Brevet FR2832012A1 — publié le 20030509

Attribution dynamique d'une adresse 1 Pv4 temporaire à un équipement IPv6 La présente invention concerne les mécanismes de transition depuis la version 4 du protocole internet (IPv4) vers la version 6 de ce protocole (IPv6). Plus particulièrement, elle est relative à la situation transitoire où des réseaux de données conformes aux deux protocoles coexistent et doivent communiquer. Les équipements IPv4 existants n'ont aucun moyen simple d'être mis en conformité avec les nouveaux protocoles IPv6. Il est donc nécessaire de définir des mécanismes permettant à ces équipements IPv4 de communiquer avec les nouveaux équipements IPv6. Il est généralement admis que, au moins durant cette période transitoire, les équipements conformes au protocole IPv6 seront également conformes au protocole IPv4, afin de conserver une compatibilité descendante. Ces équipements posséderont donc deux piles protocolaires, une IPv4 et une IPv6. Ce type d'équipement est généralement connu sous le terme anglais de dual stacked . Cependant, du fait de la rareté des adresses IPv4, ces équipements à double pile protocolaire (dual stacked) seront contraints de partager dans le temps, un même sous-ensemble d'adresses IPv4. Le problème se pose alors lorsqu'un équipement IPv4 veut initier une communication avec un équipement IPv6/IPv4 (c'est-à-dire possédant les deux piles protocolaires) auquel aucune adresse IPv4 n'a été affectée, ou réciproquement. L'équipement IPv4, en effet, ne peut comprendre que des adresses IPv4 et, dans le cas général, le réseau auquel il appartient, ne peut véhiculer que des paquets de données conformes au protocole IPv4. Une solution a été apportée par le mécanisme DSTM (Dual Stack Transition Mechanism) qui consiste à affecter dynamiquement une adresse IPv4 à l'équipement IPv6/IPv4, au moyen d'un serveur d'adresses dynamiques DHCP gérant un ensemble (ou pool, selon la terminologie en langue anglaise) d'adresses IPv4 disponibles. Au sein de l'IETF (Internet Engineering Task Force), ce mécanisme est au stade de documents draft, sous les noms draft-ietf-ngtrans-dstm.txt et draft-ietf-ngtrans-aaic. txt . Le mécanisme DSTM tel que présenté dans ce document est illustré par la figure 1. Dans le cas d'un équipement Ev4 d'un réseau Nv4 conforme à IPv4 voulant communiquer avec un équipement Ev6 possédant un double pile protocolaire IPv4/lPv6 et appartenant à un réseau Nv6 conforme à IPv6, l'affectation d'une adresse temporaire IPv4 à l'équipement E, se déroule selon les étapes suivantes : 'L'équipement E transmet une requête de nom à un serveur de noms (ou DNS pour Domain Nome Server, en langue anglaise) associé au réseau Nv6 auquel appartient l'équipement Ev6. * Constatant que le noeud Ev6 ne possède pas d'adresse compatible IPv4, le serveur de noms DNS transmet alors une requête à un serveur dédié à l'affectation dynamique d'adresses, ou serveur DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), qui est associé à ce réseau N. . Le serveur DHCP transmet à l'équipement Ex6 un message signifiant qu'il doit se reconfigurer. . L'équipement Ev6 répond par une requête en reconfiguration, transmise au serveur DHCP. . Le serveur DHCP transmet alors une adresse temporaire à l'équipement E. Parallèlement, il transmet des messages de mises à jour d'une part au serveur de noms DNS, et d'autre part à la passerelle G qui relie les réseaux NY4 et N. Enfin, le serveur de noms répond à l'équipement Erz par l'adresse temporaire qui a été affecté à l'équipement E. Cet équipement E peut alors communiquer avec l'équipement E. Un tel procédé comporte plusieurs inconvénients : Il nécessite, notamment, un nombre important (8, en fait) de messages devant être transmis entre les différents équipements, parties prenantes au mécanisme. Ces messages peuvent participer à un engorgement du réseau, ou tout du moins à une perte de performance due à une charge excessive. De surcroît, dans son implémentation actuelle, ce procédé nécessite les services complexes d'un serveur de configuration dynamique DHCP soumis à de nombreuses critiques au sein de l'organisme de standardisation de l'Internet (l'IETF). Dans les faits, l'utilisation de DHCP se résume à la gestion dynamique des adresses. Cette seule fonction n'a pas de raison d'être dans un réseau IPv6, car le protocole l'intègre de façon intrinsèque. La solution de !'état de l'art nécessite donc l'utilisation d'un équipement supplémentaire qui pourrait être jugé inutile en dehors de cette utilisation. L'ajout de cet équipement étant coûteux, une telle solution est à éviter. Le but de l'invention est de proposer un mécanisme permettant à un équipement IPv4 d'initier une communication avec un équipement Pv6/IPv4 n'ayant pas d'adresse fixe IPv4, et réciproquement, qui ne nécessite pas de serveur d'adresses dynamiques de type DHCP. Pour ce faire, l'invention a pour objet un serveur de noms possédant des moyens de réception de requêtes de noms provenant d'un équipement émetteur et contenant le nom d'un équipement destinataire, un premier équipement parmi lesdits équipements émetteur et destinataire, étant conforme uniquement à un premier protocole, le second équipement étant conforme audit premier protocole et à un second protocole. Ce serveur de nom se caractérise en ce qu'il possède en outre des moyens pour détecter que le second équipement ne possède pas d'adresse compatible avec le premier équipement et, dans ce cas, déclencher l'affectation dynamique, au second équipement, d'une adresse compatible avec le premier équipement. Selon une mise en oeuvre de l'invention, l'affectation dynamique est effectuée directement par le serveur de noms en fonction d'un ensemble d'adresses disponibles compatibles avec le premier équipement. Le serveur de noms comporte alors, de surcroît, des moyens pour notifier l'adresse dynamiquement affectée au second équipement et/ou à la passerelle (G) permettant la communication entre le premier équipement et le second équipement et/ou à l'équipement émetteur dans le cas où celui-ci est différent du second équipement. Selon une autre mise en oeuvre de l'invention, l'affectation dynamique est effectuée en envoyant une requête en affectation d'adresse à la passerelle permettant la communication entre le premier équipement et le second équipement. L'invention a aussi pour objet une telle passerelle, c'est à dire une passerelle permettant la communication entre un premier réseau conforme à un premier protocole et un second réseau conforme à un second protocole. Cette passerelle se caractérise en ce qu'elle dispose d'un ensemble d'adresses disponibles et en ce qu'elle possède des moyens pour recevoir des requêtes en affection d'adresse provenant d'un serveur de noms, et transmettre une adresse choisie parmi cet ensemble, au serveur de noms et à l'équipement dont l'adresse est contenue dans la requête en affectation d'adresse. Selon une application préférentielle de l'invention, le premier équipement est conforme aux protocoles IPv4 et le second équipement est conforme aux protocoles IPv6 et au protocole IPv4. Outre l'intérêt de pouvoir faire l'économie d'un serveur de configuration dynamique de type DHCP, l'invention a aussi pour avantage de réduire notablement le nombre de messages échangés avant de parvenir à l'affectation d'adresse. L'invention et ses avantages apparaîtront de façon plus claire dans la description de mises en oeuvre qui va suivre, en liaison avec les figures annexées. La figure 1, déjà commentée, représente le mécanisme DSTM de t'état de l'art. La figure 2 illustre la communication sur l'initiative de l'équipement IPv4 selon une première mise en oeuvre de l'invention. Les figures 3a et 3b présentent la communication sur l'initiative de l'équipement à double pile protocolaire IPv4/lPv6, selon cette même mise en oeuvre. La figure 4 illustre la communication sur l'initiative de l'équipement IPv4 selon une seconde mise en oeuvre de l'invention. Enfin, la figure 5 présente la communication sur l'initiative de l'équipement à double pile protocolaire Pv4/) Pv6, selon cette seconde mise en oeuvre. Sur la figure 2 sont représentés deux réseaux Nv4 et nez connectés par une passerelle. Le réseau Nv4 est conforme au protocole IPv4 tandis que le réseau NY6 est conforme au protocole IPv6. La passerelle G est en charge d'effectuer des encapsulations et décapsulations de paquets, afin de permettre la transmission des paquets entre ces deux réseaux. Le réseau Nv4 comporte un équipement Ev4 qui veut initier une communication avec un équipement Ev6 du réseau N,,. Cet équipement E possède une double pile de protocoles IPv4 et IPv6. Il possède évidemment une adresse IPv6, mais pas d'adresse IPv4. Dans un premier temps, l'équipement Ev4 transmet une requête de noms ml au serveur de noms DNS du réseau Nv6. Cette requête de noms est classique et conforme au mécanisme habituel. Elle véhicule le nom de l'équipement Ev6 dont l'équipement E veut l'adresse. Il est aussi connu que cette requête de nom peut transiter par une couche fonctionnelle appelée réserver en langue anglaise, qui est local au réseau Nv4 et qui a pour fonction de déterminer le serveur de noms DNS approprié et de lui transmettre la requête de nom. Le serveur de noms DNS possède des moyens pour détecter que cet équipement Ev6 ne possède pas d'adresse compatible avec l'équipement Erz c'est-à-dire une adresse IPv4. Si tel est le cas, il déclenche l'affectation dynamique d'une adresse temporaire (ou dynamique) IPv4 à cet équipement IPv6. Selon la mise en oeuvre illustrée par la figure 2, cette affectation dynamique se déroule en transmettant une requête en affectation d'adresse m2 à la passerelle G. Cette requête en affectation d'adresse m2 contient l'adresse IPv6 de l'équipement E. Selon une mise en oeuvre de l'invention, ce message m2 peut être un message conforme au protocole ICMP (Internet Control Message Protocol). Cette passerelle G dispose d'un ensemble d'adresses IPv4 disponibles. A la réception de cette requête en affectation d'adresse, elle peut donc choisir une adresse disponible parmi cet ensemble. Ce choix est mémorisé par la passerelle G, d'une part pour ne pas reaffecter cette adresse lors d'une autre requête de nom, et d'autre part pour pouvoir transmettre correctement les flux de données que l'équipement E enverra à l'équipement EV6. En réponse à la requête en affectation d'adresse m21 la passerelle G émet deux messages : Un premier message m3 est transmis à l'équipement Ex6, dont l'adresse IPv6 a été transmise dans le message m2 de requête en affectation d'adresse. Ce message m3 contient l'adresse temporaire qui lui a été affectée. Un second message m4 est un message de réponse à la requête de nom, qui est transmis au serveur de noms DNS. Ce message m4 contient aussi l'adresse temporaire. Ce message de réponse m4 peut, selon une mise en oeuvre de l'invention, être un message conforme au protocole ICMP (Internet Control Message Protocol). Le serveur de noms DNS peut mémoriser cette affectation d'une adresse temporaire. Ainsi, si une nouvelle requête de nom lui est adressée (par un autre équipement du réseau Nv, par exemple), cette adresse temporaire pourra être réutilisée sans qu'un nouveau mécanisme d'affectation dynamique soit déclenché. Le serveur de noms DNS peut insérer l'adresse temporaire dans le message de réponse qu'il transmet alors à l'équipement Erz L'équipement EV4 possédant maintenant une adresse temporaire IPv4 de l'équipement EV6 peut lui transmettre un flux de données. Ce flux de données transite par la passerelle G. Cette passerelle G ayant mémorisé cette adresse temporaire IPv4 peut l'aiguiller correctement dans le réseau Nv6 afin qu'elle arrive effectivement à l'équipement EV6. Cette passerelle peut utiliser, pour te faire, les mécanismes d'encapsulation et de désencapsulation d'un protocole dans un autre. Ce mécanisme peut être conforme à celui décrit dans le RFC 1241 intitulé Scheme for an Internet encapsulation protocol . Les figures 3a et 3b reprennent les mêmes équipements que la figure 2, mais pour illustre le mécanisme mis en oeuvre lorsque c'est l'équipement EV6 qui veut initier la communication avec le noeud Ev4. Deux possibilités peuvent être mises en oeuvre : La première possibilité est illustrée par la figure 3a. Selon cette mise en oeuvre, lorsque le serveur de noms DNS reçoit la requête de nom ml transmise par l'équipement Ev6, il lui répond par un message m2'. A la réception de ce message m2', l'équipement Ev6 va envoyer un message mg'à la passerelle G et déclencher le même mécanisme que précédemment : affectation d'une adresse dynamique par la passerelle G puis transmission des messages m3 et m4 au serveur de noms DNS et à l'équipement EV6. La seconde possibilité, illustrée par la figure 3b, consiste à donner un pouvoir de procuration au serveur de noms DNS. A la réception de la requête de nom mu le serveur de noms DNS notifie directement la passerelle G, par un message mil", qui peut alors déclencher le mécanisme précédemment décrit d'affectation dynamique d'adresse et de notification au serveur de noms DNS et à l'équipement E, par deux messages m3 et m4. La figure 4 illustre une autre mise en oeuvre de l'invention, dans laquelle la fonction d'affectation d'adresses dynamiques est supportée par le serveur de noms DNS. Lorsque l'équipement Ev4 du réseau N désire initier une communication avec l'équipement E du réseau Nv6, il transmet tout d'abord une requête de nom m, au serveur de noms DNS. Comme précédemment, cette requête de noms peut être relayée par une couche applicative du réseau Nv4 habituellement appelée resolver et en charge de transmettre la requête de noms jusqu'au serveur de noms DNS qui appartient au réseau Nv6. Cette requête de nom, conforme aux mécanismes et protocoles habituels, véhicule le nom de l'équipement Ev6. Le serveur de noms DNS possède des moyens pour détecter que cet équipement ne possède pas d'adresse compatible avec l'équipement Ev4, c'est-à-dire une adresse IPv4. Il peut dans ce cas déclencher l'affectation dynamique d'une adresse dynamique IPv4 à cet équipement IPv6. Pour ce faire, le serveur de noms DNS dispose d'un ensemble d'adresses IPv4 disponibles. A la réception de cette requête de nom, il peut donc choisir une adresse disponible parmi cet ensemble. Ce choix peut alors être mémorisé dans les tables de correspondance nom/adresse du serveur de noms. Il peut alors transmettre cette adresse dynamique : * D'une part à la passerelle G, sous la forme d'un message m2, D'autre part à l'équipement E sous la forme d'un message m3. Comme il a été dit précédemment pour la première mise en oeuvre, ces messages peuvent par exemple être conformes au protocole ICMP (Internet Control Message Protocol). Le cas où c'est l'équipement EV6 qui désire initier la communication avec l'équipement Ev4 est illustré par la figure 5. Il débute par la requête de nom m1 transmise par l'équipement EV6 au serveur de noms DNS. Celui-ci constatant que le noeud EV6 ne possède pas d'adresse compatible IPv4, met en oeuvre le mécanisme d'affectation dynamique précédemment décrit. Il notifie alors cette adresse dynamique : D'une part à la passerelle G, sous la forme d'un message m2, * D'autre part à l'équipement Ev6 sous la forme d'un message m3. REVENDICATIONS 1) Serveur de noms (DNS) possédant des moyens de réception de requêtes de noms provenant d'un équipement émetteur et contenant le nom d'un équipement destinataire, un premier équipement (E) parmi tesdits équipements émetteur et destinataire, étant conforme uniquement à un premier protocole, le second équipement (es6) étant conforme audit premier protocole et à un second protocole, caractérisé en ce qu'il possède en outre des moyens pour détecter que ledit second équipement ne possède pas d'adresse compatible avec ledit premier équipement et, dans ce cas, déclencher l'affectation dynamique, audit second équipement, d'une adresse compatible avec ledit premier équipement. 2) Serveur de noms selon la revendication 1, dans lequel l'affectation dynamique est effectuée directement par ledit serveur de noms en fonction d'un ensemble d'adresses disponibles compatibles avec ledit premier équipement, et comportant de surcroît des moyens pour notifier l'adresse dynamiquement affectée audit second équipement et/ou à la passerelle (G) permettant la communication entre ledit premier équipement et ledit second équipement et/ou à l'équipement émetteur dans le cas où celui-ci est différent dudit second équipement. 3) Serveur de noms selon la revendication 1, dans lequel l'affectation dynamique est effectuée en envoyant une requête en affectation d'adresse à la passerelle permettant la communication entre ledit premier équipement et ledit second équipement. 4) Serveur de noms selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit premier équipement est conforme aux protocoles IPv4 et ledit second équipement est conforme aux protocoles IPv6 et au protocole IPv4. 5) Passerelle (G) permettant la communication entre un premier réseau (ni4) conforme à un premier protocole et un second réseau (ni6) conforme à un second protocole, caractérisé en ce qu'elle dispose d'un ensemble d'adresses disponibles et en ce qu'elle possède des moyens pour recevoir des requêtes en affection d'adresse provenant d'un serveur de noms (DNS), et transmettre une adresse choisie parmi ledit ensemble, audit serveur de noms et à un équipement dont l'adresse est contenue dans ladite requête en affectation d'adresse.