Adresseringsplanering

RFC 3531 specificerar hur tilldelning kan planeras och utföras. Det kan synliggöras med hjälp av en nätverksuppdelnings kalkylator som arbetar i enlighet med samma specifikation. Jag hittade en sajt som hanterar IPv6 nätverksuppdelning samt utför en fullständig implementationsplan, GestióIP. Till synes verkar kalkylatorn lätt att hantera, men när man väl gräver lite djupare hittar en mer avancerad hantering.

Det är sagt att det finns jätte många IPv6 adresser och att vi nätverksuppdelar mest för att organisera ett nätverk. RFC 35 31 specificerar flera olika nivåer i en hierarkisk adressimplementering:

  • Nivå I: Kontinent
  • Nivå II: Land
  • Nivå III: Städer
  • Nivå IV: Campus
  • Nivå V: Byggnader
  • Nivå VI: Nätverksmiljöer (produktion, administration, utveckling, etc)
  • Nivå VII: Nätverk med host (prefix /64)

Vi illustrerar en sådan organisation- och implementationsplanering med ett teoretiskt exempel:

En ISP har tilldelat till ett stort företag följande IPv6 adress: 2001:db8::/32. Företaget har följande krav:

  • 3 nivå I nätverk (North America, Europe, Asia), planerar fler nätverk i Australia och Buenos Aires
  • 4 nivå II nätverk (max 4 länder per kontinent) Europe: Germany, England, Spain, France. Inte mer än 4 länder per kontinent.
  • 3 nivå III nätverk (max 3 städer per land) Germany: Berlin, Hamburg, Munich. Det kan bli flera städer
  • 2 nivå IV nätverk (max 2 campus per stad) Berlin: Campus 1, Campus 2
  • 5 nivå V nätverk (max 5 byggnader per campus) Campus Berling: Byggnader 1-5
  • 10 nivå VI nätverk (max 10 nätverksmiljöer per byggnad)
  • 351 nivå VII nätverk (max 351 nätverk med prefix /64 var och en)

Som du ser, det har blivit svårare att fortsätta tänka på att det är lätt att dela upp ett nätverk, men nu handlar om att organisera ett gigantiskt nätverk och då behöver vi ett verktyg. Detta ska vi laborera för att se hur ett gigantiskt nätverk kan adresseras med IPv6.

IPv6 adressplanering

I det här dokumentet beskrivs hur man utformar en hierarkisk IPv6 adressplan med hjälp av ett exempel på en multinationell organisation. Jag använder en gratis online-hierarkiska adressplaneringsbyggare. I vårt exempel skapar vi för de allokerade adresser till en organisation från första till sista nivå nätverkstyp.

Några mål att åstadkomma är:

  • Adressplanen speglar organisationens infrastruktur.
  • Det är möjligt att känna igen direkt från IPv6-adressen till vilken plats/miljö ett nätverk tillhör.
  • Det förbättrar “route summarization” och minskar belastningen på routrarna eftersom det ger sammanhängande adressutrymmen för varje plats
  • Det tar hänsyn till organisationens framtid

Organisationen består av en campus i New York, två campus i Berlin och 10 kontor i olika städer i Nordamerika, Europa och Asien.
En hierarkisk struktur för organisationen kan bestå av:

  • Nivå I: Kontinenter (North America, Europe, Asia)
  • Nivå II: Länder (North America: USA, Canada); (Europe: Germany, England, Spain, France); (Asia: Japan, China, India)
  • Nivå III: Städer (New York, Washington, Toronto); (Berlin, Hamburg, Munich, London, Madrid, Barcelona, Paris); (Tokyo, Yokohama, Bombay, Hon Kong)
  • Nivå IV: Campus
  • Nivå V: Byggnader
  • Nivå VI: Nätverksmiljöer (production, pre-production, development, test, human-recurses, marketing, corporate, ….)
  • Nivå VII: LAN med hosts (prefix längd /64)

Organisationens topologi

I Kontinenter II Länder III Städer IV Campus V Byggnader VI Nätverksmiljöer
North America USA New York Campus NY Buildning 1 Production
Pre-production
Development
Corporate
…..
Buildning 2 Production
Pre-production
Development
Corporate
Washington Office Wash (no campus) Office Wash Production
Pre-production
Development
Corporate
Canada Toronto Office Toro (no campus) Office Toro Production
Pre-production
Development
Corporate
Europe Germany Berlin Campus i Berlin Buildning 1 Production
Pre-production
Development
Corporate
Buildning 2
Buildning 3
Buildning 4
Buildning 5
Campus II Berlin Buildning 1
Buildning 2
Hamburg Office 1 Ham (no campus) Office 1 Ham
Office 2 Ham (no campus) Office 2 Ham
Munich Office Mun (no campus) Office Mun
England London Office Lon (no campus) Office Lon
Spain
France
Asia Japan
India

Att bygga upp en adressplan

I det första steget måste vi definiera vilken prefixlängd (hur många nätverk) vi vill använda för varje nätverksnivå. I det andra steget fördelar vi organisationens platser på olika nätverksnivåer och skapar adressplanen. Adressplanen kan exporteras till CSV-format (koma separerat värde) som enkelt kan importeras till en kalkylator eller ett IP-adresshanteringssystem, som GestióIP.

Internetleverantören tilldelade IPv6-nätverket 2001: DB8 ::/32 till organisationen.

Med infrastrukturen ovan behöver vi åtminstone:

  • 3 nivå I-nätverk (Nordamerika, Europa, Asien)
  • 4 nivå II-nätverk (högst 4 länder per kontinent) Europa: Tyskland, England, Spanien, Frankrike
  • 3 nivå III-nätverk (max 3 städer per land) Tyskland: Berlin, Hamburg, München
  • 2 nivå IV-nätverk (max 2 campi per stad) Berlin: Campus 1, Campus 2
  • 5 nivå V-nätverk (max 5 byggnader per campus) Campus Berlin 1: Byggnad 1-5
  • 10 nivå VI-nätverk (maximalt 10 nätverksmiljöer per byggnad) samma för alla byggnader: produktion, förproduktion, utveckling, test, mänsklig rekurs, marknadsföring, företag, ….
  • 351 nivå VII-nätverk (organisationen har högst 351 nätverk (/ 64) per nätverksmiljö. Exempelvis 351 produktionsnät i byggnad 1 på campus 2 i Berlin (organisationens datacenter))

Till en sådan stor uppdrag använder vi en IPv6 adressplanering från GestioIP (www.gestioip.net)

  1. Ta fram sidan och skriv i fältet allokerade adressen från ISP till organisationen: 2001: DB8 ::/32
  2. Du får frågan om prefixlängden. Välj 32 (4,294,967,296 networks /64) och klicka på [Calculate]
  3. Du får en lista med detaljer på vad som gäller enligt IANA. Du får också en lista över möjliga nivå-I (kontinent) nätverk:
    • 2 nätverk /33
    • 4 nätverk /34
    • 8 nätverk /35
    • 16 nätverk /36
    • more
  4. Du väljer 8 nätverk /35 genom att klicka på det valet.
  5. Du får den utvalda adressen på på nivå-I nätverk och direkt under visas en lista på nivå-II (land) nätverk.
    • 2 nätverk /36
    • 4 nätverk /37
    • 8 nätverk /38
    • 16 nätverk /39
    • 32 nätverk /40
    • 64 nätverk /41
  6. Du får nu en ny lista där först bekräftas utvalda adresser med början på nivå-I nätverk (2001:db8::/25 – 2001:db8:e000::/35), nivå-II nätverk (2001:db8::/39 – 2001:db8:fe00::/39) och en lista på nivå-III (stad) nätverk:
    • 2 nätverk /40
    • 4 nätverk /41
    • 8 nätverk /42
    • 16 nätverk /43
    • 32 nätverk /44
    • flera till nätverk
  7. Du får en ny lång lista på nivå-IV (campus) nätverk
    • 2 nätverk /43
    • 4 nätverk /44
    • 8 nätverk /45
    • flera till nätverk
  8. Du får en lista på nivå-V (byggnad) nätverk.
    • 2 nätverk /45
    • 4 nätverk /46
    • 8 nätverk /47
    • 16 nätverk /48
    • 32 nätverk /49
    • fler till nätverk
  9. Du får en lista på nivå-VI (nätverksmiljöer) nätverk
    • 2 nätverk /49
    • 4 nätverk /50
    • 8 nätverk /51
    • 16 nätverk /52
    • 32 nätverk /53
    • 64 nätverk /49
    • 128 nätverk /49
    • fler till nätverk
  10. Du får en lång lista på nivå-VII (LAN) nätverk.
    • 2 nätverk /54
    • 4 nätverk /55
    • 8 nätverk /56
    • 16 nätverk /57
    • 32 nätverk /58
    • 64 nätverk /59
    • 128 nätverk /60
    • 256 nätverk /61
    • 512 nätverk /62
    • 1024 nätverk /63
    • 2048 nätverk /64
    • 4096 nätverk /65
    • 8192 nätverk /66
    • flera till nätverk
  11. Nu har vi tagit fram alla nivåer av nätverk och då har vi också adresserna. Klicka nu på [CREATE PLAN]
  12. Du får frågan om Kategorier för nivå-I nätverk: Skriv i fältet North America, Europe, Asia och därefter klicka på [send]
  13. Du får tre fält nu för nivå-II nätverk, North America, Europe, och Asia.
    • North America: USA,Canada
    • Europe: Germany,England,Spain,France
    • Asia: Japan,India,China
    • Klicka nu på [send]
  14. Du får fler fält för nivå-III nätverk att fylla i:
    • Nort america
      • USA: New York,Washinton
      • Canada: Toronto
    • Europe
      • Germany: Berlin,Hamburg,Munich
      • England: London
      • Spain: Madrid,Barcelona
      • France: Paris
    • Asia
      • Japan: Tokio,Kobe
      • India: Bonbay
      • China: Hong Kong
    • Klicka på [send]
  15. Du får flera fält för nivå-IV nätverk att fylla i:
    • North America
      • USA
        • New York: Campus 1
        • Washington: Office Washington
      • Canada
        • Toronto: Office Toronto
    • Europe
      • Germany
        • Berlin: Campus 1, Campus 2
        • Hamburg: Office Hamburg
        • Munich: Office Munich
      • England
        • London: Office London
      • Spain
        • Madrid: Office Madrid
        • Barcelona: Office Barcelona
      • France
        • Paris: Office Paris
    • Asia
      • Japan
        • Tokio: Office Tokio
        • Kobe: Office Kobe
      • India
        • Bombay: Office Bombay
      • China
        • Hon Kong: Office Hon Kong
  16. Du får fler fält för nivå-V nätverk att fylla i:
    • North America
      • USA
        • New York
          • Campus 1: Building 1,Buildning 2
        • Washington
          • Office Washington: Office Washington
      • Canada
        • Toronto
          • Office Toronto: Office Toronto
    • Europe
      • Germany
        • Berlin
          • Campus 1: Building 1,Building 2,Building 3,Building 4,Building 5
          • Campus 2: Building 1,Building 2
        • Hamburg
          • Office Hamburg: Office Hamburg
        • Munich
          • Office Munich: Office Munich
      • England
        • London
          • Office London: Office London
      • Spain
        • Madrid
          • Office Madrid: Office Madrid
        • Barcelona
          • Office Barcelona: Office Barcelona
      • France
        • Paris
          • Office Paris: Office Paris
    • Asia
      • Japan
        • Tokio
          • Office Tokio: Office Tokio
        • Kobe
          • Office Kobe: Office Kobe
      • India
        • Bombay
          • Office Bombay: Office Bombay
      • China
        • Hon Kong
          • Office Hon Kong: Office Bombay
  17. Du får flera fält för nivå-VI nätverk att fylla i. Vi kommer att använda samma avdelningar på alla nivå-VI nätverk, boka alternativet [use same categories for all level VI networks]:
    • North America
      • USA
        • New York
          • Campus 1
            • Building 1:
            • Buildning 2:
        • Washington
          • Office Washington
            • Office Washington:
      • Canada
        • Toronto
          • Office Toronto
            • Office Toronto:
    • Europe
      • Germany
        • Berlin
          • Campus 1
            • Building 1:
            • Building 2:
            • Building 3:
            • Building 4:
            • Building 5:
          • Campus 2
            • Building 1:
            • Building 2:
        • Hamburg
          • Office Hamburg
            • Office Hamburg:
        • Munich
          • Office Munich
            • Office Munich:
      • England
        • London
          • Office London
            • Office London:
      • Spain
        • Madrid
          • Office Madrid
            • Office Madrid:
        • Barcelona
          • Office Barcelona
            • Office Barcelona:
      • France
        • Paris
          • Office Paris
            • Office Paris:
    • Asia
      • Japan
        • Tokio
          • Office Tokio
            • Office Tokio:
        • Kobe
          • Office Kobe
            • Office Kobe:
      • India
        • Bombay
          • Office Bombay
            • Office Bombay:
      • China
        • Hon Kong
          • Office Hon Kong
            • Office Bombay:
  18. Du får flera fält för nivå-VII nätverk att fylla i:
    • North America
      • USA
        • New York
          • Campus 1
            • Building 1
              • Production
                • number of networks:
              • Pre-production
                • number of networks:
              • Test
                • number of networks:
              • Dev-Test
                • number of networks:
              • Sales
                • number of networks:
              • Market
                • number of networks:
              • Corporate
                • number of networks:
            • Buildning 2
              • Production
                • number of networks:
              • Pre-production
                • number of networks:
              • Test
                • number of networks:
              • Dev-Test
                • number of networks:
              • Sales
                • number of networks:
              • Market
                • number of networks:
              • Corporate
                • number of networks:
        • Washington
          • Office Washington
            • Office Washington:
      • Canada
        • Toronto
          • Office Toronto
            • Office Toronto:
    • Europe
      • Germany
        • Berlin
          • Campus 1
            • Building 1:
            • Building 2:
            • Building 3:
            • Building 4:
            • Building 5:
          • Campus 2
            • Building 1:
            • Building 2:
        • Hamburg
          • Office Hamburg
            • Office Hamburg:
        • Munich
          • Office Munich
            • Office Munich:
      • England
        • London
          • Office London
            • Office London:
      • Spain
        • Madrid
          • Office Madrid
            • Office Madrid:
        • Barcelona
          • Office Barcelona
            • Office Barcelona:
      • France
        • Paris
          • Office Paris
            • Office Paris

Förklaringar till beslut

  • I steg 3 väljer vi 8 nivå-I nätverk grundad i följande: Vi behöver minst 3 nivå I-nätverk för att kartlägga den organisationens topologin (tre kontinenter: Nordamerika, Europa, Asien). Det finns tillväxtmöjligheter i närmaste framtiden och då ska vi ha det i åtanke. Eftersom en prefixlängd på /33 endast erbjuder två nivå I-nätverk måste vi välja åtminstone en prefixlängd på /34, som erbjuder fyra nivå I-nätverk. Men organisationen kan utsträcka sig till Sydney (Australien) och Buenos Aires (Sydamerika). Så en prefixlängd på /34 skulle inte erbjuda tillräckliga nätverk för den framtida strukturen. På grund av detta väljer vi ett prefix längd på /35 med erbjudanden upp till åtta nivå I-nätverk.
  • Vi behöver minst 4 nivå II-nätverk för länderna per kontinenter. Eftersom en prefixlängd på /37 tillåter exakta 4 nivå II-nätverk och /38 ger 8 nivå-II nätverk. 8 nätverk är dubbel så mycket som 4, men vi måste ha i åtanke att organisationen är stor och därmed kan växa snabbt. Vi väljer prefixlängden på /39 som tillåter adressera 16 nivå-II nätverk.
  • Vi behöver minst 3 nivå-III nätverk för städerna per land. En prefixlängd på /41 tillåter endast upp till 4 nivå III-nätverk (städer) per land. Vi väljer här en prefix längd på /42 som tillåter adressera 8 nivå-III nätverk så att vi är redo för framtiden.
  • Vi behöver minst 2 nivå-IV nätverk för 2 campus per stad. Prefixet /43 ger möjlighet till exakt 2 men återigen, framtiden, och då är det bättre att vi väljer /44 som ger 4 nivå-IV nätverk.
  • Vi behöver minst 5 nivå V-nätverk för byggnaderna per campus. Berlin har 5 byggnader per campus nätverk. Här skulle vi kunna välja /47 som ger 8 nivå-V nätverk, men bättre om vi tänker på framtiden och då passar bättre prefixet /48 som tillåter adressera 16 byggnad-nätverk.
  • Vi behöver minst 10 nivå VI-nätverk för olika nätverksmiljöer per byggnad. Det är just avdelningar som växer snabbt och då väljer vi /53 som tillåter adressera 32 nivå-VI nätverk. Nätverksmiljöer kan innehåller flera nätverk exempelvis Produktion som skulle omfatta maskin-ingenjörer, maskin-tekniker, experter, etc.
  • Vi behöver minst 351 nivå VII-nätverk per nätverksmiljö. Nätverket på den sista nivån (nätverk som innehåller host) ska alltid ha en prefixlängd på /64.
  • Det rekommenderas att använda samma nätverksmiljöer för varje byggnad oberoende om nätverksmiljön existerar i byggnaden eller ej. Det tillåter en standardiserad numrering av nätverken och ger oss möjlighet att känna igen nätverksmiljön direkt från IP-adressen.Nivå VII: Nätverk per nätverksmiljö –