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Comment établir la coexistence entre IPv4 et IPv6 : Double pile (Dual Stack) ou tunnel MPLS ?

Charlene

Traducteur David
26 décembre 2019

De nos jours, le manque d'adresses IP est devenu une problématique mondiale avec l'épuisement imminent des adresses IPv4 (Internet Protocol Version 4) disponibles. Bien que l'IPv6 (Internet Protocol Version 6) avec un en-tête beaucoup plus long soit apparu il y a quelques années, ce qui permet d'obtenir beaucoup plus d'adresses IP, suffisamment pour les utilisations futures, son application et sa diffusion ne sont toutefois pas faciles et pourraient prendre encore du temps avant d'être entièrement adoptées. "Est-il possible d'utiliser IPv4 et IPv6 en même temps ?" Pour répondre à cette question, nous allons présenter quelques méthodes de coexistence IPv4 et IPv6, c'est-à-dire la double pile (Dual Stack) et le tunnel MPLS (Multi-Protocol Label Switching).

Pourquoi la coexistence entre IPv4 et IPv6 est-elle nécessaire ?

Le problème principale de l'utilisation simultanée d'IPv4 et d'IPv6 est la compatibilité. En effet, IPv4 et IPv6 ne sont pas compatibles entre eux, ce qui signifie que les dispositifs ne peuvent pas communiquer directement. Aujourd'hui, IPv4 est toujours dominant dans les réseaux IP, tandis que IPv6 a seulement un domaine limité de déploiement et d'utilisation commerciale. Ainsi, l'absence de compatibilité avec IPv4 peut être un obstacle important pour une application IPv6 de grande envergure, et la conversion totale à IPv6 serait une solution. Les fournisseurs d'accès à Internet (FAI) doivent fournir des services IPv4 et IPv6 à leurs clients, ce qui entraîne des difficultés pour les utilisateurs également.

Comment obtenir la coexistence d'IPv4 et d'IPv6 ?

La coexistence IPv4-IPv6 peut être obtenue principalement par trois techniques. La première est la double pile (Dual Stack) , où votre matériel réseau supporte simultanément IPv4 et IPv6. La deuxième est un tunnel, c'est-à-dire l'encapsulation de paquets IPv6 dans des paquets IPv4. Et la dernière méthode est appelée “Network Address Translation” (NAT) par laquelle un appareil traduit les paquets IPv6 en paquets IPv4 ou vice versa. Comme le NAT est principalement utilisé par les FAI (Fournisseurs d‘Accès Internet), nous présentons les deux premières techniques.

Coexistence d'IPv4 et d'IPv6 via la double pile (Dual Stack)

Le Dual Stack est la stratégie la plus basique et la plus directe pour parvenir à la coexistence d'IPv4 et d'IPv6. Grâce à cette solution, chaque dispositif de réseau, y compris les commutateurs IPv4 ou IPv6, du réseau d'un FAI (Fournisseur d‘Accès Internet) sera configuré de manière à pouvoir fonctionner simultanément avec IPv4 et IPv6. Normalement, la communication IPv4 utilise la pile de protocole IPv4 (IPv4 Protocol Stack), et la communication IPv6 utilise la pile de protocole IPv6 (IPv6 Protocol Stack). L'utilisation d'IPv4 ou d'IPv6 dépend de la réponse aux demandes de DNS, mais généralement, la pile de protocole IPv6 est prioritaire par rapport à IPv4. Comme le Dual Stack permet aux hôtes d'accéder simultanément aux contenus IPv4 et IPv6 existants, elle constitue une stratégie de coexistence très flexible. Il faudra cependant se rappeler que si le Dual Stack est utilisé sur tous vos périphériques réseau, la condition préalable est que les interfaces aient besoin d'une adresse IPv6 et d'une adresse IPv4.

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Figure 1 : Coexistence d'IPv4 et d'IPv6 via Dual Stack.

Avantages et inconvénients du Dual Stack

Le Dual Stack est une technologie de transition IPv6 relativement rentable et simple. Il évite la nécessité de traduire entre les deux piles de protocoles, ce qui permet une grande efficacité de traitement et aucune perte d'information. Bien que la traduction soit un mécanisme valable, elle introduit également une complexité opérationnelle et des performances réduites. Un autre avantage est qu'une fois que les services sont sur IPv6, IPv4 peut simplement être supprimé, ce qui rend le réseau IP plus facile à convertir entièrement en IPv6 à l'avenir. Cependant, le Dual Stack n'est pas une solution à long terme car il nécessite à la fois IPv4 et IPv6 alors que l‘adresse IPv4 disponible est limitée. C'est peut-être la plus grande contrainte. Sans oublier que le Dual Stack a des exigences plus élevées avec les dispositifs associés, également en raison de la nécessité d'utiliser à la fois IPv4 et IPv6. Par conséquent, la mise à niveau et la reconfiguration du réseau interne est une tâche lourde qui prendra beaucoup plus de temps.

Coexistence des protocoles IPv4 et IPv6 via le tunnel MPLS

Le tunnel est également un mécanisme typique fréquemment utilisé dans la transition IPv4/IPv6, qui consiste à encapsuler un type de trafic de protocole dans des paquets d'un autre protocole pour la transmission. Il existe de nombreuses techniques de tunnel différentes, notamment 6to4 (tunnel IPv6 sur IPv4), ISATAP (Intra Sita Automatic Tunnel Addressing Protocol), Teredo, 6PE (IPv6 Provider Edge), 6VPE (IPv6 VPN Provider Edge) et MPLS. Le MPLS a été déployé par les fournisseurs de services dans leurs réseaux IPv4 pour améliorer la vitesse de transmission. Par rapport à la méthode traditionnelle de routage IP, le MPLS n'analyse les en-têtes de paquets IP qu'à la périphérie du réseau et non à chaque saut lors de la transmission des données, ce qui permet de gagner du temps de traitement. Le tunnel MPLS connecte le réseau IPv6 via le Label Switching Path (LSP) dans le réseau IPv4. Il offre de meilleures performances et un routage optimisé par rapport aux autres méthodes de tunnel. Le tunnel MPLS peut être mis en œuvre de plusieurs façons, la méthode 6PE sur MPLS étant couramment utilisée. 6PE permet de faire circuler IPv6 sur un noyau MPLS uniquement IPv4 où nous utilisons des routeurs PE Dual Stack.

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Figure 2 : Coexistence d'IPv4 et d'IPv6 via tunnel MPLS.

Avantages et inconvénients du tunnel MPLS

Le 6PE sur MPLS peut être une méthode de tunnel pratique. Son principal avantage est qu'il n'a pas d'impact sur les dispositifs centraux MPLS, ce qui permet d'utiliser pleinement le réseau central existant sans avoir à le mettre à niveau ou à le remplacer, ce qui permet de réduire les coûts et la configuration. Les interfaces des dispositifs 6PE se connectant aux dispositifs CE (Customer Edge) peuvent être configurées pour acheminer le trafic IPv6, le trafic IPv4, ou les deux, selon les exigences du client, alors que les dispositifs PE du réseau central ne sont pas informés qu'ils commutent des paquets IPv6. Cependant, le tunnel MPLS nécessite une encapsulation et une désencapsulation qui réduisent l'efficacité de la transmission. Il augmente la complexité informatique de l'entrée et de la sortie, ce qui n'est pas propice aux applications à grande échelle. Et, en raison de l'épuisement prévisible des adresses IPv4 également mentionnées dans le Dual Stack, cette méthode de tunnel pourrait rencontrer des difficultés similaires à l'avenir.

Suggestions pour la coexistence d'IPv4 et d'IPv6

Même s'il existe de nombreuses stratégies pour parvenir à la coexistence d'IPv4 et d'IPv6, il faut toujours se rappeler que ces types de coexistence ne sont qu'une transition temporaire et que le déploiement d'IPv6 doit être une stratégie à long terme. D'autre part, l'IPv4 est actuellement dominant dans le réseau IP, et cela pourrait durer relativement longtemps en raison des difficultés de diffusion de l'IPv6. Il serait donc préférable de choisir une méthode appropriée qui puisse faciliter le traitement des problèmes de compatibilité, ce qui peut contribuer à simplifier la configuration du réseau et à réduire les coûts.

Conclusion

Le Dual Stack est une méthode directe qui offre des performances élevées mais qui peut aussi avoir un coût élevé. Alors que le tunnel MPLS peut utiliser pleinement le réseau d'origine mais introduit également des complexités informatiques. Nous recommandons de choisir la stratégie de coexistence IPv4 et IPv6 adaptée aux caractéristiques de votre propre réseau en fonction de facteurs tels que son évolutivité, sa sécurité, ses performances, son coût, la difficulté technique et la commodité de son déploiement, etc.

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