IPv6 – LA EVOLUCIÓN DEL DIRECCIONAMIENTO IP
ORIGEN DE IPv6
IPv6 está diseñado para ser el sucesor de IPv4. Está definida en el RFC 2460 y ya en 2016 se estaba implementando en la gran mayoría de dispositivos que acceden a Internet.
Diseñado por Steve Deering de Xerox PARC y Craig Mudge, IPv6 está destinado a sustituir a IPv4, cuyo límite en el número de direcciones de red admisibles está empezando a restringir el crecimiento de Internet.
En 1981 la implementación de Internet a gran escala precisó la creación del IPv4 (Protocolo de Internet versión 4). Este protocolo de Internet se basa en que cada vez que un usuario se conecta a Internet (ya sea desde un PC o un móvil), se recibe algo que se conoce como IP , que además funciona junto a otro protocolo (Protocolo de Control de Transmisión) y de esta manera se construye las comunicaciones en la red permitiendo la identificación de ese equipo en la red.
Este número IP tiene en su configuración cuatro números de tres cifras. Tiene el mismo funcionamiento que un sistema postal, es decir, que permite que nosotros podamos navegar entre las distintas páginas a las que accedemos y saltar de link en link. Cada vez que se hace este pedido de navegación se utiliza este número IPv4. El uso de este número solamente se puede generar o ser usado con un solo equipo al mismo tiempo.
¿POR QUÉ SURGIÓ IPv6?
En 1981 no se tuvo en cuenta el alcance que iba a tener Internet en la comunidad global. Inicialmente se utilizó una codificación de 32 bits, lo que permitió utilizar 4.300 millones de direcciones IP. Con el inesperado crecimiento de equipos conectados a la red la cantidad de direcciones IP comenzaron a agotarse. Esto causó que los proveedores de Internet tuvieran problemas para reutilizar un número IP, es decir, había más solicitudes de IP de las que existían.
En cambio, IPv6 admite 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2128 o 340 sextillones de direcciones) —cerca de 6,7 × 1017 (670 mil billones) de direcciones por cada milímetro cuadrado de la superficie de la Tierra. Una vía para la popularización del protocolo es la adopción de éste por parte de instituciones gubernamentales. El gobierno de los Estados Unidos ordenó el despliegue de IPv6 por todas sus agencias federales en el año 2008.
Actualmente, Internet es mucho más que el correo electrónico, las páginas web y la transferencia de archivos entre ordenadores. Internet evoluciona y se está convirtiendo en IoE (Internet of Everything). Ya no serán solo los ordenadores, las tablets y los teléfono inteligentes los únicos dispositivos que accedan a Internet. Los dispositivos del futuro preparados para acceder a Internet y equipados con sensores incluirán desde automóviles y dispositivos biomédicos hasta electrodomésticos y ecosistemas naturales.
Con una población que accede a Internet cada vez mayor, un espacio de direcciones IPv4 limitado, los problemas de NAT y la IoE, parece que ha llegado el momento de evolucionar hacia IPv6.
COEXISTENCIA DE IPv4 E IPv6
El IETF (Internet Engineering Task Force) creó diversos protocolos y herramientas para ayudar a los administradores de redes a migrar las redes a IPv6. Las técnicas de migración pueden dividirse en tres categorías:
- Dual-stack: permite que IPv4 e IPv6 coexistan en el mismo segmento de red. Los dispositivos dual-stack trabajan con direcciones IPv4 e IPv6 de manera simultánea.
- Tunelización: es un método para transportar un paquete IPv6 en una red IPv4. El paquete IPv6 se encapsula dentro de un paquete IPV4.
- Traducción: La traducción de direcciones de red 64 (NAT64) permite que los dispositivos habilitados para IPv6 se comuniquen con los dispositivos habilitados para IPv4 mediante una técnica de traducción similar a NAT para IPv4. Un paquete IPv6 se traduce a un paquete IPv4 y viceversa.
REPRESENTACIÓN DE DIRECCIONES IPv6
Las direcciones IPv6 tienen una longitud de 128 bits y se escriben como una cadena de valores hexadecimales. Cada 4 bits se representan con un único dígito hexadecimal para llegar a un total de 32 valores hexadecimales, las direcciones IPv6 no distinguen entre mayúsculas y minúsculas, pueden escribirse de las dos maneras.
El formato preferido para escribir una dirección IPv6 es x:x:x:x:x:x:x:x, donde cada “x” consta de cuatro valores hexadecimales. Al hacer referencia a 8 bits de una dirección IPv4, utilizamos el término “octeto”. En IPv6, un “hexteto” es el término no oficial que se utiliza para referirse a un segmento de 16 bits o cuatro valores hexadecimales. Cada “x” es un único hexteto, 16 bits o cuatro dígitos hexadecimales.
Existen dos reglas que permiten reducir el número de dígitos necesarios para representar una dirección IPv6:
1. Omitir los 0 iniciales
La primera regla para ayudar a reducir la notación de las direcciones IPv6 consiste en omitir los 0 (ceros) iniciales en cualquier sección de 16 bits o hexteto. Ojo, esta regla solo es válida para los ceros iniciales, y NO para los ceros finales. Por ejemplo:
- 01AB puede representarse como 1AB.
- 09F0 puede representarse como 9F0.
- 00AB puede representarse como AB.
2. Omitir los segmentos de 0
La segunda regla que permite reducir la notación de direcciones IPv6 es que los dos puntos dobles (::) pueden reemplazar cualquier cadena única y contigua de uno o más segmentos de 16 bits (hextetos) compuestos solo por ceros.
Los dos puntos dobles (::) se pueden utilizar solamente una vez dentro de una dirección; de lo contrario, habría más de una dirección resultante posible.
LONGITUD DE PREFIJO IPv6
IPv6 utiliza la longitud de prefijo para representar la porción de prefijo de la dirección. IPv6 no utiliza la notación decimal punteada de máscara de subred. La longitud de prefijo se utiliza para indicar la porción de red de una dirección IPv6 mediante el formato de dirección IPv6/longitud de prefijo.
La longitud de prefijo puede ir de 0 a 128. Una longitud de prefijo IPv6 típica para LAN y la mayoría de los demás tipos de redes es /64. Esto significa que la porción de prefijo o de red de la dirección tiene una longitud de 64 bits, lo cual deja otros 64 bits para la ID de interfaz (porción de host) de la dirección.
Prefijo de routing global: El prefijo de routing global es la porción de prefijo, o de red, de la dirección que asigna el proveedor (por ejemplo, un ISP) a un cliente o a un sitio. En general, los RIR (Regional Internet Registry) asignan un prefijo de routing global /48 a los clientes. Estos incluyen a todos, desde redes comerciales de empresas a hogares individuales. Los prefijos /48 son los prefijos de routing global más comunes y su tamaño determina el tamaño de la ID de subred.
ID de subred: Las organizaciones utilizan la ID de subred para identificar subredes dentro de su ubicación. Cuanto mayor es la ID de subred, más subredes habrá disponibles.
ID de interfaz: La ID de interfaz IPv6 equivale a la porción de host de una dirección IPv4. Se utiliza el término “ID de interfaz” debido a que un único host puede tener varias interfaces, cada una con una o más direcciones IPv6.
CONCLUSIONES
IPv6 aporta soluciones a los problemas de crecimiento de Internet e incorpora funcionalidades que mejoran su comportamiento en aspectos como seguridad, movilidad, autoconfiguración, etc.
Sería una vuelta a los orígenes, ya que se usaría el modelo de conexión extremo a extremo, para aportar una evolución en lo que a direccionamiento IP se refiere. No haría falta un NAT para diferenciar IP pública de IP privada sino que sobrarían tantas direcciones IP que cada dispositivo podría tener su propia IP con la que acceder a la red.
Se vería reducida la complejidad y el coste de gestión de las redes IP:
- IPv4 + Parches (NAT, todo-sobre-HTTP, etc.) = Complejidad de gestión
- Elimina costes ocultos
- Simplifica enormemente la gestión de direcciones
IPv6 es un protocolo maduro, aunque existen cuestiones no resueltas todavía que son una desventaja:
- Multihoming, anycast, semántica id. flujo, escenarios de transición, etc.
- La necesidad de extender un soporte permanente. Necesita una dirección IPv4 o algún tipo de NAT en los routers pasarela.
- La mayoría de redes son IPv4 entonces la implementación total de IPv6 sería muy costosa y tardaría mucho tiempo. Mientras tanto, se requiere la implementación de los mecanismos de transición para la interacción de las dos redes.
Autor: Alexis Lara Canet
http://www.linkedin.com/in/alexis-lara-canet
Curso: Cisco CCNA Routing & Switching
Centro: Tajamar
Año académico: 2017-2018