R E D E S D E C O M U N U C A C I O N

TRABAJO DE INVESTIGACION IPv4 e IPv6

ALUMNO:

FABIAN N. LOPEZ SANCHEZ

CODIGO:

4884326 LP.

CARRERA:

ING. ELECTRONICA

FECHA:

12/04/2013

R E D E S D E C O M U N I C A C I Ó N ( T )

PRACTICA TEORICA: IPV4 Y IPV6

INTRODUCCION

La versión 4 del protocolo IP, la que utilizamos ahora de forma mayoritaria, fue aprobada en el año 1981.

Treinta años de vida en un mundo tan dinámico como este parece una barbaridad. Durante los últimos años ha habido muchos falsos avisos de que IPv4 estaba llegando a su fin pero ahora, finalmente, parece que esto ya es así. El 3 de febrero de 2011 se asignó a los diferentes comités regionales los últimos bloques de direcciones que le quedaban. Ya no hay más.

La falta de direcciones en IPv4

La versión 4 del protocolo IP usa 32 bits para expresar la dirección. Esto da como resultado 4.300 millones de direcciones posibles. En la práctica, esta cifra se reduce bastante debido a la existencia de direcciones privadas, reservadas, malos asignamientos, direcciones no utilizables, etc. Además, se reparten en clases de una forma práctica pero tremendamente ineficiente de forma que, si lo analizamos en detalle, lo realmente sorprendente es que hayan durado tanto. Posiblemente esto no habría ocurrido si no fuese por el uso y explotación intensiva de tecnicas y recursos como NAT (Network Address Translation), CIDR (Classless Interdomain Routing) o DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Distribución actual de direcciones IPv4

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En cualquier caso aún queda IPv4 para rato. y tendremos un largo periodo de convivencia de ambas versiones del protocolo.

El 8 de junio de 2011 se celebró el World IPv6 durante el cual algunos de los grandes de Internet (Google, Microsoft Bing, Facebook, Yahoo, etc.) ofrecieron todos sus servicios en IPv6 para realizar una prueba real y ayudar a los proveedores de Internet a detectar posibles problemas. Fue el banderazo definitivo de salida.

El 6 de Junio de 2012 se etiquetó como el World IPv6 Launch en el que esas empresas y alguna más activaban para siempre sus servicios de IPv6. Ahora hay que empezar desde ya a conocer un poco más de esta nueva versión del protocolo.

IPV6

IPv6 (Internet Protocol Version 6) o IPng (Next Generation Internet Protocol) es la nueva versión del protocolo IP (Internet Protocol). Ha sido diseñado por el IETF (Internet Engineering Task Force) para reemplazar en forma gradual a la versión actual, el IPv4.

En esta versión se mantuvieron las funciones del IPv4 que son utilizadas, las que no son utilizadas o se usan con poca frecuencia, se quitaron o se hicieron opcionales, agregándose nuevas características.

El motivo básico para crear un nuevo protocolo fue la falta de direcciones. IPv4 tiene un espacio de direcciones de 32 bits, en cambio IPv6 ofrece un espacio de 128 bits. El reducido espacio de direcciones de IPv4, junto al hecho de falta de coordinación para su asignación durante la década de los 80, sin ningún tipo de optimización, dejando incluso espacios de direcciones discontinuos, generan en la actualidad, dificultades no previstas

en aquel momento.

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Otros de los problemas de IPv4 es la gran dimensión de las tablas de ruteo en el backbone

de Internet, que lo hace ineficaz y perjudica los tiempos de respuesta.

Debido a la multitud de nuevas aplicaciones en las que IPv4 es utilizado, ha sido necesario agregar nuevas funcionalidades al protocolo básico, aspectos que no fueron contemplados en el análisis inicial de IPv4, lo que genera complicaciones en su escalabilidad para nuevos requerimientos y en el uso simultáneo de dos o más de dichas funcionalidades. Entre las mas conocidas se pueden mencionar medidas para permitir la Calidad de Servicio (QoS), Seguridad (IPsec) y movilidad.

Hablando en números

Con el nuevo protocolo de internet versión 6 habrían 2 ^ 128 direcciones IP diferentes (84.467.440.73719 de posibilidades), significa que si la población mundial fuera de 10 billones habría 3.4 * 10 ^ 27 direcciones por persona. Siendo así muy pequeña la posibilidad de que se agoten las nuevas direcciones. A diferencia del IPv4 donde existían 2^32 direcciones IP diferentes. (4.294.967.296 de posibilidades)

Características principales

Mayor espacio de direcciones. El tamaño de las direcciones IP cambia de 32 bits a 128 bits, para soportar: mas niveles de jerarquías de direccionamiento y mas nodos direccionables.

Simplificación del formato del Header. Algunos campos del header IPv4 se quitan o se hacen opcionales

Paquetes IP eficientes y extensibles, sin que haya fragmentación en los routers, alineados a 64 bits y con una cabecera de longitud fija, mas simple, que agiliza su procesado por parte del router.

Posibilidad de paquetes con carga útil (datos) de mas de 65.355 bytes.

Seguridad en el núcleo del protocolo (IPsec). El soporte de IPsec es un requerimiento del protocolo IPv6.

Capacidad de etiquetas de flujo. Puede ser usada por un nodo origen para etiquetar paquetes pertenecientes a un flujo (flow) de tráfico particular, que requieren manejo especial por los routers IPv6, tal como calidad de servicio no por defecto o servicios de tiempo real. Por ejemplo video conferencia.

Autoconfiguración: la autoconfiguración de direcciones es mas simple. Especialmente en direcciones Aggregatable Global Unicast, los 64 bits superiores son seteados por un mensaje desde el router (Router Advertisement) y los 64 bits

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mas bajos son seteados con la dirección MAC (en formato EUI-64). En este caso, el largo del prefijo de la subred es 64, por lo que no hay que preocuparse mas por la máscara de red. Además el largo del prefijo no depende en el número de los hosts por lo tanto la asignación es mas simple.

Renumeración y "multihoming": facilitando el cambio de proveedor de servicios.

Características de movilidad, la posibilidad de que un nodo mantenga la misma dirección IP, a pesar de su movilidad.

Ruteo más eficiente en el backbone de la red, debido a la jerarquía de direccionamiento basada en aggregation.

Calidad de servicio (QoS) y clase de servicio (CoS).

Capacidades de autenticación y privacidad

Direccionamiento

Las direcciones son de 128 bits e identifican interfaces individuales o conjuntos de interfaces. Al igual que en IPv4 en los nodos se asignan a interfaces.

Se clasifican en tres tipos:

Unicast identifican a una sola interfaz. Un paquete enviado a una dirección unicast es entregado sólo a la interfaz identificada con dicha dirección.

Anycast identifican a un conjunto de interfaces. Un paquete enviado a una dirección anycast, será entregado a alguna de las interfaces identificadas con la dirección del conjunto al cual pertenece esa dirección anycast.

Multicast identifican un grupo de interfaces. Cuando un paquete es enviado a una dirección multicast es entregado a todos las interfaces del grupo identificadas con esa dirección.

En el IPv6 no existen direcciones broadcast, su funcionalidad ha sido mejorada por las direcciones multicast.

Mecanismos de transición básicos

Los mecanismos de transición son un conjunto de mecanismos y de protocolos implementados en hosts y routers, junto con algunas guías operativas de direccionamiento designadas para hacer la transición de Internet al IPv6 con la menor interrupción posible. Existen dos mecanismos básicos :

Dual Stack: provee soporte completo para IPv4 e IPv6 en host y routers.

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Tunneling: encapsula paquetes IPv6 dentro de headers IPv4 siendo transportados a través de infraestructura de ruteo IPv4.

Dichos mecanismos están diseñados para ser usados por hosts y routers IPv6 que necesitan interoperar con hosts IPv4 y utilizar infraestructuras de ruteo IPv4. Se espera que muchos nodos necesitarán compatibilidad por mucho tiempo y quizás indefinidamente. No obstante, IPv6 también puede ser usado en ambientes donde no se requiere interoperabilidad con IPv4. Nodos diseñados para esos ambientes no necesitan usar ni implementar estos mecanismos.

DNS

El almacenamiento actual de direcciones de Internet en el Domain Name System (DNS) de IPv4 no se puede extender fácilmente para que soporte direcciones IPv6 de 128 bits, ya que las aplicaciones asumen que a las consultas de direcciones se retornan solamente direcciones IPv4 de 32 bits.

Para poder almacenar las direcciones IPv6 se definieron las siguientes extensiones

Un nuevo tipo de registro, el registro AAAA. Se usa para almacenar direcciones IPv6, porque las extensiones están diseñadas para ser compatibles con implementaciones de DNS existentes.

Un nuevo dominio para soportar búsquedas basadas en direcciones IPv6. Este dominio es IP6.ARPA.

Redefinición de las consultas existentes, que localizan direcciones IPv4, para que puedan también procesar direcciones IPv6.

Los cambios son diseñados para ser compatibles con el software existente. Se mantiene el soporte de direcciones IPv4.

ALGUNAS DE LAS VENTAJAS DE IPV6

La nueva versión del protocolo ha mejorado mucho en muchos y variados aspectos, pero si tuviera que destacar sólo seis de ellos, posiblemente me quedaría con estos:

Un espacio de direcciones casi inagotable que hará mucho más fácil la asignación de estas y permitirá la conectividad de una gran diversidad y variedad de equipos.

Mejor seguridad integrada “de serie” en la capa de red mediante IPSec (cosa que ya podía usarse como una extensión adicional en IPv4 pero que se usaba en muy pocos servicios hasta el momento).

Se permiten mensajes de mayor tamaño con un límite máximo de 4 Gigas (en lugar de los 64 Kbytes actuales).

Desaparece el tráfico broadcast, se mejora el multicast y aparece un nuevo tipo que promete ser muy útil: el tráfico anycast.

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Autoconfiguración de la conexión en los equipos de forma inmediata y sin necesidad de DHCP

Permite itinerancia (Mobile IP) para soportar mejor las funcionalidades de los dispositivos móviles, de forma que un dispositivo podría cambiar de punto de acceso sin necesidad de cambiar su dirección IP.

VENTAJAS DE IPV4

Esta combinación es capaz de generar aproximadamente 4.000 millones de combinaciones.

Las direcciones solo contienen 32 bits por lo que es muy limitada. Es lenta para transmitir videos y vos. En enlace el protocolo IPv4 supera a IPv6 en un 3,66 % para UDP y un 3,79 % para

TCP.

TABLA DE COMPARACIÓN IPV4 VS IPV6

PROTOCOLO IPv4 PROTOCOLO IPv6Espacios de direcciones de 32 bits, es decir 2^32 direcciones IP posibles.

Espacios de direcciones de 128 bits, es decir 2^128 direcciones IP posibles.

Configuración manual o dinámica (DHCP). Configuración “Plug & Play” manual o dinámica (DHCPv6).

Direcciones de tipo únicas, multicas y broadcast.

Direcciones tipo unicast, multicast y anycast

Políticas de calidad de servicio se realizan a través del campo tipo de servicio (ToS) del paquete IP.

Políticas de calidad de servicio se realizan a través de los campos etiqueta de flujo y clase de tráfico.

Seguridad es algo opcional, a travez del parche IPsec.

Seguridad extremo-a-extremo implementada en forma nativa.

Protocolo no escalable Protocolo escalable

IPV6 NATIVO

El término “nativo” se refiere a que los sistemas operativos incorporan el protocolo IPv6 de manera estructural dentro del sistema, por lo tanto, no se necesita ningún software adicional para soportar las funcionabilidades de IPv6. Obviamente, necesitará también enrutadores (routers) que soporten IPv6 para poder conectar toda su red utilizando dicho protocolo. Para los equipos y sistemas que todavía no soportan IPv6 existe la solución de tunelizar (construir un túnel lógico) en el cual se encapsulan los paquetes IPv6 dentro de

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paquetes IPv4. La mayoría de los sistemas operativos (Linux, Windows, Mac) actuales son compatible con IPv6 tanto de manera nativa como a través de túnel.

TÚNELES IPV6

En la actualidad existen ya muchos servicios que operan en Internet con IPv6 de forma nativa y nuestros sistemas operativos ya están también preparados para usar esta nueva versión.TUNEL BROKER: En el contexto de las redes informáticas, un túnel broker es un servicio que proporciona ISP dando conectividad IPv6 sobre IPv4 túneles de red. Estos túneles pueden proporcionar conectividad encapsulado sobre la infraestructura existente a otra infraestructura.

Existen servicios gratuitos que nos proporcionan esta funcionalidad:

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BIBLIOGRAFIA

http://pics.unlugarenelmundo.es/hechoencasa/IPv6.pdf

http://www.rau.edu.uy/ipv6/queesipv6.htm

http://lacnic.net/documentos/lacnicvii/Serv-tuneles-IPv6-FLIP6.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Dynamic_Host_Configuration_Protocol

http://portalipv6.lacnic.net/es/ipv6/ipv6-en/isps/isps-ipv6-en-3-pasos

APÉNDICE

RAT

Funcionamiento: en el protocolo RAT (Relase After Transmission), cualquier nodo para transmitir debe tener el token, una vez que se tiene el token empieza la transmisión. Cuando finaliza la transmisión seguidamente se transmite el token al siguiente nodo, consiguiendo una mejora en la eficiencia.

VIC

Hace referencia a una tarjeta de interfaz de voz (VIC)

ToS

TOS (Type of Service) Tipo de servicio; es un método de definición de precedencia para un tipo particular de tráfico para fines de calidad del servicio. Campo de ocho bits en el encabezado del datagrama IP que identifica la prioridad relativa de un paquete respecto a otro. Los equipos de red utilizan este campo para dar la prioridad adecuada a los paquetes y colocarlos en diferentes colas en caso necesario.

IPsec

IPsec (abreviatura de Internet Protocol security) es un conjunto de protocolos cuya función es asegurar las comunicaciones sobre el Protocolo de Internet (IP) autenticando y/o cifrando cada paquete IP en un flujo de datos. IPsec también incluye protocolos para el establecimiento de claves de cifrado.

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DHCP

Dynamic Host Configuration Protocol, en español (protocolo de configuración dinámica de host) es un protocolo de red que permite a los clientes de una red IP obtener sus parámetros de configuración automáticamente. Se trata de un protocolo de tipo cliente/servidor en el que generalmente un servidor posee una lista de direcciones IP dinámicas y las va asignando a los clientes conforme éstas van estando libres, sabiendo en todo momento quién ha estado en posesión de esa IP, cuánto tiempo la ha tenido y a quién se la ha asignado después.

DHCPv6

DHCPv6 es el Protocolo de Configuración Dinámica de Hosts para IPv6.

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