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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL BELLOSO CHACÍN
DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO MAESTRÍA EN TELEMÁTICA
REDES LOCALES Y METROPOLITANAS
MIGRACIÓN AL PROTOCOLO IPV6 EN VENEZUELA
Realizado por:
Albornoz, Nerio
C.I 13.004.772
Espina, Luis
C.I 15.840.968
Flores, Rafael
C.I 17.916.691
MARACAIBO, ABRIL 2009
Migración al protocolo IPv6 en Venezuela
Albornoz N. 1, Espina L. 2, Flores R. 3
1 Maestría en Telemática. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Maracaibo-Venezuela. [email protected].
2 Maestría en Telemática. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Maracaibo-Venezuela. [email protected].
3 Maestría en Telemática. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Maracaibo-Venezuela. [email protected].
Resumen
Hoy día los avances en materia de telecomunicaciones y la transmisión de datos, se orientan cada vez más a mejorar la calidad de los servicios. Con la migración al protocolo de Internet (IPv6) debido a este mejoramiento, surge la necesidad de estudiar su influencia en la operatividad actual de Internet y las estrategias que faciliten una migración con el menor número de problemas posibles. Los aspectos más relevantes de la investigación se enfocan hacia la Seguridad, Calidad de Servicio (QoS), Equipos Activos como Routers, Proveedores de servicio de Internet (ISP), Internet 2, Multihoming, Legalidad, entre otros. En esta investigación se presentan estrategias orientadas a una óptima adecuación paulatina de la infraestructura operacional. De igual forma se propone la creación de políticas, leyes de trabajo y la creación de la fuerza de trabajo IPv6 Venezuela. Por último, se presenta un plan general de implementación para organizaciones.
Palabras claves: Calidad de Servicio, Legalidad, Multihoming, Proveedores de servicio de Internet.
Abstract Today, advances in telecommunications and data transmission, is increasingly geared to improving the quality of services. With the migration to Internet Protocol (IPv6) because of this improvement, the need to study their influence on the operation of the Internet and strategies to facilitate a migration with the fewest possible problems. The most important aspects of the research focus on Safety, Quality of Service (QoS), and Active Equipment Routers, Internet Service Providers (ISPs), Internet 2, multihoming, Legality, among others. This study presents strategies for optimal alignment of the smooth operational infrastructure. Likewise proposes the creation of policies, labor laws and the creation of the labor force IPv6 Venezuela. Finally, we present a comprehensive plan of implementation for organizations. Keywords: Quality of Service, Disclaimer, Multihomed, Internet Service Providers
INTRODUCCIÓN
El mundo de hoy se encuentra enmarcado dentro de la gran revolución
tecnológica, y los avances en materia de telecomunicaciones y la transmisión de
datos, se orientan cada vez más a mejorar la calidad de servicio, la cual se
constituye en un pilar fundamental de Internet.
Con la migración al protocolo de Internet (IPv6) debido a este mejoramiento,
surge la necesidad de estudiar su influencia en la operatividad actual de Internet.
Esta plataforma comercial se constituyó en lo que hoy se llama la superautopista
de la información, pero poco a poco sus capacidades comenzaron a limitarse
debido a las necesidades siempre crecientes de consumo de ancho de banda o
utilización del canal. Sin embargo, sigue siendo la vía por excelencia en la
transmisión de datos, audio y video. El objetivo siempre será el mismo, acercar
distancias y compartir información y recursos.
Más allá de implementar mecanismos de transición, tales como la pila doble y
los túneles según Gómez (2004), que permitan la coexistencia de ambos
protocolos, es necesario estudiar la influencia y las estrategias que faciliten una
implementación menos traumática a nivel global. Los aspectos claves de tal
implementación se orientan a la Seguridad, Equipos Activos (principalmente
Routers), Multihoming, Proveedores de servicio de Internet (ISP), Calidad de
Servicio (QoS), Internet 2, Legalidad, entre otros.
Venezuela no está exenta a esta realidad. Es por ello que en este trabajo se
presenta un análisis del impacto que tendría la implementación masiva del nuevo
protocolo de Internet (IPv6) enfocado a la situación venezolana. En primera
instancia, se plantea la problemática de fondo que motivó la realización de esta
investigación, y luego se presentan las bases teóricas que sustentan el estudio.
Seguidamente, se analizan y discuten los criterios y resultados obtenidos por otros
autores, para luego culminar con los aportes y estrategias que el autor plantea
como resultado del análisis y estudio durante la investigación.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Básicamente, para que dos computadores puedan comunicarse a través de
Internet o de cualquier red, se implementan los llamados protocolos de
comunicación. Principalmente, Internet se basa en la pila de protocolos TCP/IP
(siendo TCP e IP sus dos principales protocolos), donde IP se basa en localizar
los equipos en la red, y el TCP en garantizar que la información llegue
correctamente. El protocolo actual IP (IPv4) se encuentra limitado, principalmente,
por poseer direcciones de 32 bits frente al IPv6 que manejan direcciones de 128
bits, por tanto el numero de direcciones IP disponibles se multiplican por
7,9*10^128.
Asimismo, IPv4 se diseñó originalmente sin tomar en cuenta otros aspectos
relevantes en nuestros días, tales como: la seguridad, la movilidad y la calidad de
servicio según Euro6IX (2005). Aún modificando el protocolo, la utilización de
dichas mejoras son insuficientes, sobretodo cuando trabajan simultáneamente. Si
se toma en cuenta que la falta de coordinación y organización para establecer un
mecanismo de asignación óptimo de IPv4 en la década de los 80´s, puede
preverse que la migración a un nuevo protocolo IP es cuesta arriba. Podría
pensarse en renumerar y reasignar todo el espacio de direcciones pero, igual se
necesita de un esfuerzo considerable.
Otro problema que presenta IPv4 (y que aún no se vislumbra como muy claro
en IPv6) es que las tablas de encaminamiento en los enrutadores son de gran
tamaño, generando ineficiencia y afectando negativamente los tiempos de
respuesta. Los mecanismos de traducción (NAT o Network Address Translation en
inglés) ya se vuelven insuficientes y los tiempos de búsqueda aumentan
progresivamente según Euro6IX (2005).
Según Euro6IX (2005), en los próximos años el crecimiento de usuarios de
Internet a nivel mundial alcanzará aproximadamente los 4 mil millones; usuarios
que demandarán direcciones IP públicas únicas y globales, que cubran sus
necesidades: videoconferencia, voz sobre IP, seguridad, calidad de servicios,
entre otros.
En el continente asiático, específicamente en China, la implementación de IPv6
nativo ya es un hecho debido principalmente a la demanda de una dirección IP por
persona según el Centro Nacional de Tecnologías de Información (CNTI, 2009),
pero el surgimiento y desarrollo a nivel mundial de las nuevas tecnologías móviles
y la necesidad de estar “siempre conectado”, hacen inevitable su implementación
a corto plazo.
En Venezuela, el proceso de implementación del nuevo protocolo IPv6 ha
comenzado recientemente, pero en base a experiencias de otros países, surge la
inquietud de conocer si la migración en forma masiva afectaría el desempeño
actual de las redes en Venezuela y las medidas que deben tomarse a fin de
minimizar el impacto. Aspectos tales como la educación de los usuarios finales, el
uso de aplicaciones que soportan dicho protocolo, la seguridad, las implicaciones
a nivel de infraestructura de red, los aspectos legales, la influencia en la calidad de
servicio, entre otras, adquieren mayor relevancia debido a que el nuevo protocolo
en Venezuela se encuentra en fase de descubrimiento y adaptación.
El crecimiento de los usuarios de Internet en Venezuela ha venido aumentado
vertiginosamente, lo cual sugiere la necesidad de prever el uso del nuevo
protocolo como alternativa, debido a que el desarrollo de las nuevas tecnologías,
orientadas a dispositivos electrónicos que puedan tener una dirección IP, ya se
encuentran en el mercado. Se estima que el crecimiento y la demanda de
direcciones se dupliquen y hasta se tripliquen en nuestro país.
Por otro lado, la creación de la Internet2, o Internet paralela de alto rendimiento
con fines académicos y de investigación, y su puesta en marcha en Venezuela
permiten abordar temas de interés como optimización del ancho de banda y
mecanismos eficientes de enrutamiento. Internet2 tiene como objetivo principal, el
desarrollar y poner en marcha aplicaciones y tecnologías que demanden o
consuman anchos de banda suficientes para justificar una red de avanzada o de
alto desempeño según Muñoz (2004). Entre las áreas y aplicaciones más
propensas a ser desarrolladas se encuentran: la tele-educación, telemedicina,
videoconferencias, bibliotecas digitales, entornos virtuales, entre otros.
Al tratarse de enlaces con poco tiempo de servicio surge la disyuntiva de
determinar si el nuevo protocolo y la Internet2 mejoran realmente la prestación de
los servicios. Tomando en cuenta que Internet2 es una red de alto rendimiento, y
que sus fines sólo serán académicos y de investigación (por los momentos),
puede afirmarse que el problema del ancho de banda se soluciona, pero, ¿el
nuevo protocolo podrá utilizarse sin degradar esas bondades?. Aún cuando el
nuevo protocolo IPv6 fue pensado tanto para redes de alto rendimiento (Internet2)
como para redes de bajo rendimiento (Internet comercial), los cambios que
propone para el tratamiento de la información (calidad y diferenciación de
servicio), ¿realmente funcionan?. Por último, ¿podrá optimizarse la gestión de
tráfico utilizando el nuevo protocolo IPv6, tanto para Internet como para Internet2?.
¿Está Venezuela preparada para afrontar ambos cambios simultáneamente?.
Estas interrogantes deben ser estudiadas y analizadas por lo que este trabajo
busca determinar el impacto que tendría la implementación masiva del nuevo
protocolo IPv6 y las estrategias básicas para afrontar el futuro cercano con
respecto a las nuevas tecnologías.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
La fundamentación teórica de toda investigación, es la base para la generación
de conocimiento y la formulación de conclusiones y aportes relevantes. Es por
ello, que se definirán algunos términos asociados con la investigación:
1. INTERNET2: se refiere a una red de alto rendimiento que está orientada a la
conexión de instituciones académicas y de investigación, principalmente. Esta red
está pautada para que opere a velocidades que superan los 10 Gbps. Esta red se
basa en una gama de productos que manejan las altas velocidades de la red y
proveen servicios a usuarios, fomentando la generación de nuevas aplicaciones.
Estos productos se denominan middleware, Wiseman (2009).
1.1. OBJETIVOS PRINCIPALES DE INTERNET2
• Promover el desarrollo de redes de altas prestaciones (de altas velocidades,
baja latencia, con enlaces de gran capacidad, calidad de servicio, seguridad, etc.)
y ponerlas al servicio de la comunidad científica y de investigación.
• Facilitar el desarrollo de aplicaciones avanzadas con alta demanda de recursos.
• Asegurar la transferencia rápida de los nuevos servicios, tecnologías y
aplicaciones a la comunidad Internet.
• Proveer la diferenciación de la Calidad de Servicio, basada en la transmisión de
audio, video, imágenes en movimiento y datos, Wiseman (2009).
PROTOCOLO IPV6: Según Gutiérrez (2009), IPv6 (Internet Protocol Version 6) o
IPng (Next Generation Internet Protocol) es la nueva versión del protocolo IP
(Internet Protocol. Fue diseñado por el IETF (Internet Engineering Task Force)
para reemplazar en forma gradual a la versión actual, el IPv4. En esta versión se
mantuvieron las funciones del IPv4 que son utilizadas, mientras que las que no
son utilizadas o se usan con poca frecuencia, se quitaron o se hicieron opcionales,
con lo que se agregan nuevas características:
• Mayor espacio de direcciones.
• Simplificación del formato del Header.
• Paquetes IP eficientes y extensibles,
• Paquetes con carga útil (datos) mayores a 65.355 bytes.
• Seguridad en el núcleo del protocolo (IPsec).
• Manejo especial de flujo.
• Auto configuración de direcciones más simple.
• Renumeración y "multihoming": facilitando el cambio de proveedor de
servicios.
• Posibilidad de que un nodo mantenga la misma dirección IP, a pesar de su
movilidad.
• Ruteo más eficiente en el backbone de la red
• Calidad de servicio (QoS) y clase de servicio (CoS).
• Capacidades de autenticación y privacidad. Gutiérrez (2009).
2. PROTOCOLO IPV4: Internet Protocolo versión 4, protocolo ampliamente
utilizado por Internet, se limita a un espacio de direcciones reducido (2^32, casi
agotado en la actualidad), requiere de mecanismos de traducción para detener la
escasez, se le han agregado funcionalidades en la medida que han surgido los
problemas. Pierde el concepto de seguridad al emplearse los mecanismos de
traducción. La capacidad de multicast es difícil de implementar. Palet (2002)
3. MULTICASTING: Se refiere a enviar un paquete a un grupo de receptores
pertenecientes a un grupo definido. En IPv6, se utiliza el concepto de multidifusión,
y se elimina el de difusión o broadcast (o envío a todos los miembros de la red).
Palet (2002)
4. CALIDAD DE SERVICIO (QOS): Se basa en la reserva de recursos para que
una red basada en datagramas y no orientada a conexión, como es Internet,
pueda ofrecer servicios de tiempo real y diferenciación de tráfico. Lógicamente
este aspecto está muy relacionado con el de diferenciación de flujos propuesto en
IPv6. Para conseguir esto existen diversas iniciativas, como RSVP (Resource
reSerVation Protocol), que pone en funcionamiento una reserva de recursos para
un determinado flujo a lo largo de todo el camino entre emisor y receptor o
receptores. Gutiérrez (2009).
La calidad de servicio (QoS) es el rendimiento de extremo a extremo de los
servicios electrónicos tal como lo percibe el usuario final. Los parámetros de QoS
son: el retardo, la variación del retardo y la pérdida de paquetes. La
implementación de Políticas de Calidad de Servicio se puede enfocar en varios
puntos según los requerimientos de la red, los principales son:
• Asignar ancho de banda en forma diferenciada
• Evitar y/o administrar la congestión en la red
• Manejar prioridades de acuerdo al tipo de tráfico
• Modelar el tráfico de la red. RSVP Protocol Overview (2009)
5. CLASE DE TRÁFICO (TRAFFIC CLASS): Permite distinguir clases o
prioridades de tráfico, incluido por compatibilidad con ToS (Type of Service) de
IPv4. No se establece una asignación de valores, No se describen los
mecanismos a aplicar para proporcionar diferentes niveles de servicio. Magda
(2009).
6. MULTIHOMING: Según Bagnulo (2005) un sitio es multihomed si se conecta a
Internet a través de dos o más Proveedores de Servicios de Internet (ISP, por sus
siglas en inglés). El objetivo del multihoming se resume en :
* Redundancia
– Fallos en enlaces y en los sistemas de rutas
– Fallas en el ISP
* Balanceo de carga y mejora en la congestión a largo plazo
* Ingeniería de tráfico.
ALGUNOS ANTECEDENTES:
Diferentes investigaciones se han realizado sobre el uso de IPv6 como protocolo
de encaminamiento, pero particularmente en el caso venezolano, se han realizado
muy pocas. A continuación, se esbozan algunas investigaciones relevantes en el
área a nivel mundial, y tanto como sea posible, para el caso venezolano:
PUESTA EN MARCHA DE IPV6:
a. Actualmente el Centro Nacional de Tecnologías de Información (CNTI) de
Venezuela ha comenzado la implementación del nuevo protocolo IPv6, donde
participa inicialmente la Universidad de los Andes (ULA). Entre las redes
nacionales que buscan la masificación se encuentran las redes de infocentros
(centros de acceso gratuito a Internet y a la información) y las redes inalámbricas
(Wi-Fi, entre otras). Entre los roles que tiene el CNTI, se encuentran la
administración del dominio de país .VE y proveer mecanismos de acceso a la red
IPv6. Para el caso de REACCIUN (Red Académica de Centros de Investigación y
Universidades Nacionales) que se basa en el Internet comercial, la situación actual
refleja inexistencia de IPv6 en el backbone, es decir, ningún enrutador tiene
implementado IPv6, Obispo y Muñoz (2005). Para la nueva red REACCIUN2 ya
los enrutadores contemplan el uso de IPv6. Esta arquitectura fue implementada de
manera mixta, es decir, con una conexión nativa a través de la Universidad
Internacional de Florida (USA), y otra a través de túneles IPv6-IPv4.
Sin embargo, todo el proceso de implementación comenzó apenas en el año
2004 cuando LACNIC le asignó el primer bloque IPv6 (/32) a Venezuela, lo cual
indica que apenas el proceso de implementación comienza. Entre otros proyectos
de envergadura que actualmente contempla el Estado venezolano, se encuentran
la Red de Estado, que busca interconectar todos los organismos estadales más
importantes, la telefonía IP y los servicios de videoconferencias. Muñoz (2004).
b. En el ámbito mundial, el Centro de Información de la Red de Educación e
Investigación de China reportó que ha implementado la primera y más grande red
integra basada en IPv6. Centro Nacional de Tecnologías de Información
(CNTI,2009). Tal red es conocida como CERNET2 y conecta 25 universidades y
20 ciudades, con una velociadad de backbone de 2 a 10 Gbps, aún cuando se
consiguió una velocidad de record mundial de 40 Gbps en uno de los enlaces.
CERNET2 es también la primera red en el mundo basada integra y
completamente en el protocolo IPv6. Un gran beneficio de usar el protocolo IPv6,
es que resuelve el problema de la escasez de direcciones IP. El hardware que
soporta esta red es de las empresas chinas Huawei y Tsinghua Bit-way. Centro
Nacional de Tecnologías de Información (CNTI, 2009)
c. En Europa la red GEANT ofrece desde el año 2001 conectividad a IPv6 (al igual
que Euro6IX), así como otros servicios a toda la comunidad europea. 6LINK
(2005). Esta red de avanzada cuenta con diversos Grupos de Trabajo para los
siguientes países: España, Finlandia, Francia Luxemburgo, Reino Unido, Portugal,
Suecia, Alemania, Dinamarca, Suiza, Bélgica, Italia, Austria e Irlanda, sin dejar a
un lado a Holanda, Noruega, Polonia, Grecia, Eslovakia y Rusia. Esto indica que el
desarrollo e implementación en Europa es a gran escala. Sin embargo, estos
grupos de trabajo están en plena formación y existen ciertas barreras que deben
ser traspasadas, tales como el soporte a nivel de hardware, y el intercambio eficaz
de experiencias de implementación, entre otros. La coordinación y colaboración
internacional deben ser punta de lanza, como por ejemplo, tomando en cuenta la
experiencia de lo obtenido en China (u otros países de Asia) y las nuevas
experiencias latinoamericanas. 6LINK (2005).
d. En el mismo orden de ideas, y ya a nivel universitario, la Universidad Politécnica
de Madrid implementó una red IPv6 (en coexistencia con IPv4), donde se ponen
de manifiesto ciertos riesgos y criterios que deben tomarse al momento de la
implementación del nuevo protocolo. Wallid (2004). Asimismo se evaluaron los
costos asociados a tal implementación, y también se hizo uso de la Red Iris como
proveedor del servicio con soporte IPv6. Aún cuando se implementó IPv6
utilizando mecanismos duales, la coexistencia con IPv4 no fue analizada en
profundidad debido a la poca maduración de IPv6. Se hace énfasis en la
importancia del software que soporte Ipv6 para garantizar el éxito de la
implementación.
e. En otra investigación realizada por Tseng Shu-Fen y otros (2005), se estudia el
proceso de transición al nuevo protocolo IPv6, donde se resalta el adelanto que en
materia ha tenido Asia. En dicho trabajo se resalta que Japón cuenta con 70
segmentos IPv6, lo que constituye un 41% de los segmentos en Asia, basados en
los fondos que el gobierno destina a investigación y desarrollo. Compañías tales
como Hitachi y Fujitsu, entre otras, ya cuentan con la aprobación para el
desarrollo de tecnología que soporte IPv6. Asimismo Korea, cuenta con 31
segmentos IPv6, y también destinan gran cantidad de recursos a la investigación y
desarrollo, al igual que China. Desde el punto de vista europeo, Alemania lidera la
implementación de IPv6, así como Holanda, Italia, España, entre otros. Para el
caso de Estados Unidos, en comparación con el continente asiático, pareciera que
la puesta en marcha no es tan grande, puesto que se piensa sustituir la red
completa para el año 2008. Sin embargo, cuenta con 95 segmentos IPv6, lo cual
se constituye en un 13,6% del nivel mundial. Un caso muy particular es Taiwán,
cuyo plan de desarrollo global de IPv6 es mucho mayor que todos los países
analizados en la investigación.
LEGALIDAD:
a. En Euro6IX (2005), se hace un análisis desde el punto de vista legal sobre la
implementación del nuevo protocolo. Explica Euro6IX (2005) que los aspectos
principales que deben tratarse son: el derecho a la privacidad, a la protección de
los datos y los derechos de propiedad intelectual. Entre las conclusiones más
relevantes, se tiene que el uso o implementación de IPv6 no debe socavar los
principios básicos como, por ejemplo, permitir el anonimato de los ciudadanos,
pero al mismo tiempo saber identificar actividades ilegales. Esto es una gran
disyuntiva desde el punto de vista legal. Asimismo la protección de datos
personales debe garantizarse, y es por ello que se hace hincapié en los aspectos
de seguridad del protocolo. Al mismo tiempo los ciudadanos deben estar
conscientes de sus derechos y obligaciones. Euro6IX (2005). Por consiguiente,
los mecanismos de difusión de las normas y regulaciones establecidas por la ley,
son importantes. Como conclusión general, menciona Euro6IX (2005) que el
nuevo protocolo se ha difundido e implementado bajo un marco legal (en este
caso europeo) aceptado. Quizás el problema principal es que cada país maneja
sus propias leyes. La falta de cohesión legal entre comités, no permite tener muy
claros los límites de la legalidad del nuevo protocolo, a pesar de que IPv6 puede
garantizar mayor privacidad que IPv4. Lo que sí está claro es que debe regularse
que el protocolo sea capaz de garantizar la entrega de contenidos protegidos, la
confidencialidad de lo que se transmite y la integridad del mismo.
b. Desde otro punto de vista Iriarte (2009) enfoca el tema de la legalidad tomando
como referencia si el IP es un bien o no. Se recalca que el Estado es el ente
regulador a través de las políticas y la autorregulación es dada por el IETF y el
RFC. Explica Iriarte (2009) que los contratos de otorgamiento de IP son privados,
por lo cual se genera un derecho (bien). Pero, ¿podrá comercializarse, alquilarse o
venderse ese bien?. Aún cuando el IP se asocia directamente a un equipo, podría
asociarse a la persona que usa ese equipo. Pero, por tratarse de un sistema de
codificación, ¿existe la posibilidad de que pueda colisionar con otros?. Por último,
¿los delitos informáticos pueden ser asociados de alguna manera con el uso de un
IP ?. La discusión al respecto continúa.
c. Para el caso venezolano, la legislación en el ámbito tecnológico no está
desarrollada, y los proyectos de ley no contemplan el uso del nuevo protocolo, lo
cual podría convertirse en un problema adicional, de bajo perfil, pero suficiente
para obstaculizar la migración al nuevo protocolo.
PROVEEDORES DE SERVICIOS (ISP):
a. A nivel de proveedores existe el denominado multihoming (definido
anteriormente). Entre las limitantes que plantea Bagnulo (2005) para el protocolo
actual se encuentran: la escalabilidad del sistema de rutas, el tamaño de la tabla
global BGP (Border Gateway Protocol, en inglés), la limitación de las capacidades
del número de Sistemas Autónomos con respecto a la tolerancia a fallos y los
tiempos de reconvergencia. Ahora bien, recalca Bagnulo (2005) sobre el uso de
multihoming en IPv6, que para que pueda funcionar sin causar tanto impacto,
deben mantenerse ciertas consideraciones de IPv4, entre otras cosas, deben
soportarse las funcionalidades de la solución de IPv4 como la tolerancia a fallos y
la ingeniería de tráfico, así como la escalabilidad (en función al número de sitios).
Por consiguiente, los cambios requeridos deben ser mínimos o que puedan ser
implementados de forma paralela. Lo ideal es que no se requiera cooperación
entre ISPs, pero con IPv6 las restricciones a nivel de filtros de ingreso son
exigentes, puesto que un sitio multihomed no acepta direcciones que no sean de
su propio grupo.
b. Bagnulo (2005) propone en su tesis doctoral un esquema de implementación
que supera las barreras asociadas al uso de IPv6 y multihoming. En primer
momento, su modelo propone un sistema de encaminamiento basado en dirección
de origen en cada sitio multihomed para garantizar que los filtros de ingreso no
sean obstáculo. Asimismo se utiliza un mecanismo de ensayo y error para
seleccionar sólo las direcciones alcanzables. Como punto relevante, se modifica la
capa de red, que permite el uso de identificadores que separen la información con
respecto a las capas de transporte y aplicación, y así se preserva la comunicación
porque se disfraza la información del paquete como si siempre proviniera de una
misma dirección. Las capacidades de ingeniería de tráfico se basan en la
configuración de registros del DNS y el uso de las tablas de políticas según el
algoritmo de selección de direcciones.
c. Para el caso venezolano, los adelantos a nivel de multihoming están limitados a
los avances a nivel mundial y a las experiencias de otros. Explica Gómez (2004),
que para el caso venezolano la implementación de IPv6 a nivel de ISP, debe
hacerse actualizando el borde la red, en complemento con el uso de pila doble.
Concluye Gómez (2004), que los ISP´s no tiene que implementar los agentes
foráneos, pero si debe contar con sistemas alternativos al AAAv6 ya que no está
disponible aún. Asimismo, el soporte a multidifusión también puede ser ofrecido
por los Proveedores de Servicios.
SOFTWARE (APLICACIONES Y SISTEMAS OPERATIVOS)
a. Recientemente Microsoft ha anunciado que sus versiones de sistema operativo
Vista y Longhorn fueron mejoradas en relación a IPv6 (aún cuando XP y 2003 ya
lo soportaban), lo cual es una señal clara de que existe un proceso de adaptación
que progresa a pasos acelerados Mark (2006). Entre las mejoras, se encuentra el
uso por defecto de IKE (Internet Key Exchange, en inglés) y el encriptamiento de
datos, los cuales estaban limitados en las versiones anteriores. Asimismo, para
afrontar el problema de conectividad que ofrece NAT, Microsoft utiliza Teredo (o
Shipworm) el cual encapsula Ipv6 en paquetes UDP IPv4. Mark (2006).
b. Castro y otros (2003) desarrollaron un mecanismo de traducción entre
aplicaciones IPv4 e IPv6 tomando como referencia uno de los modelos que la
IETF ha definido: (BIA, Bump in the API, en inglés) el cual se basa en la interfaz
de programación de aplicaciones, debido a que el otro método (BIS, Bump in the
Stack, en inglés) se basa en la pila y genera mayor complejidad a la traducción
(Ver Figura No. 1). Entre las bondades del nuevo método, se encuentra el uso de
la extensión de la resolución de nombres, traducción de las funciones de la
interfaz y traducción del mapa de direcciones. Como resultado del trabajo Castro y
otros (2003) expone que BIA no soporta aplicaciones que soporten multicast o
sockets, pero es un mecanismo muy ligero puesto que no requiere traducción de
cabeceras. Asimismo, sugiere que se realice un plan de pruebas minucioso para
detectar incompatibilidades con respecto a IPv4. Sin embargo, recalca que lo ideal
siempre será actualizar los códigos de las aplicaciones a IPv6.
Figura No. 1. Mecanismo de transición a IPv6 BIA y BIS en un nodo. Castro y otros (2003)
c. Para el caso venezolano pocos son los estudios que se han realizado a nivel de
software. Sólo a nivel universitario, se han realizado trabajos que estudian el
comportamiento de las pilas de Windows y Linux (en algunas de sus versiones)
con el uso de IPv6. Aún cuando los resultados obtenidos se corresponden con
investigaciones anteriores, se trata de casos de estudios específicos que
garantizarían el comportamiento de ambas plataformas al momento de la
transición en las universidades venezolanas. Sin embargo, estos estudios no han
sido publicados aún.
MULTIDIFUSIÓN, REDES MÓVILES Y USUARIOS FINALES:
a. Holbrook y Cheriton. (2003) proponen en su trabajo una extensión al uso de
multidifusión con IP, para que pueda atender aplicaciones tales como la televisión
por Internet, la educación a distancia, distribución de archivos y otras aplicaciones
a gran escala. A tal modelo lo denomina EXPRESS (EXPlicity REquest Single
Source, en inglés) Multidifusión. En dicho modelo, un canal multidifusión tiene
exactamente canal con un origen designado y cero o más suscriptores de canales,
los cuales son controlados por un protocolo sencillo. Argumenta el autor, que las
direcciones multidifusión basadas en EXPRESS resuelven los problemas antes
mencionados y puede ser utilizado en Internet.
Sin embargo este modelo no ha sido probado con IPv6, lo cual deja una ventana
abierta para su estudio y consideración.
b. Mendes y col. (2003) realizan un análisis en su trabajo sobre las distintas
soluciones en ambientes móviles IPv6 fuertemente dinámicos, tales como:
Suscripción remota,Tunelado bidireccional, MoM, RBMoM, MMA, Mobicast, MMP,
RDMP, RM2 y M_CAST. Todas demostraron la flexibilidad del protocolo, pero
principalmente SSM (Source-Specific Multicast, en inglés), debido a que en
ninguno de los anteriores, el receptor puede especificar de dónde puede recibir
paquetes multidifusión. Asimismo, en ambientes integrados con redes cableadas,
depende del ambiente implementado, por lo que es necesario realizar nuevas
investigaciones que permitan un encaminamiento multidifusión optimizado sin la
necesidad de construir un árbol de encaminamiento cada vez que una estación
mude de punto de acceso a Internet.
c. Por otro lado, Perkins y col. (1997) proponen mejoras al protocolo conocido
como Mobile IPv6, el cual permite enrutamiento transparente de paquetes IPv6 a
nodos móviles. Utilizando Mobile IPv6, cada nodo móvil es identificado por su
dirección de origen sin importar su punto de conexión a Internet, basándose en el
encabezado de enrutamiento IP. Perkins y col. (1997) definen el protocolo como
ligero para ser usado por nodos móviles a gran escala, minimizando la congestión,
y el tráfico de red administrativo entre los nodos móviles y sus bases.
d. Otro trabajo realizado por Castellucia (1998), se enfocaron en crear una
estructura jerárquica móvil para IPv6, utilizando el Descubrimiento de Vecinos y la
utilización de un amplio espacio de direcciones. En dicha propuesta se separa la
movilidad local de la movilidad global, creando cierta independencia entre ellas.
Con ello se reduce la señalización y la carga en Internet, y mejora la
confidecialidad debido a que los nodos no conocen exactamente donde está el
otro.
e. Las redes móviles ad-hoc se refieren a redes altamente dinámicas donde la
administración central no es práctica. En la investigación que realizara Weniger y
Zitterbart (2001), se estudia el uso de Autoconfiguración de Direcciones Dinámica
y el Descubrimiento de Vecinos en redes móviles ad-hoc a gran escala. (Ver
Figura No. 2). Concluyen Weniger y Zitterbart (2001) que deben complementarse
el protocolo de Descubrimiento de Vecinos y utilizar un sistema jerárquico para
poder hace escalable la red. Se propone un sistema jerárquico sencillo, y al mismo
tiempo, independiente del protocolo de enrutamiento.
Figura No. 2. Enrutamiento ad-hoc multi-salto
f. Para el caso venezolano, actualmente existen proyectos de implementación
masiva de tecnología inalámbrica (Wi-Fi) pero a nivel de IP, no están muy claras
las técnicas a implementar.
SEGURIDAD:
a. En Aliaga (2003) se presenta un análisis sobre los detalles técnicos que se
presentan al utilizar IPSec combinado con cortafuegos (firewall, en inglés) con
IPv6. Destaca el autor que la combinación de ambos es lo ideal para garantizar la
seguridad en las comunicaciones, debido a que la dirección IP de origen es usada
algunas como veces como control de acceso y atacada mediante “spoofing”.
Asimismo, los cortafuegos son vulnerables a intrusiones tales como el hijacking,
por mencionar alguna. Es por ello, que se propone la utilización de ambos
simultáneamente, para que se complemente uno con otro.
b. Por otro lado, Kerner (2006) expone que el mercado de enrutadores basados en
seguridad se duplicó en el año 2005, lo cual es una señal clara de que los
aspectos inherentes a seguridad cobran mayor fuerza cada vez, lo cual indica que
el protocolo IPv6 comienza a adquirir su protagonismo.
CALIDAD DE SERVICIO:
a. Morales y Fernández (2005), expone un proyecto orientado a la investigación
desarrollo de tecnologías de medidas de calidad de servicio en rede IPv6. Como
objetivo se propone la presentación de un prototipo para la medición de QoS
denominado OpenIMP, basado en el volumen de tráfico, la variación del retardo,
pérdida de paquetes, retardo en un sentido, proveyendo soluciones para varias
aplicaciones como la tarificación según consumo, medida de la QoS ofrecida por
la red, tipo de tráfico, entre otras. Dicho prototipo fue creado y probado
satisfactoriamente, y se ha implementado en redes IPv6 nativas como Euro6IX y
6NET.
b. Por otro lado, y como un intento de asociar la utilización de recursos de manera
distribuida, Escudero (2003), estudia el uso de los Grids en conjunto con IPv6,
donde resalta las bondades de la unión. Como resultado expone que Grid debe
complementarse con IPv6 debido a los factores de seguridad, encriptación,
direccionamiento, entre otras. También afirma que muchas empresas ya
comienzan a apostar al uso de Grids. Sin embargo, en esta investigación no se
destaca si mediante el uso de grid puede mejorar la calidad de servicio.
c. Los problemas más elementales que pueden presentarse con el consumo del
ancho de banda en redes de alto rendimiento, se refieren a cuatro aspectos
básicos:
• El diseño de la topología y el problema de la utilización del canal, que se refiere
a la habilidad de reconfigurar dinámicamente una red basada en conmutación de
paquetes, con el propósito de obtener un diseño más eficiente que logre el mejor
rendimiento de la red.
• El manejo del ancho de banda y el problema de la congestión, que se refiere al
uso de protocolos de manejo de ancho de banda (BWM) para manejar las
congestiones que ocurren cuando varias fuentes compiten por los recursos del
canal, los cuales no pueden atender todas las demandas al mismo tiempo. Esto
puede ocurrir cuando los canales lógicos requieren de un ancho de banda no
disponible, o cuando la red admite más llamadas que las que puede manejar su
enlace.
• El problema de utilización del ancho de banda, para lo cual existen métodos
que manejan de forma adaptable la transmisión en redes integradas
implementando políticas óptimas de división del ancho de banda. .
• El problema de configuración de un camino virtual, el cual es un enlace lógico
entre dos nodos que incluyen un número virtual de circuitos. Cada camino virtual
define un número máximo de circuitos virtuales que puede soportar, y para ello
existen métodos que permiten optimizar la configuración de estos enlaces virtuales
para todos los usuarios que lo necesiten.
d. El protocolo de configuración de reserva de recursos (RSVP), es un protocolo
ampliamente usado en entornos donde es necesaria transmisión de audio, video y
datos con Calidad de Servicio (QoS). El RSVP recorre cada nodo, e intenta hacer
una reservación para la cadena de datos que va a viajar. Una característica
principal es su escalabilidad en grandes grupos de multidifusión, y fue pensado
para utilizar la robustez de la Internet. Las investigaciones actuales apuntan a que
los servicios de enrutamiento utilicen RSVP para proveer caminos alternativos y
caminos fijos. RSVP Protocol Overview (2009)
APORTE A medida que la capacidad operativa de los equipos aumenta, las aplicaciones
comienzan a exigir mejoras. En la actualidad las aplicaciones que se diseñan para
usarse en la red, requieren de niveles de prestación elevados.
El caso venezolano no escapa de la realidad mundial. La implementación de
IPv6 a nivel mundial así lo demuestra. Naciones como China, Taiwán, Japón,
Alemania, Italia, México, España, Estados Unidos, entre otros, forman parte de
casi todos los continentes del mundo, lo cual es una señal clara de la globalización
del protocolo.
En relación al caso venezolano, la implementación del nuevo protocolo IPv6
apenas comienza su trayecto. Muchas consideraciones basadas en la experiencia
de otros países deben ser tomadas en cuenta. Sin embargo, debe analizarse la
situación actual a nivel de infraestructura de red, de soporte, de formación de
recursos humanos, software, aplicaciones y servicios, entre otros.
El impacto que podría ocasionar la implementación masiva del nuevo protocolo,
en una sociedad de conocimiento que apenas madura, puede causar más
desaciertos que éxitos.
El sólo hecho de que la infraestructura operacional del CNTI (organismo rector
de las telecomunicaciones en Venezuela) cuenta con una plataforma de red
basada en IPv4, puede originar que se obtengan desempeños no deseables al
momento de hacer la transición, independientemente de los mecanismos de
transición que puedan utilizarse. Asimismo, los proyectos de telefonía y
videoconferencia necesitan plataformas eficientes para el reenvío de tráfico en
tiempo real. En el mismo orden de ideas, las redes Wi-Fi serán implementadas
masivamente (principalmente para uso privado), al igual que el proyecto de Red
de Estado que intenta conectar las entidades públicas más importantes, para lo
cual las exigencias a nivel de red suelen a aumentar. Por último el proyecto de
REACCIUN2 (Internet2), exige Calidad de Servicio y mecanismos de seguridad
eficientes.
A la fecha, la adecuación de la infraestructura para que este preparada para los
cambios que se avecinan, es factible técnicamente puesto que el CNTI ya ha
actualizado los equipos del borde primario, e inclusive ya existen entidades
conectadas a través de túneles.
El problema principal que se presenta con una instalación masiva, se enfoca en
varios aspectos claves, a saber: la seguridad, la actualización en los usuarios
finales, la legalidad, el desempeño de la red, y las propuestas de desarrollo de
aplicaciones, que verdaderamente requieran de las bondades de dicho protocolo.
A continuación, se mencionan algunas estrategias que deben tomarse en cuenta
para implementación de IPv6 en Venezuela:
a. En primer momento debe existir un ente regulador del servicio IPv6 (Ministerio
de Ciencia y Tecnología y CNTI).
b. La administración de las direcciones que deben asignarse a los distintos
organismos y entidades también debe ser regulada por un organismo principal.
c. Debe promoverse la aprobación o modificación de una Ley sobre las
tecnologías de información, donde se contemple el alcance que debe tener el uso
del nuevo protocolo (direcciones y servicios).
d. La actualización en la infraestructura de red debe ser gradual (se acoge la
propuesta del CNTI que alberga inicialmente 10 entidades del Estado), o a través
de enlaces pilotos que servirán para adquirir las experiencias.
e. Promover la creación y participación del IPv6 Task Force de Venezuela, que
participe en los eventos internacionales y se enriquezca de las experiencias de
otros países.
f. Fomentar en las universidades e institutos de investigación el desarrollo de
aplicaciones/investigaciones (como por ejemplo multidifusión, grids, entre otros)
sobre el uso del nuevo protocolo, agrupando los casos más particulares, y creando
líneas de investigación según cada área.
g. Generar campañas de divulgación del nuevo protocolo a nivel nacional que
fomenten la participación de todos los sectores.
h. La implementación del nuevo protocolo debe estar acorde con las políticas del
gobierno nacional.
i. La puesta en marcha de los nuevos proyectos ya deben contemplar el uso del
nuevo protocolo, para aprovechar la coyuntura de cada proyecto.
j. Sería interesante utilizar la red destinada a Internet2 para realizar las primeras
pruebas, de manera que, en primer momento, no se afecten los procesos
normales de la Internet comercial, y al mismo tiempo se explore su uso en la
nueva red.
k. Los proveedores de servicio deben actualizar sus enrutadores y sistemas
operativos gradualmente, para no incurrir en gastos exorbitantes, y la planificación
de la transición debe realizarse en conjunto con el organismo regulador (CNTI en
este caso)
l. El organismo regulador debe definir los estándares apropiados de métodos de
transición (pila doble y/o túneles).
m. Es importante establecer los criterios de medición de la Calidad de Servicio
adaptada al contexto venezolano, según la infraestructura que exista.
n. Debido a que la implementación de los servicios es independiente de la
infraestructura, es recomendable implementar en una primera fase servicios IPv6
igual que IPv4, y luego implementar IPv6 sólo para los nuevos servicios.
o. Es importante utilizar en ambientes privados, mecanismos de seguridad
complementarios tales como la combinación de IPSec y cortafuegos, debido a que
debe garantizarse desde un principio niveles de seguridad apropiados que no
lleguen a generar desconfianza en el nuevo protocolo.
p. Puede pensarse en la utilización de enrutadores dedicados conectados al
cortafuego (firewall) en una interfaz dedicada, para sopesar el uso de filtros en los
túneles.
q. Evitar el uso de NAT en los enrutadores a cualquier nivel.
r. Los mecanismos de multihoming presentados anteriormente, denotan una
inclinación que no debe pasarse por alto si se desea mantener redes no
congestionadas y eficientes.
s. A nivel gubernamental, la transición debe comenzar por las universidades y
centros de investigación y luego por los organismos del Estado.
t. Todos los avances en materia de IPv6 deben ser divulgados regularmente,
donde se noten desviaciones y aciertos.
u. En una primera fase, el organismo rector debe ofrecer servicios básicos tales
como FTP, DNS, MAIL, http, entre otros, que promueva su uso.
v. El gobierno nacional, debe destinar (o aumentar) un fondo monetario destinado
a la realización de proyectos e implementación del nuevo protocolo.
Asimismo, Gómez (2004) propone un plan de implementación a nivel de
organizaciones concretas, que se basa en los siguientes pasos:
1. Seleccionar las estaciones y aplicaciones que migrarán a IPv6.
2. Obtener el espacio de direcciones IPv6.
3. Comenzar a migrar las aplicaciones.
4. Asignación del plan de direcciones a las funciones y redes internas.
5. Migración de la infraestructura DNS.
6. Migración de la red existente IPv4 para habilitarla con IPv6.
7. Verificar aplicaciones y funciones.
8. Conectar el campus a Internet.
9. Implementar la gestión de la red para IPv6.
10. Iniciar la implementación de las estaciones y aplicaciones de pila doble.
Este trabajo pretende sentar la base de investigaciones posteriores destinadas
a, en primer lugar, a establecer criterios de optimización de la implementación de
IPv6 en Venezuela, y en segundo lugar, a establecer patrones que puedan
utilizarse sin distinción de la red en la que se transmitan (Internet o Internet2), que
colaboren en la toma de decisiones en el diseño de redes a cualquier nivel.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
6LINK.IPv6 and Broadband. IPv6 Cluster. 2005. Aliaga, Francisco. IPSec y firewalls en IPv6. Universidad Carlos III de Madrid. España. 2003. Bagnulo, Marcelo. Herramientas para la conectividad IPv6 con Múltip les Proveedores. Tesis Doctoral. Universidad Carlos III de Madrid.2005. Bagnulo, Marcelo. Multihoming en IPv6. 2005.
Castellucia, Claude. A Hierarchical Mobile IPv6 Proposal. Institut national de recherche en informatique et en automatique.1998.
Castro, Eva; González, Jesús, Robles, Gregorio, de Miguel, Tomás. Interoperabilidad de aplicaciones IPv4 e IPv6 .2003 Centro Nacional de Tecnologías de Información (CNTI). Conexión CNTI a Internet2. [En línea] Disponible en: http://www.reacciun2.edu.ve/view/face2.php. Consultado el 22/04/2009. CONATEL [En línea] Disponible en: http://www.conatel.gov.ve. Consultado el 22/04/2009
Escudero, José. Grid e IPv6. Universidad Carlos III de Madrid. España. 2003.
Euro6IX. Aspectos Legales del Nuevo Protocolo de Internet. 2005. Gómez, Adriana. IPv6 en Ambientes Privados, y Punto de Vista en Proveedores de Servicio. Cisco Systems. 2004. Gutiérrez, Víctor Castelo. Videoconferencia y CSCW: La base tecnológica para la formación en línea y el trabajo en grupo Respons able de la Red Nacional de I+D (RedIRIS). [En línea] Disponible en: http://www.ucm.es/info/multidoc/multidoc /revista/num8/castelo.html Consultado el 22/04/2009.
Holbrook, Hugh and Cheriton, David. IP Multicast Channels: EXPRESS support for Large-Scale Single-source Applications. Universidad de Stanford. 2003.
Iriarte, Erick. Aspectos Legales del Protocolo IPv6 . ICANN. [En línea] Disponible en: http://www.alfa-redi-org. Consultado el 22/04/2009
Kerner, Sean. Secure Router Market More than Doubled in 2005. Revista Networking. Febrero, 2006.
Magda, El Zarki. Video Coding and Quality Issues. VIP Lab. [En línea] Disponible en: http://www.ics.uci.edu/~magda/presentations/CENIC_QoS.pdf. Consultado el 22/04/2009 Mark, Edward. TCP/IP Changes in Windows Vista and Longhorn . Revista Ester Fax. Febrero, 15. 2006 Mendes, Rui; Sá Silva Jorge; Granjal, Jorge y Boavida, Fernando. Estado da arte e análise crítica de soluções para multicasting em ambientes IPv6 wireless. Universidad de Coimbra-Polo II. 2003. Morales, César; Fernández, Miguel. Medidas de QoS en redes IPv6. Consulintel. España. 2005. Muñoz, Joaquín. Implementación de IPv6 para la Red Académica de Cen tros de Investigación y Universidades Nacionales . 2004 Obispo Francisco, Muñoz Joaquín EL CNTI y sus aportes en el despliegue del IPv6 en Venezuela. CNTI. 2005. Palet, Jordi. Tutorial de IPv6. Consulintel. España. 2002.
Perkins, Charles and Johnson, David. Mobility Support in IPv6. IBM y Universidad Carnegie Mellon, EUA. 1997.
RSVP Prtocol Overview . [En línea] Disponible en: http://www.isi.edu/rsvp/overview.html [Consultado en línea: 22/04/2009].
Tseng Shu-Fen, Lee Hsi-Chieh, Kung Te-Ching, Chou Shou-Lien, Chen Jing-Yi. The Development of Global IPv6 Products: An Explora tion . IEEE. 2005. Wallid, Omar. Transición a IPv6 en un Departamento Universitario . Universidad Politécnica de Madrid.2004 Wiseman, Norman. INTERNET 2: Briefing Paper . [En línea] Disponible en:http://www.jisc.ac.uk/publications/publications/acninternet2.aspx. Consultado el 22/04/2009. Weniger, Kilian and Zitterbart, Martina. IPv6 Autoconfiguration in Large Scale Mobile Ad-Hoc Networks. Universidad de Karlsruhe. Alemania. 2001.