IPv6Protocolo de Internet versin 6 (Internet Protocol version 6, IPv6)Debido al crecimiento del Internet y la sofisticacin de los dispositivos electrnicos, las soluciones propuestas con el fin de escalar el espacio de direccionamiento de Internet IPv4, no sern suficientes para cubrir la necesidad de las mismas en los prximos aos. Como consecuencia de este escenario, el Grupo Especial sobre Ingeniera de Internet (Internet Engineering Task Force o IETF, por sus siglas en ingls) elabor una serie de especificaciones para definir un protocolo IP de Siguiente Generacin (IP Next Generation, IPng) que actualmente se conoce como Protocolo de Internet versin 6.

Espacio mayor de direccionamientoEl IPv6 incrementa el tamao de la direccin IP de 32 bits a 128 bits para as soportar ms niveles en la jerarqua de direccionamiento y un nmero mucho mayor de nodos direccionables. El diseo del protocolo agrega mltiples beneficios en seguridad, manejo de calidad de servicio, una mayor capacidad de transmisin y mejora la facilidad de administracin, entre otras cosas.Mientras que IPv4 soporta 4,294,967,296 (232) direcciones que es poco menos de 4.3 billones, IPv6 ofrece 3.4 x 1038 (2128) direcciones, un nmero similar a 6.67126144781401e+23 direcciones IP por cada metro cuadrado sobre la superficie de la Tierra. Adicionalmente, la direccin IPv6 se dise para ser subdividida en dominios de enrutamiento jerrquico que reflejan la topologa del Internet actual.Caractersticas de IPv6 El esquema de direcciones de 128 bits provee una gran cantidad de direcciones IP, con la posibilidad de asignar direcciones nicas globales a nuevos dispositivos. Los mltiples niveles de jerarqua permiten juntar rutas, promoviendo un enrutamiento eficiente y escalable al Internet. El proceso de autoconfiguracin permite que los nodos de la red IPv6 configuren sus propias direcciones IPv6, facilitando su uso. La transicin entre proveedores de IPv6 es transparente para los usuarios finales con el mecanismo de renumerado. La difusin ARP es reemplazada por el uso de multicast en el link local. El encabezado de IPv6 es ms eficiente que el de IPv4: tiene menos campos y se elimina la suma de verificacin del encabezado. Puede hacerse diferenciacin de trfico utilizando los campos del encabezado. Las nuevas extensiones de encabezado reemplazan el campo Opciones de IPv4 y proveen mayor flexibilidad. IPv6 fue esbozado para manejar mecanismos de movilidad y seguridad de manera ms eficiente que el protocolo IPv4. Se crearon varios mecanismos junto con el protocolo para tener una transicin sin problemas de las redes IPv4 a las IPv6.Jerarqua de direcciones Agregacin de prefijos de redUn espacio mayor de direcciones de IPv6 permite mayores distribuciones de direcciones a las organizaciones y a los proveedores de servicios de Internet (ISPs). Al tener una gran disponibilidad de direcciones se posibilita el uso de un solo prefijo grande para toda la red de una organizacin y , por ende, el ISP puede sumar las rutas (agregar) de todos los prefijos de sus clientes en un solo prefijo y anunciarlo al Internet IPv6.Cuando un usuario final cambia su proveedor de IPv6, el cual le provea de direccionamiento IPv6, entonces tambin debe cambiar su prefijo de IPv6 para preservar su agregacin global. Al mismo tiempo, el cambiar de proveedor implica una renumeracin de la red.RenumeracinEl proceso de renumeracin de IPv6 fue diseado para ser transparente entre los proveedores de IPv6 unicast y los usuarios finales. Esto se logra con el mecanismo de autoconfiguracin que permite una renumeracin sencilla a las computadoras con slo enviarles el nuevo prefijo IPv6 unicast para la red. Una desventaja de este mecanismo es la prdida de las sesiones TCP y UDP que ocurren entre las computadoras y los servidores al momento exacto de la transicin.Esto es algo que tambin ocurre actualmente con IPv4.MulticastingLa difusin del Protocolo de Resolucin de Direccin (Address Resolution Protocol, ARP) de IPv4 afecta la eficiencia de la red. Esta situacin no ha sido incluida en IPv6, y en su lugar se utiliza el Multicasting el cual funciona de la siguiente manera: Se crea un grupo Multicast, formado por conjunto de interfases de red. Si se est interesado en que cierta computadora reciba los paquetes de difusin del grupo se agrega una interfaz de red, de esa forma se enva un paquete multicast al grupo X. Ese paquete slo llegar a aquellas computadoras que tengan su interfaz incluida en el grupo multicast X. Con ello se permite tener niveles de eficiencia de red superiores a los presentados en IPv4, lo cual se ver traducido en la disminucin de los ciclos de procesamiento de CPU de las computadoras en la red local al no procesar paquetes de difusin que no van dirigidos a ellos y de la misma manera se estar eliminando el problema de las tormentas de paquetes de difusin de IPv4.MovilidadDebido a que la movilidad es una caracterstica importante y deseable por las compaas proveedoras y los consumidores finales el Protocolo de Internet Mvil (MobileIP) esta capacidad est disponible tanto en IPv4 como en IPv6. Cabe destacar que en este ltimo la movilidad se construy dentro del protocolo en lugar de ser una nueva funcin agregada como en IPv4. Ello implica que cualquier nodo IPv6 puede usar un IP Mvil tanto como lo requiera. IPv6 Mvil utiliza dos Extensiones de Encabezado: un Encabezado de Enrutamiento para el registro y un Encabezado de Destino para entrega del datagrama entre los nodos mviles y sus nodos fijos correspondientes.SeguridadEl protocolo IPSec estandarizado por el Grupo Especial sobre Ingeniera de Internet provee las funciones de: Limitar el acceso a slo aquellos autorizados. Certifica la autenticacin de la persona que enva los datos. Encripta los datos transmitidos a travs de la red. Asegura la integridad de los datos. Invalida la repeticin de sesiones, para evitar que no sean repetidas por usuarios maliciosos.Los protocolos que respaldan el funcionamiento de IPSec son: la Autenticacin de Encabezado (Autentication Header, AH) y la Carga de Seguridad Encapsulada (Encapsulated Security Payload, ESP). Al estar incluidos en cada implementacin de IPv6 se provee mayor seguridad ya que IPSec est presente en todos los nodos de la red.Mecanismos de TransicinActualmente no existe una fecha definida para dejar de utilizar IPv4 o comenzar a utilizar IPv6 completamente, por lo que al disear IPv6 se opt por incluir mecanismos que permitan una coexistencia de ambos esquemas de direccionamiento y que en el largo plazo permitan tener una transicin sin complicaciones hacia IPv6. Estos esquemas son los siguientes: Nodos de Doble Pila sobre redes IPv4. Islas de Nodos de Slo IPv6 sobre redes IPv4. Nodos de IPv4 que puedan comunicarse con redes IPv6. Nodos de IPv6 que puedan comunicarse con redes IPv4.Estructura del Protocolo IPv6EncabezadoComo se especifica en el RFC 2460 Especificacin del Protocolo de Internet Versin 6, el encabezado bsico de IPv6 consta de 8 campos, 4 menos que el de IPv4, lo que da un total de 40 octetos.Entre las mejoras propuestas se encuentra el campo Etiqueta de Flujo y las Extensiones de Encabezado. A continuacin se presentan todos los campos con su descripcin: Versin (4 bits). Se refiere a la versin de IP y contiene el valor de 6 en lugar de 4, el cual es contenido en un paquete IPv4. Clase de Trfico (8 bits). Este campo y sus funciones son similares al de Tipo de Servicio en IPv4. Este campo etiqueta el paquete IPv6 con un Punto de Cdigo de Servicios Diferenciados (DSCP) que especifica cmo debe ser manejado. Etiqueta de Flujo (20 bits). La etiqueta sirve para marcar un flujo o secuencia de paquetes IPv6 que requieran un tratamiento especial a lo largo de la trayectoria de comunicacin. Longitud de Carga til (16 bits). La carga til es la parte que sigue al encabezado de IPv6. Siguiente Encabezado (8 bits). Define el tipo de informacin que va a seguir al encabezado de IPv6 bsico, la cual puede ser un protocolo de capa superior como TCP o UDP o puede ser alguna de las Extensiones de Encabezado. Este campo es similar al campo Nmero de Protocolo en IPv4. Lmite de Saltos (8 bits). Define el nmero mximo de saltos (ruteadores intermedios) que un paquete IP puede atravesar. Cada salto disminuye el valor por 1, al igual que en IPv4 cuando el campo contiene el valor 0 el paquete es destruido y se enva de regreso al nodo fuente un mensaje ICMP versin 6 de Tipo 3 que significa Tiempo Excedido. Direccin Fuente (128 bits). Identifica la direccin fuente IPv6 del transmisor. Direccin Destino (128 bits). Muestra la direccin destino IPv6 del paquete.

DireccionamientoLos cambios introducidos por IPv6 no slo son en cantidad de direcciones sino que incluyen nuevos tipos, representaciones y sintaxis.Tipos de direcciones IPv6Una direccin IPv6 puede ser clasificada en alguno de los tres tipos creados: Unicast. Se utiliza nicamente para identificar una interfase de un nodo IPv6. Un paquete enviado a una direccin unicast es entregado a la interfase identificada por esa direccin. Multicast. Se utiliza para identificar a un grupo de interfases IPv6. Un paquete enviado a una direccin multicast es procesado por todos los miembros del grupo multicast. Anycast. Se asigna a mltiples interfases (usualmente en mltiples nodos). Un paquete enviado a una direccin anycast es entregado a una de estas interfases, usualmente la ms cercana.Cada uno de los tres tipos se subdivide en direcciones diseadas para resolver casos especficos de direccionamiento IP, los cuales a continuacin se presentan y describen.Unicast agrupa los siguientes tipos: Enlace Local (Link-Local). Sitio Local (Site-Local). Agregable Global (Aggregatable Global). Loopback. Sin-Especificar (Unspecified). Compatible con IPv4.Anycast agrupa: Agregable Global (Aggregatable Global). Sitio Local (Site Local). Enlace Local (Link Local).Multicast agrupa: Asignada (Assigned). Nodo Solicitado (Solicited Node).Enlace Local. Se utiliza en un enlace sencillo y no debe nunca ser enrutada. Se usa para mecanismos de autoconfiguracin, descubrimiento de vecinos y en redes sin ruteadores. Es til para crear redes temporales. Puede ser utilizada sin un prefijo global.Sitio Local. Contiene informacin de subred dentro de la direccin. Son enrutadas dentro de un sitio, pero los ruteadores no deben enviarlas fuera de ste. Adems es utilizada sin un prefijo global.Formato de direcciones de Enlace Local y Sitio Local.

El prefijo FE80 identifica a una direccin de Enlace Local y el prefijo FEC0 identifica a un Sitio local, ambos en hexadecimal.Agregable Global. Son las direcciones IPv6 utilizadas para el trfico de IPv6 genricos en el Internet de IPv6 y son similares a las direcciones unicast usadas para comunicarse a travs del Internet de IPv4. Representan la parte ms importante de la arquitectura de direccionamiento de IPv6 y su estructura permite una agregacin estricta de prefijos de enrutamiento para limitar el tamao de la tabla de enrutamiento global de Internet.Cada Direccin Agregable Global consta de tres partes: Prefijo recibido del proveedor: el prefijo asignado a una organizacin por un proveedor debe ser al menos de 48 bits (recomendado por el RFC 3177). El prefijo asignado a la organizacin es parte del prefijo del proveedor. Sitio: con un prefijo de 48 bits distribuido a una organizacin por medio de un proveedor, se abre la posibilidad para esa organizacin de tener 65,535 subredes (asignando un prefijo de 64 bits a cada una de las subredes). La organizacin puede usar los bits 49 a 64 (16 bits) del prefijo recibido para subredes. Computadora: utiliza cada Identificador de interfase del nodo. Esta parte de la direccin IPv6, que representa los 64 bits de ms bajo orden de la direccin, es llamada Identificador de Interfase.La siguiente figura muestra como ejemplo al prefijo 2001:0410:0110::/48 que es asignado por un proveedor a una organizacin. Dentro de la organizacin el prefijo 2001:0410:0110:0002::/64 es habilitado en una subred. Finalmente, un nodo en esta subred tiene la direccin 2001:0410:0110:0002:0200:CBCF:1234:4402.

Loopback. Al igual que en IPv4, cada dispositivo tiene una direccin loopback, que es usada por el nodo mismo. En IPv6 se representa en el formato preferido por el prefijo 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 y en el formato comprimido por ::1.Sin-Especificar. Es una direccin unicast sin asignar a alguna interfase. Indica la ausencia de una direccin y es usada para propsitos especiales. Es representada en el formato preferido con el prefijo 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 y con :: en el formato comprimido.Compatible con IPv4. Es utilizada por los mecanismos de transicin en computadoras y ruteadores para crear automticamente tneles IPv4. De esa forma se entregan paquetes IPv6 sobre redes IPv4.En la siguiente figura se muestra el formato descriptivo de una direccin IPv6 compatible con IPv4. En ste el prefijo se crea con el bit puesto a cero del de ms alto nivel de los 96 bits, y los restantes 32 bits de menor nivel representan la direccin en formato decimal.

Asignada Multicast. Est definida y reservada por el RFC 2373 para la operacin del protocolo IPv6. Dichas direcciones asignadas son usadas en el contexto de mecanismos especficos del protocolo. En la siguiente tabla se presentan las Direcciones Asignadas Multicast y su rea de funcionamiento.

Nodo Solicitado Multicast. Es una direccin a la que se debe unir cada nodo por cada direccin unicast y anycast asignada. La direccin se forma tomando los 24 bits de bajo nivel de una direccin IPv6 (es la ltima parte del identificador de la computadora). La direccin los juntamos con el prefijo FF02:0:0:0:0:1:FF00::/104, de esa manera el rango de direcciones Multicast de Nodo Solicitado va de FF02:0:0:0:0:1:FF00:0000 a FF02:0:0:0:0:1:FFFF:FFFF.

Enrutamiento con IPv6El protocolo IPv6 no cambi los fundamentos del enrutamiento del protocolo IP, el cual todava se basa en: La coincidencia del mayor prefijo. El posible uso de enrutamiento fuente. Redirecciona con ICMP. Los mismos protocolos de enrutamiento: RIP, OSPF, IS-IS y BGP.No hay cambios mayores en el enrutamiento, de esa forma el cambio a IPv6 es transparente para el administrador de redes. nicamente se realizaron modificaciones a la forma en que se maneja el enrutamiento para hacerlo ms eficiente o para hacer uso de las caractersticas de IPv6.Rutas Estticas Son utilizadas para forzar el enrutamiento de algunos prefijos a travs de ruteadores especficos. La ruta por omisin (::/0) es un ejemplo de ruta esttica. Las rutas estticas en una tabla de enrutamiento tienen una mayor preferencia sobre rutas aprendidas por protocolos de enrutamiento.Una ruta esttica contiene el prefijo a ser enrutado y la direccin IP del ruteador. Dicha ruta tiene como nombre el siguiente salto, es el responsable de enrutar cualquier paquete con un destino dentro del rango de prefijo dado. No existen diferencias entre IPv4 e IPv6 para las rutas estticas, sin embargo, se debe usar una direccin de enlace local como la direccin de siguiente salto.RIP (RFC 1058) es un protocolo para redes de tamao de pequeo a mediano. La versin mejorada para IPv6 conocida como RIP Siguiente Generacin (RIPng, RIP next generation) (RFC 2080 y 2081) est basada en RIP versin 2 (RFC 1723) y hereda las mismas caractersticas genricas: Algoritmo vector-distancia Bellman-Ford. Actualizaciones cada 30 segundos. Tiempo de expiracin de 180 segundos para rutas desconectadas. Mtricas fijas. Dimetro de red de 15 saltos. Horizonte dividido y envenenamiento en reversa de trayectoria. Etiquetas de ruta.La siguiente tabla muestra los cambios realizados al protocolo RIP:Cambios y Nuevas Caractersticas de RIPngCaractersticaDescripcin

Rutas AnunciadasRIPng anuncia rutas IPv6 compuestas de prefijos IPv6 con longitud y mtrica.

Siguiente SaltoLa direccin de Siguiente Salto es la direccin de enlace local IPv6 de la interfase del ruteador que anuncia el prefijo.

Transporte de Protocolo IPIPv6 es utilizado para llevar datagramas RIP usando UDP como protocolo de transporte.

Direccin IPv6 FuenteLa actualizacin RIP de la direccin fuente IPv6 es la direccin de enlace-local de la interfase del ruteador fuente. Con excepcin de cuando se contesta un Mensaje de Solicitud unicast desde un puerto distinto al puerto RIPng, en dicho caso, la direccin fuente es una direccin global vlida).

Direccin IPv6 DestinoLa direccin destino de la actualizacin RIP es FF02::9, que es la direccin multidifusin de todos los ruteadores RIP. nicamente los ruteadores RIPng atienden esta direccin multidifusin. Es una direccin multidifusin con alcance de enlace-local, la cual no es retransmitida a otros enlaces.

Lmite de Salto = 255Las actualizaciones RIP tienen el Lmite de Salto de paquete IPv6 configurado en 255. Esto permite a los involucrados verificar si las actualizaciones vienen de ruteadores externos falsos.

Nmero de Puerto = 521El puerto UDP es 521, en lugar de 520 para RIPv1 y 2.

RIPng versin = 1El nmero de versin RIPng en el paquete RIP es 1, lo que representa que es la primera versin de RIPng. Se utiliza un puerto de transporte distinto. Los involucrados pueden diferenciar entre paquetes RIPv1, RIPv2 y RIPng.

Tabla de EnrutamientoLa tabla de enrutamiento de Pv6 es distinta de la tabla de enrutamiento de IPv4 para RIPv1 o RIPv 2. La ruta por omisin es anunciada como ::/0.

AutenticacinLa autenticacin RIPng se basa en la seguridad proveda por IPSec.

OSPF (RFC 2328). Como versin 2, es un protocolo slo para IPv4. OSPFv3 (RFC 2740) es un protocolo de red independiente, similar a IS-IS. De esta manera puede incluir rutas IPv6. OSPFv3 comparte los fundamentos de OSPFv2: Inundacin (flooding). Eleccin de ruteador designado. rea de soporte. Clculos de Djikstra para abrir la trayectoria ms corta primero. Soporte de circuito en demanda. reas Stub y NSSA. Extensiones multidifusin (MOSPF).Cambios y Nuevas Caractersticas de OSPFv3CaractersticasDescripcin

LSAs de ruteador y redEstos no tienen semntica de direccionamiento y slo llevan informacin de topologa.

Nuevo LSA-con-Prefijo-Intra-AreaEste lleva direcciones y prefijos IPv6.

Direcciones en LSAEstas son descritas como prefijo con una longitud de prefijo. La ruta por omisin es ::/0.

Identificacin de RuteadorID del Ruteador es un valor de 32 bit sin importar si es direccin IPv4 o IPv6. Se usa en DR, BDR, LSAs, base de datos.

Alcance de la InundacinEnlace, Area o AS.

Siguiente-SaltoLa direccin de Siguiente-Salto es la direccin de enlace-local IPv6 de la interfase de ruteador que anuncia el prefijo.

Nuevo LSA de Enlace-LocalEste lleva la direccin de enlace local de la interfase de ruteador, los prefijos del enlace y las opciones.

Ejecucin por cada enlace, en lugar de cada IP de subredAhora una interfase OSPF se puede conectar a un enlace en lugar de una subred IP. Estn soportadas mltiples instancias en un enlace sencillo.

Usa IPv6 para el transporte de paquetes OSPFEncabezado Siguiente = 89 para identificar un paquete IPv6 OSPFv3.

Paquetes OSPF con direccin IPv6 fuenteLa direccin fuente del paquete OSPF es la direccin enlace-local de la interfase del ruteador origen.

Paquetes OSPF con direccin IPv6 destinoTodos los ruteadores OSPF envan paquetes Hello y atienden a FF02::/5, que es la direccin multidifusin con enlace a todos-los-ruteadores-ospf.

Lmite de Salto = 1 de paquetes OSPF1 significa de enlace-local.

OSPF versin = 3Versiones previas son iguales a 1 o 2.

La Autenticacin es realizada con IPSecSe quitaron todos los datos de autenticacin interna OSPF y ahora se provee seguridad con IPSec para proteger la integridad y ofrecer autenticacin.

Diferencias entre IPv4 e IPv6El Protocolo de Internet versin 4 (IPv4) es un protocolo que se usa en paquetes conmutados de redes Link Layer (por ej. Ethernet). IPv4 provee una capacidad de otorgar direcciones de aproximadamente 4300 millones de direcciones.El Protocolo de Internet versin 6 (IPv6) es ms avanzado y tiene mejores funciones en comparacin con el IPv4. Tiene la capacidad de proveer un nmero infinito de direcciones. Reemplaza al IPv4 para dar lugar a un creciente nmero de redes alrededor del mundo y para solucionar el problema de agotamiento de direcciones IP.Una de las diferencias entre IPv4 e IPv6 es la apariencia de las direcciones IP. IPv4 utiliza 4 nmeros decimales de 1 byte, separados por un punto (por ej. 192.168.1.1), mientras que IPv6 utiliza nmeros hexadecimales separados por dos puntos (por ej. fe80::d4a8:6435:d2d8:d9f3b11).

Debajo puede verse el resumen de las diferencias entre IPv4 e IPv6:IPv4IPv6

Nro. de bits en la direccin IP32128

Formatodecimalhexadecimal

Capacidad de direcciones4300 millonesnmero infinito

Cmo pinguearping XXX.XXX.XXXping6

Ventajas de IPv6 por sobre IPv4: IPv6 simplifica la tarea del router en comparacin con IPv4. IPv6 tiene mayor compatibilidad con redes mviles que IPv4. IPv6 permite mayor carga til que la permitida en IPv4. IPv6 es utilizada por menos de un 1% de las redes, mientras que IPv4 sigue estando en uso por el otro 99%.