A la découverte de l'IPv6 [30 mn of reading - published 10/11/2003 - Target : Confirmé]

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Olivier BENGHOZI Engineer Supinfo Paris SUPINFO graduate year  2003    Write to the person    All projects of the same author    Mini-CV of the author

1. Introduction et rappels

Le protocole IPv4, aujourd’hui utilisé sur Internet et la plupart des réseaux locaux dans le monde, a été conçu à la fin des années 70 et mis en place au tout début des années 80 sur Internet.

A l’époque, il s’agissait en réalité de créer un protocole évolutif mais qui au départ ne concernait que quelques centaines de machines. Avec le temps, les limites sont devenues inquiétantes au point que durant les années 90, une pénurie d’adresses pour le début du XXI^e siècle a été envisagée. Les travaux sur un nouveau protocole mieux conçu et plus pérenne ont alors débuté, visant à résoudre ce problème, mais également à rajouter un certain nombre de nouvelles fonctions telles que le cryptage intégré, gestion de la qualité de service…

1.1 Historique

Avec le temps et le développement d’Internet et des réseaux en général, TCP/IP a rencontré de sérieuses limites.

Concernant TCP au niveau 4 (transport), des modifications ont été apportées pour améliorer ses performances (Wscale pour le fenêtrage étendu, SACK pour les acquittements sélectifs, etc…).

Concernant IP au niveau 3 (réseau), les principaux problèmes ont été l’augmentation exponentielle du nombre d’adresses attribuées, et par voie de conséquence, l’explosion des tables de routage sur Internet.

Au départ en effet, les adresses IPv4 étaient organisées en classes (les fameuses classes A, B, C, mais également et de façon plus anecdotique D pour le multicast, et enfin E).
Cette répartition étaient extrêmement déficiente : la moindre classe A contient en effet 16 millions d’adresses.
Par ailleurs plusieurs classes A ont été données aux sociétés et participants aux premières expérimentations d’Internet, qui y étaient présents au début des années 80 (par exemple, AT&T dispose de 12.0.0.0/8, 11.0.0.0/8 appartient au Department of Defense américain…) qui bien souvent ne les annonce même pas sur Internet et se contentent de les utiliser en interne, entraînant encore aujourd’hui un gaspillage considérable.

C’est pourquoi durant les années 90 cet adressage statique a été remplacé par l’adressage dit CIDR (Classless Inter-Domain Routing) qui élimine totalement la notion de classe et prévoit l’écriture systématique des réseaux IP sous forme réseau/nombre_de_bit_du_réseau. Le CIDR permet d'assigner des réseaux de n’importe quelle taille, par exemple un 20.0.0.0/24 qui au départ était une classe A.

D’autre part, il a été ressenti comme évident et nécessaire que les réseaux internes ne pouvaient plus bénéficier d’adresses publiques. L’utilisation systématique du NAT (Network Address Translation) et d’adressage privé en interne est alors devenue monnaie courante (c’est toujours le cas aujourd’hui).

Cependant, l’adressage CIDR a entraîné une forte augmentation de la taille des tables de routage en multipliant le nombre de petits réseaux.

Parallèlement à ces actions d’urgence, il est apparu comme nécessaire de concevoir et de mettre en œuvre un nouveau protocole d’adressage visant à répondre à tous les problèmes rencontrés en IPv4 et à permettre un fonctionnement sans problème sur le très long terme.

Si IPv0 datait de 1977 et IPv4 d’août 1979, IPv5 avait quant à lui été retenu pour être un protocole de streaming. C’est donc IPv6 que les chercheurs, universitaires et ingénieurs ont mis au point à partir du milieu des années 90 jusqu’à 2003 (voire 2004).

L’IETF (Internet Engineering Task Force) a créé la plupart des protocoles utilisés sur Internet à l’heure actuelle, et IPv6 n’échappe pas à la règle. Les normes font l’objet de drafts, puis de RFC dont le niveau peut être variable (recommandé, obligatoire, en test, déprécié)…

1.2 Aujourd’hui

Grâce au CIDR et au NAT, il n’y a pas de pénurie d’adresses IP en Europe ni en Amérique. Les pays d’Asie sont en revanche extrêmement intéressés par le déploiement de l’IPv6 en raison du faible nombre d’IPv4 proportionnellement affectés à l’Asie, et à la forte croissance des équipements mobiles dans cette zone. Pour rappel, l’IPv6 offre notamment une gestion poussée de l’adressage de tels équipements dans le cadre d’un adressage public.

Concernant les autres avantages de l’IPv6, le MPLS semble répondre au besoin de classification des flux et l’IPSEC fonctionne désormais en IPv4.

Il semble donc que l’Asie soit le plus fervent partisan d’IPv6 et que parallèlement le besoin réel se soit atténué dans le reste du monde. Malgré cela, la mise en place d’IPv6 a bel et bien débuté dans l’hémisphère nord et semble s’amplifier. Le Department of Defense américain a annoncé que tous ses futurs appels d’offre réseau devront prendre en compte la gestion de l’IPv6, tous les providers ont de l’IPv6 sur leur réseau, ainsi même qu’une bonne partie des fournisseurs d’accès.
Les services commerciaux sur IPv6 ont commencé au Japon, et en France, le fournisseur d’accès ADSL français Nerim propose à tous ses clients un service IPv4+IPv6 (2^80 adresses IPv6 pour chaque client – la norme et l’adressage le prévoient ainsi et cela ne représente malgré tout qu’une fraction infinitésimale de l’adressage IPv6).

Durant sa gestation, de nombreuses opinions se sont opposées et s'opposent encore sur les spécifications de l'IPv6. Il a cependant été décidé de maintenir des adresses de taille fixe, et de hiérarchiser quelque peu les attributions d'adresses.

Les prévisions de migration massives se sont avérées fausses. L'IPv4 subsistera pour au moins une dizaine d'années. Actuellement donc, Internet transporte à la fois et en même temps du trafic IPv4 et IPv6.