Siirtyminen IPv6-protokollaan yrityksen verkkolaitteistossa

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on selvittää, mitä muutoksia Päijät-Hämeen koulutuskonsernin (PHKK) tietoverkon runkolaitteissa tarvitsee tehdä, jotta voidaan ottaa IPv6-protokolla käyttöön. Siirtyminen IPv6-protokollaan tulee olemaan välttämätön toimenpide, koska IPv4-protokollasta loppuvat uudet yksilölliset osoitteet.

IPv4- ja IPv6-protokollien suurimmat erot ovat osoitekentän koon kasvaminen 32 bitistä 128 bittiin. Aluksi IPv4-osoitteistuksessa oli käytössä luokallinen osoitejärjestelmä, mutta osoitteiden tuhlaamisen takia otettiin myöhemmin luokaton IPv4-osoitejärjestelmä. Kun luokattoman osoitejärjestelmän riittämättömyys paikkaamaan osoitteiden loppumisongelmaa huomattiin, otettiin käyttöön osoitteenmuunnos.

Osoitteenmuunnoksen eli NAT:n avulla voidaan piilottaa yhden julkisen IPv4-osoitteen taakse useita päätelaitteita. Ainoa pysyvä ratkaisu on ottaa käyttöön IPv6-protokolla. IPv6-protokollaan siirtymiseen on olemassa eri tekniikoita, kuten dual-stack (IPv4- ja IPv6-protokolla yhtä aikaa toiminnassa), erilaiset tunneloinnit ja osoitteenmuunnos (NAT64) IPv4- ja IPv6-protokollan välillä.

Runkoverkon laitteista valittiin pääasialliseen tarkasteluun palomuurit, reitittimet, kytkimet, langaton järjestelmä sekä DHCP- ja DNS-palvelut. DHCP- ja DNS-palvelut toteutettiin Linux-käyttöjärjestelmään asennetuilla palveluilla.

PHKK:n runkoverkon aktiivilaitteet tukevat kohtuullisen hyvin IPv6-protokollaan siirtymistä. Reitittimien ohjelmisto jouduttiin päivittämään, jotta niihin saatiin tarpeeksi ominaisuuksia, jotta järkevä IPv6-testaus saatiin toteutettua. Linuxin nykyään yleisesti käytössä olevissa kernelin (ytimen) versioissa on IPv6-tuki. ISC:n tekemät DNS- ja DHCP-palvelut tukevat uusimmissa versoissa hyvin IPv6:sta.

Reitittimet, sisäinen palomuuri, kytkimet, langaton järjestelmä sekä DNS- ja DHCP-palvelut saatiin kaikki toimimaan testiympäristössä, jossa käytettiin dual-stack-tekniikkaa. Tämän opinnäytetyön pohjalta voidaan siirtyä turvallisin mielin IPv6-protokollaan.

The purpose of this Bachelor’s Thesis was to find out what changes need to be done in the core network equipment of the Lahti Region Educational Consortium when taking the new IPv6 protocol for use. The transition to IPv6 protocol is a necessary operation, because new IPv4 addresses will not be granted anymore in the near future.

The main differences between the IPv4 and IPv6 protocols are the increase in the size of address field from 32 bits to 128 bits. There was a classful IP addressing system in the launch of the IPv4 protocol, but due to wasteful usage of addresses, a classless IP addressing system was introduced later. The next step to save IPv4 addresses was network address translation.

The network address translation (NAT) is used to hide many private IPv4 addresses at a single public IPv4 address. The only permanent solution to the IPv4 address exhaustion is the introduction of the IPv6 protocol. There are various techniques for the transition to IPv6 such as dual-stack technology (IPv4 and IPv6 protocols simultaneously in operation) or various tunneling protocols or network address translation from IPv6 to IPv4 addresses (NAT64).

In this study, firewalls, routers, switches, wireless system, DHCP and DNS services were chosen to closer analysis. DHCP and DNS services were running in the Linux operating system.

The Lahti Region Educational Consortium’s core network devices support the IPv6 transition reasonably well. Router software had to be updated in order to get enough features to carry out necessary tests. There is IPv6 protocol support in most commonly used Linux kernels. The Internet Systems Consortium provides IPv6 support to their DNS and DHCP services.

Routers, firewall, switches, wireless system, DNS and DHCP services were all successfully made to work in the test environment, which uses dual-stack technology.