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Le protocole IPv6 et le Réseau 6LowPAN SAADALLAH Amina Wafaa 1er novembre 2017

Le protocole IPv6 et le Réseau 6LowPAN SAADALLAH Amina Wafaa 1er novembre 2017 Table des matières Table des Matières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 Le passage de l’IPv4 à l’IPv6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 Le protocole IPv6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.1 Qu’est-ce que le protocole IPv6 . . . . . . . . . . . . . 3 3.2 Représentation d’une adresse IPv6 . . . . . . . . . . . 3 3.3 Explication des champs de l’en-tête ipv6 . . . . . . . . 7 4 Internet Of Things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4.1 Déﬁnition de l’I.O.T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4.2 Pourquoi le protocole IPv6 plutôt qu’un autre pour l’I.O.T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4.3 Standard 802.15.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 5 6LowPAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 5.1 Qu-est-ce qu’un réseau 6LowPAN . . . . . . . . . . . . 9 5.2 Architecture d’un réseau 6LowPAN . . . . . . . . . . . 9 5.3 Couche d’adaptation du 6LowPAN . . . . . . . . . . . 10 5.4 Routage dans 6LowPAN . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 5.5 Exigences de routage 6LowPAN . . . . . . . . . . . . . 12 5.6 Exigences de routage 6LowPAN . . . . . . . . . . . . . 12 5.7 Les protocoles 6LowPAN existants . . . . . . . . . . . 12 6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1 1 Introduction L’émergence de l’internet des objets ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine des réseaux de capteurs sans ﬁl avec comme objectif de connecter ces derniers au web pour permettre le partage en temps réel. Cependant, sans protocole adapté, les communications d’un nœud mobile sont limitées au réseau dans lequel il se trouve. C’est là qu’intervient le protocole ipv6, vu le grand nombre d’objets à vouloir connecter à Internet et la nécessité d’un immense espace d’adressage. Le protocole 6LoWPAN a donc vu le jour et a été conçu pour inclure la technologie de l’IPv6 dans le cadre des objets communicants à faible puissance. 2 Le passage de l’IPv4 à l’IPv6 Les protocoles de routages IPv4 et IPv6 sont des protocoles routés, où le routage des paquets est eﬀectué à partir de l’adresse de destination contenue dans l’en-tête, Cependant il a été constaté que le protocole IPv4, technologie qui est déﬁnie par un plan d’adressage à classe allait atteindre ses limites en terme de capacité d’adressage, étant codé sur 4 octets (soit 32 bits) puis- qu’il permet d’utiliser au maximum 232 adresses, soit environ 4 milliards d’adresses. Représentée en Décimal avec quatre nombres compris entre 0 et 255 séparés par des points Figure 1 – Représentation IPv4 Des mesures d’assouplissement ont alors été misent en place comme le CIDR et l’utilisa-tion de la traduction d’adresse (NAT). Cependant, elles posent d’autres problèmes et ne résolvent pas le problème principal sur le long terme. Cette pénurie d’adresses IPv4 a inspiré donc la mise en place de la technologie IPv6, qui a augmenté la taille de l’adresse pour la porter à 128 bits. Son plan d’adressage est hié-rarchisé et à classe 2 3 Le protocole IPv6 3.1 Qu’est-ce que le protocole IPv6 IPv6 (Internet Protocol version 6) désigne un protocole réseau sans connexion, utilisé pour l’attribution des adresses IP aux ordinateurs. Successeur de l’IPv4, oﬃciellement arrivé à saturation depuis 2011. est codé sur 16 octets (soit 128 bits). Il est représenté en notation hexadéciamale. Chaque quartet peut prendre une valeur comprise entre 0 (4 bits à ZERO) et F (4 bits à UN). L’adresse est découpée en 8 mots de 16 bits, séparés par le caractère « : ». Les 64 premiers bits sont réservés au codage du réseau et les 64 bits restants sont dévolus à l’utilisateur du réseau. 3.2 Représentation d’une adresse IPv6 Exemple d’adresse : 5800 :10C3 :E3C3 :F1AA :48E3 :D923 :D494 :AAFF Dans IPv6 les masques sont exprimés en notation CIDR. Il y a plusieurs façons de représenter les adresses IPv6. Figure 2 – Représentation IPv6 • Représentation des adresses IPv6 : forme préférée Notation : "x :x :x :x :x :x :x :x" où x représente les valeurs hexadéci- males des 8 portions de 16 bits de l’adresse. A noter : les lettres peuvent être écrites aussi bien en majuscules qu’en minuscules. Exemples d’adresse : 2001 :0660 :7401 :0200 :0000 :0000 :0edf :bdd7 3ﬀe :0104 :0103 :00a0 :0a00 :20ﬀ:fe0a :3ﬀ7 3 • Représentation des adresses IPv6 : forme abrégée Notation : les zéros à gauche de chaque groupe peuvent être omis, un ou plusieurs groupes de zéros consécutifs se notent " : :". La séquence " : :" ne peut apparaître qu’une seule fois dans une adresse. L’adresse donnée en exemple peut donc s’écrire : 2001 :660 :7401 :200 : :edf :bdd7 • Représentation des adresses IPv6 : forme mixte — L’adresse IPv6 compatible IPv4 Elle est utilisée dans un contexte particulier : les tunnels 6 to 4 permettant de relier des réseaux IPv4 à des réseaux IPv6. Soit une adresse IPv4 notée a.b.c.d , son équivalent IPv6 se notera : 0 :0 :0 :0 :0 :0 :0 :a.b.c.d/96 ou en forme abrégée : : :a.b.c.d/96 Exemple : : :132.64.16.25 — L’adresse IPv4 mappée Un hôte IPv6 étant capable de communiquer aussi bien avec un hôte IPv4 qu’avec un hôte IPv6, il utilise des adresses IPv4 map- pées pour communiquer avec les autres machines IPv4 et utilise des adresses IPv6 normale pour communiquer avec les autres ma- chines IPv6. Ces adresses sont de la forme : :ﬀﬀ:a.b.c.d . Exemple : : : ﬀﬀ: 132.64.16.25 — L’adresse de bouclage qui correspond à 127.0.0.1 en IPv4 0000 :0000 :0000 :0000 :0000 :0000 :0000 :0001 L’adresse de bouclage ou localhost se note en abrégé : : :1 — L’adresse indéterminée qui correspond à 0.0.0.0 en IPv4. Elle caractérise l’absence d’adresse. Elle est utilisée lors de cer- taines phases d’initialisation. C’est une adresse transitoire. Elle se note 0 :0 :0 :0 :0 :0 :0 :0 ou : : • Représentation des Masques de sous-réseaux Leur notation clas- sique comme en IPV4 est impossible avec 128 bits, c’est donc la notation CIDR, plus simplement appelée notation "slash" qui est utilisée. Exemple l’adresse fe80 : :20d :61ﬀ:fe22 :3476/64 a un masque de 64 bits. 4 • Représentation des Ports Pour éviter toute ambuiguité dans l’asso- ciation d’une adresse IPv6 et d’un numéro de port, l’adresse IPv6 est incluse entre deux crochets[ ] : [2001 :DB : :8 :800 :200C :417A] :8000 Etant donné la taille imposante allouée aux adresses de la source et désti- nation de l’IPv6 qui est de 16 octets, la taille de l’entete (40 octets) est par conséquent plus importante que celle du porocole IPv4 (20 octets). En-tête IPv4 Figure 3 – Représentation d’une en-tête IPv4 En-tête IPv6 Figure 4 – Représentation d’une en-tête IPv6 5 Visant à apporter une meilleure performance quant au traitemeent du paquet par les routeurs, le protocole ipv6 a introduit des simpliﬁcations par rapport au protocole ipv4. Les champs suivants ont alors été supprimés : — IHL , en-tête IPv6 a une longueur ﬁxe de 40 octets — Identiﬁcation, Flags, Fragment Oﬀset car la fragmentation fait l’objet d’une extension — Header Checksum, car on considère que la transmission est de bonne qualité et que les erreurs binaires sont peu fréquentes — Les Options ont été retirées de l’en-tête de base et remplacées par de nouveaux en-têtes appelés extensions 6 3.3 Explication des champs de l’en-tête ipv6 — Version : uploads/Ingenierie_Lourd/ ipv6-et-6lowpan.pdf