Como instalar ipv6 en Red Hat 7.3 en adelante

Posted Mar, 13/05/2003 - 09:33 by administrador

Introducción

Siguiendo con mi raconto de experiencias personales para compartir con la comunidad Lugro, les comentaré como se implementa ipv6 en la distro RedHat 7.3 en adelante, con núcleo 2.4.18. Cabe destacar que los núcleos mayores al 2.4.10 soportan en un 100% ipv6 así como algunas aplicaciones ya tienen la posibilidad de conección usando direcciones ipv6 e ipv4, como ser: domain, ssh, apache2, etc. De aqui en más contaré mis experiencias personales en poner a punto una red LAN, como algunos de mis fracasos que no pude resolver, para que alguien descubra porque no anda. Previo a ello introduciré unos conceptos básico.

Si deseas escribirme puedes hacerlo a horacio9573@hotmail.com

Conceptos básicos

Toda dirección ipv6 se expresa canónicamente en base hexadecimal, cuyas direcciones binarias de destinos y proviniencia constan de 128 bits, esto permite un total de 2128-1 direcciones legítimas. Si lo comparamos con el ipv4 el incremento es tal que se puede cubrir todo el universo conocido con direcciones con una densidad de 1 dirección cada kilómetro cúbico. La forma canónica de expresar una dirección ipv6 es en 8 grupos de 16 bits escritos en notación hexadecimal como por ejemplo

3ffe:ffff:0100:f101:0210:a4ff:fee3:9566

Se acepta las siguientes abreviaturas de escritura

  1. Los ceros a la izquierda de cada grupo se omiten, entonces :0001: puede simplificarse como :1:
  2. Bloques contiguos de 16bits de ceros pueden simplificarse por única vez con ::, por ejemplo 2002:ffff:0:0:0:0:0:1 puede simplificarse como 2002:ffff::1

Existen solo dos direcciones resrvadas en ipv6, una es la dirección local ::1 (se están simplificando 31 ceros), esta solo se la puede asociar al dispositivo "loopback", es similar en ipv4 a la dirección privada 127.0.0.1, otra es :: (todo cero) que corresponde a dirección no especificada y no puede usarse como dirección de nada. En cambio no existe la dirección broadcast, por lo tanto en teoría ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff es legítima, pero no se usa. Otro concepto importante es el prefijo, este determina una reserva del espacio de direccionamiento de la dirección para definir la red, la sub-red, etc, etc, por ejemplo 2002::/16 el prefijo es 16 y nos indica que los primeros 16 bits corresponden a la caracterización de la red.

Las direcciones ipv6 son identificadores de 128 bits que pueden estar asociados a una interfaz (eth*, sit*, freenet, lo, etc.) y se las clasifican de la siguiente forma:

  • Unicast: Asociados a una sola interfaz, un paquete enviado a una dirección unicast solo es entregado a la interfaz asociada con dicha dirección. Por ejemplo fe80::200:21ff:fea8:4614/10 está asociado a la interfaz eth0 en mi máquina con dirección MAC 00:00:21:a8:46:14, si se observa con detenimiento hay una relación. (Ver mas adelante direciones de enlace) o la dirección global 3ffe:b80:1daf:1::1.
  • Anycast: Identificador asociado a un conjunto de interfaces, en ipv4 se lo conocía como direciones de red. Y puede estar asociado a varias máquinas. Por ejemplo 3ffe:b80:1daf:1::/64 es un identifador anycast de un 6bone. Un paquete enviado a una dirección anycast es entregado a la máquina más próxima desde el punto de vista del tiempo de latencia.
  • Multicast: Identificador asociado a un conjunto de interfaces y nodos. Un paquete enviado a una dirección multicast es entregado a todas las interfaces asociadas con dicha dirección. Esto es similar al broadcast de ipv4. Por ejemplo ff02::1:ff00:124/10

Espacio de direccionamiento especial en ipv6

Este es un resumen del espacio de direccionamiento especial usado en ipv6 :

  • Túneles dinámicos de ipv6 sobre ipv4 (::/96), conocida como direcciones ipv6 compatibles con ipv4, esto permite retrasmitir tráfico ipv6 sobre infraestructura ipv4 (rfc 2893), como por ejemplo ::172.15.20.35/96
  • Representaciones de direciones ipv4 en ipv6 (::ffff:/96), permite que los nodos que solo soportan ipv4 puedan ser anexados a la red ipv6, como ejemplo ::ffff:198.160.1.4/96

Direciones unicast locales

Existen dos tipos de direciones unicast locales, por otro lado todo nodo debe por lo menos contener una de ellas, su formato de dirección es

|             n-bits               |             128-n bits             |
|----------------------------------|------------------------------------|
|         Prefijo de subred        |     identificador de interfaz      |

El identificador de interfaz se emplea para identificar interfaces en un enlace y deben ser único en dicho enlace. Los dos tipos de direciones locales son: Enlace local (link-local) y sitio (site-local). Las primeras tiene un formato fe80::<id de interfaz>/10 y estan asociadas a una intefaz, y no puden salir de ella ningún paquete que tenga como dirección de destino una de ellas. Algunos ejemplos obtenidos del comando /sbin/ifconfig

fe80::200:21ff:fe43:ca26/10 Scope:Link asociado a una targeta de red, aqui el ID de interfaz es un mapeo del número mac (rfc2464)

fe80::c0a8:204/10 Scope:Link asociado a la interfaz sit1, el ID es un mapeo de la dirección ipv4 de mi máquina 192.168.2.4 escrito en hexadecimal ::c0a8:204 asociada con la targeta de red

fe80::1/10 Scope:Link asociado a la interfaz lo

Las segundas tiene un formato fec0::<id-subred><id-interfaz>/10 y estan asociadas a un sitio u organización, son análogas a las redes privadas 192.162.0.0/16, pero con muchos más espacio de direciones. No pueden salir ni por ruteadore ni por pasrelas los paquetes ipv que lleven ese espacio de direciones. Como ejemplo

fec0::1:200:21ff:fe43:ca26/10 Scope:Site asociada a una targeta de red, cuyo id-subred es :1: a la izquierda del ID 200:21ff:fe43:ca26

fec0::2:2e0:7dff:fed8:82f/10 Scope:Site asociado a otra subred, :2:, del mismo nodo, pero de otra targeta de red.

Direciones AnyCast (rfc 2526)

Tienen el mismo rango que las unicast, cuando una direción unicast es asociada a más de una interfaz se convierte en una dirección anycast. Existen direciones anycast asociadas a cada subred requeridas para los ruteadores (subnet router anycast address). Su formato es <prefijo de red><subred>::/n es decir el identificador de interfaz es el cero.
Todos los paquetes que contengan esta dirección de destino serán enviados a dicha subred por los routers. Por ejemplo

3ffe:b80:1daf:1::/64 aca 3ffe:b80:1daf es el identificador de la red freenet y :1: corresponde a mi subred. 1daf es el tunel asignado.

Otro ejemplo es este 3ffe:38e1:0100:a001::/64, donde 3ffe::/16 prefijo del 6bone, 3ffe:3800::/24 prefijo de fibertel, 3ffe:38e1::/32 prefijo para la UTN la Plata, 3ffe:38e1:0100::/48 prefijo para la Facultad, y finalemte 3ffe:38e1:0100:a001::/64 prefijo para la subred de la facultad con la posibilidad de 264-1 hosts o interfaces.

fe80::/10 Asociada a toda interfaz local

fec0::/10 Asociada a todo el sitio.

Direciones MultiCast (rfc 2375)

Es una direción que caracteriza a un conjunto de nodos, tiene un formato

| 8 bits |4 bits| 4 bits | 112 bits |
| 11111111 | 000T | ámbito | identificador de Grupo |

Si el bit T=0 la dirección multicast es permanente y está designada por la ipv6 global address, caso contrario su valor es T=1 y se trata de una dirección temporaria. Los cuatro bits del ámbito tiene el siguiente significado.

 
0 	Reservdo
1 	Ámbito local de Nodo
2 	Ámbito local de Enlace
3 	No asignado
4 	No asignado
5 	Ámbito local de Sitio
6 	No asignado
7 	No asignado
8 	Ámbito local de Organización
9 	No asignado
A 	No asignado
B 	No asignado
C 	No asignado
D 	No asignado
E 	Ámbito Global
F 	Reservado

El identificador de grupo asocia a un grupo en particular de interfaes, como ejemplo de direcciones

ff01::101 A todos los identificadores de tiempo (NTS) con identificado de grupo 101 en ambito del nodo
ff02::101 A todos en el mismo enlace asociado con la misma interfaz con id-grupo 101
ff01::101 idem pero a toda la internet.
ff15::101 No permanente asociada al sitio. La direcciones temporales tiene solo sentido a nivel local.

Existen direciones multicas reservdas son:

  • ff01::1 Todos los nodos
  • ff02::1 Todas las interfaces
  • ff01::2 Todos los routers locales
  • ff05::2 Todos los routers del sitio

La dirección ff02::1ffxx:xxxx se la llama solicited-node address y obliga a todos los nodos calcular su multicas en fución de la unicast asociada. Para ello se sustituye los 24 bits de menor pero (los marcados con x) con la dirección original. Por ejemplo la 3ffe:b00:c18:1fff::7f4 se convertirá en ff01::1:ff00:7f4

Ejemplos útiles de redes actualmente usadas:

3ffe::/16 red 6bone global
3ffe:ffff:/32 dirección especial 6bone de prueba
2002::/16 redes para direcciones tunel 6to4 globales (rfc3056)

Direciones unicast globales anexables (rfc2374)

Uno de los problemas que ipv6 resuleve es la major organización jerárquica del ruteo en redes publicas anexables (agregable public global net), como ejemplo de ello es la dirección anycast de la UTN de la plata, 3ffe:38e1:0100:a001::, comentada con anterioridad. Es una organización basada en tres niveles

  1. Topología pública: Asociada a los proveedores y pasarelas de la red troncal asociada a la internet
  2. Topología de sitio: Propia de la red interna de la orgnización
  3. Identificador de interfaz: Asociado con la interfaz de enlace.

El formato de una dirección unicast global es el siguiente (en bits)

| 3 |  13   |   8  |  24    |  16     |     64        |
| FP| TLA-ID|  Res.|  NLA-ID|  SLA-ID |    Interfaz-ID|
|<---Topología---->|<----Topología--->|
|    Pública       |      Sitio       |

FP  	 		Prefijo de Formato (001 ó 3* 2* en hexadecimal )
TLA-ID 			Identificador de anexado nivel superior
Res.	 		Reservado.
NLA-ID 			Identificador de anexado siguiente nivel
SLA-ID	 		Identificador de anexado del sitio
Interfaz-ID 	Identificador asociado con la interfaz de enlace.

Apéndice:

Según el RFC-2373 existen los siguientes prefijos reservados:

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tipo                                            |Prefijo Binario    |Prefijo en hexa    |Fracción de espacio de direccines
------------------------------------------------|-------------------|-------------------|----------------------------------
Reservado para NSAP                             |0000 001           |02* 03*            |1/128
Reservado para IPX                              |0000 010           |06* 07*            |1/128
Direcciones globales Unicast "aggregatable"     |001                |2* 3*              |1/8
Didercciones enlcace-local (**)                 |1111 1110 10       |fe8* .... feb*     |1/1024
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------
Direcciones enlace-red (**)                     |1111 1110 11        |fec* .... fef*    |1/1024
Direcciones Multicast                           |1111 1111           |ff*               |1/256
------------------------------------------------------------------------------------------------

* => resto puede tomar cualquier valor, pero existen por ahora asignaciones limitadas, ver el rfc-2373 para más detalle.
(**) No pueden traspasar ruteadores ni pasarelas.

Experiencias

Bueno de ahora en más contaré mis experiencias con esto. No espers que sea un experto, asi que espero que me disculpen los técnicos.

Preperando el nucleo:

el núcleo genérico Linux version 2.4.18-3 que viene en la distro RH 7.3 soporta muy bien ipv6, pero se debe pasar algunos parámetros especiales al núcleo para que manipule los paquetes ipv6. Si uno usa un núcleo personalizado y se enfrascó en la configuración casi seguro borró todo el soporte ipv6. Este es un gran defecto a mi enterder que tiene Linux respecto de FreeBSD y OpenBSD, pues uno tiene la opción "make GENERIC" y genera un núcleo genérico de fuentes actualizadas sin tener que apelar a correr "make menuconfig'' o sus equivalentes gráficos y leer complejas ayudas.

Los parámetros los modificaremos usando el comando sysctl (como root) pues es una forma más profecional que usar "echo 1 > ...." en el archivo de arranque rc.local, además es un estilo de trabajo universal cuando no se disponga del pseudo directório /proc (como ocurre en *BSD). Para ello basta ingresar:


sysctl -w net.ipv6.conf.all.autoconf=0 
sysctl -w net.ipv6.conf.all.accept_ra=0 
sysctl -w net.ipv6.conf.all.accept_redirects=0 
sysctl -w net.ipv6.conf.all.forwarding=1 
sysctl -w net.ipv6.conf.all.router_solicitations=0

ó bien pueden escribirse en el archivo /etc/sysctl.conf las instrucciones posteriores al comando (posteriores a "-w") para que se asignen automáticamente en el arranque. Esto permite evitar ciertos problemas cuando se configure ipv6-to-ipv4 y se desee usar freenet (206.123.31.102) como router remoto ipv6 a través del protocolo 41. Esto es conocido como tunel ipv6 ver www.freenet.org.

Advertencia!

El protocolo 41 (ipv6-to-ipv6) no debe ser filtrado por ningún firewall, sino no se podrá comunicar con el router. Entoces uno debe configurar las correctas políticas tanto en el ipchains, iptables, etc. para que nuestra red sea trasparente a él.

Configuración de dispocitivo Ethernet, local y sit

Primero debemos agregar en el archivo /etc/sysconfig/network lo siguiente:


NETWORKING_IPV6=yes 
IPV6_GATEWAYDEV=sit1

pues vamos a usar los scripts que vienen con la distro para automatizar la confiración del soporte de red, y definir como pasarela ipv6 al dispositivo sit1 para luego hacer tunel con el router. En Argentina no existe a mi conocimiento router ipv6 en coneciones dial-up (en adsl no se?)

Si disponemos de una red LAN, como en mi caso, podemos hacer lo siguiente para que el dispositivo "eth*'' use ipv6, sino pasamos al párrafo siguiente. Agregamos lo siguiente en /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0


IPV6INIT=yes 
IPV6ADDR=inet6 addr: fec0:0:0:f101::4/64

Esta última es una dirección ipv6 asociada a nuestra red local (ver apéndice), pues en ipv6 un dispositivo puede tener más de una dirección, siendo la única importante la de enlace. (ver RFC-2373) Ahora si tenemos accesos a internet y tenemos una ipv4 no privada (rfc1918), por ejemplo 192.88.99.1, se coloca una dirección ipv6-6to4 de alcance global de la forma ``2002:(0xipv4)::1'', donde ``0xipv4'' significa el valor hexadecimal en heptetos de la dirección canónica ipv4. En nuestro caso es ``2002:c058:6301::1'' donde ``c058:6301'' es dicha dirección. El número ``64'' es el prefijo y corresponde al número de bites fijos que determinan mi subred, el resto es varible, lo que permite una subred de 264 máquinas. En ipv6 no existe el concepto de máscara de red. Si dispusiésemos de un tunel a un 6bone (Una troncal ipv6) se usa "3ffe:::1", pero en este último caso los prefijos nos lo asignará nuestro servidor de acceso 6bone cuando nos registremoas, como es el caso de freenet.

Previo a todo debemos configurar nuestro dispositivo "lo" (localhost) para que localmente manipule ipv6, entonces agregamos lo siguiente en /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo


IPV6INIT=yes 
IPV6ADDR=::1

::1 es la dirección reservada al localhost. Y no requiere prefijos.

Bueno ahora hay que configurar el dispositivo "sit1", para ello creamos el archivo /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-sit1 y le ingresamos lo siguiente: (para que arranque en el booteo cambiar el valor "no" por "yes" en ONBOOT)


DEVICE=sit1 
BOOTPROTO=none 
ONBOOT=no 
IPV6INIT=yes 
IPV6TUNNELIPV4=206.123.31.102
IPV6ADDR=3ffe:b00:c18:1fff:0:0:0:7f5/128

206.123.31.102 es el ipv4-address de freenet, en cambio 3ffe:b00:c18:1fff:0:0:0:7f5 es el ipv6-address de nuestra máquina y es de alcance global. Aqui el prefijo "128" corresponde a un HOST.

Advertencia:

sit0 no puede usarse para definir nuestro dispositivo tunel, pues este es usado como dispositivo especial.

Si todo estuvo ok, ya podemos usar el script ifup-ipv6 para activar nuestro eth0 (si lo tenemos), lo y sit1. El módulo ipv6.o se cargará automáticamente bajo demanda cuando usemos el script. Si no hubo problemas debemos visualizar los siguientes dispositivo con ifconfig -a


eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:00:21:43:CA:26  
          inet addr:192.168.1.4  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fec0:0:0:f101::4/64 Scope:Site
          inet6 addr: fe80::200:21ff:fe43:ca26/10 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:21442 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:19677 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:422 txqueuelen:100 
          RX bytes:16613246 (15.8 Mb)  TX bytes:2291906 (2.1 Mb)
          Interrupt:5 Base address:0x320 

lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:615 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:615 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:146630 (143.1 Kb)  TX bytes:146630 (143.1 Kb)

sit0      Link encap:IPv6-in-IPv4  
          NOARP  MTU:1480  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:0 (0.0 b)  TX bytes:0 (0.0 b)

Donde sit0 es el dispositivo especial antes enunciado. Pero esto no es todo, en Rh 7.3 usa el xinetd como superdemonio, este se reeplazará con xinetd-ipv6 automáticamente, para que podamos correr aplicaciones que usen ambos protocolos.

Por ejemplo, en el siguiente listado optenido con "netstat -tan" muestra la existencia de aplicaciones que usan ipv6.


Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State      
tcp        0      0 0.0.0.0:515             0.0.0.0:*               LISTEN      
tcp        0      0 0.0.0.0:111             0.0.0.0:*               LISTEN      
tcp        0      0 0.0.0.0:6000            0.0.0.0:*               LISTEN      
tcp        0      0 192.168.1.4:80          0.0.0.0:*               LISTEN      
tcp        0      0 0.0.0.0:113             0.0.0.0:*               LISTEN      
tcp        0      0 192.168.1.4:53          0.0.0.0:*               LISTEN      
tcp        0      0 127.0.0.1:53            0.0.0.0:*               LISTEN      
tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN      
tcp        0      0 127.0.0.1:953           0.0.0.0:*               LISTEN      
tcp        0      0 192.168.1.4:443         0.0.0.0:*               LISTEN      
tcp        0      0 :::21                   :::*                    LISTEN      
tcp        0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      
tcp        0      0 :::119                  :::*                    LISTEN      
tcp        0      0 ::1:953                 :::*                    LISTEN

como ser ssh (puerto 22), ndc (puerto 953), leafnode (puerto 119) y ftp (puerto 21) por último colocamos nuestras identidades en el archivo /etc/hosts, por ejemplo en mi caso


127.0.0.1       localhost.localdomain   localhost
::1             localhost.ipv6.ar   localhost6
192.168.1.4     clara.intranet.ar       clara
fec0:0:0:f101::4        clara.ipv6.ar   clara6
192.168.1.11    oscura.intranet.ar      oscura
fec0:0:0:f101::11       oscura.ipv6.ar  oscura6

Bueno ahora para activar el tunel (si uno se conecta con la WAN via dial-up, primaro hay que conectarse ojo!) basta con ingresar


/etc/sysconfig/network-scripts/ifup sit1

si se activó devemos visualizar lo siguiente con el comando ifconfig:


sit1      Link encap:IPv6-in-IPv4  
          inet6 addr: 3ffe:b00:c18:1fff::7f5/128 Scope:Global
          inet6 addr: fe80::c82b:3073/10 Scope:Link
          inet6 addr: fe80::c0a8:104/10 Scope:Link
          UP POINTOPOINT RUNNING NOARP  MTU:1494  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:0 (0.0 b)  TX bytes:0 (0.0 b)

Y ya estamos tuneleados! Ahora bien lo que nos falta es definir la ruta por defecto de los paquetes, para ello ingresamos

/sbin/ip -6 route add default dev sit1 metric 1

Advertencia:

Si usásemos el servicio dado por freenet, cuando levantemos el servicio, este nos dará una ruta por defecto al dispositivo automáticamente como una dirección 6bone.

esto último lo podemos automatizar en el arranque con el script "rc.local'' , aunque debe existir otra forma no la sé. Si todo anduvo bien caundo ingresemos debemos ping6 a un dominio ipv6 debemos ver como se resuleve el nombre de la siguiente forma.


[root@clara root]# ping6 www.jp.freebsd.org
PING www.jp.freebsd.org(3ffe:501:185b:101:2a0:24ff:fe57:e561) 56 data bytes

--- www.jp.freebsd.org ping statistics ---
37 packets transmitted, 0 received, 100\% loss, time 36014ms

Ahora bien porque se pierden los paquetes, la razón es que freenet nos obliga a estar registrados para acceder a su servicio, existe una explicacion de como usarlo y obtener la clave de usuarios en http://www.freenet.org, pero lo más importante es que nuestro sistema resolvió el nombre. Ahora bien como lo hizo, pues para ello activé previamente el demonio named y definí como zonas:


zone "0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.IP6.INT"
{
        type master;
        file "localhost.rev";
};

zone "1.0.1.f.0.0.0.0.0.0.0.0.0.c.e.f.ip6.init"
{
        type  master;
        file  "clara6.rev";
        allow-transfer{none;};
};

acto contrario, no es posible usar resolvedores alternativos de freenet definidos en el archivo "/etc/resolv.conf'' dadas las restriciones antes mensionadas. De los dos archivos de zona solo pondré como ejemplo el requerido para el "localhost", pues es el más universal. Las instrucciones para la zona local son:


;/var/named/named.local
;traduccio'n inversa para 127.0.0
;El origen es 0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.IP6.INT.
$TTL 604800
@      IN      SOA     clara.ipv6.ar. root.clara.ipv6.ar. (
                        2003043001 ;serie
                        36000   ;refresco por 100 horas
                        7200    ;reintento por 2 horas
                        3600000 ;expira en 1000 horas
                        2419200 );minimo 1 mes
         IN      NS      clara.ipv6.ar.
1       IN      PTR     localhost.

Bueno aca termiana esta receta, este es un texto un poco incompleto, pero es una version por ahora alfa, en el futuro lo haré mejor.

Saludos Horacio

horacio9573@yahoo.com.ar

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