Qué es IPv6

Qué es IPv6

IPv6 es el sistema más reciente que tiene Internet para identificar cada uno de los terminales que están conectados a la red y poder dirigir los datos de unos a otros. Esta identificación es un número binario, no obstante, el número IPv6 se suele expresar en formato hexadecimal. Se utilizan dos versiones de protocolos IP: la versión 4 o IPv4 y la más reciente versión 6 o IPv6. Veamos qué es IPv6.

Todos los terminales o equipos que forman parte de la red Internet disponen de una identificación conocida como dirección IP. Esta identificación se utiliza para poderle hacer llegar los datos dirigidos a ese equipo y saber de dónde proceden los datos cuando él los envía. IP significa Internet Protocol o protocolo de Internet.

Desde principios de los años 70, el sistema de direccionamiento utilizado en Internet ha sido el denominado IPv4. Con este sistema, cuyas direcciones IP tienen 32 bits, solo se pueden direccionar unos 4.300 millones de direcciones. Aunque parezcan muchas, hace tiempo que se agotaron. IPv6 resuelve el problema al utilizar direcciones de 128 bits.

IPv6 es imprescindible para el desarrollo de Internet
IPv6 es imprescindible para el desarrollo de Internet

IPv4 vs IPv6

IPv4 utiliza 32 bits para identificar cada una de las direcciones de los equipos conectados a Internet. Esto da capacidad para 4.294.967.296 direcciones exactamente (232). Sin embargo, los creadores de IPv4 no imaginaron el gran éxito que iba a tener este protocolo IP en tan poco tiempo.

El hecho es que esta capacidad resultó ser muy escasa para las necesidades de la red. De hecho, a muchos países de Europa del este, Asia o África solo se les habían asignado 255 direcciones IPv4 para todo el país. El problema se agravó cuando los usuarios empezamos a conectarnos con banda ancha y fibra óptica. Por otro lado, la tecnología de Internet de las cosas (IoT) está multiplicando igualmente el número de terminales conectados a esta red.

IPv6 viene a resolver estas limitaciones al aportar 128 bits de direccionamiento. Esto da capacidad para tener 340.282.366.920.938.463.463.374.607. 431.768.211.456 direcciones (2128).

IPv6 vs IPv4
IPv6 vs IPv4

Aparte de lo anterior, se ha aprovechado la nueva versión para introducir nuevas mejoras, como:

  • Seguridad intrínseca en el núcleo del protocolo (IPSec).
  • Facilidades de Calidad de servicio (QoS) y Clase de servicio (CoS).
  • Multicast: envío de un mismo paquete a un grupo de receptores.
  • Anycast: envío de un paquete a un receptor dentro de un grupo.
  • Paquetes IP eficientes y extensibles, sin fragmentación de los paquetes en los routers, con cabecera de longitud fija y más simple.
  • Posibilidad de enviar paquetes con una carga útil (información real) de más de 65.535 bytes.
  • Permite un enrutamiento más eficiente gracias a disponer de una jerarquía de direccionamiento basada en la agregación.
  • Renumeración y multihoming. Multihoming permite que una red tenga varios accesos diversificados a Internet.
  • Características de movilidad. Esto permite facilitar servicios sin limitaciones a los terminales móviles.

Para más información sobre IPv6 se pueden consultar las siguientes direcciones: www.ipv6forum.com o www.ipv6-taskforce.org.

Qué es IP o protocolo de Internet

El protocolo IP, tanto la versión 4 como la 6, define las reglas mediante las cuales los datos que salen de un terminal origen van recorriendo la red Internet hasta llegar al terminal de destino. El flujo de datos que salen del terminal de origen se va dividiendo en trozos de pequeña longitud llamados paquetes. A cada paquete se le añade una cabecera con la dirección del terminal de destino (entre otros detalles). Adicionalmente, Internet utiliza los protocolos TCP o UDP para identificar la aplicación destinataria de los datos dentro de cada terminal. Estos protocolos tienen su propia cabecera que debe ser añadida igualmente.

Flujo de transmisión de cabeceras y datos
Flujo de transmisión de cabeceras y datos

Por otro lado, Internet está formada por routers (enrutadores) interconectados. Todos ellos gestionan el enrutamiento de los paquetes gracias a este protocolo IP. Cada router por los que va pasando el paquete, simplemente leer la cabecera IP y, dependiendo de la dirección de destino, lo envía por una u otra ruta.

Como a lo largo de toda la ruta pueden producirse incidentes en la transmisión o gestión que hace cada router del paquete, además de las direcciones de origen y destino, son necesarios determinados datos de control.

Por cierto, en estos otros artículos puede consultar información adicional sobre el funcionamiento de los protocolos de internet (Cómo funcionan los protocolos de Internet), las cabeceras (Cabeceras de los paquetes de internet), IPv4 (Qué es IPv4) y los protocolos TCP o UDP (Qué es TCP y UDP).

Cabecera de los paquetes IPv6

Las cabeceras de los paquetes IPv6 realizan básicamente el mismo trabajo que la de los paquetes IPv4. No obstante, se ha aprovechado el cambio de versión para realizar algunas modificaciones. Se han suprimido varios campos, renombrado otros (tipo de servicio, longitud total, TTL y protocolo) y añadido uno nuevo (Etiqueta de flujo).

Formato de la cabecera de un paquete IPv6
Formato de la cabecera de un paquete IPv6

La cabecera de los paquetes IPv6 está formada por los siguientes datos:

  • Versión. Se trata de 4 bits que indican el número de la versión del protocolo IP utilizado.
  • Clase de tráfico (denominado tipo de servicio en IPv4). Se trata de ocho bits que se utilizan para fijar prioridades de confiabilidad y velocidad utilizadas por algunos servicios. Para la voz es más importante realizar la entrega de forma rápida que precisa, mientras que para la transferencia de archivos es más importante que no haya errores que la velocidad.
  • Etiqueta de flujo. Se utilizan para las funciones de calidad de servicio o QoS. Le permite al router realizar determinadas acciones para priorizar el tráfico de voz o video en tiempo real. Requiere de 20 bits.
  • Longitud de la carga útil (denominado longitud total en IPv4). Indica la longitud de los propios datos. Puede ser de hasta 65.536 bytes.
  • Siguiente cabecera. Tiene una longitud de 8 bits. Identifica el tipo de cabecera que sigue inmediatamente a la cabecera IPv6.
  • Límite de saltos (denominado TTL en IPv4). Es un valor de 8 bits que se decrementa, generalmente en una unidad, cada vez que el paquete pasa por un router. El router que hace que este valor llegue a cero desecha el paquete (lo elimina) e informa al remitente. El límite de saltos lo establece el remitente, con un valor máximo de 255. Por tanto, un paquete puede atravesar un máximo de 255 routers intermedios. El objetivo de este valor es impedir que los paquetes se queden perdidos indefinidamente dando vueltas por la red.
  • Dirección del remitente. Se trata de la dirección IP del equipo que envía el paquete.
  • Dirección del destinatario. Se trata de la dirección IP del equipo de destino del paquete.

Además de lo anterior, la versión IPv6 ha incluido la posibilidad de añadir campos adicionales a la cabecera. La idea es que, si en un futuro se desarrollan servicios que requieren enviar otra información distinta en la cabecera, que haya un sistema que lo permita. A esta información adicional se le llama cabecera de extensión e iría a continuación de la cabecera IPv6. En el campo cabecera siguiente de IPv6 iría el tipo de cabecera de extensión que se incluye a continuación.

Hay definidas 6 tipos de cabeceras de extensión (RFC 2460), aunque el protocolo está abierto a que se puedan definir más, si fuese necesario. Las extensiones que están definidas tienen que ver con el envío de información adicional sobre cifrado, fragmentación, enrutado, etc.

Colocación de las cabeceras de extensión de IPv6
Colocación de las cabeceras de extensión de IPv6

Cómo se representan las direcciones IPv6

Las direcciones IPv6 son bastante más largas que las de IPv4. Esto hace que su utilización por los humanos sea más complicada. Para simplificarlo en lo posible, se han establecidos unas determinadas normas de representación.

IPv4 utiliza cuatro grupos de 8 bits (32 bits en total) y se representa como cuatro números decimales separados por un punto (255.255.255.255). Simple. Sin embargo, IPv6 tiene 128 bits. Se decidió que la mejor forma de representarlo era en ocho grupos de 16 bits. Cada grupo se representa con 4 dígitos hexadecimales. Por tanto, las direcciones IPv6 están formadas por 8 grupos de 4 dígitos hexadecimales. Por otro lado, en vez de utilizar el punto como signo separador, se utilizan los dos puntos (:).

Este es una ejemplo de dirección IPv6: 20a1:0bd8:0000:0000:0012:ac43:0000:65d3

Aunque esta es la notación completa, la escritura de las direcciones IPv6 admite además varias simplificaciones:

  • Utilizar un solo cero. Un bloque donde todos los dígitos sean cero se puede representar con un solo cero. En este caso, la dirección anterior quedaría como: 20a1:bd8:0:0:0012:ac43:0:65d3.
  • Se pueden quitar los ceros a la izquierda. Dentro de cada bloque de 4 dígitos hexadecimales se pueden quitar los ceros a la izquierda. Por tanto, la dirección anterior podría quedar como: 20a1:bd8:0:0:12:ac43:0:65d3
  • Eliminar bloques consecutivos con cero. Si hay varios bloques consecutivos con el valor cero, se pueden sustituir por la abreviatura “::”. Esto sólo se puede aplicar una vez. Aplicado en el caso del ejemplo quedaría: 20a1:bd8::12:ac43:0:65d3. Si hubiera varios bloques cero consecutivos de este tipo, solo se aplicaría en la primera aparición. Por ejemplo, la dirección 20a1:006b:0000:0000:cd41:0000:0000:923a se podría representar como 20a1:6b::cd41:0:0:923a.

Más información

Aquí se ha expuesto de forma resumida qué es IPv6, cómo se forman y cómo se utiliza en las redes IP. Si se tiene interés en profundizar en este tema, este blog dispone de muchos otros contenidos relacionados. Por favor, utilice el buscador de contenidos que tenemos en la cabecera del blog.

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