1. Présentation générale

1.1 Petit rappel des faits entre amis

Actuellement, le protocole de traitement de la couche réseau est IPv4, pour Internet Protocol version 4. Ce protocole a été développé par Vinton Cerf suite à une demande du DOD, pour ARPAnet. Plus de quarante ans ont passé et un certain nombre de limitations sont apparues. Tout d'abord, le nombre d'adresses IP disponibles est limité à 4 294 967 296, soit 2^32. Cette restriction, lors de la création du protocole, semblait ne pouvoir jamais être atteinte. Cependant, l'évolution de l'informatique, l'explosion de l'usage Internet et la naissance du tout embarqué créent une sérieuse remise en question de ce pool qui pouvait être considéré comme acquis. Ainsi, en 1992, après l'ouverture commerciale d'Internet, il fallut, une année plus tard, déclencher un plan d'urgence, puisqu'il ne restait plus aucune classe B disponible. Ces mesures se concrétisèrent en deux points :

• La création de la notation CIDR et sa mise en place. Le résultat fut une diminution du gaspillage de l'espace d'adressage, ainsi que la possibilité d'agrégation, ce qui entraîne une réduction de la taille des tables de routage.
• La création et la mise en place d'un plan d'adressage privé [rfc 1918] et du NAT (traduction d'adresse réseau).

Ces mesures palliatives ne sont que temporaires. De fait, les mesures techniques induisent des contraintes et de nouveaux problèmes. Les protocoles dynamiques tels que le FTP doivent être traités indépendamment. Une couche de sécurité supplémentaire est obligatoire pour assurer l'intégrité et la confidentialité. L'humanité continue de croître, les applications technologiques aussi. Il est donc essentiel, dès ce moment-là, de travailler sur le successeur d'IPv4, en tâchant de résoudre les manques inhérents à ce dernier. C'est en 1995 que l'IETF fournira une première mouture d'IPv6, avant de finaliser une seconde version fin 1998.

1.2 Soyons pragmatiques

Seize années se sont écoulées depuis la création d'IPv6. Personne ne croit en son arrivée, pas plus que son intérêt. Seulement, un petit village d'irréductibles combat encore et toujours l'incrédulité. Composés d'une communauté internationale, ils se reconnaissent par quelques signes rituels : ils parlent d'une tortue qui danse [kame]http://www.kame.net, d'une terre qui tourne [ipv6_forum]http://www.ipv6forum.com/ ou encore d'un drapeau qui flotte [ipv6_uk]http://www.ipv6.org.uk/, mais surtout, de Star Wars en ASCII en couleurs ! Le site du RIPE annonce une fin de distribution d'IPv4 au mois de février pour les ressources directes de l'IANA, et fin novembre pour ses représentants régionaux. Nous avons l'opportunité de vivre ce que peu d'entre nous ont pu faire lors de l'arrivée d'IPv4 : vivre le passage d'un monde à l'autre et de faire partie de l'aventure dès le début (ou simplement partager une curiosité technique) ! Nous vous proposons de nous accompagner à travers une série d'articles qui vous permettront de maîtriser les bases de ce protocole et son arrivée sur le réseau.

2. Présentation de la maquette

Pour vous aider à intégrer les principes d'IPv6, nous vous proposons de concevoir une maquette qui, à la fin, devrait ressembler à ce que vous avez sur la figure 1.

Figure 1

Et nous allons nous appuyer sur l'environnement de conception de réseau Netkit [netkit]http://netkit.org. Rassurez-vous, elle n'est pas aussi compliquée qu'il y paraît. Voici quelques clés pour lire le schéma. L'hôte correspond à votre machine physique, c'est elle qui hébergera les différentes machines virtuelles. Elle sera reliée à Internet par votre connexion normale et nous verrons comment le relier à un réseau IPv6, si votre fournisseur d'accès ne vous offre pas encore cette option (nativement).

Les nœuds nommés CXXX sont des clients, ceux qui sont nommés RX sont des routeurs. Le nœud S fera office de serveur de nom et d'applications. DH6 héberge un serveur DHCPv6. Le routeur R, avec six interfaces, est un peu particulier. Il est relié à l'hôte via une interface TUN/TAP afin de pouvoir accéder à Internet dans le cas où on souhaite, par exemple, télécharger et installer un paquet.

Ensuite, on distingue le réseau IPv6 (constitué de trois segments ip60.0, ip61.0 et ip61.1, segments IPv6 uniquement) et un réseau IPv4 (constitué de trois segments ip40.0, ip41.0 et ip41.1, segments IPv4 exclusivement). On voit que les segments ip41.0 et ip41.1 sont reliés par le segment ip60.0 et que les segments ip61.0 et ip61.1 sont reliés par le segment ip40.0. Cette partie de la maquette un peu particulière nous permettra d'aborder tout ce qui touche aux tunnels et à l'interconnexion des réseaux.

On distingue également un segment ip46 qui, lui, sera double pile (dual stack), en ce sens qu'il supportera les deux piles de protocoles IPv4 et IPv6. Les adresses IP des interfaces ne sont pas indiquées pour ne pas surcharger le schéma, mais on partira du principe général que les adresses les plus hautes sont données aux routeurs. Les noms des segments seront utilisés pour définir les domaines de collision. Un domaine de collision, au sens netkit du terme, est un concentrateur (hub) virtuel.

3. Présentation d'IPv6

Nous n'allons pas tout de suite entrer dans les détails, mais il nous faut, pour démarrer, assembler les premiers éléments sur lesquels nous allons ensuite nous appuyer. Nous approfondirons cette connaissance au fur et à mesure des articles. Nous allons nous concentrer sur l'adressage IPv6. Les adresses IPv6 sont codées sur 128 bits et non plus 32 comme pour IPv4. Les 64 bits de poids fort sont consacrés à la représentation du réseau et les 64 bits de poids faible à l'identification des hôtes. Les adresses sont représentées sous la forme de 8 digits hexadécimaux, chaque digit représentant 16 bits sous forme hexadécimale.

Voyons notre première adresse IPv6 :

est une adresse valide. Elle peut également être réécrite sous la forme :

puisqu'on considère que l'écriture d'un ensemble de zéros contigus peut être simplifiée, mais pas plus d'une fois sur une adresse. Réécrire :

2:0000:0000:0000:2:0000:0000:2 en 2::2::2 ne serait pas valide. " Pourquoi ? " se demandera l'élève attentif au fond de la classe, à côté du radiateur. Nous allons te répondre, mon petit Denis, c'est parce qu'en ce cas, il est impossible de définir quelle partie de l'adresse représente le 2 central. Nous pourrons donc écrire 2::2:0000:0000:2 ou 2:0000:0000:0000:2::2. Pour être précis et pragmatique, cette restriction d'écriture est spécifiée par le paragraphe 2.2.2 de la [RFC 2373].