Pourquoi déployer IPv6 ?

Pourquoi déployer IPv6 dans son réseau alors qu'IPv4 est actuellement utilisé?

Fondamentalement, les fonctionnalités apportées par IPv6 sont les mêmes qu'avec IPv4.

L'apport d'IPv6 porte sur la connectivité, c'est à dire l'attribution d'au moins une adresse globale ou publique pour tout noeud connecté à l'Internet. Une adresse identifie et localise un objet connecté au réseau.

Cette propriété a été perdue avec IPv4.

Les progrès technologiques de l'informatique expliquent cette perte.

Où en est IPv4 ?

Au moment où a été conçu IPv4, il y avait un ordinateur pour une organisation et 4,3 milliard d'adresses étaient suffisant pour l'Internet.

Ensuite avec les mini-calculateurs on est arrivé à un ordinateur pour un département.

Avec la micro-informatique, c'est devenu un ordinateur par personne.

La généralisation du numérique dans différents objets comme les téléphones ou les télévisions, on en arrive à plusieurs ordinateurs par personne.

L'espace d'adressage d'IPv4 est devenu trop petit et incapable de suivre les besoins générés par les nouveaux usages.

Avec IPv4, il n'a même pas assez d'adresses pour chaque habitant de la terre.

Des mesures pour limiter la consommation

Peu après l'avénement du web, au début des années 1990, la disparition des adresses IPv4 disponibles a été prévue pour la fin du XX siècle. Des mesures ont été prises pour limiter leur consommation.

En premier lieu cela a été d'avoir une allocation qui diminue le gaspillage. Ce changement, connu sous le nom de CIDR n'a pas été suffisant. Il fallait toujours une adresse IP par noeud.

La seconde mesure prise a été de partager les adresses public entre plusieurs noeuds, En pratique, cela a demandé l'utilisation d'un nouveau dispositif : le NAT (pour Network Address Translation).

Le NAT oblige à recourir à des adresses locales que l'on appelle adresses privées.

Ce dispositif est dans toutes les box de l’accès des particuliers.

Ces mesures on les voit sur la courbe ont donné du temps pour promouvoir une solution. En vérité, le développement de l'ADSL et de la teléphonie mobile ont accéléré la pénurie d'adresses IPv4.

Conséquences de l’introduction du NAT

L'introduction du NAT a eu des conséquences sur l'Internet. Avant l'introduction de ce dispositif, les hôtes communiquaient selon le principe du bout en bout. C'est à dire sans que leur paquet soient modifiés par le réseau. Vu que le NAT effectue des modifications dans l'entête IP et de transport comme celui de TCP, cela équivaut à figer les protocoles de transport de l'Internet.

Un NAT n'a pas la capacité pour traiter un nouveau protocole. Ce qui bloque tout déploiement de nouveaux protocoles de transport et d'une certaine manière l'innovation sur l’Internet. On parle même d’ossification de l’Internet pour qualifier ce blocage.

-- Le modèle d'interaction se trouve également rigidifié. Si le client peut s'accomoder d'une adresse partagée gérée à l'aide de l'adressage privé, le serveur a besoin d'une adresse qui lui est propre afin d'être contacté par les clients. Ainsi un réseau qui utilise un adressage privé n'est pas en mesure d'héberger simplement un serveur.

Enfin, le NAT ne répond pas au besoin considérable en nouvelles adresses. C'est une réponse temporaire à la pénurie d’adresses IPv4.

Motivations à IPv6

Les motivations au passage à IPv6 trouvent leur origine dans les limitations d'IPv4. On peut citer :

Tout d'abord retrouver la simplicité d'une connectivité de bout en bout qui a fait le succès de l'Internet. Il n'est pas soutenable que la croissance de la taille de l'Internet s'accompagne d'une complexité croissante.

Ensuite, c'est retenir une technologie qui offre un support à l'innovation pour des nouveaux usages et des nouveaux services. Le réseau redevient indépendant par rapports aux protocoles utilisés par les applications et le transport.

Enfin, IPv6 est une évolution inéluctable pour adapter l'Internet aux besoins de l'informatique moderne. L'espace d'adressage doit prendre en compte les progrès technologiques des ordinateurs

IPv6 n'est pas une expérience. On le voit sur cette courbe effectué par google sur le taux de requêtes reçues en IPv6 par le moteur de recherche.

Le déploiement s'accélère depuis 2011. Le trafic double tous les ans pour atteindre 10% fin 2015.

Quel est le scénario de déploiement d'IPv6 dans l'Internet ?

IPv6 est une évolution d'IPv4. Cela signifie qu'il prend la suite de ce qui existe. Autrement dit IPv6 vient soulager IPv4 et assurer maintenant la croissance de l'Internet.

En conservant un seul Internet, cela oblige IPv6 à coexister avec IPv4 sur la même infrastructure.

Ainsi le déploiement IPv6 doit se faire progressivement tout en maintenant IPv4 en fonctionnement. Il s'agit plus d'une intégration que d'une transition.

Pour autant IPv6 et IPv4 ne peuvent interopérer directement. Maintenir la connectivité globale de l'Internet avec 2 couches de réseau nécessite des mécanismes d'intégration.

Problèmes d’interopérabilité

Dans un système de communication, il convient de distinguer les hôtes, du réseau. Les problèmes d'interoperabilité apparaissent quand soit les hôtes ou soit le réseau ne sont pas dans la même version d’IP.

En partant d'une situation où tout est en IPv4, on peut avoir le cas où les hôtes n'interopérent pas avec le réseau ou les 2 hôtes n'interoperent pas avec l'un l'autre. A terme, on doit retrouver tout en IPv6.

C'est cette phase de transition entre le tout IPv4 et le tout IPv6 qui est douloureuse. Chaque cas de coexistence pose un problème particulier qui demande un mécanisme dédié.

La situation la plus simple est d'avoir des noeuds en double pile qui sont capables de communiquer en IPv4 quand le correspondant est en IPv4 et de communiquer en IPv6 lorsque le correspondant est en IPv6.

Lorsque qu'il n'y a pas de connectivité entre 2 réseaux IPv6, la solution est de tirer une ligne virtuelle IPv6 en utilisant IPv4. On parle alors de tunnel.

Dans le cas où les hôtes sont incompatibles, la solution repose sur un dispositif additionnel de traduction similaire au NAT dans lequel la version du protocole IP change.

Conclusion

La pénurie d'adresses d’IPv4 s'est traduite par une restriction des usages couplée d’une hausse de la complexité et du coût de la connectivité à Internet. IPv6 vise à dépasser ces limitations d’IPv4.

IPv6 est en cours de déploiement. Ce n'est pas une utopie.

IPv6 se déploie sans arrêter IPv4. Son déploiement doit se faire progressivement en conservant l'unicité de l'Internet. IPv6 et IPv4 sont appelés à cohabiter un certain temps.

Pour que cette cohabitation soit possible dans un même Internet, des mécanismes d'intégration doivent être également déployés. Ils ne visent qu'à faciliter l'intégration d'IPv6 dans un monde IPv4. Ils sont transitoires. L'objectif final est d'avoir Internet en IPv6 partout. IPv6 natif est la seule solution viable à terme.

Dans les activités suivantes nous allons détailler le principe de fonctionnement pour les 3 types de techniques d'intégration d'IPv6.