IP reference

Referencia Técnica de Redes, Protocolos, Modelo OSI, TCP/IP, y otras tecnologías.

Internet Protocol version 6

Posted by Luis R. en 2009/02/12

Del Cisco’s Internetworking Techonology Handbook

IPv6

Uno de los mayores estándares en el horizonte es IPv6, aunque no se ha vuelto un estándar oficial, vale la pena revisarlo un poco, y es muy posible que esta información cambie mientras se libera una versión definitiva, por lo que este documento debe ser sólo una guía.

Hay una gran variedad de libros y RFCs disponibles que hablan sobre IPv6, con los grandes rasgos de cómo se desarrolla el estándar, aunque son documentos difíciles de interpretar con un vistazo y requieren un poco de dedicación para poder analizar todos los temas relacionados al desarrollo de IPv6.

IPv4 (Internet Protocol version 4) es el protocolo más popular usado hoy, aunque hay serias dudas acerca de su utilidad para la comunidad de Internet a largo plazo. IPv4 fue terminado en 1970 y ha comenzado a mostrar los signos de su edad. El principal problema es el direccionamiento, o la falta de espacio en el mismo, porque muchos expertos creen que están casi agotadas las 4mil millones de direcciones disponibles para IPv4. Y aunque parece un número enorme, enormes bloques han sido dados a las agencias de gobierno y organizaciones grandes. IPv6 podría ser la solución a muchos problemas, pero no está totalmente desarrollado y no es un estándar aún.

Ha habido muchos desarrolladores e ingenieros trabajando en IPv6 desde principios de los 90’s. Cientos de RFCs se han escrito y se han detallado algunas áreas importantes, incluyendo el direccionamiento expandido, el formato de encabezado simplificado, el etiquetado de flujo (flow labeling), autenticación, y privacidad.

El direccionamiento expandido nos lleva de 32 a 128 bits de direccionamiento y nos da nuevos métodos de broadcast y de unicast; inyecta hexadecimales en la dirección IP y cambia el delimitador “.” por “:“, en la figura 32-1 se muestra el formato de encabezado del paquete de IPv6.

IPv6 Header

IPv6 Header

El encabezado simplificado es de 40 bits y el formato consiste de:

  • Version
  • Class
  • Flow Label
  • Payload length
  • Next Header
  • Hop Limit
  • Source Address
  • Destination Address
  • Data
  • Payload Fields

Hexadecimal “Hex”

En lo más simple, los números hexadecimales son base 16, Decimal es base 10 (contando de 0 a 9).  Para el sistema hexadecimal tenemos usar caracteres adicionales:

Descripción del direccionamiento

Veamos un ejemplo de una dirección de IPv6. La dirección es hexadecimal en 8 partes separadas, y cada parte n es un número de 16-bits, por lo que se compone de 128 bits:

Las direcciones son:

n:n:n:n:n:n:n:n

n= entero hexadecimal de 4 dígitos

1080:0:0:0:8:800:200C:417A Unicast address

FF01:0:0:0:0:0:0:101 Multicast address

Métodos de Broadcast

Tenemos nuevos métodos de Broadcast incluidos en IPv6

Unicast: es una comunicación entre un solo emisor y un solo receptor. Los paquetes enviados a una dirección de unicast son entregados a la interfase identificada con esa dirección, como se puede ver en el diagrama.

Unicast

Unicast

Multicast: es la comunicación entre un solo emisor y múltiples receptores. Los paquetes son enviados a todas las interfases que se identifican con esa dirección. Multicast envía paquetes a una Sub-red y los dispositivos identificados escuchan dichos paquetes.

Multicast

Multicast

Anycast: se envían paquetes a una dirección de anycast o una lista de direcciones donde son entregados a la interfase más cercana identificada con dicha dirección. Anycast es la comunicación entre un solo emisor y una lista de direcciones, como se muestra a continuación:

Anycast

Anycast

Algunos de los beneficios de IPv6 parecen bastante obvios, mayor espacio de direccionamiento, QoS integrado, y mejor desempeño de ruteo y servicios. Pero, hay un gran número de barreras que se deben superar antes de implementar IPv6. La cuestión más importante es que necesita la empresa para moverse de IPv4 a IPv6. La segunda consideración es el costo, y no precisamente por el reemplazo de hardware, ya que casi todos los routers tienen sistemas operativos que permiten escalar a IPv6 con algunos parches o sistemas operativos nuevos. Pero hay mucho más que hacer con el entrenamiento y soporte de dispositivos menores como impresoras, faxes de red, que darán soporte al nuevo espacio de direccionamiento. IPv6 tiene esquemas para soportar viejas y nuevas direcciones, así que puede no ser una barrera. El último problema es entrenamiento, y tendrá que pasar tarde o temprano porque todos necesitamos empezar a pensar en direcciones de 128 bits basadas en direcciones MAC. Esto implica que todas las formas de direccionamiento nuevas serán un cambio incómodo para muchas personas.

Esta conclusión puede parecer negativa, pero los beneficios serán mayores que los problemas que se presenten. El problema no es como hacer el cambio, sino cuándo. Todos necesitamos IPv6; se requiere el espacio mayor de direccionamiento para el crecimiento de aplicaciones y dispositivos IP que vemos cada vez más presentes en la vida común. Por ejemplo, autos con características IP, que requieren la movilidad inherente a las direcciones IPv6.

Por supuesto, hay un número de características importantes que no se han discutido, como QoS, IP móvil, autoconfiguración y seguridad. Todas son áreas importantes y hasta que no se termine de definir, deberemos usar el sitio de la IETF para conocer la información actual. También han comenzado a aparecer algunos libros de IPv6 en las librerías y podrían darnos detalles técnicos a mayor profundidad de los paquetes IPv6.

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