Information and Communication Networks v6 technológia alkalmazása a szélessávú hozzáférési hálózatokban Szabó Gábor szabo.gabor@siemens.com
v6 és a szélessávú hozzáférési hálózatok v v v v Miért érdekesek a szélessávú hozzáférési hálózatok az v6 szempontjából? Mindennapi életünk különböző műszaki fejlesztések hatására változóban van: Az otthoni PC használat mindennapossá válik Digitális technológiák mentén átalakul a háztartási fotó-, videó- és szórakoztató-elektronikai szegmens Elérhetővé váltak a nyilvános szélessávú hozzáférési hálózatok, illetve a különböző lakáson belüli LAN megoldások Az Internet használat kibővülőben van a horizontális alkalmazások, a közvetlen személyes kommunikáció irányába Kialakul az Internetre kapcsolódó otthoni hálózat, melynek speciális igényeihez az v6 technológia jobban illeszkedik, mint a jelenlegi v4 Az otthoni hálózatok (a sokat emlegetett 3G mobil mellett) az v6 terjedésének másik hajtóerejévé válhat
Otthoni hálózat v Háztartásonként több PC: A PC-k erkölcsi avulása gyorsabb, mint a műszaki A lecserélt PC a családban marad (házastárs, gyermek kapja meg) A legerősebb PC gyakran kiszolgálóként is működik v Nyomtatók v Hálózatra köthető szórakoztató-elektronikai eszközök v Biztonsági / monitoring eszközök (Webcam, érzékelők) v Futurisztikus fejlesztések: Háztartás-automatizálás, -vezérlés (szenzorok, helyi és távoli vezérlés) Internetre köthető hűtőgép, mikrohullámú sütő, képkeret
Az informatika és a háztartási fotó-, videó- és szórakoztató-elektronikai eszközök konvergenciája v Hagyományos eszközöknek megfelelő számítógépes perifériák CD / DVD olvasók / írók TV-kimenetű VGA kártyák TV / Rádió tuner adapterek v Asztali eszközök kiegészítése számítástechnikai funkciókkal DVD-lejátszók MP3, JPG, DivX szolgáltatással DVD-lejátszók beépített hálózati / Ethernet szolgáltatásokkal (Kiss, Gateway, LinkSys) v Új generációs, digitális berendezések Digitális fényképezőgép, kamera
Otthoni Internet használat jelenlegi jellemzői v Döntő részben betárcsázós ( dial-up ) hozzáférés v Az Internet hozzáférés költsége időarányos költséget is tartalmaz felhasználó csak igény szerint csatlakozik az Internetre v Igény szerinti csatlakozás az alkalmazások kommunikációs profilja az otthoni PC-ről az Internetes kiszolgálók felé történő kliens szerver jellegű forgalom (Web, E-mail, fórumok, chat stb) v Rendszerint kis sávszélesség új generációs multimédia alkalmazások nem lehetségesek PC Modem PSTN RAS Internet
Szélessávú Internet-kapcsolat új jellege v Nagy sávszélesség (a definícióból következően J) Multimédia alkalmazások lehetővé válnak v Állandóan rendelkezésre áll Nincs időtartamtól függő költség Felhasználó felhasználó közvetlen kapcsolata (P2P) Az Internet felől az otthoni hálózati eszközök felé történő adatátvitel (monitoring, táv-vezérlés) v Nyilvános szolgáltatások épülhetnek rá TV over DSL, Video On Demand, Gaming
Otthoni hálózat kialakítása v Dedikált kábelezés (Cat-5) Csatlakozók helye rögzített korlátozott flexibilitás Utólagos kialakítás jelentős építészeti beavatkozást igényel Igen nagy sávszélesség (10/100/1000 BaseT) Aktív eszköz kell (dedikált vagy Home Gateway-be integrált kapcsoló) Izolált hálózat, maximális biztonság
Otthoni hálózat kialakítása (2) v Vezetéknélküli LAN (WLAN / WiFi) Igény szerinti kialakítás, mobilitás Nagy sávszélesség (54 Mb/s) Aktív eszköz kell (Access Point, rendszerint Home Gateway-be integrált) Rádiós átvitel megoldandó biztonsági kérdések Elektromágneses szmog
Otthoni hálózat kialakítása (3) v Adatátvitel elektromos hálózaton PowerLine Communication Nyilvános hozzáférési technológiának indult, nem vált be Lakáson belüli hálózati technológiaként új szerepet kap Szabványosítás első fázisa (HomePlug Powerline Alliance Standard) Elfogadható sávszélesség (14 Mb/s) Hálózat izolációja jobb, mint a rádiós megoldásnál de a biztonsági szolgáltatásokra itt is szükség van Állandóan tápfeszültség alatt lévő eszközöknél praktikusan használható
Otthoni hálózat 3-as szintű protokollja v Az otthoni hálózat követelményei: v Csatlakozás a nyilvános világhálózathoz Sok hálózatra kötött eszköz Felhasználó felhasználó jellegű kapcsolatok Szakképzetlenebb felhasználók Otthoni eszközök távoli elérése Lehetséges alternatívák: v4 v4 + NAT v6 Internet-kompatibilitás Sok nyilvános hálózati cím Állandó hálózati címek Egyszerűen kialakítható hálózat ( plug and play ) Magasabb szintű biztonsági szolgáltatások
v4 hátrányai v v4 problémák Nincs elég szabad nyilvános hálózati cím A felhasználó hálózati címei rendszerint nem állandóak v v4 kerülő megoldás: NAT / NAPT Belső szegmensen privát címek (RFC 1918) használata, külső oldalon egyetlen nyilvános cím (ez lehet állandó is) v NAT hátrányai Nem transzparens az címeket paraméterként használó alkalmazásokra Application Level Gateway (ALG) fejlesztése szükséges Nem transzparens a Vo, Sec alkalmazásokra Nem teszi lehetővé, hogy az otthoni hálózatban azonos porton több kiszolgálót is el lehessen érni (pl. beépített Web kiszolgálók)
v6 előnyös tulajdonságai v Korlátlan számú nyilvános hálózati cím Egy felhasználó teljes alhálózati tartományt kaphat v Automatikus cím-konfiguráció, link-local hálózati címek Egyszerű hálózat-kialakítás, plug-and-play v Beépített biztonsági szolgáltatások (AH, ESP, Sec) v Beépített multicast protokollok (ICMPv6, MLD) v Beépített QoStámogatás v Beépített Mobile támogatás v v4/v6 átmenet széles körű támogatása Dual Stack v6 over v4 v4/v6 transzláció
Nyilvános v6 szolgáltatás lehetőségei v Natív v6 v6 v6 v6 v6 hozzáférési hálózat ERX Internet v6 v v6 szolgáltatás v4 hálózaton keresztül v6 v6/v4 v6/v4 v4 v6 tunnel hozzáférési hálózat ERX Internet v6
v6 szolgáltatás kábeltévés hálózaton v Internet-szolgáltatás kábeltévés hálózaton: dominánssá váltak a DOCSIS / EURODOCSIS ajánlások szerinti megvalósítások (http://www.cablelabs.com/) v v v A DOCSIS architektúra transzparens (v4) átvitelt valósít meg DOCSIS 2.0 ajánlások és az v6: will evolveto support version 6 (IETF RFC 1883), asitbecomes an accepted standard A következő 2-3 évben csak v4 feletti v6 szolgáltatásra van lehetőség. DOCSIS protokoll referencia Cable Modem CMTS Cat-5 Cable Networks WAN /DIX LLC /DIX MAC 10Base-T Transparent bridging 802.2/DIX LLC Link Security Cable MAC DS TC Layer Cable PMD Upstrm Cable PMD 802.2/DIX LLC Link Security Cable MAC Upstrm Cable PMD DS TC Layer Cable PMD Forwarding Data Link Layer Layer CMCI Interface Cable Network Transmission CMTS-NSI Interface
v6 szolgáltatás ADSL hálózaton v Az ADSL hálózat Layer 2 (Ethernet) átvitelt valósít meg a jelenlegi ADSL modemek, DSLAM-ok és kapcsolók módosítás nélkül használhatók. v v6 támogatás elvileg csak a BRAS-t és a felhasználói végberendezést érinti. PC PPP PPPoE ADSL szolgáltatás protokoll referencia PPPoE -wholesale ADSL modem 2684 DSLAM kapcsoló PPP PPPoE 2684 BRAS ERX PPP L2TP UDP Data Link ADSL szolgáltatás protokoll referencia PPPoE -retail ISP 1 ISP 2 PPP L2TP UDP Data Link v A gyakorlatban: a DSLAM-ok fejlett, -aware szolgáltatásai (DHCP-relay, IGMP snooping) illetve az felügyeleti szolgáltatások (SNMP, Telnet) jelenleg v4-hez kötöttek PC PPP PPPoE ADSL modem 2684 DSLAM kapcsoló PPP PPPoE 2684 BRAS ERX Data Link Internet v Ha a BRAS támogatja az v6-ot, natív v6 szolgáltatás is lehetséges v6 támogatás a BRAS eszközben kulcskérdés! PC ADSL szolgáltatás protokoll referencia DHCP - retail ADSL modem DSLAM kapcsoló DHCP BRAS ERX Internet 2684 2684 Data Link
Nyilvános v6 szolgáltatások protokolljai v Az alap természetesen az v6 protokoll stack v6 ICMPv6 v Üzemeltetéshez szükséges egyéb protokollok: PPPv6 L2TP (v4 vagy v6 hálózaton) DHCPv6 Radiusv6 (v4 vagy v6 hálózaton) v6 routing protokollok (Rng, OSPFv3, MP-BGP, IS-IS)
v6 szabványosítás folyamata v6 (Phase 0) ICMPv6 (Phase 0) PPPv6 (Phase 0) Rng v6 ICMPv6 PPPv6 MP-BGP OSPFv3 Radius DHCPv6 IS-ISv6 RFC 1883 RFC 1885 RFC 2023 RFC 2080 RFC 2460-2462 RFC 2463 RFC 2472 RFC 2545 RFC 2740 RFC 3162 RFC 3315 RFC 3633 draft-ietf-isis-ipv6-05.txt 1995. december 1995. december 1996. október 1997. január 1998. december 1998. december 1998. december 1999. március 1999. december 2001. augusztus 2003. július 2003. december -
v6 támogatás BRAS eszközökben v v v Juniper E-series Domináns piaci szereplő (58%) Teljes körű v6 / BRAS implementáció v6 DHCPv6 (kliens és szerver) PPPv6 PPPoE RADIUSv6 L2TP v6 implementáció (v4 és v6 hálózat felett) Két éves v6 BRAS üzemeltetési tapasztalat Redback SMS Jelentős piaci részesedés (20%) Nincs v6 implementáció Cisco Jó v6 BRAS megvalósítás Skálázhatósági problémák miatt világpiaci részesedése nem számottevő
Összefoglaló v Az v6 alkalmazásának új területe van kialakulóban: az otthoni hálózatok v Az otthoni hálózat kialakulásának most jöttek / jönnek létre a felhasználói és műszaki előfeltételei v Az otthoni hálózatok számára az v6 technológia az optimális megoldás v Nyilvános v6 szolgáltatások nyújtásának műszaki előfeltételei rendelkezésre állnak v v6 alkalmazásával visszatérhetnénk az eredeti Internet paradigmához (Szabad kommunikáció bárki bárkivel, emlékeznek, ugye?)
Köszönöm a figyelmüket! Szabó Gábor Siemens Rt. szabo.gabor@siemens.com
Háttér diák
DOCSIS protokoll referencia Cable Modem CMTS Cat-5 Cable Networks WAN /DIX LLC Transparent bridging 802.2/DIX LLC Link Security 802.2/DIX LLC Link Security Forwarding Data Link Layer /DIX MAC Cable MAC Cable MAC 10Base-T DS TC Layer Cable PMD Upstrm Cable PMD Upstrm Cable PMD DS TC Layer Cable PMD Layer CMCI Interface Cable Network Transmission CMTS-NSI Interface
ADSL szolgáltatás protokoll referencia PPPoE -wholesale PC ADSL modem DSLAM kapcsoló BRAS ERX ISP 1 ISP 2 PPP PPP PPP PPP PPPoE PPPoE L2TP L2TP UDP UDP 2684 2684 Data Link Data Link
ADSL szolgáltatás protokoll referencia PPPoE -retail PC ADSL modem DSLAM kapcsoló BRAS ERX Internet PPP PPP PPPoE PPPoE Data Link 2684 2684
ADSL szolgáltatás protokoll referencia DHCP - retail PC ADSL modem DSLAM kapcsoló BRAS ERX Internet DHCP 2684 2684 Data Link