INTRODUCCIÓN
Utilizar el
internet es tarea de todos los días y cada vez se ha vuelto habitual, para
conectarnos entre dispositivos en la red se utiliza un protocolo, el Protocolo
de Internet. En un principio se empezó a utilizar el modelo IPv4 como una
prueba y sin saberlo con el paso del tiempo se volvió muy común su uso debido
al éxito que alcanzó, para prevenir una vez ya alcanzado el límite del
protocolo IPv4 es que se lanzó el IPv6, su despliegue se irá realizando
gradualmente en coexistencia ordenada con IPv4, al cual desplazará a medida que
los dispositivos se adapten el nuevo Protocolo de Internet versión 6.
En concreto, IPV6
es un nuevo protocolo que contiene mayor capacidad de direcciones que con el
tiempo desplace a IPv4.
LA
NECESIDAD DE IPV6
El motivo básico
por el que surge, en el seno del IETF (Internet Engineering Task Force), la
necesidad de crear un nuevo protocolo, que en un primer momento se denominó
IPng (Internet Protocol Next Generation), o "Siguiente Generación del Protocolo
Internet", fue la evidencia de la falta de direcciones.
IPv4 tiene un
espacio de direcciones de 32 bits, es decir, 2^32. (4.294.967.296). En cambio,
IPv6 nos ofrece un espacio mayor de direccionamiento de 2^128.
(340.282.366.920.938.463.463.374.607.731.768.211.456). El nuevo protocolo, no
solo nos ofrece un espacio de direcciones mayor, sino que además mejora o
soluciona algunos problemas de su antecesor IPv4.
Entonces, IPv6 ya
no pasa solo como una nueva versión si no como una necesidad evidente que se
tendrá a futuro a medida del como avanza la tecnología y se hace uso del mismo,
por lo tanto el implementar este nuevo Protocolo de Internet es tomado como una
medida de seguridad a futuro, no solo será similar a la versión IPv4, también será
mejor en cuanto al tema de seguridad y capacidad.
REPRESENTACIÓN
DE LAS DIRECCIONES IPV6
El protocolo IPv6 trabaja
con direcciones de 128 bits = 16 bytes; por lo que es capaz de manejar miles de
millones de direcciones diferentes para equipos. Las direcciones IPv6 se
representan como ocho grupos de 16 bits expresados en hexadecimal y separados
por dos puntos. Las direcciones abarcan desde:
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 a
ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff
Un
ejemplo de una dirección IPv6 sería:
128 bits = 16 bytes = 32 dígitos hexadecimales
<
------------------------------------------------------------------------------------------
>
1111110111101100 ………………………………………… 1111111111111111
FDEC : BA98
: 0074 : 3210 :
000F : 0000
: 0000 :
FFFF
Esta sería la
forma no abreviada de representar la dirección IPv6 en hexadecimal.
Las representación
de las direcciones cambia demasiado y pasan de estar representadas por 4 octetos
separados por puntos a estar divididas en grupos de 16 bits (representadas como
4 dígitos hexadecimales) separados por el carácter dos puntos.
Otro ejemplo:
La web de “elmundo.es” en IPv4 es
193.110.128.200
En IPv6 la IP de nuestra web es
2002:450:9:10::71, su representación completa es 2002:0450:0009:0010:0000:0000:0000:0071
Como se puede notar
en el modo comprimido a la representación completa se puede
hacer omisión de los ceros, al igual que el anterior Protocolo de Internet (IPv4).
TIPOS DE
DIRECCIONES
IPv6 abarca 3 tipos de direcciones, los cuales son:
Unidifusión
(Unicast)
También conocido
como comunicación uno a uno, identifica una interfaz de un solo nodo.
IPv6 incluye dos
clases de asignaciones de direcciones unidifusión:
- · Dirección unidifusión global
- · Dirección local de vínculo
El tipo de
dirección unidifusión viene determinado por los bits contiguos que están más a
la izquierda (orden superior) de la dirección, los cuales contienen el prefijo.
El formato de
direcciones unidifusión se organiza conforme a la jerarquía siguiente:
- · Topología pública
- · Topología de sitio (privada)
- · ID de interfaz
Dirección unidifusión global
La dirección
unidifusión global es globalmente exclusiva de Internet. La dirección IPv6 de
ejemplo que hay en Prefijos de IPv6 es de unidifusión global. En la figura
siguiente se muestra el ámbito de la dirección unidifusión global, en
comparación con las partes que componen la dirección IPv6.
Topología
pública
El prefijo de
sitio define la topología pública de la red respecto a un enrutador. El ISP o
el RIR proporcionan el prefijo de sitio a las empresas.
Topología
de sitio y subredes IPv6
En IPv6, el ID de
subred define una subred administrativa de la red y tiene un tamaño máximo de
16 bits. Un ID de subred se asigna como parte de la configuración de redes
IPv6. El prefijo de subred define la topología de sitio respecto a un enrutador
especificando el vínculo al que se ha asignado la subred.
Desde un punto de
vista conceptual, las subredes IPv6 y las IPv4 son iguales en el sentido de que
cada subred suele asociarse con solo vínculo de hardware. Sin embargo, los ID
de subredes IPv6 se expresan en notación hexadecimal, en lugar de decimal con
puntos.
ID de
interfaz
El ID de interfaz
identifica una interfaz de un determinado nodo. Un ID de interfaz debe ser
exclusivo en la subred. Los hosts de IPv6 pueden aplicar el protocolo ND para
generar automáticamente sus propios ID de interfaz. El protocolo ND genera de
forma automática el ID de interfaz, a partir de la dirección MAC o la dirección
EUI-64 de la interfaz del host. Los ID de interfaz también se pueden asignar
manualmente, lo cual es preferible en el caso de enrutadores de IPv6 y
servidores habilitados para IPv6.
Direcciones unidifusión globales de transición
Por motivos de
transición, el protocolo IPv6 incluye la posibilidad de incrustar una dirección
IPv4 en una dirección IPv6. Esta clase de dirección IPv4 facilita la colocación
en túneles de paquetes IPv6 en redes IPv4 ya configuradas. La dirección 6to4 es
un ejemplo de dirección unidifusión global de transición.
Dirección unidifusión local de vínculo
La dirección
unidifusión local de vínculo sólo se puede utilizar en el vínculo de red local.
Las direcciones locales de vínculo no son válidas ni se reconocen fuera del
ámbito corporativo u organizativo. A continuación se muestra un ejemplo del
formato que tienen las direcciones locales de vínculo.
Un prefijo local de vínculo presenta el formato siguiente:
fe80::ID_interfaz/10
A continuación se muestra una dirección local de vínculo:
fe80::23a1:b152
fe80: Representación
hexadecimal del prefijo binario de 10 bits 1111111010. Este prefijo identifica
el tipo de dirección IPv6 como dirección local de vínculo.
ID interfaz:
Dirección hexadecimal de la interfaz, que en general se deriva de la
dirección MAC de 48 bits.
Multidifusión
(Multicast)
IPv6 permite el
uso de direcciones multidifusión. La dirección multidifusión identifica un
grupo de multidifusión, que es un grupo de interfaces, en general en nodos
distintos. Una interfaz puede pertenecer a cualquier cantidad de grupos de
multidifusión. Si los primeros 16 bits de una dirección IPv6 son ff00 n, la
dirección es del tipo multidifusión.
Las direcciones
multidifusión se usan para el envío de información o servicios a todas las
interfaces que se definen como miembros del grupo de multidifusión. Por
ejemplo, uno de los usos de las direcciones multidifusión es comunicarse con
todos los nodos de IPv6 del vínculo local.
Al crearse la
dirección unidifusión IPv6 de una interfaz, el núcleo convierte automáticamente
la interfaz en miembro de determinados grupos de multidifusión. Por ejemplo, el
núcleo convierte cada nodo en un miembro del grupo de multidifusión del nodo
solicitado, que utiliza el protocolo ND para detectar la accesibilidad. El
núcleo convierte automáticamente también un nodo en miembro de los grupos de
multidifusión de todos los nodos o todos los enrutadores.
Así, Multicast o
Comunicación de uno a muchos, identifica un grupo de interfaces, en general en
nodos distintos. Los paquetes que se envían a una dirección multidifusión se
dirigen a todos los miembros del grupo de multidifusión.
Difusión
por proximidad (Anycast)
La comunicación de
uno al más cercano, identifica un grupo de interfaces, en general en nodos
distintos. Cada grupo de interfaces se denomina grupo de difusión por
proximidad. Los paquetes que se envían a una dirección de difusión por
proximidad de dirigen al nodo de miembros del grupo de difusión por proximidad
que se encuentre más cerca del remitente.
PROTOCOLO
ND DE LAS DIRECCIONES IPV6
Descubrimiento
de vecinos (Neighbor Discovery) se utiliza, entre otras cosas, para la
comunicación entre hosts adyacentes en las redes de área local, así como
también para determinar la puerta de enlace del router. Su principal
objetivo es resolver las direcciones IPv6 en direcciones MAC válidas, que son
las direcciones de hardware propias de cada dispositivo. En IPv4, el encargado
de esta función era el Address Resolution Protocol (ARP). Todas las direcciones
determinadas se almacenan en el llamado neighbor
cache. Este buffer informa a los componentes de la red sobre las
direcciones locales de los clientes vecinos y les suministra información
adicional que puede ser necesaria, por ejemplo, para verificar la
disponibilidad.
En la versión
actual de la familia de protocolos de Internet, ICMPv6 se utiliza como
transmisor de notificaciones de información y de error, pero también lo utiliza
el Neighbor Discovery Protocol en alguno de los cinco tipos de ICMPv6
diferentes. Dependiendo del tipo que se emplee se utilizan determinadas
notificaciones, con cuya ayuda es posible crear las listas o los buffers.
- Router Advertisement (Anuncio de enrutador)
- Router Solicitation (Solicitud de enrutador)
- Neighbor Solicitation (Solicitud de vecino)
- Neighbor Advertisement (Anuncio de vecino)
- Redirect (Redirección)
La adquisición de una dirección cuando un dispositivo está
conectado a una red por primera vez;
la posibilidad de asignar otros prefijos, o de renumerar un
dispositivo.
El proceso de configuración automática de direcciones IPv6
incluye la creación de una dirección local al enlace, la agregación a grupos
multicast solicitados, la verificación de la unicidad de la dirección local al
enlace y la creación de direcciones unicast global.
TUNELIZACIÓN
DE IPv6
La tunelización proporciona un modo de utilizar una
infraestructura de direccionamiento de IPv4 existente para llevar el tráfico de
IPv6.
La clave para una transición de IPv6 satisfactoria es la
compatibilidad con la base instalada existente de sistemas principales y
direccionadores IPv4. El mantenimiento de la compatibilidad con IPv4 mientras
se despliega IPv6 optimiza la tarea de transición de Internet a IPv6. Mientras
se está desplegando la infraestructura IPv6, la infraestructura de
direccionamiento de IPv4 existente puede permanecer funcional y se puede
utilizar para llevar a cabo el tráfico IPv6.
Las técnicas de tunelización se suelen clasificar de acuerdo
con el mecanismo mediante el cual el nodo de encapsulación determina la
dirección del nodo al final del túnel. En los métodos de direccionador a
direccionador o de sistema principal a direccionador, el paquete IPv6 se envía
por el túnel a un direccionador. En los métodos de sistema principal a sistema
principal o de direccionador a sistema principal, el paquete IPv6 se envía por
el túnel directamente hasta el destino final.
El nodo de entrada del túnel (el nodo de encapsulación) crea
una cabecera IPv4 de encapsulación y transmite el paquete encapsulado. El nodo
de salida del túnel (el nodo de desencapsulación) recibe el paquete
encapsulado, elimina la cabecera IPv4, actualiza la cabecera IPv6 y procesa el
paquete IPv6 recibido. Sin embargo, el nodo de encapsulación necesita mantener
información de estado flexible para cada túnel, por ejemplo la unidad máxima de
transmisión (MTU) del túnel, para procesar paquetes IPv6 reenviados al túnel.
Existen dos tipos de túneles en IPv6:
Túneles
automáticos
Los túneles automáticos se configuran utilizando la
información de dirección IPv4 incorporada en una dirección IPv6 – la dirección
IPv6 del sistema principal de destino incluye información sobre la dirección
IPv4 a la que se debe enviar el paquete a través del túnel.
Túneles
configurados
Los túneles configurados se deben configurar manualmente.
Estos túneles se utilizan cuando se emplean direcciones IPv6 que no tienen
ninguna información IPv4 incorporada. Se deben especificar las direcciones IPv6
e IPv4 de los puntos finales del túnel.
