Activité 42 : Établir la connectivité en IPv6

Problématique

Lorsque deux réseaux IPv6 doivent s'interconnecter. La bonne solution est de le faire en IPv6 par un lien reliant les routeurs IPv6. Mais cela n'est pas toujours possible.

Relier les 2 réseaux nécessite, alors d'utiliser le réseau IPv4 qui les sépare. Dans cette situation, un lien virtuel est établi. On parle alors de tunnel.

On distingue 2 types de tunnels: les tunnels configurés et les tunnels automatiques. Nous allons voir, de plus près, la mise en oeuvre de ces tunnels.

Principe du tunnel IPv6 sur IPv4

Nous avons ici 2 réseaux IPv6 interconnectés par un réseau IPv4 au moyen d'un tunnel. La source IPv6 envoie un paquet IPv6 à la destination. Le paquet va arriver à un noeud de bordure du réseau IPv6. Pour traverser le réseau IPv4, un tunnel doit être emprunté. Pour se faire, le noeud de bordure, que l'on appellera par la suite tunnelier, va encapsuler le paquet IPv6 dans un paquet IPv4. Cette opération consiste à mettre le paquet IPv6 dans la partie donnée du paquet IPv4. Ensuite le tunnelier émet le paquet qui sera reçu à l'autre extrémité du tunnel, par un tunnelier lui aussi. Ce dernier désencapsule le paquet IPv6 du paquet IPv4. Le paquet continue ensuite sa route pour rejoindre sa destination. Nous pouvons remarquer que les tunneliers sont des noeuds en double pile.

Un tunnelier est un noeud avec 2 interfaces réseau. Chaque interface réseau est configurée avec une adresse IPv6. La particularité du tunnelier c'est que l'interface au réseau IPv4 est une interface logique. Cette interface est créée. Cette interface matérialise l'extrémité du tunnel.

Dans l'exemple précédent, les tunneliers jouaient un rôle de routeur. Le schéma montre dans ce cas, la réception d'un paquet en IPv6 natif et son émission dans le tunnel.

Tunnel configuré

Pour illustrer la configuration d'un tunnel, nous montrons le cas d'un tunnel reliant un hôte, avec un routeur. La configuration du tunnel sur l'hôte consiste:

• à créer l'interface réseau logique au dessus d'IPv4 en indiquant les adresse IPv4 à chaque extrémité
• puis à configurer cette interface avec l'adresse IPv6.
• en enfin il reste à ajouter la route par défaut qui passe par le routeur IPv6.

Soulignons que le tunnel est identifié par un préfixe réseau IPv6 qui lui est propre.

Tunnel automatique

Un tunnel configuré se crée par anticipation, à savoir, avant de traiter le trafic utilisateur. Un tunnel peut aussi se créer dynamiquement c'est à dire à réception d'un paquet IPv6. Pour cela, il faut que les adresses IPv4 des tunneliers soient dans les adresses IPv6. C'est le principe retenu par les techniques de tunnel automatique.

Pour illustrer ce principe, prenons un préfixe IPv6 spécifique, qui avec l'adresse IPv4 publique du tunnelier va servir à créer un préfixe réseau IPv6 unique. N'oublions pas que l'adresse IPv4 du tunnelier est elle-même unique. A partir de ce préfixe IPv6 embarquant une adresse IPv4, une adresse IPv6 peut être constituée, et allouée au tunnelier.

Lorsque qu'un transfert entre 2 noeuds doit se faire et que le préfixe réseau IPv6 de leur adresse est le préfixe spécifique, ceci signifie qu'un tunnel doit être emprunté. En effet, les adresses IPv6 de l'émetteur, et du récepteur comportent l'adresse IPv4 des tunneliers. Ces adresses vont servir à constituer l'en-tête du paquet IPv4 qui va encapsuler le paquet IPv6. C'est par cette encapsulation que se forme le tunnel. Le paquet IPv4 est émis. Le tunnelier en réception désencapsule le paquet IPv6.

Tunnel automatique 6rd

6rd est une solution de déploiement d'IPv6 sur une infrastructure de communication en IPv4. Elle repose sur des tunnels automatiques. Elle répond au besoin d'attribuer un préfixe réseau IPv6, aux réseaux locaux interconnectés par l'infrastructure de communication. Cette solution a été pensée, initialement, pour des FAI. Les éléments définit dans 6rd sont :

• Le préfixe spécifique, qui indique qu'une adresse IPv4 est embarquée. Ce préfixe est propre au FAI.
• La box du client, qui fait office de tunnelier.
• L'adresse IPv4 attribuée à cette box.
• Le préfixe réseau du réseau local du client, qui embarque tout ou partie de l'adresse IPv4 de la box
• Le routeur de bordure, qui interconnecte le réseau IPv6 du FAI avec l'Internet IPv6

Pour établir un tunnel automatique, l'adresses IPv4 des tunneliers doit être embarquée dans le préfixe IPv6. Par conséquent, le format d'une adresse unicast IPv6 en 6rd se décompose en plusieurs parties:

• Le préfixe spécifique alloué par le FAI à 6rd
• L'adresse IPv4 de la box moins son préfixe réseau commun à toutes les adresses des box
• Le numéro attribué aux réseaux locaux du client
• L'identifiant d'interface réseau
• L'assemblage des 2 premières parties constitue le préfixe délégué.
• Ce préfixe complété par le SID forme le préfixe réseau IPv6 classique de 64 bits attribué à un lien.

6rd se caractérise par une grande flexibilité. La longueur des 3 parties du préfixe réseau IPv6 est définie avec des valeurs propres, pour répondre aux besoins du FAI. Le transfert avec la technique 6rd s'organise selon 2 cas :

1. Dans le premier cas, nous avons un transfert entre des réseaux IPv6 à l'intérieur du réseau du FAI. L'adresse IPv4 contenue dans le préfixe de A et B va servir à établir le tunnel pour traverser le réseau IPv4 reliant les deux box.
2. Dans le second cas, nous avons un transfert entre un noeud d'un réseau IPv6 comme celui du réseau A, et un noeud de l'Internet IPv6. La box du réseau de A va envoyer le paquet, par un tunnel, au routeur de bordure. L'adresse IPv6 de ce dernier est obtenue par la table de routage. Dans le sens inverse, le trafic va arriver par le routeur de bordure, qui pourra faire suivre les paquets IPv6 par des tunnels jusqu'aux box.

Conclusion

Dans la démarche d'intégration d'IPv6, la meilleure solution est d’avoir des liens IPv6.

Lorsqu'il n'est pas possible de maintenir la connectivité en IPv6 nativement, il faut se résoudre à établir des tunnels IPv6. On distingue 2 types de tunnel:

• le tunnel configuré pour lequel un lien virtuel est établi statiquement.
• le tunnel automatique pour lequel le lien virtuel s'établit à la demande.

Dans les 2 cas, un tunnel doit être le plus court possible pour la performance du transfert.

On peut rappeler que, la réduction de la MTU conduit à des problèmes de connectivité. C'est pour cette raison qu'il faut appliquer la règle habituelle, qui dit "double-pile où tu peux, tunnel où tu dois".