Rappel historique

Lorsque le protocole IPv4 a été initialement développé au début des années 1980, personne n’imaginait l’importance qu’il aurait aujourd’hui. Comme cela a été vu, IPv4 est utilisé partout, non seulement en entreprise mais également de plus en plus dans les objets du quotidien.

Initialement IPv4 ne possédait aucun des mécanismes actuels utilisés pour freiner la déplétion d’adresses actuelle. Le concept d’adresse privée n’existait pas, le mécanisme de translation d’adresse (NAT) n’avait pas été imaginé et on disposait alors d’un unique bloc de 2³² adresses IPv4.

Il est même intéressant de constater que les premières organisations à avoir obtenu des plages d’adresses IPv4 ont reçu un espace bien plus important que ce qu’elles utilisent encore aujourd’hui et que, d’autre part, des plages d’adresses très importantes sont encore réservées aujourd’hui.

Ce n’est qu’à partir des années 1990 que la problématique de la déplétion d’adresses IPv4 est considérée et que des actions sont mises en place dans le but de la freiner.

Trois grandes actions sont ainsi développées, il s’agit :

De développer...

Les nouveaux besoins et IPv6

1. Plus d’adresses disponibles

Avec l’explosion du nombre d’équipements connectés en permanence à Internet, l’espace d’adressage nécessaire est devenu beaucoup plus important. Il y a maintenant plus d’équipements connectés que d’êtres humains.

IPv6 répond à cela en augmentant le nombre de bits disponibles pour former une adresse. Quand IPv4 propose seulement 32 bits, IPv6 en propose 128, ce qui permet d’avoir un nombre d’adresses égal à 2¹²⁸ ce qui autorise un nombre très important d’adresses.

Pour visualiser le nombre de combinaisons possibles, cela représente 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 adresses possibles.

Cependant l’entièreté de l’espace d’adressage n’est pas encore mise à disposition par l’IANA, mais celui utilisable aujourd’hui permet de répondre pleinement aux exigences actuelles, au-delà des besoins planifiables.

2. Une meilleure organisation de l’attribution des adresses

Compte tenu du nombre considérable d’adresses disponibles, un nouveau challenge apparaît : celui de la future taille des tables de routage IPv6.

Pour IPv4 la taille de la table de routage Internet, c’est-à-dire une table...

ICMPv6

1. ICMPv4 et ICMPv6

Le protocole ICMP, disponible pour IPv4 et pour IPv6, fournit les mêmes fonctionnalités de base pour les deux protocoles mais a une place bien plus importante en IPv6.

En ICMPv4, l’objectif du protocole est principalement de fournir des messages sur l’état du réseau et des événements qui surviennent pendant le transport des messages. Dans l’absolu IPv4 pourrait fonctionner sans ICMP.

En ICMPv6, le protocole fournit également des messages sur l’état du réseau mais aussi des fonctions vitales pour le fonctionnement même du protocole.

ICMPv4 et ICMPv6 fournissent, entre autres, les messages bien connus tels que :

Time Exceeded
Destination Unreachable
Echo Request
Echo Reply

Les messages Time Exceeded surviennent lorsque le TTL d’un paquet a atteint 0, il faut alors prévenir l’hôte émetteur que son paquet a expiré sur le réseau.

Les messages Destination Unreachable sont envoyés à l’hôte émetteur par un équipement effectuant des opérations de routage pour lui indiquer qu’il n’est pas en mesure de router son paquet.

Les paquets Echo Request/Echo Reply sont bien connus car ils sont utilisés régulièrement pour tester un réseau, notamment grâce à la commande ping.

2. Les messages ICMPv6

ICMPv6 participe...

L’adressage en IPv6

1. Le format d’une adresse IPv6

Une adresse IPv6 est donc une adresse composée de 128 bits. Sa notation se fait en hexadécimal (base 16) et s’organise en huit blocs de 16 bits (soit 4 caractères hexadécimaux). Les différents blocs sont parfois appelés "hextets".

Une adresse IPv6 typique peut être :

2001:0123:0000:0000:A1B2:C3D4:0000:F1AA

Il est très important de noter qu’il s’agit bien là de caractères hexadécimaux et que par conséquent chacun des caractères équivaut à 4 bits. Ainsi le dernier "hextet" (F1AA) peut s’écrire en binaire de la manière suivante :

1111 0001 1010 1010

À première vue cette adresse IPv6 semble bien longue et on s’imagine déjà passer de longues minutes à taper ce genre d’adresses, faire des erreurs, recommencer puis revérifier.

Il existe deux règles pour simplifier l’écriture de ces adresses :

L’omission des 0 en début de segment.
L’omission de segments de 0 consécutifs.

L’omission des 0 en début de segment permet de raccourcir la notation au niveau de chaque segment, ce qui donne :

2001:123:0:0:A1B2:C3D4:0:F1AA

L’omission de segments de 0 consécutifs permet de remplacer totalement une suite consécutive...

Les modes de communication IPv6

Comme en IPv4, plusieurs types d’adresses sont disponibles en IPv6 afin d’accomplir des tâches différentes de communication.

Ces types d’adresses sont les suivants :

Unicast qui identifie une interface. Un paquet envoyé à une adresse Unicast est délivré à l’interface spécifiée par cette adresse.
Multicast. Un paquet envoyé à une adresse Multicast est remis à toutes les interfaces qui appartiennent au groupe.
Anycast. Ce type n’existait pas en IPv4. Un paquet envoyé à une adresse Anycast est remis à l’interface « la plus proche » parmi le groupe d’interfaces désignées par cette adresse (le sens de l’expression « la plus proche » est celui compris par les protocoles de routage).

Notons qu’il n’y a pas de Broadcasts comme en IPv4. En IPv4 les Broadcasts font partie intégrante du fonctionnement du protocole (pour les opérations ARP par exemple). En IPv6 ces opérations sont effectuées en Multicast et la place d’ICMPv6 est renforcée, ce que nous verrons dans ce qui suit.

1. Unicast

Une adresse Unicast identifie un seul hôte et est utilisée pour effectuer une communication avec un autre hôte à l’exclusion des autres.

Il existe trois grands types d’adresses Unicast en IPv6. Ces types d’adresses définissent le concept d’étendue ou "scoping" en anglais.

Les adresses de type Link-local.
Les adresses de type ULA (Unique Local Address).
Les adresses de type Global Unicast.

Il sera ensuite question de trois autres types d’adresses IPv6 spéciales :

Les adresses de Loopback.
Les adresses non spécifiées.
Les adresses dites "Embedded IPv4".

a. Les adresses Link-local

Les adresses Link-local sont des adresses très importantes en IPv6 car elles sont utilisées pour les processus critiques du fonctionnement d’IPv6. Entre autres choses ces adresses sont utilisées par les protocoles de routage IPv6 pour désigner une adresse de "Next hop".

Une particularité intéressante de ces adresses est leur étendue car elles ne sont valables que sur le lien sur lequel elles sont configurées. En tirant...