Estudio de direcciones IPv6 anycast e implementación en laboratorio

Abstract

( Resumen realizado con IA ) Este trabajo de graduación, realizado por Juan Francisco Calvó bajo la tutoría de Carlos Albaca Paraván en la Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología de la Universidad Nacional de Tucumán, se centra en el estudio y la implementación de direcciones IPv6 anycast en un entorno de laboratorio. El objetivo principal es investigar el uso de estas direcciones y evaluar su desempeño a través de una topología de red de mediana complejidad, buscando comprender sus ventajas y limitaciones. El documento comienza con una investigación teórica sobre el direccionamiento anycast en IPv6. Se explica que una dirección anycast es una dirección IPv6 asignada a múltiples interfaces (generalmente en nodos diferentes), donde los paquetes enviados a esta dirección son dirigidos a la interfaz "más cercana" según la métrica del protocolo de enrutamiento. Se detalla cómo las direcciones anycast se asignan desde el espacio de direcciones unicast y cómo se construyen las direcciones anycast de subred reservadas. Se introduce OSPF (Open Shortest Path First) como el protocolo de enrutamiento dinámico elegido para la implementación, destacando sus ventajas: rápida convergencia (crucial para anycast), métrica basada en costos (fácil de manipular para pruebas) y su naturaleza dinámica que permite la adaptación automática a cambios en la topología. La etapa de simulación es la primera fase práctica, utilizando una topología de baja complejidad en "Oracle VM VirtualBox" con routers MikroTik y servidores. Mediante dos ensayos, se demuestra cómo los paquetes dirigidos a una dirección anycast son enviados al servidor "más cercano" (Ensayo 1). Cuando ese servidor se desconecta, la red se adapta automáticamente y redirige el tráfico al otro servidor disponible, confirmando la capacidad de cualquiercast para mejorar la disponibilidad del servicio (Ensayo 2). Se utiliza ping y tracert para verificar la entrega de paquetes y las rutas seguidas.

Finalmente, la sección de ensayos de laboratorio describe la implementación en una topología de mediana complejidad con siete routers en el Laboratorio de Redes de Computadoras (DEEC) de la FACET. Se asume la sincronización de los servidores para la consistencia de los datos. Ensayo 1: Confirma el correcto funcionamiento inicial de la red, demostrando que dos PC diferentes se conectan a su respectivo servidor anycast "más cercano". Ensayo 2: Muestra cómo al desconectar uno de los servidores anycast (S1), la topología se adapta y todo el tráfico es redirigido automáticamente al servidor anycast restante (S2), garantizando la continuidad del servicio. La ruta de la PC1 cambia, mientras que la de la PC2, que ya se conectaba a S2, permanece inalterada. Se destaca que al restablecer la conexión del S1, el comportamiento vuelve al del Ensayo 1. Ensayo 3: Similar al Ensayo 2, pero desconectando el Servidor 2, confirmando que la red se adapta independientemente del servidor desconectado, siempre que haya un dispositivo con la dirección anycast activo. Ensayo 4: Explora el impacto de modificar los costos de los enlaces OSPF. Al aumentar el costo del enlace entre R1 y R2, la PC1, que antes se comunicaba con S1, ahora redirige su tráfico a S2, demostrando cómo la métrica de OSPF influye en la elección de la ruta "más cercana". El estudio busca proporcionar datos claros sobre las situaciones en las que es conveniente combinar direcciones IPv6 anycast con protocolos de enrutamiento dinámico como OSPF para optimizar la disponibilidad y latencia de los servicios en redes de computadoras.