Accueil|MOOC]]>[[MOOC:Gestion_de_projet|Gestion de projet]] > Taches Session 7

= Tâches en cours =

== Doc Compagnon ==

{| border="1" cellpadding="10" cellspacing="0"
| style="background-color: #F99;" | A faire
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| style="background-color: #77FF77;" | OK
|}

{| border="1" cellpadding="8" cellspacing="1"
! #
! Objet
! Intitulé Tâche
! Priorité
! Intervenants
! Status
! Planification
|-
| G01
| Guide
| Mettre à jour le guide de rédaction pour une rédaction homogène
| P1
| Tous
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-
| G02
| Pilotage
| lisibilité du texte : identifier les passages qui gagnerait à être réécrits
| P1
| -
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-

| G03
| Pilotage
| Cadrage d'une activité type
| P1
| -
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-
| G04
| Pilotage
| Identifier les questions (et les réponses) du forum à intégrer dans le doc compagnon
| P1
| -
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Janvier
|-

| C01
| Doc Compagnon
| Nouvelle intro Seq4 dans [[MOOC:Compagnon Act40-s7|Act40]]
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C02
| Doc Compagnon
| [[MOOC:Compagnon Act41-s7|Act41]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C03
| Doc Compagnon
| [[MOOC:Compagnon Act42-s7|Act42]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C04
| Doc Compagnon
| [[MOOC:Compagnon Act43-s7|Act43]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C06
| Doc Compagnon
| Revoir la [[MOOC:Compagnon Act47|conclusion Seq4]] (cf [[MOOC:Réunion_20210503|Atelier Seq4]] )
| P1
| PA
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| Janvier
|-
| C07
| Doc Compagnon
| Rédiger [[MOOC:Compagnon Act03|Act03]] et [[MOOC:Compagnon Act04|Act04]] à partir de [[MOOC:Compagnon Act41|Act41]] session6
| P1
| VV
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Janvier
|-
| C08
| Doc Compagnon
| Compléter [[MOOC:Compagnon Act30-s7|A30]] (gestion des erreurs reportée en A23 ?!)
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C09
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act31-s7|A31]] : NDP (Multicast sollicité, Redirect?)
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C10
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act32-s7|A32]] : Reprendre DHCPv6 de [[MOOC:Compagnon Act34-s6|A34-s6]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C13
| Doc Compagnon
| Intégrer une partie de [[MOOC:Compagnon Act15-s6|A15-s6 Multicast]] dans [[MOOC:Compagnon Act13-s7|A13-s7]], et le reste en annexe.
| P1
| JL
|style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C14
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act14-s7|A14-s7]]
| P1
| JL
|style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C15
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act20-s7|A20-s7]] : plan de la séquence. Rappel sur l'encapsulation de [[MOOC:Compagnon Act24-s6|A24-s6]].
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C16
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act21-s7|A21-s7]] : Ajout des extensions d'en-tête de [[MOOC:Compagnon_Act25-s6|A25-s6]] en annexe.
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C17
| Doc Compagnon
| Créer [[MOOC:Compagnon Act23-s7|A23-s7]] à partir de [[MOOC:Compagnon Act31-s7|A31]] et de [[MOOC:Annexe_Compagnon_Act31|Annexe A31]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Janvier
|-
| C18
| Cours
| produire le verbatim des vidéos
| P1
| Tous (PA fait)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Janvier
|-
| C19
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act01]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C20
| Doc Compagnon
| Revoir [[MOOC:Compagnon Act02]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C21
| Doc Compagnon
| Rédiger [[MOOC:Compagnon Act03]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C22
| Doc Compagnon
| Rédiger [[MOOC:Compagnon Act04]]
| P1
| VV
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Février
|-
| C23
| Doc Compagnon
| Mettre les bonnes figures [[MOOC:Compagnon Act0x]]
| P1
| VV, PA
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Février
|-
|}

== Portail FUN ==

{| border="1" cellpadding="10" cellspacing="0"
| style="background-color: #F99;" | A faire
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| style="background-color: #77FF77;" | OK
|}

{| border="1" cellpadding="8" cellspacing="1"
! #
! Objet
! Intitulé Tâche
! Priorité
! Intervenants
! Status
! Planification
|-
| F01
| Scenario
| MAJ de la [https://docs.google.com/spreadsheets/d/13jM-tsn6OcrlpkRgmq5h2EHfhwDV4Zu-Sc9HurclK2A/edit#gid=480308602 méta-scénarisation] pour la session 7
| P1
| BS (PA fait Seq4)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Janvier
|-
| F02
| Portail FUN
| Identifier les questions à reprendre dans [[MOOC:Table_des_corrections7|Table des corrections]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Janvier
|-
| F03
| Portail FUN
| Standardiser les termes de la barre de navigation des activités
| P2
| Tous (PA fait)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Février
|-
| F04
| Cours
| Béta tester le cours
| P1
| ???
| style="background-color: #F99;" | A faire
| Novembre
|-
| F05
| TP
| MaJ GN3 + Tests
| P2
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Novembre
|-
| F06
| Cours
| [[MOOC:Table des corrections7|Traiter les questions avec un taux >10% ]]
| P1
| Tous (PA fait)
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Novembre
|-
| F07
| Cours
| Vérifier le nombre de tentatives par Quiz.
| P1
| Tous
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Mars
|-
| F08
| Cours
| Mettre les liens des vidéos dans les Ax0.
| P1
| Tous
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Mars
|-
| F09
| Cours
| Rédiger les objectifs de chaque vidéo.
| P1
| Tous
| style="background-color: #FFF200;" | En cours
| Mars
|-
|}

= Tâches terminées =

{| border="1" cellpadding="8" cellspacing="1"
! #
! Objet
! Intitulé Tâche
! Priorité
! Intervenants
! Status
! Planification
|-
| T05
| Doc Compagnon
| Renommer exA45 en [[MOOC:Compagnon Act44-s7|Act44]].
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Juin
|-
| T11
| Doc Compagnon
| Créer [[MOOC:Compagnon Act34-s7|A34-s7]] : Sécurité IPv6
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Juin
|-
| T12
| Doc Compagnon
| Renommer les activités de la séquence 1 en s7
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Juin
|-
| T18
| Scripts
| Script A11 [[MOOC:Verb11]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T19
| Scripts
| Script A12 [[MOOC:Verb12]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T20
| Scripts
| Script A13 [[MOOC:Verb13]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T21
| Scripts
| Script A14 [[MOOC:Verb14]]
| P1
| JL
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T22
| Scripts
| Script A21 [[MOOC:Verb21]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T23
| Scripts
| Script A22 [[MOOC:Verb22]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T24
| Scripts
| Script A23 [[MOOC:Verb23]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T25
| Scripts
| Script A24 [[MOOC:Verb24]]
| P1
| JPR
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T26
| Scripts
| Script A31 [[MOOC:Verb31]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T27
| Scripts
| Script A32 [[MOOC:Verb32]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T28
| Scripts
| Script A33 [[MOOC:Verb33]]
| P1
| BS
| style="background-color: #CCF;" | A valider
| Septembre
|-
| T29
| Scripts
| Script A34 [[MOOC:Verb34]]
| P1
| BS
| style="background-color: #FAA21A;" | Affecté
| Septembre
|-
| T30
| Scripts
| Script A40 [[MOOC:Verb40]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T31
| Scripts
| Script A41 [[MOOC:Verb41]]
| P1
| PA
| style="background-color:#77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T32
| Scripts
| Script A42 [[MOOC:Verb42]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T33
| Scripts
| Script A43 [[MOOC:Verb43]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
| T34
| Scripts
| Script A44 [[MOOC:Verb44]]
| P1
| PA
| style="background-color: #77FF77;" | OK
| Septembre
|-
|}

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:45:27Z

Vveque: /* Une cohabitation forcée */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. En IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines.

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

<center>
[[Image:04-fig1.png|500px|thumb|center|Figure 1 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

<center>
[[Image:04-fig3.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Scénario de transition IPv6 avec routeurs double pile.]]
</center>

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6 <ref>Baromètre annuel de la transition vers IPv6 en France (Nov. 2021) [https://www.arcep.fr/cartes-et-donnees/nos-publications-chiffrees/transition-ipv6/barometre-annuel-de-la-transition-vers-ipv6-en-france.html]</ref>, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6 (voir Fig.4). Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

<center>
[[Image:04-fig4-b.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués (voir Fig.5).

<center>
[[Image:04-fig5.png|500px|thumb|center|Figure 5 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
</center>

En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 6 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
<center>
[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 6 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
</center>

La figure 7<ref>RIPE NCC. [http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_LACNIC;s=_RIR_RIPE_NCC IPv6 Enabled Networks]</ref> montre le pourcentage des organisations annonçant un préfixe IPv6. L'Europe, de manière générale, est active dans le déploiement d'IPv6 et la Belgique en particulier <ref>Cole, P. (2016). ZDnet. [http://www.zdnet.fr/actualites/la-belgique-championne-du-monde-d-ipv6-bien-loin-devant-la-france-39839252.htm La Belgique championne du monde d'IPv6, bien loin devant la France !]</ref>. Pour suivre l'évolution de l'adoption d'IPv6, la page web de ''world ipv6 launch'' référence les mesures faites par différents opérateurs<ref>World IPv6 Launch [http://www.worldipv6launch.org/measurements/ IPv6 Measurements]</ref>.

<center>
[[Image:Ipv6-usable.png|500px|thumb|center|Figure 7 : Évolution du pourcentage d'organisations annonçant au moins un préfixe IPv6 par région.]]
</center>

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

L'adoption d'IPv6 est aussi une question de formation. Le protocole IPv6 n'est plus au stade expérimental ; il est indispensable pour un fonctionnement normal de l'Internet. Nous entendons par "normal", un fonctionnement respectant les principes fondateurs de l'Internet, dont celui du "bout-en-bout". Si les principes de ces deux versions d'IP sont très similaires, IPv4 adopte de plus en plus des principes non conventionnels pour continuer à fonctionner.

L'apprentissage du fonctionnement de l'Internet doit se faire de nos jours principalement avec IPv6, et accessoirement avec IPv4. Il faut rendre banale la nouvelle version du protocole IP.
Dans un article<ref>Huston, G. (2011). Cisco Internet Protocol Journal, Vol. 14, No. 1, pp. 14-21, March. [http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_14-1/ipj_14-1.pdf Transitional Myths]</ref>, Geof Huston dresse une liste de fausses assertions et de rumeurs pour justifier de ne pas commencer le travail de migration vers IPv6. Si ces fausses assertions circulent, elles démontrent à quel point le besoin de formation et d'information sur la situation de l'Internet est nécessaire. Nous espérons que ce cours contribuera à combler ce manque.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

File:04-fig4-b.png

2022-02-25T17:42:50Z

Vveque:

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:42:35Z

Vveque: /* Une cohabitation forcée */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. En IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines.

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

<center>
[[Image:04-fig1.png|500px|thumb|center|Figure 1 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

<center>
[[Image:04-fig3.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Scénario de transition IPv6 avec routeurs double pile.]]
</center>

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6 <ref> Baromètre annuel de la transition vers IPv6 en France. Nov. 2021. [https://www.arcep.fr/cartes-et-donnees/nos-publications-chiffrees/transition-ipv6/barometre-annuel-de-la-transition-vers-ipv6-en-france.html]</ref>, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6 (voir Fig.4). Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

<center>
[[Image:04-fig4-b.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués (voir Fig.5).

<center>
[[Image:04-fig5.png|500px|thumb|center|Figure 5 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
</center>

En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 6 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
<center>
[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 6 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
</center>

La figure 7<ref>RIPE NCC. [http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_LACNIC;s=_RIR_RIPE_NCC IPv6 Enabled Networks]</ref> montre le pourcentage des organisations annonçant un préfixe IPv6. L'Europe, de manière générale, est active dans le déploiement d'IPv6 et la Belgique en particulier <ref>Cole, P. (2016). ZDnet. [http://www.zdnet.fr/actualites/la-belgique-championne-du-monde-d-ipv6-bien-loin-devant-la-france-39839252.htm La Belgique championne du monde d'IPv6, bien loin devant la France !]</ref>. Pour suivre l'évolution de l'adoption d'IPv6, la page web de ''world ipv6 launch'' référence les mesures faites par différents opérateurs<ref>World IPv6 Launch [http://www.worldipv6launch.org/measurements/ IPv6 Measurements]</ref>.

<center>
[[Image:Ipv6-usable.png|500px|thumb|center|Figure 7 : Évolution du pourcentage d'organisations annonçant au moins un préfixe IPv6 par région.]]
</center>

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

L'adoption d'IPv6 est aussi une question de formation. Le protocole IPv6 n'est plus au stade expérimental ; il est indispensable pour un fonctionnement normal de l'Internet. Nous entendons par "normal", un fonctionnement respectant les principes fondateurs de l'Internet, dont celui du "bout-en-bout". Si les principes de ces deux versions d'IP sont très similaires, IPv4 adopte de plus en plus des principes non conventionnels pour continuer à fonctionner.

L'apprentissage du fonctionnement de l'Internet doit se faire de nos jours principalement avec IPv6, et accessoirement avec IPv4. Il faut rendre banale la nouvelle version du protocole IP.
Dans un article<ref>Huston, G. (2011). Cisco Internet Protocol Journal, Vol. 14, No. 1, pp. 14-21, March. [http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_14-1/ipj_14-1.pdf Transitional Myths]</ref>, Geof Huston dresse une liste de fausses assertions et de rumeurs pour justifier de ne pas commencer le travail de migration vers IPv6. Si ces fausses assertions circulent, elles démontrent à quel point le besoin de formation et d'information sur la situation de l'Internet est nécessaire. Nous espérons que ce cours contribuera à combler ce manque.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:38:33Z

Vveque: /* Une cohabitation forcée */

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{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. En IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines.

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

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[[Image:04-fig1.png|500px|thumb|center|Figure 1 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

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[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
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En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

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[[Image:04-fig3.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Scénario de transition IPv6 avec routeurs double pile.]]
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Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6 <ref> Baromètre annuel de la transition vers IPv6 en France. Nov. 2021. [https://www.arcep.fr/cartes-et-donnees/nos-publications-chiffrees/transition-ipv6/barometre-annuel-de-la-transition-vers-ipv6-en-france.html]</ref>, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6 (voir Fig.4). Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

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[[Image:04-fig4.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
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Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués (voir Fig.5).

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[[Image:04-fig5.png|500px|thumb|center|Figure 5 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
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En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 6 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
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[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 6 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
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La figure 7<ref>RIPE NCC. [http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_LACNIC;s=_RIR_RIPE_NCC IPv6 Enabled Networks]</ref> montre le pourcentage des organisations annonçant un préfixe IPv6. L'Europe, de manière générale, est active dans le déploiement d'IPv6 et la Belgique en particulier <ref>Cole, P. (2016). ZDnet. [http://www.zdnet.fr/actualites/la-belgique-championne-du-monde-d-ipv6-bien-loin-devant-la-france-39839252.htm La Belgique championne du monde d'IPv6, bien loin devant la France !]</ref>. Pour suivre l'évolution de l'adoption d'IPv6, la page web de ''world ipv6 launch'' référence les mesures faites par différents opérateurs<ref>World IPv6 Launch [http://www.worldipv6launch.org/measurements/ IPv6 Measurements]</ref>.

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[[Image:Ipv6-usable.png|500px|thumb|center|Figure 7 : Évolution du pourcentage d'organisations annonçant au moins un préfixe IPv6 par région.]]
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== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

L'adoption d'IPv6 est aussi une question de formation. Le protocole IPv6 n'est plus au stade expérimental ; il est indispensable pour un fonctionnement normal de l'Internet. Nous entendons par "normal", un fonctionnement respectant les principes fondateurs de l'Internet, dont celui du "bout-en-bout". Si les principes de ces deux versions d'IP sont très similaires, IPv4 adopte de plus en plus des principes non conventionnels pour continuer à fonctionner.

L'apprentissage du fonctionnement de l'Internet doit se faire de nos jours principalement avec IPv6, et accessoirement avec IPv4. Il faut rendre banale la nouvelle version du protocole IP.
Dans un article<ref>Huston, G. (2011). Cisco Internet Protocol Journal, Vol. 14, No. 1, pp. 14-21, March. [http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_14-1/ipj_14-1.pdf Transitional Myths]</ref>, Geof Huston dresse une liste de fausses assertions et de rumeurs pour justifier de ne pas commencer le travail de migration vers IPv6. Si ces fausses assertions circulent, elles démontrent à quel point le besoin de formation et d'information sur la situation de l'Internet est nécessaire. Nous espérons que ce cours contribuera à combler ce manque.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

File:04-fig5.png

2022-02-25T17:30:02Z

Vveque:

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Vveque:

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:27:46Z

Vveque: /* Une cohabitation forcée */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. En IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines.

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

<center>
[[Image:04-fig1.png|500px|thumb|center|Figure 1 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

<center>
[[Image:04-fig3.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Scénario de transition IPv6 avec routeurs double pile.]]
</center>

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6 (voir Fig.4). Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

<center>
[[Image:04-fig4.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués (voir Fig.5).

<center>
[[Image:04-fig5.png|500px|thumb|center|Figure 5 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
</center>

En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 6 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
<center>
[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 6 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
</center>

La figure 7<ref>RIPE NCC. [http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_LACNIC;s=_RIR_RIPE_NCC IPv6 Enabled Networks]</ref> montre le pourcentage des organisations annonçant un préfixe IPv6. L'Europe, de manière générale, est active dans le déploiement d'IPv6 et la Belgique en particulier <ref>Cole, P. (2016). ZDnet. [http://www.zdnet.fr/actualites/la-belgique-championne-du-monde-d-ipv6-bien-loin-devant-la-france-39839252.htm La Belgique championne du monde d'IPv6, bien loin devant la France !]</ref>. Pour suivre l'évolution de l'adoption d'IPv6, la page web de ''world ipv6 launch'' référence les mesures faites par différents opérateurs<ref>World IPv6 Launch [http://www.worldipv6launch.org/measurements/ IPv6 Measurements]</ref>.

<center>
[[Image:Ipv6-usable.png|500px|thumb|center|Figure 7 : Évolution du pourcentage d'organisations annonçant au moins un préfixe IPv6 par région.]]
</center>

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

L'adoption d'IPv6 est aussi une question de formation. Le protocole IPv6 n'est plus au stade expérimental ; il est indispensable pour un fonctionnement normal de l'Internet. Nous entendons par "normal", un fonctionnement respectant les principes fondateurs de l'Internet, dont celui du "bout-en-bout". Si les principes de ces deux versions d'IP sont très similaires, IPv4 adopte de plus en plus des principes non conventionnels pour continuer à fonctionner.

L'apprentissage du fonctionnement de l'Internet doit se faire de nos jours principalement avec IPv6, et accessoirement avec IPv4. Il faut rendre banale la nouvelle version du protocole IP.
Dans un article<ref>Huston, G. (2011). Cisco Internet Protocol Journal, Vol. 14, No. 1, pp. 14-21, March. [http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_14-1/ipj_14-1.pdf Transitional Myths]</ref>, Geof Huston dresse une liste de fausses assertions et de rumeurs pour justifier de ne pas commencer le travail de migration vers IPv6. Si ces fausses assertions circulent, elles démontrent à quel point le besoin de formation et d'information sur la situation de l'Internet est nécessaire. Nous espérons que ce cours contribuera à combler ce manque.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:25:34Z

Vveque: /* Une transition pas si simple */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. En IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines.

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

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[[Image:04-fig1.png|500px|thumb|center|Figure 1 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
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Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

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[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
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En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

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[[Image:04-fig3.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Scénario de transition IPv6 avec routeurs double pile.]]
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Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

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[[Image:04-fig4.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
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Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
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En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 3 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
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[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
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La figure 4<ref>RIPE NCC. [http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_LACNIC;s=_RIR_RIPE_NCC IPv6 Enabled Networks]</ref> montre le pourcentage des organisations annonçant un préfixe IPv6. L'Europe, de manière générale, est active dans le déploiement d'IPv6 et la Belgique en particulier <ref>Cole, P. (2016). ZDnet. [http://www.zdnet.fr/actualites/la-belgique-championne-du-monde-d-ipv6-bien-loin-devant-la-france-39839252.htm La Belgique championne du monde d'IPv6, bien loin devant la France !]</ref>. Pour suivre l'évolution de l'adoption d'IPv6, la page web de ''world ipv6 launch'' référence les mesures faites par différents opérateurs<ref>World IPv6 Launch [http://www.worldipv6launch.org/measurements/ IPv6 Measurements]</ref>.

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[[Image:Ipv6-usable.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Évolution du pourcentage d'organisations annonçant au moins un préfixe IPv6 par région.]]
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== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

L'adoption d'IPv6 est aussi une question de formation. Le protocole IPv6 n'est plus au stade expérimental ; il est indispensable pour un fonctionnement normal de l'Internet. Nous entendons par "normal", un fonctionnement respectant les principes fondateurs de l'Internet, dont celui du "bout-en-bout". Si les principes de ces deux versions d'IP sont très similaires, IPv4 adopte de plus en plus des principes non conventionnels pour continuer à fonctionner.

L'apprentissage du fonctionnement de l'Internet doit se faire de nos jours principalement avec IPv6, et accessoirement avec IPv4. Il faut rendre banale la nouvelle version du protocole IP.
Dans un article<ref>Huston, G. (2011). Cisco Internet Protocol Journal, Vol. 14, No. 1, pp. 14-21, March. [http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_14-1/ipj_14-1.pdf Transitional Myths]</ref>, Geof Huston dresse une liste de fausses assertions et de rumeurs pour justifier de ne pas commencer le travail de migration vers IPv6. Si ces fausses assertions circulent, elles démontrent à quel point le besoin de formation et d'information sur la situation de l'Internet est nécessaire. Nous espérons que ce cours contribuera à combler ce manque.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:25:20Z

Vveque: /* Une cohabitation forcée */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. En IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines.

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

<center>
[[Image:04-fig1.png|500px|thumb|center|Figure 1 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Scénario de transition IPv6 avec routeurs double pile.]]
</center>

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

<center>
[[Image:04-fig4.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
</center>

En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 3 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
<center>
[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
</center>

La figure 4<ref>RIPE NCC. [http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_LACNIC;s=_RIR_RIPE_NCC IPv6 Enabled Networks]</ref> montre le pourcentage des organisations annonçant un préfixe IPv6. L'Europe, de manière générale, est active dans le déploiement d'IPv6 et la Belgique en particulier <ref>Cole, P. (2016). ZDnet. [http://www.zdnet.fr/actualites/la-belgique-championne-du-monde-d-ipv6-bien-loin-devant-la-france-39839252.htm La Belgique championne du monde d'IPv6, bien loin devant la France !]</ref>. Pour suivre l'évolution de l'adoption d'IPv6, la page web de ''world ipv6 launch'' référence les mesures faites par différents opérateurs<ref>World IPv6 Launch [http://www.worldipv6launch.org/measurements/ IPv6 Measurements]</ref>.

<center>
[[Image:Ipv6-usable.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Évolution du pourcentage d'organisations annonçant au moins un préfixe IPv6 par région.]]
</center>

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

L'adoption d'IPv6 est aussi une question de formation. Le protocole IPv6 n'est plus au stade expérimental ; il est indispensable pour un fonctionnement normal de l'Internet. Nous entendons par "normal", un fonctionnement respectant les principes fondateurs de l'Internet, dont celui du "bout-en-bout". Si les principes de ces deux versions d'IP sont très similaires, IPv4 adopte de plus en plus des principes non conventionnels pour continuer à fonctionner.

L'apprentissage du fonctionnement de l'Internet doit se faire de nos jours principalement avec IPv6, et accessoirement avec IPv4. Il faut rendre banale la nouvelle version du protocole IP.
Dans un article<ref>Huston, G. (2011). Cisco Internet Protocol Journal, Vol. 14, No. 1, pp. 14-21, March. [http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_14-1/ipj_14-1.pdf Transitional Myths]</ref>, Geof Huston dresse une liste de fausses assertions et de rumeurs pour justifier de ne pas commencer le travail de migration vers IPv6. Si ces fausses assertions circulent, elles démontrent à quel point le besoin de formation et d'information sur la situation de l'Internet est nécessaire. Nous espérons que ce cours contribuera à combler ce manque.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:25:02Z

Vveque: /* Une transition pas si simple */

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{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. En IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines.

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

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[[Image:04-fig1.png|500px|thumb|center|Figure 1 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

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[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
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En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Scénario de transition IPv6 avec routeurs double pile.]]
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Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
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Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
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En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 3 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
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[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
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La figure 4<ref>RIPE NCC. [http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_LACNIC;s=_RIR_RIPE_NCC IPv6 Enabled Networks]</ref> montre le pourcentage des organisations annonçant un préfixe IPv6. L'Europe, de manière générale, est active dans le déploiement d'IPv6 et la Belgique en particulier <ref>Cole, P. (2016). ZDnet. [http://www.zdnet.fr/actualites/la-belgique-championne-du-monde-d-ipv6-bien-loin-devant-la-france-39839252.htm La Belgique championne du monde d'IPv6, bien loin devant la France !]</ref>. Pour suivre l'évolution de l'adoption d'IPv6, la page web de ''world ipv6 launch'' référence les mesures faites par différents opérateurs<ref>World IPv6 Launch [http://www.worldipv6launch.org/measurements/ IPv6 Measurements]</ref>.

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[[Image:Ipv6-usable.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Évolution du pourcentage d'organisations annonçant au moins un préfixe IPv6 par région.]]
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== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

L'adoption d'IPv6 est aussi une question de formation. Le protocole IPv6 n'est plus au stade expérimental ; il est indispensable pour un fonctionnement normal de l'Internet. Nous entendons par "normal", un fonctionnement respectant les principes fondateurs de l'Internet, dont celui du "bout-en-bout". Si les principes de ces deux versions d'IP sont très similaires, IPv4 adopte de plus en plus des principes non conventionnels pour continuer à fonctionner.

L'apprentissage du fonctionnement de l'Internet doit se faire de nos jours principalement avec IPv6, et accessoirement avec IPv4. Il faut rendre banale la nouvelle version du protocole IP.
Dans un article<ref>Huston, G. (2011). Cisco Internet Protocol Journal, Vol. 14, No. 1, pp. 14-21, March. [http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_14-1/ipj_14-1.pdf Transitional Myths]</ref>, Geof Huston dresse une liste de fausses assertions et de rumeurs pour justifier de ne pas commencer le travail de migration vers IPv6. Si ces fausses assertions circulent, elles démontrent à quel point le besoin de formation et d'information sur la situation de l'Internet est nécessaire. Nous espérons que ce cours contribuera à combler ce manque.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:24:26Z

Vveque: /* Un système d'adressage avec une capacité immense */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. En IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines.

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

<center>
[[Image:04-fig1.png|500px|thumb|center|Figure 1 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
</center>

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
</center>

En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 3 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
<center>
[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
</center>

La figure 4<ref>RIPE NCC. [http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_LACNIC;s=_RIR_RIPE_NCC IPv6 Enabled Networks]</ref> montre le pourcentage des organisations annonçant un préfixe IPv6. L'Europe, de manière générale, est active dans le déploiement d'IPv6 et la Belgique en particulier <ref>Cole, P. (2016). ZDnet. [http://www.zdnet.fr/actualites/la-belgique-championne-du-monde-d-ipv6-bien-loin-devant-la-france-39839252.htm La Belgique championne du monde d'IPv6, bien loin devant la France !]</ref>. Pour suivre l'évolution de l'adoption d'IPv6, la page web de ''world ipv6 launch'' référence les mesures faites par différents opérateurs<ref>World IPv6 Launch [http://www.worldipv6launch.org/measurements/ IPv6 Measurements]</ref>.

<center>
[[Image:Ipv6-usable.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Évolution du pourcentage d'organisations annonçant au moins un préfixe IPv6 par région.]]
</center>

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

L'adoption d'IPv6 est aussi une question de formation. Le protocole IPv6 n'est plus au stade expérimental ; il est indispensable pour un fonctionnement normal de l'Internet. Nous entendons par "normal", un fonctionnement respectant les principes fondateurs de l'Internet, dont celui du "bout-en-bout". Si les principes de ces deux versions d'IP sont très similaires, IPv4 adopte de plus en plus des principes non conventionnels pour continuer à fonctionner.

L'apprentissage du fonctionnement de l'Internet doit se faire de nos jours principalement avec IPv6, et accessoirement avec IPv4. Il faut rendre banale la nouvelle version du protocole IP.
Dans un article<ref>Huston, G. (2011). Cisco Internet Protocol Journal, Vol. 14, No. 1, pp. 14-21, March. [http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_14-1/ipj_14-1.pdf Transitional Myths]</ref>, Geof Huston dresse une liste de fausses assertions et de rumeurs pour justifier de ne pas commencer le travail de migration vers IPv6. Si ces fausses assertions circulent, elles démontrent à quel point le besoin de formation et d'information sur la situation de l'Internet est nécessaire. Nous espérons que ce cours contribuera à combler ce manque.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:17:45Z

Vveque: /* Motivations */

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{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. En IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines.

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

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[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

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[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
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En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
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Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
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Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
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En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 3 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
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[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
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La figure 4<ref>RIPE NCC. [http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_LACNIC;s=_RIR_RIPE_NCC IPv6 Enabled Networks]</ref> montre le pourcentage des organisations annonçant un préfixe IPv6. L'Europe, de manière générale, est active dans le déploiement d'IPv6 et la Belgique en particulier <ref>Cole, P. (2016). ZDnet. [http://www.zdnet.fr/actualites/la-belgique-championne-du-monde-d-ipv6-bien-loin-devant-la-france-39839252.htm La Belgique championne du monde d'IPv6, bien loin devant la France !]</ref>. Pour suivre l'évolution de l'adoption d'IPv6, la page web de ''world ipv6 launch'' référence les mesures faites par différents opérateurs<ref>World IPv6 Launch [http://www.worldipv6launch.org/measurements/ IPv6 Measurements]</ref>.

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[[Image:Ipv6-usable.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Évolution du pourcentage d'organisations annonçant au moins un préfixe IPv6 par région.]]
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== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

L'adoption d'IPv6 est aussi une question de formation. Le protocole IPv6 n'est plus au stade expérimental ; il est indispensable pour un fonctionnement normal de l'Internet. Nous entendons par "normal", un fonctionnement respectant les principes fondateurs de l'Internet, dont celui du "bout-en-bout". Si les principes de ces deux versions d'IP sont très similaires, IPv4 adopte de plus en plus des principes non conventionnels pour continuer à fonctionner.

L'apprentissage du fonctionnement de l'Internet doit se faire de nos jours principalement avec IPv6, et accessoirement avec IPv4. Il faut rendre banale la nouvelle version du protocole IP.
Dans un article<ref>Huston, G. (2011). Cisco Internet Protocol Journal, Vol. 14, No. 1, pp. 14-21, March. [http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_14-1/ipj_14-1.pdf Transitional Myths]</ref>, Geof Huston dresse une liste de fausses assertions et de rumeurs pour justifier de ne pas commencer le travail de migration vers IPv6. Si ces fausses assertions circulent, elles démontrent à quel point le besoin de formation et d'information sur la situation de l'Internet est nécessaire. Nous espérons que ce cours contribuera à combler ce manque.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:11:31Z

Vveque: /* IPv6 : un passage obligé */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
</center>

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
</center>

En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 3 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
<center>
[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
</center>

La figure 4<ref>RIPE NCC. [http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_LACNIC;s=_RIR_RIPE_NCC IPv6 Enabled Networks]</ref> montre le pourcentage des organisations annonçant un préfixe IPv6. L'Europe, de manière générale, est active dans le déploiement d'IPv6 et la Belgique en particulier <ref>Cole, P. (2016). ZDnet. [http://www.zdnet.fr/actualites/la-belgique-championne-du-monde-d-ipv6-bien-loin-devant-la-france-39839252.htm La Belgique championne du monde d'IPv6, bien loin devant la France !]</ref>. Pour suivre l'évolution de l'adoption d'IPv6, la page web de ''world ipv6 launch'' référence les mesures faites par différents opérateurs<ref>World IPv6 Launch [http://www.worldipv6launch.org/measurements/ IPv6 Measurements]</ref>.

<center>
[[Image:Ipv6-usable.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Évolution du pourcentage d'organisations annonçant au moins un préfixe IPv6 par région.]]
</center>

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

L'adoption d'IPv6 est aussi une question de formation. Le protocole IPv6 n'est plus au stade expérimental ; il est indispensable pour un fonctionnement normal de l'Internet. Nous entendons par "normal", un fonctionnement respectant les principes fondateurs de l'Internet, dont celui du "bout-en-bout". Si les principes de ces deux versions d'IP sont très similaires, IPv4 adopte de plus en plus des principes non conventionnels pour continuer à fonctionner.

L'apprentissage du fonctionnement de l'Internet doit se faire de nos jours principalement avec IPv6, et accessoirement avec IPv4. Il faut rendre banale la nouvelle version du protocole IP.
Dans un article<ref>Huston, G. (2011). Cisco Internet Protocol Journal, Vol. 14, No. 1, pp. 14-21, March. [http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_14-1/ipj_14-1.pdf Transitional Myths]</ref>, Geof Huston dresse une liste de fausses assertions et de rumeurs pour justifier de ne pas commencer le travail de migration vers IPv6. Si ces fausses assertions circulent, elles démontrent à quel point le besoin de formation et d'information sur la situation de l'Internet est nécessaire. Nous espérons que ce cours contribuera à combler ce manque.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:08:58Z

Vveque: /* Une cohabitation forcée */

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{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

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[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

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[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
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En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
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Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
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Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
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En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 3 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
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[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
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La figure 4<ref>RIPE NCC. [http://v6asns.ripe.net/v/6?s=_ALL;s=_RIR_APNIC;s=_RIR_AfriNIC;s=_RIR_ARIN;s=_RIR_LACNIC;s=_RIR_RIPE_NCC IPv6 Enabled Networks]</ref> montre le pourcentage des organisations annonçant un préfixe IPv6. L'Europe, de manière générale, est active dans le déploiement d'IPv6 et la Belgique en particulier <ref>Cole, P. (2016). ZDnet. [http://www.zdnet.fr/actualites/la-belgique-championne-du-monde-d-ipv6-bien-loin-devant-la-france-39839252.htm La Belgique championne du monde d'IPv6, bien loin devant la France !]</ref>. Pour suivre l'évolution de l'adoption d'IPv6, la page web de ''world ipv6 launch'' référence les mesures faites par différents opérateurs<ref>World IPv6 Launch [http://www.worldipv6launch.org/measurements/ IPv6 Measurements]</ref>.

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[[Image:Ipv6-usable.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Évolution du pourcentage d'organisations annonçant au moins un préfixe IPv6 par région.]]
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== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:07:49Z

Vveque: /* Une cohabitation forcée */

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{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
</center>

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
</center>

En 2015, l'usage d'IPv6 vu par les serveurs de Google est proche de 7 %. La figure 3 montre l'évolution des usages<ref>Google. Statistics. [http://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=ipv6-adoption IPv6 Adoption]</ref>. Cette courbe montre un doublement de l'adoption d'IPv6 tous les ans depuis 2010.
Les utilisateurs de Google peuvent émettre des requêtes en IPv6 s'ils ont un accès IPv6 offert par leur fournisseur d'accès à Internet. En aout 2016, aux USA, IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook<ref>Col P. (2016) ZDNet. [http://www.zdnet.fr/actualites/ipv6-represente-plus-de-la-moitie-du-trafic-mobile-vers-facebook-aux-usa-39840834.htm IPv6 représente plus de la moitié du trafic mobile vers Facebook aux USA]</ref>.
<center>
[[Image:Google.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Évolution du pourcentage de requêtes reçues en IPv6 par Google.]]
</center>

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:05:03Z

Vveque: /* D'IPv4 à IPv6 */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

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[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== De IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
</center>

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
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== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T17:04:41Z

Vveque: /* Une simplification des fonctions d’IP */

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{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole. Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées, d'autres ont été supprimées.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' n'est plus présent dans l'en-tête IPv6.

La fonction de fragmentation d’un paquet par le routeur a été elle aussi supprimée. Cette fonction a pour but d’adapter la taille du paquet à celle de la trame du réseau suivant. Cela signifie que lorsque le routeur veut envoyer un paquet qui est plus grand que la taille de la trame, il doit fragmenter ce paquet et ainsi l’envoyer dans plusieurs trames consécutives. Les différents fragments sont identifiés pour permettre en réception de reconstituer le paquet initial. La fragmentation a de multiples inconvénients qui sont l’accroissement du temps de traitement du paquet par le routeur, une probabilité plus importante de perte de paquets puisque un seul frgment perdu entraîne la perte de tout le paquet et enfin, en réception, la mémorisation des fragments, leur éventuel remise en ordre avant la livraison à la couche supérieure. Pour éviter la fragmentation par les routeurs, le protocole IPv6 préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille. Les trois champs de l’en-tête dédiés à cette fonction ont donc été supprimés.

Un inconvénient d'IPv4 est qu'il n'y a aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Avec IPv4, il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans la trame. Pour éviter cette recherche, IPv6 fournit l'auto-configuration d'adresse réseau à partir de l'adresse physique.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.

== D'IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
</center>

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
</center>

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T16:51:12Z

Vveque: /* Une simplification des fonctions d’IP */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; le champ ''checksum'' a été supprimé de l'en-tête.

La fragmentation d'un paquet lorsqu'il arrive dans un réseau où les trames sont trop petites pour l'encapsuler est aussi évité par IPv6. Le protocole préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.


Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées. Ainsi, selon le principe d'indépendance entre les couches du modèle protocolaire, il n'y a en IP aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or, l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans le champ de données de la trame. Ce mécanisme de mise en correspondance de l'adresse réseau et de l'adresse de niveau liaison a été redéfini en IPv6 pour le rendre plus sobre et plus efficace qu'en IPv4.

== D'IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
</center>

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
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Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
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== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T16:43:36Z

Vveque: /* Un système d'adressage avec une capacité immense */

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{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par un ":", comme le montre l'exemple de la figure 2.

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[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
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Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

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[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
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En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; on a supprimé le ''checksum'' de l'en-tête.

La fragmentation d'un paquet lorsqu'il arrive dans un réseau où les trames sont trop petites pour l'encapsuler est aussi évité par IPv6. Le protocole préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.


Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées. Ainsi, selon le principe d'indépendance entre les couches du modèle protocolaire, il n'y a en IP aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or, l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans le champ de données de la trame. Ce mécanisme de mise en correspondance de l'adresse réseau et de l'adresse de niveau liaison a été redéfini en IPv6 pour le rendre plus sobre et plus efficace qu'en IPv4.

== D'IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
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Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
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Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
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== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

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Vveque: /* Un système d'adressage avec une capacité immense */

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{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions). Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

La notation d'une adresse IPv6 se fait maintenant en hexadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par'':'', comme le monte l'exemple de la figure 2.
<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
</center>

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

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[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; on a supprimé le ''checksum'' de l'en-tête.

La fragmentation d'un paquet lorsqu'il arrive dans un réseau où les trames sont trop petites pour l'encapsuler est aussi évité par IPv6. Le protocole préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.


Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées. Ainsi, selon le principe d'indépendance entre les couches du modèle protocolaire, il n'y a en IP aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or, l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans le champ de données de la trame. Ce mécanisme de mise en correspondance de l'adresse réseau et de l'adresse de niveau liaison a été redéfini en IPv6 pour le rendre plus sobre et plus efficace qu'en IPv4.

== D'IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
</center>

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
</center>

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T16:36:13Z

Vveque: /* Un système d'adressage avec une capacité immense */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions).

Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

<center>
[[Image:04-fig2.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

La notation d'une adresse IPv6 se fait cette en héxadécimal, codé sur 16 bits. Une adresse IPv6 est alors représenté par 8 mots de 2 octets séparés par'':'', comme le monte l'exemple de la figure 3.
<center>
[[Image:04-fig3.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Exemple d'adresse IPv6 notée en héxadécimal.]]
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En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; on a supprimé le ''checksum'' de l'en-tête.

La fragmentation d'un paquet lorsqu'il arrive dans un réseau où les trames sont trop petites pour l'encapsuler est aussi évité par IPv6. Le protocole préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.


Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées. Ainsi, selon le principe d'indépendance entre les couches du modèle protocolaire, il n'y a en IP aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or, l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans le champ de données de la trame. Ce mécanisme de mise en correspondance de l'adresse réseau et de l'adresse de niveau liaison a été redéfini en IPv6 pour le rendre plus sobre et plus efficace qu'en IPv4.

== D'IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
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Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
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Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
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== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T16:31:24Z

Vveque: /* Une transition pas si simple */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions).

Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
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En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; on a supprimé le ''checksum'' de l'en-tête.

La fragmentation d'un paquet lorsqu'il arrive dans un réseau où les trames sont trop petites pour l'encapsuler est aussi évité par IPv6. Le protocole préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.


Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées. Ainsi, selon le principe d'indépendance entre les couches du modèle protocolaire, il n'y a en IP aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or, l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans le champ de données de la trame. Ce mécanisme de mise en correspondance de l'adresse réseau et de l'adresse de niveau liaison a été redéfini en IPv6 pour le rendre plus sobre et plus efficace qu'en IPv4.

== D'IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Transition IPv6 en double pile.]]
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Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
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Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
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== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T16:29:36Z

Vveque: /* Un système d'adressage avec une capacité immense */

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{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions).

Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 2 : Format de l'adresse IPv6.]]
</center>

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; on a supprimé le ''checksum'' de l'en-tête.

La fragmentation d'un paquet lorsqu'il arrive dans un réseau où les trames sont trop petites pour l'encapsuler est aussi évité par IPv6. Le protocole préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.


Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées. Ainsi, selon le principe d'indépendance entre les couches du modèle protocolaire, il n'y a en IP aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or, l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans le champ de données de la trame. Ce mécanisme de mise en correspondance de l'adresse réseau et de l'adresse de niveau liaison a été redéfini en IPv6 pour le rendre plus sobre et plus efficace qu'en IPv4.

== D'IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

<center>
[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
</center>

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T16:21:33Z

Vveque: /* Une cohabitation forcée */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions).

Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; on a supprimé le ''checksum'' de l'en-tête.

La fragmentation d'un paquet lorsqu'il arrive dans un réseau où les trames sont trop petites pour l'encapsuler est aussi évité par IPv6. Le protocole préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.


Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées. Ainsi, selon le principe d'indépendance entre les couches du modèle protocolaire, il n'y a en IP aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or, l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans le champ de données de la trame. Ce mécanisme de mise en correspondance de l'adresse réseau et de l'adresse de niveau liaison a été redéfini en IPv6 pour le rendre plus sobre et plus efficace qu'en IPv4.

== D'IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.

Cette figure, tirée de ce rapport, montre bien l'état d'avancement de la transition IPV6 au niveau des différents acteurs de l'Internet.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 3 : Etat de la transition vers IPv6 selon les acteurs [ARCEP].]]
</center>

Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

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[[Image:04-fig.png|500px|thumb|center|Figure 4 : Carte de l'adoption d'IPv6 par CISCO.]]
</center>

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T16:08:40Z

Vveque: /* Un système d'adressage avec une capacité immense */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions).

Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, il est aussi possible de dériver l'adresse IPv6 de l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; on a supprimé le ''checksum'' de l'en-tête.

La fragmentation d'un paquet lorsqu'il arrive dans un réseau où les trames sont trop petites pour l'encapsuler est aussi évité par IPv6. Le protocole préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.


Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées. Ainsi, selon le principe d'indépendance entre les couches du modèle protocolaire, il n'y a en IP aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or, l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans le champ de données de la trame. Ce mécanisme de mise en correspondance de l'adresse réseau et de l'adresse de niveau liaison a été redéfini en IPv6 pour le rendre plus sobre et plus efficace qu'en IPv4.

== D'IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.



Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T16:05:26Z

Vveque: /* Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

=== Un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions).

Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, cela marche aussi avec l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; on a supprimé le ''checksum'' de l'en-tête.

La fragmentation d'un paquet lorsqu'il arrive dans un réseau où les trames sont trop petites pour l'encapsuler est aussi évité par IPv6. Le protocole préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.


Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées. Ainsi, selon le principe d'indépendance entre les couches du modèle protocolaire, il n'y a en IP aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or, l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans le champ de données de la trame. Ce mécanisme de mise en correspondance de l'adresse réseau et de l'adresse de niveau liaison a été redéfini en IPv6 pour le rendre plus sobre et plus efficace qu'en IPv4.

== D'IPv4 à IPv6 ==

=== Une transition pas si simple ===

IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== Une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.



Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T15:58:38Z

Vveque: /* Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivations ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4. Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.


La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le [RFC 7368] en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Ainsi, en IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Au contraire, avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement. Ce qui est très intéressant lorsque le réseau comporte un grand parc de machines,

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6. Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé. Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

Depuis le premier RFC sur IPv6 publié en décembre 1995, la version IPv6 a quitté les laboratoires. L'étape de standardisation des protocoles de base de IPv6 (''core specs'') est achevée depuis le début des années 2000.
La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et transparentes aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

===un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions).

Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, cela marche aussi avec l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; on a supprimé le ''checksum'' de l'en-tête.

La fragmentation d'un paquet lorsqu'il arrive dans un réseau où les trames sont trop petites pour l'encapsuler est aussi évité par IPv6. Le protocole préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.


Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées. Ainsi, selon le principe d'indépendance entre les couches du modèle protocolaire, il n'y a en IP aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or, l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans le champ de données de la trame. Ce mécanisme de mise en correspondance de l'adresse réseau et de l'adresse de niveau liaison a été redéfini en IPv6 pour le rendre plus sobre et plus efficace qu'en IPv4.

== IPv4 à IPv6 ==

=== une transition pas si simple ===
IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.



Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T15:48:03Z

Vveque: /* Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? */

__NOTOC__


{{TODO|Reprendre les paragraphes IPv6 de [[MOOC:Compagnon_Act03]] et des éléments historiques de [[La_standardisation_d'IPv6]]}}

= Activité 04 : Pourquoi IPv6 ? =

== Motivation ==

Le problème de pénurie des adresses Internet est principalement dû à l'explosion de la demande qui dépasse largement la capacité d'adressage IPv4.Ce problème qui est devenu critique ces dernières années, milite pour l’adoption rapide d’IPv6. En effet, il faut aujourd'hui un grand espace d'adressage pour adresser tous les appareils connectés et par la suite, les futurs objets connectés issus des applications IoT. Dépasser la pénurie d'adresses, c'est aussi ouvrir la voie à de nouveaux services, à de nouveaux acteurs innovants, c'est créer de nouveaux marchés pour de nouveaux besoins. Le passage à IPv6 devient une nécessité car, en attribuant une adresse à chaque nœud du réseau, la connectivité en IPv6 retrouve les principes qui ont fait le succès du fonctionnement de l'Internet.
%, et notamment celui du "bout-en-bout".
La technologie de l'infrastructure de communication retrouve sa simplicité originelle. Il n'est pas soutenable que la croissance du réseau s'effectue avec une complexité croissante comme avec IPv4. Tout ceci est bien connu et cette évolution est qualifiée par "non passage au facteur d'échelle" (''not scalable''). Ainsi, avec cette simplicité retrouvée, de nouveaux champs d'application s'ouvrent à l'Internet en IPv6. Le RFC 7368 en donne une illustration avec la domotique.

En plus de la simplicité retrouvée, IPv6 apporte de nouvelles fonctionnalités, comme la configuration automatique d'un réseau. Avec IPv6, le réseau peut se gérer uniquement au niveau des routeurs, les stations construisant leurs adresses automatiquement, alors qu'avec IPv4, chaque équipement doit se voir attribuer une adresse et obtenir sa configuration depuis un serveur qui reste à gérer. Pour les réseaux avec un grand parc de machines, c'est d'autant plus intéressant.

Geof Huston dans l'article<ref>Huston, G. (2015) The ISP Column. [http://www.potaroo.net/ispcol/2015-04/iotst.html The Internet of Stupid Things]</ref> ajoute un autre argument lié à la sécurité dans l'Internet des objets. Comme un balayage de l'espace d'adressage IPv4 prend 5 minutes, un objet peut être victime d'une action "pirate". En IPv6, l'espace d'adressage est si grand qu'il est impossible de balayer tout un réseau pour trouver les adresses utilisées, ce qui rend les nœuds quasiment indétectables. En effet, il faut 41 000 ans en IPv6 pour balayer exhaustivement un préfixe /64. Cette caractéristique sur la taille rend IPv6 indispensable pour l'Internet des objets car elle rend les objets indétectables par un simple sondage, tout en les laissant accessibles. En pratique, le RFC 7707 montre que cette affirmation n'est pas si vraie. Les adresses IPv6 peuvent être attribuées selon des conventions d'adressage comme "utiliser l'identifiant 1 pour le routeur". Des stratégies de balayage "malin" peuvent débusquer les nœuds dans un réseau. La connaissance à priori du constructeur des interfaces réseaux, donc de son identifiant OUI (Organisationnally Unique Identifier) réduira l'espace des identifiants d'interface (IID) de 64 à 24 bits, par exemple. Dissimuler les adresses IP des nœuds devient de la sécurité par l'obscurité : cela peut ralentir l'attaquant, mais cela ne doit certainement pas être utilisé comme unique moyen de défense car, tôt ou tard, l'attaquant trouvera ces adresses. Il n'en reste pas moins que le balayage est bien plus facile et rapide en IPv4 qu'en IPv6.

Nous allons introduire les points clés de la nouvelle version du protocole d'interconnexion IP : le protocole IPv6.

Nous expliquerons pourquoi il y a beaucoup plus d'adresses et comment le protocole IP a été simplifié et modernisé.

Les deux protocoles étant différents, le passage d'IPv4 à IPv6 a fait l'objet de scénarios spécifiés dans des RFC. Un grand nombre d'équipements et de services reposent toujours sur IPv4 et une cohabitation s'est installée pour encore de nombreuses années. Néanmoins, IPv6 est un passage obligé pour l'Internet du 21e siècle.

== IPv6 : une nouvelle version d'IP ==

La nouvelle version d'IP reprend ses principes fondateurs : encapsulation des données dans des paquets, adresses source et destination dans l'en-tête, transfert en mode datagramme, routage paquet par paquet.

Le réseau utilise des équipements intermédiaires simples et agnostiques aux données transférées. Il n'effectue aucune reprise sur erreurs et tout le contrôle est reporté sur les extrémités dans d'autres protocoles. L'adressage est toujours hiérarchique mais de nouveaux niveaux sont ajoutés à la demande.

Deux points clés permettent à IPv6 de résoudre les problèmes que nous avons évoqués dans les activités précédentes :

* IPv6 offre une adresse plus longue qui passe de 32 bits à 128 bits. Cette capacité immense va résoudre la pénurie à très long terme ;
* les concepteurs d'IPv6 ont voulu moderniser le protocole par la même occasion pour prendre en compte de nouveaux besoins qui n'avaient pas été envisagés dans les années 70-80.

Par exemple, il n'avait pas été imaginé le développement de la diffusion de chaînes de télévision sur Internet. Dans IPv6, la diffusion à un groupe de récepteurs, le ''multicast'', a été défini dès le départ.

===un système d'adressage avec une capacité immense ===

L'espace d'adressage IPv6 a une capacité immense. Une adresse IPv6 est longue de 128 bits (16 octets), contre 32 bits pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 × 1038 adresses (soit plus de 340 sextillions).

Pour reprendre l'image usuelle, on aurait plus de 667 millions d'adresses IPv6 par millimètre carré de surface terrestre.

Le format de l'adresse est hiérarchique avec de multiples niveaux. L'opérateur dispose d'un bloc d'adresses plus long qui lui donne plus de liberté pour allouer des sous-blocs. On peut découper par exemple l'adresse en 4 champs qui sont :
* le préfixe FAI ;
* le préfixe de réseau ;
* le préfixe de sous-réseau ;
* et l'adresse hôte.

En IPv6, l'auto-configuration d'adresse permet à un hôte d'utiliser son adresse physique ou MAC pour créer son adresse réseau. Pour réaliser la transition en douceur, cela marche aussi avec l'adresse IPv4. De nouvelles fonctionnalités définissent des adresses génériques pour, par exemple, trouver immédiatement le serveur DNS sur un réseau, ou n'importe quel autre service.

=== Une simplification des fonctions d’IP ===

La conception d'IPv6 est aussi l'occasion de dépoussiérer le protocole.

Ainsi, la protection des erreurs du paquet IPv4 par un ''checksum'' est finalement inutile puisque déjà réalisée au niveau liaison ; on a supprimé le ''checksum'' de l'en-tête.

La fragmentation d'un paquet lorsqu'il arrive dans un réseau où les trames sont trop petites pour l'encapsuler est aussi évité par IPv6. Le protocole préconise d'apprendre la taille minimale de paquet supportée '''sur tout le chemin''' et ainsi, d'envoyer des paquets de la bonne taille.

Le protocole IPv4 ayant été conçu il y a 40 ans, de nouveaux usages sont apparus qu'il a fallu ajouter de manière artificielle. Dans IPv6, il sera possible d'ajouter de nouvelles fonctionnalités assez facilement grâce aux extensions d'en-tête.


Fort de l'expérience acquise avec IPv4, certaines fonctions d'IP on été redéfinies et optimisées. Ainsi, selon le principe d'indépendance entre les couches du modèle protocolaire, il n'y a en IP aucune relation entre les adresses de niveau réseau et de niveau liaison. Or, l'adresse physique est nécessaire pour transmettre la trame qui contient le paquet. Il faut donc chercher et récupérer cette adresse physique avant d'encapsuler le paquet dans le champ de données de la trame. Ce mécanisme de mise en correspondance de l'adresse réseau et de l'adresse de niveau liaison a été redéfini en IPv6 pour le rendre plus sobre et plus efficace qu'en IPv4.

== IPv4 à IPv6 ==

=== une transition pas si simple ===
IPv4 et IPv6 sont des protocoles différents : les adresses ainsi que le format des paquets n'ont pas la même structure. De fait, les deux technologies vont cohabiter sur Internet, chacune dans un plan d'adressage différent. Ceci a pour conséquence que la communication entre un hôte IPv4 et un hôte IPv6 ne peut pas se faire directement. Pour connecter tous les utilisateurs de manière transparente, les routeurs et les hôtes devront avoir une connectivité IPv4 et IPv6. On parle de double pile. Les équipements disposent alors à la fois d'une adresse IPv4 et d'une adresse IPv6.

Lorsqu'une des connectivités est manquante, il est possible de recourir à des solution de tunnels. Un tunnel permet à deux hôtes IPv4 de communiquer au travers d'un réseau IPv6, ou inversement. Cependant, il faut noter que le recours à un mécanisme de tunnels est complexe et nuit aux performances.

D'autres scénarios de transition ont été étudiés et sont spécifiés dans plusieurs RFC.

=== une cohabitation forcée ===

Le premier standard IPv6 date de 1995 et a été amélioré et complété durant une dizaine d'années. Depuis, la transition vers IPv6 n'est toujours pas finie alors même que les opérateurs ont quasiment tous épuisé leurs adresses IPv4.

En France, dans son baromètre annuel de la transition vers IPv6, l'ARCEP pointe les nombreux freins au déploiement généralisé d'IPV6. Les causes sont multiples car cette transition nécessite des compétences techniques et des ressources adaptées. C'est un vrai projet. Et ce rapport met en évidence le rôle joué dans cette transition par les multiples acteurs de l'Internet : fournisseurs d'accès, hébergeurs de contenus, opérateurs mobiles, équipementiers, services DNS, réseau de transit et terminaux.



Les équipementiers (ou fabricants de routeurs), les systèmes d'exploitation et les terminaux ont achevé leur mise en conformité avec les standards d'IPv6. Pour d'autres acteurs, comme les opérateurs, l'adoption d'IPv6 est plus longue. Carton rouge aux hébergeurs dont l'adoption d'IPv6 reste encore assez faible.

Sur le plan international, la situation est aussi différente selon les pays. Les Etats-unis, le Canada et quelques pays d'Europe ont largement déployé IPv6. Cependant, en majorité, les pays sont encore très faiblement impliqués.

== IPv6 : un passage obligé ==

Restons optimistes cependant car les nouveaux services ou les nouveaux usages se tournent de plus en plus vers IPv6 car ils ne trouvent pas dans IPv4 les solutions techniques nécessaires à leur développement.

Les distributeurs de contenus qui déploient une infrastructure de caches répartis sur tout l'Internet ont besoin de beaucoup de flexibilité, de beaucoup de bande passante et d'une latence faible. Les nouveaux réseaux d'accès sont de plus en plus en IPv6. Enfin, l'Internet des objets, les villes intelligentes ou les réseaux de véhicules ne peuvent se développer qu'en IPv6.

== Conclusion ==

Pour conclure, l'heure de la pénurie d'adresses IPv4 a sonné depuis quelques années et IPv6 est un passage obligé pour développer les nouveaux usages et simplifier le fonctionnement du réseau. IPv6 est le protocole de l’Internet du 21e siècle. Il est incontournable. L'IoT (''Internet of Things'') et les nouveaux usages seront les moteurs de son déploiement massif dans les dix prochaines années. Comme il modernise effectivement IPv4, il nécessite une étude approfondie de ses mécanismes de fonctionnement pour faciliter son appropriation par l'ensemble des acteurs impliqués dans un monde de plus en plus numérique.

IPv6 permet de retrouver les principes qui ont fait le succès de l'Internet comme, notamment, une connectivité simplifiée. Il est admis aujourd'hui qu'IPv6 est indispensable pour le développement des services innovants.

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T15:40:07Z

Vveque: /* Mesures d’urgence pour lutter contre la pénurie d’adresses */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T15:36:49Z

Vveque: /* La quatrième phase : l’explosion */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T15:35:59Z

Vveque: /* Mesure 2 : NAT (Network Address Translation) */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T15:35:11Z

Vveque: /* La première phase : expérimentale */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T15:34:46Z

Vveque: /* Les différentes phases de l’évolution d’Internet */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T15:34:18Z

Vveque: /* La quatrième phase : l’explosion */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T15:33:20Z

Vveque: /* La quatrième phase : l’explosion */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T15:31:00Z

Vveque: /* La quatrième phase : l’explosion */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T14:20:43Z

Vveque: /* Activité 03 : Évolution de l'Internet */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T14:20:05Z

Vveque: /* Les différentes phases de l’évolution d’Internet */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T14:09:20Z

Vveque: /* Anciennement */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T14:08:57Z

Vveque: /* Activité 03 : Évolution de l'Internet */

__NOTOC__
= Activité 03 : Évolution de l'Internet =


== Introduction ==
En 40 ans, Internet a connu une croissance exponentielle en termes de nombre de réseaux connectés et de nombre d’hôtes connectés. Internet connecte aujourd'hui 4,8 milliards d’utilisateurs soit 59 % de la population mondiale. A travers des graphiques et l'histoire récente des technologies associées, nous allons voir comment cette évolution s’est produite.



== Les différentes phases de l’évolution d’Internet ==
La figure 1 reprend le graphique de l'Internet Society <ref>Internet Society: Brief History of the Internet https://www.internetsociety.org/internet/history-internet/brief-history-internet/</ref> qui présente des années 70 à 2000, une croissance en 3 phases, pour arriver à environ 100 millions d'hôtes connectés.

<center>
[[Image:03-fig1.png|200px|center|thumb|Figure 1: Internet Evolution (Internet Society).
]]
</center>

=== La première phase : expérimentale ===
La première phase est dite expérimentale et court de 1969 à 1986, environ. En pleine guerre froide, le DARPA (Département de la Défense Américaine) souhaite interconnecter différents sites avec un contrôle décentralisé afin d’éviter une attaque du centre de contrôle qui pourrait affecter le fonctionnement de tout le réseau et des autres sites. Sur la figure 2, on voit le plan du réseau ARPANET en 1973. En 1971, ce réseau comprend 23 nœuds et 111 nœuds en 1977.

<center>
[[Image:03-fig2.jpg|200px|center|thumb|Figure 2: Carte d’ARPANET en 1973.
]]
</center>

=== Les fondements : intelligence répartie et mode non connecté ===

L'intelligence répartie sur tous les éléments est le principe fondateur de l'Internet. Ce qui est révolutionnaire pour l’époque où tous les réseaux de télécommunication mais aussi les sytèmes informatiques étaient bâti sur un contrôle centralisé. Dans ces réseaux centralisés, le centre de contrôle gérait tout le fonctionnement du réseau, notamment pour construire les tables de routage utilisées par les noeuds, mais aussi pour établir une connexion entre deux utilisateurs afin de transférer des données (en mode connecté). Le mode réparti va donc être décliné dans les premiers protocoles développés. Contrairement au routage centralisé, tous les noeuds du réseau participent au routage en s'envoyant des informations de connectivité afin que chaque routeur construise sa table de routage.

=== IPv4 ===

Au début des années 1980, alors que s'opérait l'interconnexion de différents réseaux informatiques pour créer l'Internet que nous connaissons aujourd'hui, IP (Internet Protocol) s'est imposé comme le protocole standard de l'Internet. L'organisme de standardisation IETF spécifie la version 4 du protocole IP (IPv4) dans le document RFC 791, daté de 1981. Ce RFC définit d'une part, l'adresse sur 32 bits et son format en 2 champs de longueur variable et d'autre part, le paquet, son unité de données de transfert.
En 1983, le réseau étasunien ARPANET choisit la pile TCP/IPv4 comme le standard de communication pour les équipements et les réseaux souhaitant se connecter. Ce choix s'est ensuite imposé sur l'ensemble des réseaux et des systèmes de ce qui allait devenir ensuite l'Internet.
Le protocole IPv4 a été un élément décisif dans le passage à l'échelle de l'Internet. Ses spécifications généralisent les propriétés importantes de connectivité globale et de contrôle de bout en bout. Elles définissent pour les adresses IP une longueur fixe de 32 bits. IPv4 permet ainsi de définir un nombre important d'adresses (232 soit plus de 4,3 milliards), donc autant d'identifiants attribués à chaque équipement connecté. Au moment où ont été définies ces spécifications, le réseau ARPANET comptait quelques centaines d'équipements. En 1987, ce nombre dépassa les 10 000 puis 160 000 à la fin de l'année 1989 <ref>Internet History of 80s, https://www.computerhistory.org/internethistory/1980s/</ref>. La capacité d'adressage d'IPv4 semblait alors suffisante pour pouvoir répondre au besoin de nouvelles connexions, même si celui-ci augmentait rapidement.

=== La seconde phase : l’expansion ===

En 1983, le réseau Arpanet a été séparé du réseau militaire pour rester utilisé par des écoles et des universités américaines. L'intégration par l'Université de Berkeley des protocoles TCP/IP dans le noyau du système d'exploitation Unix est un événement très important qui va accélérer la diffusion des protocoles de l'Internet et son adhésion par le plus grand nombre.

Les années 80 voient la généralisation des stations de travail sous Unix autonomes mais avec des capacités limitées en termes de puissance de calcul et de capacité de stockage disque. Ces stations ont besoin de communiquer entre elles pour l'accès à des ressources partagées comme le système de fichiers ou les imprimantes. La pile TCP/IP va être massivement utilisée pour ces communications locales puis mondiales.



En effet, les protocoles Internet proposent des applications de communication inter-personnelle comme le mail, le transfert de fichiers, ou les news. Très vite, les chercheurs et les ingénieurs vont les adopter pour échanger des informations scientifiques entre collègues du monde entier. Ces utilisateurs experts  vont réaliser des tests en vraie grandeur de l'Internet.

=== La troisième phase : l’universalité ===

Au début des années 1990, le réseau précurseur ARPANET a laissé sa place à l'interconnexion des réseaux que nous appelons aujourd'hui l'Internet. L'Internet devint alors mondial, se structurant par l'interconnexion des opérateurs publics et privés des différents pays. En 1992, le nombre d'équipements connectés à l'Internet dépasse le million.
En parallèle, dans les années 90, la micro-informatique se développe dans les entreprises et chez les particuliers qui commencent à s'équiper d'ordinateurs personnels assez basiques mais très économiques. Et grâce à la technologie ADSL, dès la fin des années 90, le débit d'accès va être dopé en utilisant toute la capacité des paires téléphoniques. Une autre avancée technologique vient de la généralisation des interfaces graphiques qui va simplifier l'accès des utilisateurs aux informations et aux commandes du système. Ainsi, grâce à la souris, aux fenêtres, boutons et autres barres de défilement, l’utilisateur n’a plus besoin de connaître les commandes Unix !

Les informations contiennent toujours des textes mais sont aussi enrichies par des images, des sons et des vidéos. Dès cette époque, dans l'Internet se pose le problème de la recherche d'informations dans ce réseau mondial avec des contenus toujours plus nombreux. Les premiers moteurs de recherche font leur apparition [ref sur moteurs] . Mais le progrès le plus significatif a été le développement de l'application Web, connu aussi sous le nom ''World Wide Web''. Cette application, dite client-serveur, se compose d'un navigateur, programme qui s’exécute sur le terminal de l’utilisateur et d’un serveur Web qui gère des contenus. La communication entre navigateur et serveur se fait à travers l’Internet.
Le serveur Web propose des contenus tels que des pages HTML, des sons, des images ou des vidéos. Un fichier HTML est une description de la page Web à afficher et des objets qu’elle contient. Le navigateur envoie des requêtes au serveur pour obtenir cette page et ses objets. En réponse, le serveur lui envoie le fichier HTML et les objets. Le navigateur réalise le formattage des contenus reçus pour les afficher sur le terminal de l’utilisateur.
Dans cette page, des éléments sont mis en évidence et peuvent être ‘’cliqués’’ pour accéder directement à une nouvelle page. Grâce aux liens ‘hypertexte’ qui chaînent les pages entre elles, les contenus sont faciles à trouver. Au fur et à mesure, les contenus se sont enrichis dans toutes les langues et dans tous les pays du monde, rendant le Web plus proche et plus attractif pour les particuliers.

=== La quatrième phase : l’explosion ===

Dès les années 2010, la croissance a continué de manière exponentielle pour arriver à 4,5 milliards d'utilisateurs soit 59% de la population mondiale. La 4ème phase que nous vivons actuellement pourrait s’appeler l’explosion !
Quatre phénomènes expliquent cette croissance sans précédent.
* D'abord, le nombre d'hôtes utilisant Internet a augmenté car les consoles de jeux, les tablettes ou les télévisions sont maintenant connectés à Internet . Il y a désormais 4 à 5 terminaux ou ‘’écrans’’ par personne. 

* Les 3èmes et 4èmes générations des réseaux mobiles permettent désormais à des terminaux intelligents comme les smartphones, de transférer non seulement de la voix mais aussi des données, des images et des vidéos.
Comme on le constate sur ce schéma qui représente une minute d'utilisation d'Internet, de nouvelles applications sont massivement utilisées par les internautes comme la vidéo à la demande et le streaming, les réseaux sociaux, le pair-à-pair ou les jeux. Les communications inter-personnelles vidéo se généralisent.
* Enfin, ces 20 dernières années, de nombreux pays émergents, en Asie, en Amérique du Sud ou en Afrique, ont connu un développement économique sans précédent. Il s'est accompagné de leur développement technologique conduisant à leur adhésion massive à l'Internet.
* De nouveaux usages ont dopé la demande de débit sur Internet. Ainsi la figure 3 représente une minute d'utilisation d'Internet. On constate ainsi que les nouvelles applications, telles que la vidéo à la demande et le streaming, les réseaux sociaux, le pair-à-pair ou les jeux sont massivement utilisées par les internautes. De même, les communications inter-personnelles vidéo se généralisent.
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[[Image:03-fig3.jpg|200px|center|thumb|Figure 3:</ref This is what happens in An Internet Minute [ ]/ref>.
]]
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Sur le graphique de la figure 4, on voit la forte progression du nombre d’utilisateurs d’Internet entre 2000 et 2010, pour chaque région du monde. Le développement économique de l’Asie lui a donné la croissance la plus forte. Le nombre d’utilisateurs a été multiplié par 7 pour prendre la tête du nombre d’internautes, à la place de l’Europe et des Etats-Unis. En fait, le nombre d’utilisateurs de l’Internet augmente plus vite que la croissance de la population mondiale (voir Fig.5).

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[[Image:03-fig4-penetration.png|200px|center|thumb|Figure 4: Nombre d’internautes en 2000 et 2010, par régions du monde (www.pingdom.com: Internet World Stats).
]]
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[[Image:03-fig5.png|200px|center|thumb|Figure 5: Croissance de la population et du nombre depuis 1985.
]]
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Le nombre d’internautes en 2020 est d’environ 4,8 milliards et représente 59% de la population mondiale. L'Internet n'avait pas été prévu pour supporter une telle croissance. La capacité d'adressage des 32 bits d'adresse, en théorie 4,3 milliards, est donc largement dépassée.

== Mesures d’urgence pour lutter contre la pénurie d’adresses ==

=== Mesure 1 : CIDR (Classless Inter Domain Routing) ===

Comme on l’a vu sur la figure 4, l'accroissement du nombre d'hôtes date du début des années 90 ce qui a alerté les instances de l'Internet qui ont pris plusieurs mesures d'urgence. La première mesure a consisté à abandonner le système de classes d'adresses. En effet, les classes d’adresse utilisent une granularité d'allocation trop grossière menant à un gaspillage excessif. Un deuxième inconvénient était une représentation trop importante des très grands réseaux aux détriments des petits réseaux, qui étaient les plus nombreux.
La méthode sans classe ou <ref> Classless Inter-Domain Routing (CIDR) [https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1817] </ref>, a été mise au point en 1993, de sorte que la totalité de l'espace d'adressage unicast soit disponible. La longueur du préfixe réseau qui est variable, comme on l'a vu, est spécifiée pour chaque adresse en ajoutant à la fin "/x" où x est le nombre de bits dans le préfixe réseau.
Par exemple, si un FAI a besoin de 8000 adresses, avec les classes, on lui aurait allouer une classe B qui dispose de 65536 adresses d'où un énorme gaspillage ! Sans classe, on peut allouer à ce FAI un bloc /19 soit 8192 adresses ce qui est proche de son besoin.

=== Mesure 2 : NAT (Network Address Translation) ===

La deuxième mesure, appelée NAT ou Network Address Translation, consiste à translater en sortie de réseau, une adresse privée vers une adresse publique. Cela permet d’économiser les adresses publiques en combinant un adressage privé dans le sous-réseau, et le partage de l'adresse publique entre les hôtes en sortie du sous-réseau. Cette translation est effectuée sur tous les paquets traversant les routeurs et les box. L’adressage privé est défini dans la <ref> RFC 1918 [https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1918 ] </ref>, et permet d’utiliser 3 plages d’adresses réservées à cet usage et donc non routables : 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, et 192.168.0.0/16.

Par exemple, sur la figure 8(a), Alice doit connecter 5 machines à la maison et son FAI lui a donc distribué 5 adresses : 123.46.67.2, 123.46.67.3, 123.46.67.5, 123.46.67.5, 123.46.67.6.
Cependant, le FAI ne dispose pas d’un bloc d’adresses suffisant pour distribuer autant d’adresses que demandées par ses clients. En effet, les FAI ne proposent qu’une seule adresse publique dans leur forfait standard d’abonnement à Internet. En utilisant NAT, le fournisseur d’Alice ne lui alloue plus qu’une seule adresse routable et Alice a affecté à ses hôtes une adresse privée. Dans la figure 8(b), les 5 hôtes d’Alice dispose respectivement des adresses : 192.168.0.2, 192.168.0.3, 192.168.0.4, 192.168.0.5, 192.168.0.6.

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{| border="0" cellspacing="4"
! [[Image:03-fig8-a.png|300px]] (a)
! [[Image:03-fig8-b.png|300px]] (b)
|}
Figure 8 : (a) Plan d'adressage sans NAT. (b) Plan d'adressage privé et NAT
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Le mécanisme NAT a été ajouté aux fonctions classiques du routeur. Il consiste à translater les adresses privées internes au réseau vers l’adresse publique, routable sur l’Internet. A chaque fois qu’un paquet IP sort vers l’Internet, le routeur effectue la translation de l’adresse source de ce paquet en l’adresse publique attribuée à cet abonné. Comme plus d’une machine est connectée sur le réseau, il faut utiliser un autre champ de l’en-tête pour distinguer les hôtes sources. On utilise le port source qui est dans l’en-tête TCP ou UDP. Une table de translation NAT est maintenue par le routeur qui mémorise ainsi 4 informations : adresse IP source, numéro de port source, adresse IP translatée, numéro de port translaté. En sortie, il translate (adresse IP source, numéro de port source) vers (adresse IP translatée, numéro de port translaté) c’est-à-dire qu’il réécrit les adresse et port source dans les en-têtes IP et TCP du paquet. Quand un paquet de réponse arrive en entrée du routeur, la translation inverse est effectuée avec toujours réécriture de l’adresse et du port.
Le mécanisme NAT engendre donc des opérations supplémentaires pour le routeur qui doit les faire pour chaque paquet.



La figure 9 représente le cumul des adresses IPv4 consommées et l'effet des différentes mesures de réduction de consommation des adresses. <ref>Huston, G (2013). APNIC Labs. [http://labs.apnic.net/?p=335 A Primer on IPv4, IPv6 and Transition] </ref>. Les adresses IPv4 sont exprimées par le préfixe de longueur 8 bits. Cette figure montre bien une diminution du taux de consommation des adresses IPv4. Ce qui a permis de gagner du temps avant de passer à une solution définitive. Mais le développement de l'Internet dans la téléphonie mobile et la banalisation des accès ADSL ont accéléré la pénurie. Le graphique (b) de la figure 9 montre que, depuis 2011, la pénurie est aigüe par cette chute du taux de consommation des adresses.

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{| border="0" cellspacing="2"
! [[Image:41-fig1-v1.png|290px]] (a)
! [[Image:41-fig27I.png|300px]] (b)
|}
Figure 9 : Cumul de consommation des adresses IPv4 et taux de consommation.
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{{HorsTexte|Notation "/8"|Dans les diagrammes montrant l'usage des adresses IPv4, celles-ci sont agrégées par "/8". Comme l'espace d'adressage IPv4 est un champ de 32 bits, il y a 4 294 967 296 valeurs uniques représentées dans ce contexte par une séquence de 256 "/8" bits où chaque "/8" correspond à 16 777 216 adresses uniques.}}


== Limites des mesures d'urgence ==

=== Fin du bout-en-bout ===

Cependant, la solution NAT rend la connectivité Internet coûteuse et complexe. Les serveurs qui sont dans un réseau avec adressage privé et NAT ne sont plus atteignables et des techniques de contournement ont dû être mise en œuvre pour que les applications retrouvent une connectivité globale (à savoir, pouvoir être appelées ou appelantes).
De plus, le NAT introduit un état dans le réseau qui fragilise la robustesse du système de communication. Il convient ici de ne pas oublier qu'un principe fondateur de l'Internet est de rendre le fonctionnement de l'infrastructure de communication indépendante du fonctionnement des producteurs et consommateurs de données. Ce principe connu sous le nom de "bout-en-bout" a conduit à définir le service réseau en mode "non connecté". Aucune marque ou état, issu d'une communication, n'est mémorisé dans le réseau : tout est indiqué dans le paquet. On parle d'unité de transfert auto-descriptive. L'en-tête du paquet comporte toutes les informations pour aller de la source à la destination.
Le NAT est en complète contradiction avec ce principe. Le paquet n'est plus auto-descriptif de la source à la destination car chaque passerelle NAT traversée modifie les informations de l'acheminement du paquet. On peut considérer que chaque NAT traversé conduit à constituer un tronçon du chemin pour atteindre la destination. C'est cette succession de tronçons qui devient le chemin de la source à la destination. On peut voir que, d'une infrastructure de communication de bout-en-bout, l'Internet a évolué vers une infrastructure de communication devant gérer des changements de tronçons. Or, ces changements de tronçons demandent des états complexes à gérer en mode "non connecté", ce qui rend le système fragile. En effet, une panne d'un NAT suffit à interrompre toutes les communications le traversant, ce qui n'est pas le cas quand cela arrive à un routeur. Certes, des solutions existent, à base de redondances de NAT, pour maintenir la disponibilité de ce dispositif. Ces solutions sont coûteuses et complexes à mettre en œuvre et ne constituent pas le cas courant.

L'introduction du NAT a donc changé l'architecture de l'Internet, supprimant la propriété de bout-en-bout [RFC 2993]. La conséquence est que déployer des nouveaux services ou des nouveaux protocoles de transport est devenu quasi impossible. Car, non seulement NAT change l'adresse IP, mais il modifie souvent aussi le numéro de port situé au niveau de la couche de transport, ce qui a pour conséquence de figer les protocoles de transport actuels. L'ajout d'un nouveau protocole de transport nécessite de mettre à jour le code de tous les NAT en activité, ce qui représente une opération quasi impossible du fait de la diversité des NAT et de leur nombre. Cette idée de rigidification de l'Internet est nommée par le terme d'"ossification". Devant cet état de fait, des réflexions sont menées dans les instances de la gouvernance Internet pour essayer de sortir de cette impasse [RFC 7663].

=== Complexité accrue ===

Le routeur doit effectuer plus d'opérations pour chaque paquet à relayer mais NAT a aussi des conséquences sur les applications notamment client-serveur. Le modèle d'interaction se trouve aussi, d'une certaine manière, rigidifié. Dans le modèle d'interaction client-serveur, les clients qui sont derrière le NAT peuvent s'accommoder de partager une simple adresse IP. Il en est tout autrement pour les serveurs qui ont besoin d'une adresse IP qui leur soit propre afin d'être contactés. Ainsi, ce changement architectural de l'Internet l'a transformé petit à petit en un système minimaliste à l'image des services télématiques utilisés à l'époque du minitel. Il est composé de clients et de serveurs. Les possédants d'un adressage public ont ainsi un avantage pour promouvoir leur service. Une certaine forme de contrôle des services est ainsi donnée aux hébergeurs et opérateurs. La conséquence de cette évolution est qu'il est très difficile pour un utilisateur derrière un NAT d'offrir un service. Il en est de même pour les applications de type "pair à pair" (comme la téléphonie sur IP, les jeux répartis...) qui sont devenues terriblement complexes pour contourner les difficultés introduites par le NAT pour les connexions entrantes [RFC 5128]. De fait, l'innovation dans ce type d'application est d'une certaine manière réduite. Le NAT est le composant qui participe à limiter l'apparition de nouveaux acteurs et à maintenir une certaine forme de rente pour les acteurs en place.

=== NAT et la sécurité ===

Enfin, certains ont vu dans le NAT un élément de sécurité d'un réseau local, dans la mesure où le NAT agit comme un filtre en bloquant les paquets entrants non sollicités. Les attaques sont de nos jours dans le contenu, au niveau de l'application, comme les chevaux de Troie ou les codes malveillants (''malware'') dans les pages Web. Le NAT n'améliore donc pas la sécurité car il n'apporte aucune protection contre ces attaques <ref>Bortzmeyer, S. (2012) [http://www.bortzmeyer.org/nat-et-securite.html La traduction d'adresses (NAT) apporte-t-elle vraiment de la sécurité ?] </ref>. Le RFC 4864 montre comment avoir le même niveau de sécurité qu'un NAT en IPv6 sans en reprendre les inconvénients.

=== Double-NAT ===

La pénurie d'adresses ne faisant que s'aggraver avec le temps, on en arrive à la situation que les adresses publiques ne sont plus suffisantes pour être attribuées aux opérateurs eux-mêmes. C'est ce que montre la figure 10<ref>Huston, G. [http://www.potaroo.net/tools/ipv4/ IPv4 Address Report]</ref>. Cette figure représente, sous forme d'un histogramme, l'état des allocations et donc la situation de l'adressage dans l'Internet IPv4. L'histogramme est composé de 256 barres indiquées par la valeur du premier octet de l'adresse d'IPv4 (notée ici "/8"). Pour la même valeur du premier octet, est alors indiqué l'état de l'usage des 3 autres octets. Cette figure montre qu'il ne reste quasiment plus rien à allouer (en vert). Les RIR (''Regional Internet Registries'') sont sur leur réserve. Ils allouent maintenant les dernières adresses publiques sous des conditions draconiennes et donc, le plus souvent, n'allouent plus d'adresses publiques.

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[[File:Fig05.png|thumb|center|400px|Figure 10 : État du plan d'adressage IPv4 en 2015.]]
</center>

Aussi, certains opérateurs, par manque d'adresses publiques, ont recours au NAT444, encore appelée technique du "double NAT" ou CGN (Carrier Grade Nat) RFC 6888. Le réseau de l'opérateur est, lui-même, en adressage privé. Ainsi, le client de l'opérateur n'a même plus une adresse publique. Le NAT du client final se retrouve à faire un passage d'un adressage privé à un autre adressage privé. D'un point de vue de la terminologie, le NAT du client est dorénavant qualifié de NAT44 pour un changement d'adressage de derrière (le coté client) à devant (le coté opérateur) cet équipement.
{{HorsTexte|Un NAT ou des NAT ?|La traduction, qui se veut une solution provisoire, s'est intégrée dans l'architecture de l'Internet comme une technique classique. À tel point qu'elle se décline en différents usages. Stéphane Bortmeyer parle du "zoo des sytèmes de traduction d'adresse IP"<ref>Bortzmeyer, S. (2010), [http://www.bortzmeyer.org/nats.html "Le zoo des systèmes de traduction d'adresse IP"] </ref> lorsqu'il en recense les différentes évolutions.}}

Le déploiement des super NAT, ou NAT444, pose de nombreux problèmes. Par exemple, il était complexe pour un client d'un opérateur d'héberger un serveur derrière un NAT44, mais ceci devient maintenant impossible derrière un NAT444. Les RFC 5684 et RFC 7021 dressent d'ailleurs une liste des ennuis apparus par l'introduction des NAT444. La seule solution a toutes ces complexités réside dans le passage à IPv6 pour sortir enfin de la pénurie.



== Conclusion ==
La demande d'adresses va exploser avec l'Internet des objets et l'industrie 4.0. Dans un rapport en 2020, CISCO recense environ 20 milliards d'objets connectés, avec environ 200 objets par personne. Ce nombre pourrait augmenter jusqu'à 50 milliards à terme. Il est à relativiser car le plus souvent, seulement une passerelle qui connecte les objets, accèdera à Internet.Mais même si on divise 50 milliards par 100 ou 1000, c'est colossal ! Le protocole IPv6 en donnant une capacité d'adressage immense va permettre d'intégrer ces nouveaux usages et de redonner sa simplicité au réseau.

{{TODO|inclure Note}}
[[Compagnon_Act02|Note]]

== Références bibliographiques ==

<references />

== Pour aller plus loin ==

RFC et leur analyse par S. Bortzmeyer :
* RFC 1918 Address Allocation for Private Internets [https://www.bortzmeyer.org/1918.html Analyse]

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= Anciennement =

== Apparition des premières limitations et mesures d'urgence ==

L'Internet n'avait pas été prévu pour supporter une telle croissance. Chaque nouveau foyer, entreprise ou établissement se raccordant à Internet crée de nouvelles demandes en adresses IP. De plus, la topologie du réseau se complexifie avec la multiplication des sites et des opérateurs. Des projections ont alors montré que les politiques de gestion de l'Internet alors en vigueur risquaient d'entrainer une pénurie très rapide.

Les organismes régulateurs de l’Internet ont donc modifié les politiques d'attribution des adresses afin d’éviter tout gaspillage de cette ressource limitée et ainsi maintenir le développement des réseaux IPv4. Le premier changement a concerné les opérateurs. Ceux-ci se sont vu imposé de nouvelles règles dans l'attribution des blocs d'adresses <ref>Wikipedia, [https://en.wikipedia.org/wiki/Classless_Inter-Domain_Routing Classless Inter-Domain Routing].</ref>

Une adresse codée sur 32 bits permet théoriquement d'adresser 2^32 machines, soit à peu près 4 milliards. Ce nombre pourrait paraître au premier abord très élevé, mais les ordinateurs ne sont pas numérotés séquentiellement. Ils sont regroupés par réseaux. À chaque réseau est affecté un numéro qui est codé sur une partie des 32 bits de l'adresse des machines. On s'aperçoit alors que le nombre d'adresses "réseaux" disponibles n'est pas si important que cela et conduit à une pénurie. La tendance actuelle consiste à freiner au maximum l'allocation des adresses réseaux. Ce n'est pas un problème pour les sites déjà équipés disposant déjà de larges plages d'adresses. Cette contrainte est déjà forte pour les nouveaux sites dans les pays dits "développés" pour lesquels un grand nombre d'adresses a été réservé mais se révèle être un problème majeur pour les pays émergents où parfois moins de 10 réseaux de 250 machines ont été attribués pour l'ensemble du pays.

Les équipements d'interconnexion des réseaux, orientant les paquets vers leur destination finale, sont des routeurs. Pour prendre leurs décisions, ils consultent une table dite de routage. Le nombre de réseaux dans l'Internet croissant de manière vertigineuse, ces tables de routage deviennent de plus en plus volumineuses et difficiles à maintenir. Pour pallier ce problème, une solution d'adressage hiérarchique permettant de réunir un ensemble de numéros de réseaux contigus en un seul préfixe a été conçue (CIDR : ''Classless Inter Domain Routing''). En plus de la réduction des tables de routage, CIDR permet aussi de réduire la surallocation d'adresses aux sites terminaux, réduisant quelque peu la pénurie d'adresses. Avec CIDR, le propriétaire de l'adresse est modifié. Dans les plans d'adressage initiaux, le site était propriétaire de son préfixe ; avec CIDR le préfixe devient la propriété de son opérateur, rendant la renumérotation du réseau nécessaire si le site change d'opérateur. Cet adressage hiérarchique a montré son efficacité opérationnelle et les règles d'adressage actuelles pour IPv6 généralisent ce principe.

== Nouveaux besoins d’adressage ==

L’Internet a créé de nouveaux usages. Il a fait naitre aussi de nouveaux besoins de communication. De nouveaux objets communicants apparaissent aussi bien dans le domaine domestique que dans l’industrie, dans les transports, dans le milieu médical... Les 4,3 milliards d’adresses (232) du protocole IPv4 s’avèrent aujourd’hui insuffisantes pour les nouveaux usages d'Internet. Tandis que les supports de transmission et les équipements ont évolué, le protocole IPv4 a gardé des fonctionnalités historiques devenues obsolètes aujourd'hui. En plus d'une capacité d'adressage accrue, le protocole IPv6 est un retour aux principes qui ont fait le succès d'IP, garantissant efficacité, résilience et perspectives d’évolution.

Nous avons décrit une analogie de l'acheminement des données dans l'Internet avec celui du courrier dans le système postal. Un élément fondamental dans ce système est que chaque maison, pour recevoir du courrier, doit posséder une boîte aux lettres. Cette boîte est identifiée de manière unique par une adresse postale qui est renseignée sur chaque enveloppe devant être distribuée dans cette même boîte. De la même manière, une adresse postale sert à identifier de manière unique l’expéditeur de la lettre. Par analogie, on peut rapprocher les notions dans le système postal de boîte aux lettres et d’adresse postale à celles, dans l’Internet, d’interface de communication et d’adresse IP. Les paquets IP sont émis et reçus à travers l’interface de communication. Ils sont acheminés à travers l’Internet vers la destination désignée par l’adresse IP contenue dans l’en-tête de chaque paquet.


À la fin de la décennie 2010, les opérateurs de l’Internet ont commencé à ressentir sévèrement les effets de la pénurie des adresses IPv4 amorcée dès le milieu des années 1990. La prise de conscience de ce phénomène s’est amplifiée alors que les effets ont commencé à toucher le grand public, clients de ces opérateurs.


Reprenons l’analogie avec le système postal pour mieux comprendre ce problème de pénurie d’adresses IPv4. Les opérateurs de l’Internet font face à un besoin croissant de raccordements à l’Internet, notamment aujourd'hui avec la multiplication des centres de données et le développement de nouveaux usages à travers les objets connectés. Un scénario similaire serait celui d’un système postal devant s’adapter à une urbanisation effrénée. Chaque nouvelle habitation installe sa boîte aux lettres à laquelle il faut assigner une adresse postale. La contrainte, dans le cas de l’Internet, est que le stock d’adresses disponibles est limité. On est dans la situation où la numérotation des boîtes aux lettres d'une même rue serait codée uniquement sur deux chiffres (de 0 à 99 par exemple). Alors que le nombre de ces boîtes augmentent, le système ne pourra plus assigner de nouvelles adresses lorsque la limite sera atteinte. De la même façon, confrontés à la limitation du nombre d’adresses IPv4 disponibles, les opérateurs de l’Internet ont des difficultés pour attribuer des adresses IP à chaque nouveau raccordement.


== Contourner la pénurie ==

Bien sûr, des solutions ont été trouvées pour contourner un problème qui aurait autrement signifié l’arrêt de l’expansion de l’Internet. En réalité, l’Internet a déjà connu un tel risque de pénurie au début des années 1990, lors de l’émergence de l’Internet commercial. Le nombre d’adresses IPv4 disponibles (4 milliards) semblait à ce moment suffisant.


Le second changement a porté sur l'attribution des adresses aux systèmes terminaux. L'idée a été le partage des adresses. Un système ne possède plus une adresse mais doit utiliser une adresse partagée avec d'autres systèmes. Pour mettre ce nouveau mode d'attribution des adresses IP, des dispositifs techniques ont été introduits et des plages d'adresses ont été réservées pour leur mise en œuvre. L'adresse IP à partager est attribuée à ce dispositif ; charge à lui de la partager avec les systèmes d'extrémités qui lui sont connectés. La connectivité entre cet équipement et les systèmes d'extrémités est réalisé par un réseau privé ayant une plage d'adresses spécifiques (RFC 1918).


Afin d'assurer l'interconnexion des réseaux privés avec l'Internet, ces équipements effectuent une traduction d’adresses : l'adresse privée est remplacée par l'adresse publique à partager. Techniquement, ces équipements sont appelés des NAT (''Network Address Translation'') et se trouvent dans les box Internet que nous avons à notre domicile.

Ces équipements sont intrusifs et modifient en profondeur le mécanisme d’acheminement des paquets sur l’Internet car ils exploitent des informations au delà de l’en-tête IP. C’est un peu comme si, dans le système postal, le facteur était obligé d’ouvrir l’enveloppe du courrier et de lire le contenu de la lettre pour en connaître le destinataire.
Et comme le facteur ne connait pas toutes les langues, il jèterait les lettres dont il n'est pas capable de déchiffrer le contenu. Vous en conviendrez : le service postal serait "moyen" - si on peut dire !
Dans le cas de l'Internet, cela signifie qu'un nouveau protocole inconnu d'un NAT ne peut pas le franchir. Ces paquets sont jetés par le NAT dans la mesure où il ne les comprend pas. Ce comportement est très fâcheux car il bloque l'innovation sur l'Internet. Ce phénomène connu porte le barbarisme "d'ossification". C'est la conséquence du nom respect du principe de bout en bout. Ce principe dicte une règle de distribution des fonctions qui est central dans l'architecture du réseau Internet. Il énonce que « plutôt que d’installer l’intelligence au cœur du réseau, il faut la situer aux extrémités : les nœuds au sein du réseau n’ont à exécuter que les fonctions très simples qui sont nécessaires pour les applications les plus diverses, alors que les fonctions qui sont requises par certaines applications spécifiques seulement doivent être exécutées en bordure de réseau. Ainsi, la complexité et l’intelligence du réseau sont repoussées vers ses lisières. Des réseaux simples pour des applications intelligentes. » <ref>Lawrence Lessig, L'Avenir des idées, 2005, Presses universitaires de Lyon, 1re partie, paragraphe 75 dans l'édition numérique des Presses. </ref> La première conclusion que nous pouvons tirer de la mise en place de cette solution à base de traduction d'adresses est que le principe fondateur de l'Internet est non respecté, ayant pour conséquence d'empêcher son évolution.

L'autre effet de ce nouveau mode d'attribution des adresses est la complexité pour pouvoir joindre un système d'extrémité qui n'a pas d'adresse propre (on parle d'adresse publique).
Traditionnellement, l'interaction des applications communicantes se fait à l'initiative d'un client. Ce dernier contacte un serveur. Dans ce cas, un client peut s'accommoder de ne pas avoir d'adresse publique. Il en est tout différemment pour un serveur. Pour être contacté par le client, il doit avoir une adresse qui l'identifie sans ambigüité. Il lui faut donc une adresse publique. Le nouveau dispositif de partage d'adresses n'est pas utilisable pour un serveur. Il s'ensuit que les systèmes d'extrémités ne sont plus équivalents vis-à-vis de l'adressage.
La conséquence est que, selon la façon dont il est connecté à Internet, le système d'extrémité est limité dans son rôle. Soit il ne peut être que client, soit il peut avoir un rôle de client ou de serveur.
Avec le développement de la domotique, de l'internet des objets, des applications de téléphonie ou de visioconférence, il est nécessaire d'avoir des adresses publiques. L'utilisation de ces services, dans le contexte des dispositifs de partage de l'adresse publique, rend énormément compliqué leur accès et leur utilisation depuis un téléphone portable (Ceux qui ont installé une caméra IP dans leur domicile peuvent en témoigner). La seconde conséquence de l'introduction d'une connectivité à base d'un dispositif de traduction est l'impossibilité d'héberger simplement des serveurs avec des adresses privées.


A défaut d’autres solutions, ces dispositifs se sont généralisés dans l’Internet et sont aujourd’hui nécessaires pour permettre de continuer l’acheminement des paquets IPv4.

Cette séparation créée entre réseaux privés et réseaux publics pénalise la capacité de communiquer entre n'importe quel équipement connecté à l'Internet, qui était à l'origine une propriété importante de l'Internet. Elle limite aussi l'introduction de nouvelles applications ou d'installer des serveurs simplement.

Au moment de cette prise de conscience de la pénurie d’IPv4, l’IETF, organisme responsable de la standardisation des protocoles utilisés sur Internet, a lancé des travaux pour définir une nouvelle version du protocole IP, travaux qui ont abouti en 1996 au standard IPv6 (RFC 8200). Cette nouvelle version du protocole IP offre notamment une capacité d’adressage quasi-infinie, ce qui permet d’écarter le risque de pénurie. Il est donc possible grâce à la capacité d'IPv6 de déployer de nouveaux réseaux sans avoir besoin des dispositifs de translation d'adresses. La capacité d'adressage d'IPv6 permet d'attribuer aux équipements des adresses joignables directement, rendant ainsi de nouveau possible les communications de bout en bout. Le rétablissement de cette propriété est indispensable pour les nouveaux usages de l'Internet que sont les objets communicants, la santé, l'agriculture connectée, les villes intelligentes...

== La bonne solution n'est pas simple à déployer ==

Cependant, par conception, le protocole IPv6 n’est pas compatible avec IPv4 et ces deux versions de protocole devront cohabiter le temps de la transition de l’ensemble de l’Internet vers IPv6. Par analogie, l’ancien système postal qui ne permet pas directement d’adresser les nouvelles habitations sera amené à être remplacé par un nouveau système ayant ses propres boites aux lettres, adresses et format d’enveloppe. Les deux systèmes n’étant pas compatibles, il est toujours nécessaire pour envoyer et recevoir du courrier d’une habitation dans l’ancien ou le nouveau système de posséder une boite aux lettres pour chacun de ces systèmes. Les anciennes boites aux lettres ne seront plus utiles seulement lorsque l’ensemble des correspondants n’utiliseront plus l’ancien système. S’il peut être envisagé dans un système postal de remplacer unilatéralement une version par une autre à une date choisie, il n’en va pas de même avec l’Internet qui est un système multi-acteurs faiblement coordonné. Chaque opérateur choisi indépendamment sa stratégie pour le passage à IPv6. Même si les incitations à accélérer la transition sont nombreuses, cette période de cohabitation entre les deux protocoles peut potentiellement durer encore des années.
Nous reviendrons sur ce problème de la cohabitation entre les deux versions du protocole IP dans la suite de ce cours.

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T13:49:41Z

Vveque: /* Conclusion */

__NOTOC__
= Activité 03 : Évolution de l'Internet =


{{TODO|Mettre à jour les figures}}

== Introduction ==
En 40 ans, Internet a connu une croissance exponentielle en termes de nombre de réseaux connectés et de nombre d’hôtes connectés. Internet connecte aujourd'hui 4,8 milliards d’utilisateurs soit 59 % de la population mondiale. A travers des graphiques et l'histoire récente des technologies associées, nous allons voir comment cette évolution s’est produite.



== Les différentes phases de l’évolution d’Internet ==
La figure 1 reprend le graphique de l'Internet Society <ref>Internet Society: Brief History of the Internet https://www.internetsociety.org/internet/history-internet/brief-history-internet/</ref> qui présente des années 70 à 2000, une croissance en 3 phases, pour arriver à environ 100 millions d'hôtes connectés.

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[[Image:03-fig1.png|200px|center|thumb|Figure 1: Internet Evolution (Internet Society).
]]
</center>

=== La première phase : expérimentale ===
La première phase est dite expérimentale et court de 1969 à 1986, environ. En pleine guerre froide, le DARPA (Département de la Défense Américaine) souhaite interconnecter différents sites avec un contrôle décentralisé afin d’éviter une attaque du centre de contrôle qui pourrait affecter le fonctionnement de tout le réseau et des autres sites. Sur la figure 2, on voit le plan du réseau ARPANET en 1973. En 1971, ce réseau comprend 23 nœuds et 111 nœuds en 1977.

<center>
[[Image:03-fig2.jpg|200px|center|thumb|Figure 2: Carte d’ARPANET en 1973.
]]
</center>

=== Les fondements : intelligence répartie et mode non connecté ===

L'intelligence répartie sur tous les éléments est le principe fondateur de l'Internet. Ce qui est révolutionnaire pour l’époque où tous les réseaux de télécommunication mais aussi les sytèmes informatiques étaient bâti sur un contrôle centralisé. Dans ces réseaux centralisés, le centre de contrôle gérait tout le fonctionnement du réseau, notamment pour construire les tables de routage utilisées par les noeuds, mais aussi pour établir une connexion entre deux utilisateurs afin de transférer des données (en mode connecté). Le mode réparti va donc être décliné dans les premiers protocoles développés. Contrairement au routage centralisé, tous les noeuds du réseau participent au routage en s'envoyant des informations de connectivité afin que chaque routeur construise sa table de routage.

=== IPv4 ===

Au début des années 1980, alors que s'opérait l'interconnexion de différents réseaux informatiques pour créer l'Internet que nous connaissons aujourd'hui, IP (Internet Protocol) s'est imposé comme le protocole standard de l'Internet. L'organisme de standardisation IETF spécifie la version 4 du protocole IP (IPv4) dans le document RFC 791, daté de 1981. Ce RFC définit d'une part, l'adresse sur 32 bits et son format en 2 champs de longueur variable et d'autre part, le paquet, son unité de données de transfert.
En 1983, le réseau étasunien ARPANET choisit la pile TCP/IPv4 comme le standard de communication pour les équipements et les réseaux souhaitant se connecter. Ce choix s'est ensuite imposé sur l'ensemble des réseaux et des systèmes de ce qui allait devenir ensuite l'Internet.
Le protocole IPv4 a été un élément décisif dans le passage à l'échelle de l'Internet. Ses spécifications généralisent les propriétés importantes de connectivité globale et de contrôle de bout en bout. Elles définissent pour les adresses IP une longueur fixe de 32 bits. IPv4 permet ainsi de définir un nombre important d'adresses (232 soit plus de 4,3 milliards), donc autant d'identifiants attribués à chaque équipement connecté. Au moment où ont été définies ces spécifications, le réseau ARPANET comptait quelques centaines d'équipements. En 1987, ce nombre dépassa les 10 000 puis 160 000 à la fin de l'année 1989 <ref>Internet History of 80s, https://www.computerhistory.org/internethistory/1980s/</ref>. La capacité d'adressage d'IPv4 semblait alors suffisante pour pouvoir répondre au besoin de nouvelles connexions, même si celui-ci augmentait rapidement.

=== La seconde phase : l’expansion ===

En 1983, le réseau Arpanet a été séparé du réseau militaire pour rester utilisé par des écoles et des universités américaines. L'intégration par l'Université de Berkeley des protocoles TCP/IP dans le noyau du système d'exploitation Unix est un événement très important qui va accélérer la diffusion des protocoles de l'Internet et son adhésion par le plus grand nombre.

Les années 80 voient la généralisation des stations de travail sous Unix autonomes mais avec des capacités limitées en termes de puissance de calcul et de capacité de stockage disque. Ces stations ont besoin de communiquer entre elles pour l'accès à des ressources partagées comme le système de fichiers ou les imprimantes. La pile TCP/IP va être massivement utilisée pour ces communications locales puis mondiales.



En effet, les protocoles Internet proposent des applications de communication inter-personnelle comme le mail, le transfert de fichiers, ou les news. Très vite, les chercheurs et les ingénieurs vont les adopter pour échanger des informations scientifiques entre collègues du monde entier. Ces utilisateurs experts  vont réaliser des tests en vraie grandeur de l'Internet.

=== La troisième phase : l’universalité ===

Au début des années 1990, le réseau précurseur ARPANET a laissé sa place à l'interconnexion des réseaux que nous appelons aujourd'hui l'Internet. L'Internet devint alors mondial, se structurant par l'interconnexion des opérateurs publics et privés des différents pays. En 1992, le nombre d'équipements connectés à l'Internet dépasse le million.
En parallèle, dans les années 90, la micro-informatique se développe dans les entreprises et chez les particuliers qui commencent à s'équiper d'ordinateurs personnels assez basiques mais très économiques. Et grâce à la technologie ADSL, dès la fin des années 90, le débit d'accès va être dopé en utilisant toute la capacité des paires téléphoniques. Une autre avancée technologique vient de la généralisation des interfaces graphiques qui va simplifier l'accès des utilisateurs aux informations et aux commandes du système. Ainsi, grâce à la souris, aux fenêtres, boutons et autres barres de défilement, l’utilisateur n’a plus besoin de connaître les commandes Unix !

Les informations contiennent toujours des textes mais sont aussi enrichies par des images, des sons et des vidéos. Dès cette époque, dans l'Internet se pose le problème de la recherche d'informations dans ce réseau mondial avec des contenus toujours plus nombreux. Les premiers moteurs de recherche font leur apparition [ref sur moteurs] . Mais le progrès le plus significatif a été le développement de l'application Web, connu aussi sous le nom ''World Wide Web''. Cette application, dite client-serveur, se compose d'un navigateur, programme qui s’exécute sur le terminal de l’utilisateur et d’un serveur Web qui gère des contenus. La communication entre navigateur et serveur se fait à travers l’Internet.
Le serveur Web propose des contenus tels que des pages HTML, des sons, des images ou des vidéos. Un fichier HTML est une description de la page Web à afficher et des objets qu’elle contient. Le navigateur envoie des requêtes au serveur pour obtenir cette page et ses objets. En réponse, le serveur lui envoie le fichier HTML et les objets. Le navigateur réalise le formattage des contenus reçus pour les afficher sur le terminal de l’utilisateur.
Dans cette page, des éléments sont mis en évidence et peuvent être ‘’cliqués’’ pour accéder directement à une nouvelle page. Grâce aux liens ‘hypertexte’ qui chaînent les pages entre elles, les contenus sont faciles à trouver. Au fur et à mesure, les contenus se sont enrichis dans toutes les langues et dans tous les pays du monde, rendant le Web plus proche et plus attractif pour les particuliers.

=== La quatrième phase : l’explosion ===

Dès les années 2010, la croissance a continué de manière exponentielle pour arriver à 4,5 milliards d'utilisateurs soit 59% de la population mondiale. La 4ème phase que nous vivons actuellement pourrait s’appeler l’explosion !
Quatre phénomènes expliquent cette croissance sans précédent.
* D'abord, le nombre d'hôtes utilisant Internet a augmenté car les consoles de jeux, les tablettes ou les télévisions sont maintenant connectés à Internet . Il y a désormais 4 à 5 terminaux ou ‘’écrans’’ par personne. 

* Les 3èmes et 4èmes générations des réseaux mobiles permettent désormais à des terminaux intelligents comme les smartphones, de transférer non seulement de la voix mais aussi des données, des images et des vidéos.
Comme on le constate sur ce schéma qui représente une minute d'utilisation d'Internet, de nouvelles applications sont massivement utilisées par les internautes comme la vidéo à la demande et le streaming, les réseaux sociaux, le pair-à-pair ou les jeux. Les communications inter-personnelles vidéo se généralisent.
* Enfin, ces 20 dernières années, de nombreux pays émergents, en Asie, en Amérique du Sud ou en Afrique, ont connu un développement économique sans précédent. Il s'est accompagné de leur développement technologique conduisant à leur adhésion massive à l'Internet.
* De nouveaux usages ont dopé la demande de débit sur Internet. Ainsi la figure 3 représente une minute d'utilisation d'Internet. On constate ainsi que les nouvelles applications, telles que la vidéo à la demande et le streaming, les réseaux sociaux, le pair-à-pair ou les jeux sont massivement utilisées par les internautes. De même, les communications inter-personnelles vidéo se généralisent.
<center>
[[Image:03-fig3.jpg|200px|center|thumb|Figure 3:</ref This is what happens in An Internet Minute [ ]/ref>.
]]
</center>

Sur le graphique de la figure 4, on voit la forte progression du nombre d’utilisateurs d’Internet entre 2000 et 2010, pour chaque région du monde. Le développement économique de l’Asie lui a donné la croissance la plus forte. Le nombre d’utilisateurs a été multiplié par 7 pour prendre la tête du nombre d’internautes, à la place de l’Europe et des Etats-Unis. En fait, le nombre d’utilisateurs de l’Internet augmente plus vite que la croissance de la population mondiale (voir Fig.5).

<center>
[[Image:03-fig4-penetration.png|200px|center|thumb|Figure 4: Nombre d’internautes en 2000 et 2010, par régions du monde (www.pingdom.com: Internet World Stats).
]]
</center>

<center>
[[Image:03-fig5.png|200px|center|thumb|Figure 5: Croissance de la population et du nombre depuis 1985.
]]
</center>

Le nombre d’internautes en 2020 est d’environ 4,8 milliards et représente 59% de la population mondiale. L'Internet n'avait pas été prévu pour supporter une telle croissance. La capacité d'adressage des 32 bits d'adresse, en théorie 4,3 milliards, est donc largement dépassée.

== Mesures d’urgence pour lutter contre la pénurie d’adresses ==

=== Mesure 1 : CIDR (Classless Inter Domain Routing) ===

Comme on l’a vu sur la figure 4, l'accroissement du nombre d'hôtes date du début des années 90 ce qui a alerté les instances de l'Internet qui ont pris plusieurs mesures d'urgence. La première mesure a consisté à abandonner le système de classes d'adresses. En effet, les classes d’adresse utilisent une granularité d'allocation trop grossière menant à un gaspillage excessif. Un deuxième inconvénient était une représentation trop importante des très grands réseaux aux détriments des petits réseaux, qui étaient les plus nombreux.
La méthode sans classe ou <ref> Classless Inter-Domain Routing (CIDR) [https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1817] </ref>, a été mise au point en 1993, de sorte que la totalité de l'espace d'adressage unicast soit disponible. La longueur du préfixe réseau qui est variable, comme on l'a vu, est spécifiée pour chaque adresse en ajoutant à la fin "/x" où x est le nombre de bits dans le préfixe réseau.
Par exemple, si un FAI a besoin de 8000 adresses, avec les classes, on lui aurait allouer une classe B qui dispose de 65536 adresses d'où un énorme gaspillage ! Sans classe, on peut allouer à ce FAI un bloc /19 soit 8192 adresses ce qui est proche de son besoin.

=== Mesure 2 : NAT (Network Address Translation) ===

La deuxième mesure, appelée NAT ou Network Address Translation, consiste à translater en sortie de réseau, une adresse privée vers une adresse publique. Cela permet d’économiser les adresses publiques en combinant un adressage privé dans le sous-réseau, et le partage de l'adresse publique entre les hôtes en sortie du sous-réseau. Cette translation est effectuée sur tous les paquets traversant les routeurs et les box. L’adressage privé est défini dans la <ref> RFC 1918 [https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1918 ] </ref>, et permet d’utiliser 3 plages d’adresses réservées à cet usage et donc non routables : 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, et 192.168.0.0/16.

Par exemple, sur la figure 8(a), Alice doit connecter 5 machines à la maison et son FAI lui a donc distribué 5 adresses : 123.46.67.2, 123.46.67.3, 123.46.67.5, 123.46.67.5, 123.46.67.6.
Cependant, le FAI ne dispose pas d’un bloc d’adresses suffisant pour distribuer autant d’adresses que demandées par ses clients. En effet, les FAI ne proposent qu’une seule adresse publique dans leur forfait standard d’abonnement à Internet. En utilisant NAT, le fournisseur d’Alice ne lui alloue plus qu’une seule adresse routable et Alice a affecté à ses hôtes une adresse privée. Dans la figure 8(b), les 5 hôtes d’Alice dispose respectivement des adresses : 192.168.0.2, 192.168.0.3, 192.168.0.4, 192.168.0.5, 192.168.0.6.

<center>
{| border="0" cellspacing="4"
! [[Image:03-fig8-a.png|300px]] (a)
! [[Image:03-fig8-b.png|300px]] (b)
|}
Figure 8 : (a) Plan d'adressage sans NAT. (b) Plan d'adressage privé et NAT
</center>

Le mécanisme NAT a été ajouté aux fonctions classiques du routeur. Il consiste à translater les adresses privées internes au réseau vers l’adresse publique, routable sur l’Internet. A chaque fois qu’un paquet IP sort vers l’Internet, le routeur effectue la translation de l’adresse source de ce paquet en l’adresse publique attribuée à cet abonné. Comme plus d’une machine est connectée sur le réseau, il faut utiliser un autre champ de l’en-tête pour distinguer les hôtes sources. On utilise le port source qui est dans l’en-tête TCP ou UDP. Une table de translation NAT est maintenue par le routeur qui mémorise ainsi 4 informations : adresse IP source, numéro de port source, adresse IP translatée, numéro de port translaté. En sortie, il translate (adresse IP source, numéro de port source) vers (adresse IP translatée, numéro de port translaté) c’est-à-dire qu’il réécrit les adresse et port source dans les en-têtes IP et TCP du paquet. Quand un paquet de réponse arrive en entrée du routeur, la translation inverse est effectuée avec toujours réécriture de l’adresse et du port.
Le mécanisme NAT engendre donc des opérations supplémentaires pour le routeur qui doit les faire pour chaque paquet.



La figure 9 représente le cumul des adresses IPv4 consommées et l'effet des différentes mesures de réduction de consommation des adresses. <ref>Huston, G (2013). APNIC Labs. [http://labs.apnic.net/?p=335 A Primer on IPv4, IPv6 and Transition] </ref>. Les adresses IPv4 sont exprimées par le préfixe de longueur 8 bits. Cette figure montre bien une diminution du taux de consommation des adresses IPv4. Ce qui a permis de gagner du temps avant de passer à une solution définitive. Mais le développement de l'Internet dans la téléphonie mobile et la banalisation des accès ADSL ont accéléré la pénurie. Le graphique (b) de la figure 9 montre que, depuis 2011, la pénurie est aigüe par cette chute du taux de consommation des adresses.

<center>
{| border="0" cellspacing="2"
! [[Image:41-fig1-v1.png|290px]] (a)
! [[Image:41-fig27I.png|300px]] (b)
|}
Figure 9 : Cumul de consommation des adresses IPv4 et taux de consommation.
</center>

{{HorsTexte|Notation "/8"|Dans les diagrammes montrant l'usage des adresses IPv4, celles-ci sont agrégées par "/8". Comme l'espace d'adressage IPv4 est un champ de 32 bits, il y a 4 294 967 296 valeurs uniques représentées dans ce contexte par une séquence de 256 "/8" bits où chaque "/8" correspond à 16 777 216 adresses uniques.}}


== Limites des mesures d'urgence ==

=== Fin du bout-en-bout ===

Cependant, la solution NAT rend la connectivité Internet coûteuse et complexe. Les serveurs qui sont dans un réseau avec adressage privé et NAT ne sont plus atteignables et des techniques de contournement ont dû être mise en œuvre pour que les applications retrouvent une connectivité globale (à savoir, pouvoir être appelées ou appelantes).
De plus, le NAT introduit un état dans le réseau qui fragilise la robustesse du système de communication. Il convient ici de ne pas oublier qu'un principe fondateur de l'Internet est de rendre le fonctionnement de l'infrastructure de communication indépendante du fonctionnement des producteurs et consommateurs de données. Ce principe connu sous le nom de "bout-en-bout" a conduit à définir le service réseau en mode "non connecté". Aucune marque ou état, issu d'une communication, n'est mémorisé dans le réseau : tout est indiqué dans le paquet. On parle d'unité de transfert auto-descriptive. L'en-tête du paquet comporte toutes les informations pour aller de la source à la destination.
Le NAT est en complète contradiction avec ce principe. Le paquet n'est plus auto-descriptif de la source à la destination car chaque passerelle NAT traversée modifie les informations de l'acheminement du paquet. On peut considérer que chaque NAT traversé conduit à constituer un tronçon du chemin pour atteindre la destination. C'est cette succession de tronçons qui devient le chemin de la source à la destination. On peut voir que, d'une infrastructure de communication de bout-en-bout, l'Internet a évolué vers une infrastructure de communication devant gérer des changements de tronçons. Or, ces changements de tronçons demandent des états complexes à gérer en mode "non connecté", ce qui rend le système fragile. En effet, une panne d'un NAT suffit à interrompre toutes les communications le traversant, ce qui n'est pas le cas quand cela arrive à un routeur. Certes, des solutions existent, à base de redondances de NAT, pour maintenir la disponibilité de ce dispositif. Ces solutions sont coûteuses et complexes à mettre en œuvre et ne constituent pas le cas courant.

L'introduction du NAT a donc changé l'architecture de l'Internet, supprimant la propriété de bout-en-bout [RFC 2993]. La conséquence est que déployer des nouveaux services ou des nouveaux protocoles de transport est devenu quasi impossible. Car, non seulement NAT change l'adresse IP, mais il modifie souvent aussi le numéro de port situé au niveau de la couche de transport, ce qui a pour conséquence de figer les protocoles de transport actuels. L'ajout d'un nouveau protocole de transport nécessite de mettre à jour le code de tous les NAT en activité, ce qui représente une opération quasi impossible du fait de la diversité des NAT et de leur nombre. Cette idée de rigidification de l'Internet est nommée par le terme d'"ossification". Devant cet état de fait, des réflexions sont menées dans les instances de la gouvernance Internet pour essayer de sortir de cette impasse [RFC 7663].

=== Complexité accrue ===

Le routeur doit effectuer plus d'opérations pour chaque paquet à relayer mais NAT a aussi des conséquences sur les applications notamment client-serveur. Le modèle d'interaction se trouve aussi, d'une certaine manière, rigidifié. Dans le modèle d'interaction client-serveur, les clients qui sont derrière le NAT peuvent s'accommoder de partager une simple adresse IP. Il en est tout autrement pour les serveurs qui ont besoin d'une adresse IP qui leur soit propre afin d'être contactés. Ainsi, ce changement architectural de l'Internet l'a transformé petit à petit en un système minimaliste à l'image des services télématiques utilisés à l'époque du minitel. Il est composé de clients et de serveurs. Les possédants d'un adressage public ont ainsi un avantage pour promouvoir leur service. Une certaine forme de contrôle des services est ainsi donnée aux hébergeurs et opérateurs. La conséquence de cette évolution est qu'il est très difficile pour un utilisateur derrière un NAT d'offrir un service. Il en est de même pour les applications de type "pair à pair" (comme la téléphonie sur IP, les jeux répartis...) qui sont devenues terriblement complexes pour contourner les difficultés introduites par le NAT pour les connexions entrantes [RFC 5128]. De fait, l'innovation dans ce type d'application est d'une certaine manière réduite. Le NAT est le composant qui participe à limiter l'apparition de nouveaux acteurs et à maintenir une certaine forme de rente pour les acteurs en place.

=== NAT et la sécurité ===

Enfin, certains ont vu dans le NAT un élément de sécurité d'un réseau local, dans la mesure où le NAT agit comme un filtre en bloquant les paquets entrants non sollicités. Les attaques sont de nos jours dans le contenu, au niveau de l'application, comme les chevaux de Troie ou les codes malveillants (''malware'') dans les pages Web. Le NAT n'améliore donc pas la sécurité car il n'apporte aucune protection contre ces attaques <ref>Bortzmeyer, S. (2012) [http://www.bortzmeyer.org/nat-et-securite.html La traduction d'adresses (NAT) apporte-t-elle vraiment de la sécurité ?] </ref>. Le RFC 4864 montre comment avoir le même niveau de sécurité qu'un NAT en IPv6 sans en reprendre les inconvénients.

=== Double-NAT ===

La pénurie d'adresses ne faisant que s'aggraver avec le temps, on en arrive à la situation que les adresses publiques ne sont plus suffisantes pour être attribuées aux opérateurs eux-mêmes. C'est ce que montre la figure 10<ref>Huston, G. [http://www.potaroo.net/tools/ipv4/ IPv4 Address Report]</ref>. Cette figure représente, sous forme d'un histogramme, l'état des allocations et donc la situation de l'adressage dans l'Internet IPv4. L'histogramme est composé de 256 barres indiquées par la valeur du premier octet de l'adresse d'IPv4 (notée ici "/8"). Pour la même valeur du premier octet, est alors indiqué l'état de l'usage des 3 autres octets. Cette figure montre qu'il ne reste quasiment plus rien à allouer (en vert). Les RIR (''Regional Internet Registries'') sont sur leur réserve. Ils allouent maintenant les dernières adresses publiques sous des conditions draconiennes et donc, le plus souvent, n'allouent plus d'adresses publiques.

<center>
[[File:Fig05.png|thumb|center|400px|Figure 10 : État du plan d'adressage IPv4 en 2015.]]
</center>

Aussi, certains opérateurs, par manque d'adresses publiques, ont recours au NAT444, encore appelée technique du "double NAT" ou CGN (Carrier Grade Nat) RFC 6888. Le réseau de l'opérateur est, lui-même, en adressage privé. Ainsi, le client de l'opérateur n'a même plus une adresse publique. Le NAT du client final se retrouve à faire un passage d'un adressage privé à un autre adressage privé. D'un point de vue de la terminologie, le NAT du client est dorénavant qualifié de NAT44 pour un changement d'adressage de derrière (le coté client) à devant (le coté opérateur) cet équipement.
{{HorsTexte|Un NAT ou des NAT ?|La traduction, qui se veut une solution provisoire, s'est intégrée dans l'architecture de l'Internet comme une technique classique. À tel point qu'elle se décline en différents usages. Stéphane Bortmeyer parle du "zoo des sytèmes de traduction d'adresse IP"<ref>Bortzmeyer, S. (2010), [http://www.bortzmeyer.org/nats.html "Le zoo des systèmes de traduction d'adresse IP"] </ref> lorsqu'il en recense les différentes évolutions.}}

Le déploiement des super NAT, ou NAT444, pose de nombreux problèmes. Par exemple, il était complexe pour un client d'un opérateur d'héberger un serveur derrière un NAT44, mais ceci devient maintenant impossible derrière un NAT444. Les RFC 5684 et RFC 7021 dressent d'ailleurs une liste des ennuis apparus par l'introduction des NAT444. La seule solution a toutes ces complexités réside dans le passage à IPv6 pour sortir enfin de la pénurie.



== Conclusion ==
La demande d'adresses va exploser avec l'Internet des objets et l'industrie 4.0. Dans un rapport en 2020, CISCO recense environ 20 milliards d'objets connectés, avec environ 200 objets par personne. Ce nombre pourrait augmenter jusqu'à 50 milliards à terme. Il est à relativiser car le plus souvent, seulement une passerelle qui connecte les objets, accèdera à Internet.Mais même si on divise 50 milliards par 100 ou 1000, c'est colossal ! Le protocole IPv6 en donnant une capacité d'adressage immense va permettre d'intégrer ces nouveaux usages et de redonner sa simplicité au réseau.

{{TODO|inclure Note}}
[[Compagnon_Act02|Note]]

== Références bibliographiques ==

<references />

== Pour aller plus loin ==

RFC et leur analyse par S. Bortzmeyer :
* RFC 1918 Address Allocation for Private Internets [https://www.bortzmeyer.org/1918.html Analyse]

----

= Anciennement =

== Apparition des premières limitations et mesures d'urgence ==

L'Internet n'avait pas été prévu pour supporter une telle croissance. Chaque nouveau foyer, entreprise ou établissement se raccordant à Internet crée de nouvelles demandes en adresses IP. De plus, la topologie du réseau se complexifie avec la multiplication des sites et des opérateurs. Des projections ont alors montré que les politiques de gestion de l'Internet alors en vigueur risquaient d'entrainer une pénurie très rapide.

Les organismes régulateurs de l’Internet ont donc modifié les politiques d'attribution des adresses afin d’éviter tout gaspillage de cette ressource limitée et ainsi maintenir le développement des réseaux IPv4. Le premier changement a concerné les opérateurs. Ceux-ci se sont vu imposé de nouvelles règles dans l'attribution des blocs d'adresses <ref>Wikipedia, [https://en.wikipedia.org/wiki/Classless_Inter-Domain_Routing Classless Inter-Domain Routing].</ref>

Une adresse codée sur 32 bits permet théoriquement d'adresser 2^32 machines, soit à peu près 4 milliards. Ce nombre pourrait paraître au premier abord très élevé, mais les ordinateurs ne sont pas numérotés séquentiellement. Ils sont regroupés par réseaux. À chaque réseau est affecté un numéro qui est codé sur une partie des 32 bits de l'adresse des machines. On s'aperçoit alors que le nombre d'adresses "réseaux" disponibles n'est pas si important que cela et conduit à une pénurie. La tendance actuelle consiste à freiner au maximum l'allocation des adresses réseaux. Ce n'est pas un problème pour les sites déjà équipés disposant déjà de larges plages d'adresses. Cette contrainte est déjà forte pour les nouveaux sites dans les pays dits "développés" pour lesquels un grand nombre d'adresses a été réservé mais se révèle être un problème majeur pour les pays émergents où parfois moins de 10 réseaux de 250 machines ont été attribués pour l'ensemble du pays.

Les équipements d'interconnexion des réseaux, orientant les paquets vers leur destination finale, sont des routeurs. Pour prendre leurs décisions, ils consultent une table dite de routage. Le nombre de réseaux dans l'Internet croissant de manière vertigineuse, ces tables de routage deviennent de plus en plus volumineuses et difficiles à maintenir. Pour pallier ce problème, une solution d'adressage hiérarchique permettant de réunir un ensemble de numéros de réseaux contigus en un seul préfixe a été conçue (CIDR : ''Classless Inter Domain Routing''). En plus de la réduction des tables de routage, CIDR permet aussi de réduire la surallocation d'adresses aux sites terminaux, réduisant quelque peu la pénurie d'adresses. Avec CIDR, le propriétaire de l'adresse est modifié. Dans les plans d'adressage initiaux, le site était propriétaire de son préfixe ; avec CIDR le préfixe devient la propriété de son opérateur, rendant la renumérotation du réseau nécessaire si le site change d'opérateur. Cet adressage hiérarchique a montré son efficacité opérationnelle et les règles d'adressage actuelles pour IPv6 généralisent ce principe.

== Nouveaux besoins d’adressage ==

L’Internet a créé de nouveaux usages. Il a fait naitre aussi de nouveaux besoins de communication. De nouveaux objets communicants apparaissent aussi bien dans le domaine domestique que dans l’industrie, dans les transports, dans le milieu médical... Les 4,3 milliards d’adresses (232) du protocole IPv4 s’avèrent aujourd’hui insuffisantes pour les nouveaux usages d'Internet. Tandis que les supports de transmission et les équipements ont évolué, le protocole IPv4 a gardé des fonctionnalités historiques devenues obsolètes aujourd'hui. En plus d'une capacité d'adressage accrue, le protocole IPv6 est un retour aux principes qui ont fait le succès d'IP, garantissant efficacité, résilience et perspectives d’évolution.

Nous avons décrit une analogie de l'acheminement des données dans l'Internet avec celui du courrier dans le système postal. Un élément fondamental dans ce système est que chaque maison, pour recevoir du courrier, doit posséder une boîte aux lettres. Cette boîte est identifiée de manière unique par une adresse postale qui est renseignée sur chaque enveloppe devant être distribuée dans cette même boîte. De la même manière, une adresse postale sert à identifier de manière unique l’expéditeur de la lettre. Par analogie, on peut rapprocher les notions dans le système postal de boîte aux lettres et d’adresse postale à celles, dans l’Internet, d’interface de communication et d’adresse IP. Les paquets IP sont émis et reçus à travers l’interface de communication. Ils sont acheminés à travers l’Internet vers la destination désignée par l’adresse IP contenue dans l’en-tête de chaque paquet.


À la fin de la décennie 2010, les opérateurs de l’Internet ont commencé à ressentir sévèrement les effets de la pénurie des adresses IPv4 amorcée dès le milieu des années 1990. La prise de conscience de ce phénomène s’est amplifiée alors que les effets ont commencé à toucher le grand public, clients de ces opérateurs.


Reprenons l’analogie avec le système postal pour mieux comprendre ce problème de pénurie d’adresses IPv4. Les opérateurs de l’Internet font face à un besoin croissant de raccordements à l’Internet, notamment aujourd'hui avec la multiplication des centres de données et le développement de nouveaux usages à travers les objets connectés. Un scénario similaire serait celui d’un système postal devant s’adapter à une urbanisation effrénée. Chaque nouvelle habitation installe sa boîte aux lettres à laquelle il faut assigner une adresse postale. La contrainte, dans le cas de l’Internet, est que le stock d’adresses disponibles est limité. On est dans la situation où la numérotation des boîtes aux lettres d'une même rue serait codée uniquement sur deux chiffres (de 0 à 99 par exemple). Alors que le nombre de ces boîtes augmentent, le système ne pourra plus assigner de nouvelles adresses lorsque la limite sera atteinte. De la même façon, confrontés à la limitation du nombre d’adresses IPv4 disponibles, les opérateurs de l’Internet ont des difficultés pour attribuer des adresses IP à chaque nouveau raccordement.


== Contourner la pénurie ==

Bien sûr, des solutions ont été trouvées pour contourner un problème qui aurait autrement signifié l’arrêt de l’expansion de l’Internet. En réalité, l’Internet a déjà connu un tel risque de pénurie au début des années 1990, lors de l’émergence de l’Internet commercial. Le nombre d’adresses IPv4 disponibles (4 milliards) semblait à ce moment suffisant.


Le second changement a porté sur l'attribution des adresses aux systèmes terminaux. L'idée a été le partage des adresses. Un système ne possède plus une adresse mais doit utiliser une adresse partagée avec d'autres systèmes. Pour mettre ce nouveau mode d'attribution des adresses IP, des dispositifs techniques ont été introduits et des plages d'adresses ont été réservées pour leur mise en œuvre. L'adresse IP à partager est attribuée à ce dispositif ; charge à lui de la partager avec les systèmes d'extrémités qui lui sont connectés. La connectivité entre cet équipement et les systèmes d'extrémités est réalisé par un réseau privé ayant une plage d'adresses spécifiques (RFC 1918).


Afin d'assurer l'interconnexion des réseaux privés avec l'Internet, ces équipements effectuent une traduction d’adresses : l'adresse privée est remplacée par l'adresse publique à partager. Techniquement, ces équipements sont appelés des NAT (''Network Address Translation'') et se trouvent dans les box Internet que nous avons à notre domicile.

Ces équipements sont intrusifs et modifient en profondeur le mécanisme d’acheminement des paquets sur l’Internet car ils exploitent des informations au delà de l’en-tête IP. C’est un peu comme si, dans le système postal, le facteur était obligé d’ouvrir l’enveloppe du courrier et de lire le contenu de la lettre pour en connaître le destinataire.
Et comme le facteur ne connait pas toutes les langues, il jèterait les lettres dont il n'est pas capable de déchiffrer le contenu. Vous en conviendrez : le service postal serait "moyen" - si on peut dire !
Dans le cas de l'Internet, cela signifie qu'un nouveau protocole inconnu d'un NAT ne peut pas le franchir. Ces paquets sont jetés par le NAT dans la mesure où il ne les comprend pas. Ce comportement est très fâcheux car il bloque l'innovation sur l'Internet. Ce phénomène connu porte le barbarisme "d'ossification". C'est la conséquence du nom respect du principe de bout en bout. Ce principe dicte une règle de distribution des fonctions qui est central dans l'architecture du réseau Internet. Il énonce que « plutôt que d’installer l’intelligence au cœur du réseau, il faut la situer aux extrémités : les nœuds au sein du réseau n’ont à exécuter que les fonctions très simples qui sont nécessaires pour les applications les plus diverses, alors que les fonctions qui sont requises par certaines applications spécifiques seulement doivent être exécutées en bordure de réseau. Ainsi, la complexité et l’intelligence du réseau sont repoussées vers ses lisières. Des réseaux simples pour des applications intelligentes. » <ref>Lawrence Lessig, L'Avenir des idées, 2005, Presses universitaires de Lyon, 1re partie, paragraphe 75 dans l'édition numérique des Presses. </ref> La première conclusion que nous pouvons tirer de la mise en place de cette solution à base de traduction d'adresses est que le principe fondateur de l'Internet est non respecté, ayant pour conséquence d'empêcher son évolution.

L'autre effet de ce nouveau mode d'attribution des adresses est la complexité pour pouvoir joindre un système d'extrémité qui n'a pas d'adresse propre (on parle d'adresse publique).
Traditionnellement, l'interaction des applications communicantes se fait à l'initiative d'un client. Ce dernier contacte un serveur. Dans ce cas, un client peut s'accommoder de ne pas avoir d'adresse publique. Il en est tout différemment pour un serveur. Pour être contacté par le client, il doit avoir une adresse qui l'identifie sans ambigüité. Il lui faut donc une adresse publique. Le nouveau dispositif de partage d'adresses n'est pas utilisable pour un serveur. Il s'ensuit que les systèmes d'extrémités ne sont plus équivalents vis-à-vis de l'adressage.
La conséquence est que, selon la façon dont il est connecté à Internet, le système d'extrémité est limité dans son rôle. Soit il ne peut être que client, soit il peut avoir un rôle de client ou de serveur.
Avec le développement de la domotique, de l'internet des objets, des applications de téléphonie ou de visioconférence, il est nécessaire d'avoir des adresses publiques. L'utilisation de ces services, dans le contexte des dispositifs de partage de l'adresse publique, rend énormément compliqué leur accès et leur utilisation depuis un téléphone portable (Ceux qui ont installé une caméra IP dans leur domicile peuvent en témoigner). La seconde conséquence de l'introduction d'une connectivité à base d'un dispositif de traduction est l'impossibilité d'héberger simplement des serveurs avec des adresses privées.


A défaut d’autres solutions, ces dispositifs se sont généralisés dans l’Internet et sont aujourd’hui nécessaires pour permettre de continuer l’acheminement des paquets IPv4.

Cette séparation créée entre réseaux privés et réseaux publics pénalise la capacité de communiquer entre n'importe quel équipement connecté à l'Internet, qui était à l'origine une propriété importante de l'Internet. Elle limite aussi l'introduction de nouvelles applications ou d'installer des serveurs simplement.

Au moment de cette prise de conscience de la pénurie d’IPv4, l’IETF, organisme responsable de la standardisation des protocoles utilisés sur Internet, a lancé des travaux pour définir une nouvelle version du protocole IP, travaux qui ont abouti en 1996 au standard IPv6 (RFC 8200). Cette nouvelle version du protocole IP offre notamment une capacité d’adressage quasi-infinie, ce qui permet d’écarter le risque de pénurie. Il est donc possible grâce à la capacité d'IPv6 de déployer de nouveaux réseaux sans avoir besoin des dispositifs de translation d'adresses. La capacité d'adressage d'IPv6 permet d'attribuer aux équipements des adresses joignables directement, rendant ainsi de nouveau possible les communications de bout en bout. Le rétablissement de cette propriété est indispensable pour les nouveaux usages de l'Internet que sont les objets communicants, la santé, l'agriculture connectée, les villes intelligentes...

== La bonne solution n'est pas simple à déployer ==

Cependant, par conception, le protocole IPv6 n’est pas compatible avec IPv4 et ces deux versions de protocole devront cohabiter le temps de la transition de l’ensemble de l’Internet vers IPv6. Par analogie, l’ancien système postal qui ne permet pas directement d’adresser les nouvelles habitations sera amené à être remplacé par un nouveau système ayant ses propres boites aux lettres, adresses et format d’enveloppe. Les deux systèmes n’étant pas compatibles, il est toujours nécessaire pour envoyer et recevoir du courrier d’une habitation dans l’ancien ou le nouveau système de posséder une boite aux lettres pour chacun de ces systèmes. Les anciennes boites aux lettres ne seront plus utiles seulement lorsque l’ensemble des correspondants n’utiliseront plus l’ancien système. S’il peut être envisagé dans un système postal de remplacer unilatéralement une version par une autre à une date choisie, il n’en va pas de même avec l’Internet qui est un système multi-acteurs faiblement coordonné. Chaque opérateur choisi indépendamment sa stratégie pour le passage à IPv6. Même si les incitations à accélérer la transition sont nombreuses, cette période de cohabitation entre les deux protocoles peut potentiellement durer encore des années.
Nous reviendrons sur ce problème de la cohabitation entre les deux versions du protocole IP dans la suite de ce cours.

File:03-fig4-penetration.png

2022-02-25T13:30:20Z

Vveque:

MOOC:Compagnon Act04-f

2022-02-25T13:18:05Z

Vveque: /* La nouvelle version d'IP */

MOOC:Compagnon Act03-f

2022-02-25T13:11:25Z

Vveque: /* La quatrième phase : l’explosion */