Revision as of 17:10, 27 August 2021

Script 14 : Plan d'adressage IPv6 unicast

1)( affichage : ???) Après avoir vu les adresses unicast nous allons maintenant aborder l'association de ces adresses aux interfaces de communication des équipements.

2) Après un rappel de la structure de l'adresse unicast IPv6, nous verrons comment définir le plan d'adressage dérivé du préfixe, délégué par l'opérateur ou le fournisseur d'accès internet, pour assurer l'acheminement des paquets sur notre réseau.

3) Enfin nous aborderons l'identification des interfaces assurant l'association de l'adresse à une interface de communication.

4) La gestion de ces deux fonctions d'adressage relèvent de la responsabilité de l'administrateur du réseau sur lequel est attachée l'interface, c'est lui qui a en charge la politique d'allocation des adresses mise en œuvre par les outils de gestions du réseau qui seront abordés dans une prochaine séquence.

5) ( Affichage sous titre "Adresse unicast" )Nous avons vu précédemment que les adresses unicast sont structurées hiérarchiquement.

6) (Affichage structure de l'adresse unicast cf vidéo actuelle à 00:36) Un premier niveau de hiérarchisation découpe l'adresse en deux parties logiques de 64 bits chacune.

7) ( Magnifier la partie "Préfixe réseau / sous réseau (SID)" ) Un préfixe réseau / sous réseau qui sera utilisé pour acheminer les paquets à travers le réseau.

8) ( Magnifier la partie "Identifiant d'interface (IID)" ) Et un identifiant d'interface qui sera utilisé sur le dernier saut pour remettre le paquet à l'interface de destination.

9) ( Afficher "Plan d'adressage") La structuration du plan d'adressage sur la partie haute de l'adresse et

10( Affichage "Identification des interfaces" ) la politique d'identification des interfaces doivent être clairement définis par l'administrateur préalablement au déploiement des équipements sur le réseau.

11) Les choix définis pour ces deux fonctions seront appliqués par les outils de gestion des adresses( afficher IPAM : IP Address Management), également appelés IPAM IP Address Management, opérés par les fonctions de gestion du réseau (Afficher "autoconfigation sans état, DHCPv6, DNS...") qui seront abordés dans une prochaine séquence.

Définition du plan d'adressage

( intertitre : Définition du plan d'adressage)

20) La définition du plan d'adressage d'un réseau consiste à organiser la structuration de la partie haute de l'adresse selon l'organisation topologique de l'infrastructure d'interconnexion.

21) (Réaffichage de l'anim d'acheminement des paquets de la vidéo A10 ?) Cette partie haute de l'adresse, dite préfixe réseau / sous réseau identifie le réseau de destination. Elle est utilisée par la fonction de routage pour opérer les choix d'acheminement des paquets sur la topologie du réseau.

22) L'organisation hiérarchique de la topologie d'acheminement se traduit par la structuration du préfixe réseau / sous réseau. Dans le plan d'adressage agrégé, actuellement en vigueur pour IPv6, chaque réseau de destination des paquets se voit attribuer un préfixe de longueur 64 (/64).

23) ( Afficher un zoom sur la partie préfixe réseau / sous réseau, de l'anim d'adresse ) Un administrateur connaissant le préfixe alloué à son site par son opérateur d'interconnexion ou son fournisseur d'accès Internet, généralement de longeur 48 (/48) ( magnifier la partie préfixe de 48 bits ), ou à défaut un préfixe privatif unicast local unique (ULA) de 48 bits, il lui reste 64 - 48, soit 16 bits pour identifier les propres réseaux de sa topologie interne ( magnifier le champ SID de l'adresse). Ce champ de taille variant de 0 à 16 bits est qualifié de SID ou Subnet ID signifiant identifiant de sous réseau, et permet à l'administrateur d'identifier l'ensemble des sous réseaux de sa topologie interne. Le préfixe assure l'acheminement sur la topologie externe (l'Internet et les réseaux d'opérateur), l'association du préfixe réseau et du SID permet l'acheminement vers le réseau final de destination. Le préfixe peut également être ciblé par une liste de contrôle d'accès pour les fonctions de sécurisation assurés par les ACL placés sur les routeurs ou plus généralement sur les équipements de sécurisation tels que les Firewalls.

24) ( Maintenir en fond d'écran la partie "préfixe réseau / sous réseau (SID) et magnifier le champ SID) L'administrateur du réseau a donc la charge d'organiser la structuration de ce champ SID en fonction de l'étendue et de l'organisation topologique de son réseau interne. Chaque segment de sous réseau, sur lequel il déploie ses équipements, devra disposer d'un identifiant de réseau sur 64 bits.

25) ( Maintenir en fond d'écran la partie "préfixe réseau / sous réseau (SID) et magnifier le champ SID) La définition du plan d'adressage consiste donc à spécifier les choix d'organisation de l'affectation des identifiants de sous réseau porté par le champ SID de l'adresse. Plusieurs stratégies sont envisageables selon l'étendue du réseau et le contexte topologique du réseau dont l'administrateur à la charge.

26) La présentation détaillée de ces stratégies dépasse le cadre de cette vidéo, l'étude du document compagnon associé sera utile, pour ceux d'entre vous qui assureront le déploiement topologique de leur réseau. Abordons simplement les grands principes.

27) ( illustration un réseau à plat, cloisonné en un seul domaine de diffusion (VLAN), sur lesquels on affecte le SID à la valeur 1 pour construire le préfixe de longueur 64) Selon l'étendue du réseau la structuration du plan d'adressage sera plus ou moins importante. Ainsi les petites entités sans structure organisationnelle importante peuvent éventuellement fonctionner sans plan d'adressage structuré en affectant arbitrairement la valeur du champ SID.

28) ( reprise de l'exemple précédent mais avec une topologie composée de deux ou trois VLAN) Cependant, si l'infrastructure de niveau liaison est cloisonnée en sous domaines de diffusion distincts sous forme de VLAN, il faudra, à minima, affecter un identifiant de sous réseau par domaine pour que chaque domaine diffusion dispose de son préfixe réseau/sous réseau de 64 bits. L'attribution de ces identifiants de sous-réseau pourra être simple en numérotant éventuellement en séquence.

29) En l'absence de structuration, ce type de réseau ne passe pas à l'échelle. Si le nombre de sous réseaux est amené à croître, l'administration et le contrôle de l'infrastructure deviennent rapidement problématiques.

30) Pour les organisations ayant déjà structuré une infrastructure réseau sous le protocole IPv4 et sur laquelle on souhaite faire cohabiter les deux versions du protocole, il est possible d'adopter une stratégie de correspondance des identifiants de sous-réseaux IPv4 et des sous réseaux IPv6 en alignant la valeur du champ SID sur ces identifiants v4.

31) ( illustration du SID découpé en 3 parties coeur, distrib, accès avec en fond un rséeau maillé à trois niveaux de concentration coeur, distrib, accès périphérique )Pour les topologies plus importantes, la structuration du champ SID pourra être organisée en plusieurs niveaux de routage à l'instar de l'organisation de l'Internet ou des réseaux d'opérateur généralement structuré en cœur, distribution, accès afin d'assurer un routage optimal. Chaque niveau se voyant délégué un niveau de la structure hiérarchique du SID.

32) (l'illustration d'un réseau de campus Sextus (symboliser un campus nommé Sextus) composés de plusieurs bâtiments )Pour un réseau de campus par exemple assigner les adresses par type d'usage ( plaquer des nuages réseau par type d'usage) (wifi invité, poste de travail, service X ou Y,...) (ajuster l'illustration d'un réseau de campus par l'apparition des nuage sur chaque bâtiment ) ou par localisation du réseau sur le campus (réseau batiment A, réseau batiment B,...)

33) (ajuster l'illustration d'un réseau de campus ) voire bien souvent une combinaison des deux (wifi invité batiment A, wifi invité batiment B, service X batiment C, etc.) ou inversement (batiment A wifi invité, batiment B wifi invité, batiment Z service X,...)

34) (superposer à l'illustration précédente le préfixe 2001:db8:cafe:{LLLLTTTTBBBB}::/64 ) Ainsi, dans cet exemple le campus Sextus s'est vu allouer par son fournisseur d'accès le préfixe 2001:db8:cafe::/48, les 16 bits SID identifiant les sous réseaux étant notés sous forme de lettres majuscules entre accolades.

35) ( magnifier les 4 bits 'L' ) En assignant 4 bits pour la localisation, symbolisé par les bits 'L' et ( magnifier les 4 bits 'T' ) 4 bits pour le type d'usage symbolisé pour les bits T, il reste encore 8 'B' pour d'autres affectation de réseau. Le plan d'adressage du campus Sextus permet d'adresser une infrastrucuture étendue sur 2 puissance 4 soit 16 localisations, chacune pouvant déployer 16 types de réseaux. On dispose encore de 8 bits 'B' restant permettant éventuellement 256 sous réseaux différents pour chaque localisation et chaque type.

Identification des interfaces

60) (Réaffichage Affichage sous titre "Adresse unicast" ) (Ré-affichage structure de l'adresse unicast cf vidéo actuelle à 00:36, magnifier la partie IID) Les identifiants d'interface des adresses unicast, portés par les 64 bits de poids fiable, sont utilisés pour identifier de manière unique les interfaces des équipements sur un lien ou un domaine de diffusion de niveau 2. Il doivent être uniques pour le domaine couvert par un sous-réseau.

61) Dans certains cas, li'dentifiant d'interface pourra être dérivé de l'adresse de niveau liaison de données, telle que l'adresse MAC de la carte Ethernet par exemple.

62) ( magnifier la longueur de 64 bits) A l'exception de l'adresse non spécifié et de l'adresse de bouclage, l'identifiant d'interface de l'adresse unicast à une longueur de 64 bits, permettant d'approcher un probabilité de conflit quasi nulle.

62) Initialement, pour des raisons d'auto-configuration, l'identifiant d'interface était systématiquement dérivé de l'adresse matérielle de l'interface. Seules les adresses local de lien, ont conservé l'IID dérivé de l'adresse matériel.

63) ( Affichage : Méthode de construction de l'IID : ) D'autres mécanismes sont venu compléter l'association de l'identifiant aux interfaces.

64) ( - manuelle) elle peut être manuelle,

65) ( - basée sur l'adresse matérielle (adresse de niveau liaison)) basée sur l'adresse de niveau 2

66) ( - aléatoire ) aléatoire

67) ( - cryptographique ) voire cryptographique

Manuellement

( Affichage sous titre -- Manuellement --)

66) ( Affichage d'un serveur ) Pour les serveurs ou les équipements administrés tels que les routeurs, il est préférable d'assigner manuellement les identifiants aux interfaces. Dans ce cas, l'adresse IPv6 est facilement mémorisable pour la configuration des entrées des tables de routage ou l'inscription au DNS.

67) ( affichage Exemples : ) Plusieurs méthodes facilement mémorisables peuvent être choisies par l'administrateur.

68) ( Affichage - 2001:db8:cafe:deca::1 - 2001:db8:cafe:deca::2 (voir anim actuelle) Incrémenter l'identifiant d'interface a chaque nouveau serveur configuré )

69) (Affichage IPv4) Reprendre le dernier octet de l'adresse IPv4, pour une machine double pile V4 /V6. Par exemple, si un serveur a pour adresse IPv4 192.168.2.123 (afficher 192.168.2.123) son adresse IPv6 pourrait être (afficher 2001:db8:cafe:dec::7b) ou plus simplement ( afficher 2001:db8:cafe:deca::123).

70) (Afficher 2001:db8:cafe:deca::192.168.2.123 et 2001:db8:cafe:deca::c0a8:27b)

Dérivée de l'adresse matérielle

(( Affiichage sous titre -- Dérivée de l'adresse matérielle --)

71) L'avantage d'utiliser l'adresse matérielle de l'interface pour construire l'IID, est que l'unicité de cette valeur est quasiment toujours assurée. Cette valeur est également stable tant que la carte réseau n'est pas changée sur l'équipement.

72) Les adresses unicast local de lien, dite LLA, utilisent ce type d'identifiant. L'IID est alors automatiquement construit à l'activation de l'interface, d'après le contexte matériel de l'interface sans nécessiter de configuration administrative par le système d'exploitation ou l'administrateur de l'équipement. Dès son activation l'interface dispose ainsi d'un adresse de communication avec son voisinage direct.

73) (reprise de l'exemple de la video A14 actuelle) L'IEEE à défini un identificateur gloabl de 64 bits, dit format EUI-64 pour les interfaces IEEE 1394 communément appelée Firewire ou IEEE 802 15.4 pour les réseaux de capteur. Les 24 premiers bit de l'EUI-64 identifient le constructeur. (ajuster l'affichage, cf video de l'A14 actuelle) et les 40 bits de poids faible identifie le numéro de série.

74) ( magnifier les bits uet g) Les deux bits, le bit u, septième dit du 1er octet et le bit 'g', 8iem bit du 1er octet on une signification particulière. Le bit u ( afficher u -> bit u/l universel 0 (global-scope) /local 1 (local-scope) )signifiant 'universel' vaut zéro si l'unicité de l'identifiant EUI-64 est universel. Le bit g, dit bit de groupe indique si l'adresse et individuelle lorsqu'il est positionné à zéro, c'est à dire désigne un seil équipement sur le réseau et indique lorsqu'il est poistionné à 1, une adresse matérielle de mutlicast.

75) L'identifiant d'interface à 64 bit d'une adresse LLA IPv6 peut être dérivé de l'EUI-64 en inversant la valeur du bit u. (ajuster l'aimation, cf video A14 actuelle) En effet, pour la cosntruction des adresses IPv6, la valeur boolééenne binaire à 1 a été préfére pour marquer l'unicité mondiale. Cet inversion de la sémantique du bit permet de garder la valeur '0' pour une numérotation manuelle autorisant à numéroter simplement les interfaces locales à partir de 1 tel qu'on l'a vue précédemment.

76) (ajuster l'affichage d'après la video actuelle à 04:24) L'IEEE définit également les régles qui permettent de passer d'un identifiant EUI-48 à un format EUI-64. Ainsi, si une interface dispose d'une adresse matériel MAC IEEE 802 à 48 bits universels, ce qui est le cas des interfaces Ethernet ou des interfaces wifi.

77) ( ajuster l'animation, cf video actuelle) L'adresse MAC est tout d'abord convertie au format EUI-64 par l'insertion de 16 bits à la valeur hexadécimale réservée fffe. Puis la valeur du bit 'u' est inversée ( ajuster l'affichage cf video actuelle) comme dans le cas précédent.

Aléatoirement

(( Affichage sous titre -- Aléatoirement --)

(illustation d'un utilisateur nomade utilisant tableur ou smartphone )

78) L'identifiant d'interface basé sur des adresses matérielles peut poser des problème de conformité aux réglementation lié au respect de la vie privé. En effet il identifie fortement la machine d'un utilisateur nomade qui même s'il se déplace de réseau, conserve ce même identifiant. Il devient alors possible de tracer un individu utilisant un équipement portable chez lui, au bureau ou lors de ses déplacements. Pour lever cette possibilité de traçage des individus il a été proposé d'autres algorithmes de construction des identifiants d'interface basé sur des tirages aléatoires. Un utilisateur sensibilisé au respect de la vie privée peut s'appuyer sur ces mécanismes, aujourd'hui appliqué dans la majortié des système d'exploitation. L'identifiant d'interface est soit choisi aléatoirement, soit construit par un algorithme de hachage à partir des valeurs précédentes. Il est alors opaque et ne divulgue aucune information des caractéristiques matérielles de l'interface.

79) ( illistration cf la video actuelle) L'interface possède alors deux adresses IPv6 globales de même préfixe mais avec des IID différenciés. La première à un identifiant d'interface opaque dérivé de l'adresse matérielle. Elle sert aux flux application entrant, c'est à dire aux applications en attente de connexion entrantes sur la machine pour des applications serveurs ou les services systèmes. Cette adresse est stable dans le temps et peut être référencée dans le DNS.

80) ( illistration cf la video actuelle) La seconde possède un identifiant d'interface tiré aléatoirement. Elle est changée périodiquement ou à chaque réinitialisation de l'équipement et sert aux flux applicatifs sortant, initiés par les processus clients.

Dérivée d'une clé de chiffrement

(( Affichage sous titre -- Dérivée d'une clé de chiffrement --)

81) Si un identifiant aléatoire permet d'anonymiser la source d'un paquet, des propositions de l'IETF permettent inversement lier un identifiant d'interface à une clé publique de l'émetteur du paquet. Elle peuvent servir pour sécuriser les protocoles de découvertes du voisinage ou pour la multi-domiciliation et lutter contre l'usurpation d'adresse.

Adressage multiple des interfaces

( sous titre : -- Adressage multiple des interfaces --)

82) ( illustration : cf video actuelle ) En IPv6, les interfaces des équipements disposent simultanément de plusieurs adresses.

84) Comme nous l'avons vu précédemment un interface dispose au moins d'une adresse locale de liens (LLA) sur son lien de rattachement, automatiquement affectée à l'interface lors de la phase d'activation de cette dernière. Selon la nature du lien de rattachement l'interface peut disposer d'une ou plusieurs adresses routables soiit localement, cas des adreses unicast locales uniques soit globalement en associant le préfixe d'adresse gloable du lien support à l'identifiant d'interface.

85) L'affectation de ces adresses routables peut être assurée par l'administrateur système ou géré automatiquement par le réseau en s'appyant sur les mécanismes d'auto-configuration avec ou sans état, qui seront abordée dans une prochaine séquence.

Durée de vie d'une adresse

( sous titre : Durée de vie d'une adresse)

( réafficahge du fond d'écran de la dure de vie d'une adresse de l'activité 11) 86) L'activité antérieurs "Qu'est ce qu'une adresse IP ?" a présenté les différents états de la durée de vie d'une adresse. Comme nous l'avons vu avec les adresses aléatoires, conformes aux réglementation de protection de la vie privée, certaines adresses sont éphémères et doivent être renouvelées périodiquement. C'est le système d'exploitation gérant l'interface qui assure la cohérence, notamment en passant une adresse dans l'état déprécié pour permettre la clôture des sessions existantes parallèlement à la procédure d'activation d'une nouvelle adresse valide.