Los motivos de i pv6 2016

Los motivos de IPv6

Por: MSc. Carlos A. Leal S.Coordinador de Ingeniería en Redes y Telecomunicaciones

Universidad Centroamericana UCA-Nicaragua

Agenda• Los motivos de IPv6• Características principales de IPv6• Breve reseña histórica de IPv6• Especificaciones técnicas de IPv6• Direcciones y direccionamiento en IPv6• Autoconfiguración en IPv6

Los motivos de IPv6• Motivo Principal:

– Limitado espacio de direcciones.

Los motivos de IPv6• Motivo Principal: Explosión de servicios en la nube

Los motivos de IPv6• Población mundial en 2016:

– Mas de 7 mil millones de personas • IPv4 tiene un espacio de direcciones de:

– 32 bits, es decir, 232 (4,294,967,296). – Imposible asignar un IP a cada PC, laptop, tablet,

etcétera.• IPv6 tiene:

– 128 bits, es decir, 2128 : 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456

– 340 sixtillones de direcciones– 3.4 × 1020 (340 trillones de) direcciones por

cada pulgada cuadrada de la superficie de La Tierra.

Población mundial: Fuente: http://countrymeters.info/es/World

Los motivos de IPv6• ¿Por qué IPv4 tiene un espacio

de direcciones tan pequeño?– El protocolo no fue inventado

en 2016, nació a principios de los 70.

– El concepto de red de computadoras era incipiente.

– Eran unos cuantos privilegiados los que usaban computadoras.

– En esta época Internet: “No existe”

Mucho menos:

Los motivos de IPv6Estado actual de las direcciones Pv4 en Latinoamérica según

http://www.lacnic.net/web/lacnic/agotamiento-ipv4

18-Feb-2016:

Estamos operando en la reserva

Los motivos de IPv6

Muchos Gadgets necesitan número IP

Características principales de IPv6• Mayor espacio de direcciones. • “Plug & Play”: Autoconfiguración. • IPsec: No es opcional, está integrado. • Calidad de Servicio (QoS) y Clase de Servicio (CoS) también

integrados. • Estructura de Paquetes IP re-diseñados para ser más eficientes y

extensibles

Características principales de IPv6• Posibilidad de paquetes con carga útil (datos) de más de 65.535

bytes. • Enrutado más eficiente en el backbone de la red, debido a una

jerarquía de direccionamiento basada en la agregación. • Renumeración y “multi-homing”, que facilita el cambio de

proveedor de servicios. • Soportado por dispositivos móviles

Breve reseña histórica de IPv6• Tres fases de IPv4 a IPv6

– 1992 – TUBA• Implementación de mecanismos para usar TCP y UDP sobre mayores

direcciones. • Se emplea ISO CLNP (Connection-Less Network Protocol, “protocolo de redes

sin conexión”). • Se descarta.

– 1993 – SIPP • Proyecto “Simple IP Plus”. • Mezcla de SIP y PIP (dos tentativas anteriores para sustituir IPv4). • Direcciones de 64 bits.

– 1994 – IPng • • Se adopta SIPP. • • Se cambia el tamaño de las direcciones a 128 bits. • • Se renombra como IPv6.

Especificaciones técnicas de IPv6• Protocolo sencillo y al mismo tiempo

extremadamente consistente y escalable. • Doble Stack:

– Uso concurrente con IPv4, No existe un día D. – Los equipos actuales, pueden manejar perfectamente

ambos protocolos sin mayor problema• No hay broadcast, ahora se utiliza

multicast (Link-local a todos los nodos de ámbito local FF02::1)

Especificaciones técnicas de IPv6

• Caberece IPv4

• Cabecera IPv6

Diferencias entre IPv4 e IPv6IPv4 IPv6

Longitud de dirección 32 bits (4 bytes) 128 bits (16 bytes)

Soporte IPSec Opcional Requerido

Protocolo ARP Por broadcast resuelve direcciones IPv4 con direcciones MAC

Reemplazado con mensajes multicast de solicitud de vecino NDP (Neighbor Discovery Protocol)

Protocolo ICMP Gestión local de membresía de grupos IGMP reemplazado con mensajes MLD (Multicast Listener Discovert)

ICMP router discovery Determina la dirección IPv4 del default gateway Reemplazado con IPv6 router solicitation y router advertisiment messager

Dirección de broadcast Envía tráfico a toda la red Utiliza un scope link-local all-nodes multicast address en lugar de broadcast Envía un mensaje multicast de uno a muchos, mucho más eficiente

Configuración Manual o DHCP No requiere configuración manual o DHCP (las opciones están disponibles pero no es necesario usarlas)

Registro de recursos Registro A en DNS Registro AAAA en DNS

Implementación de IPv6 GNU/Linux• El primer módulo de IPv6 se

incluyó en la versión 2.1.8 del kernel en noviembre de 1996

• Fuente: http://tldp.org/HOWTO/Linux+IPv6-HOWTO/basic-history-ipv6-linux.html

Dicho en buen nica “¡Es más viejo que el pinol!”

Prefijos IPv6• Los prefijos en IPv6 son la parte derecha de una dirección IP

en IPv6 (algo así como la máscara)• Prefijo es la parte de la dirección que indica los bits que

tienen valores fijos o los bits del prefijo de subred– Formato: Dirección / Notación de la longitud del prefijo

Ejemplo: • 21DA:D3::/48• 21DA:D3:0:2F3B::/64

• No más máscaras de subred en IPv6, solo notación de longitud de prefijo es soportado

Espacio de direccionamiento de IPv6

• Ejemplo de direcciones IP en forma binaria

• La dirección de 128 bits dividida en 8 grupos de 16 bits

• Cada bloque es convertido a un número en hexadecimal

Espacio de direccionamiento de IPv6

• Suprimiendo ceros:– Ejemplo 1

– Ejemplo 2

Tipo de direccionamiento unicast de IPv6

• Direcciones unicast globales– Las direcciones unicast globales son el

equivalente a las direcciones públicas en IPv4

– Porción fija 001 – para una red global los bits de orden mayor son 001.

– El prefijo para asignaciones globales es 2000::/3

– Cada vez que nos encontramos con una red 2000 es una red global


• Direcciones Link-Local– Las direcciones link-local son el equivalente a las direcciones APIPA

(Automatic Private IP Address) de IPv4 169.254.0.0/16– Funcionan para comunicarse localmente

Los primeros 10 bits son siempre fijos– Las direcciones link-local siempre inician con FE80, con el identificador

de interface de 64 bits, el prefijo para link local es siempre FE80::/64.– Un router IPv6 nunca re-envía tráfico link-local más allá del link


• Direcciones Site-Local– Las direcciones site-local son el equivalente a las

direcciones privadas IPv4 (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16)

– Los primeros 10 bits son siempre fijos para direcciones site-local (FEC0::/10)

Direcciones asignadas a host y routers• Host y routers IPv6 típicamente se les asigna las

direcciones IP:– Una dirección link-local para cada interface– Direcciones unicast adicionales por cada interface

• Puede ser direcciones site-local• Una o múltiples direcciones globales

– La dirección loopback ::1• A los routers se les asigna una dirección anycast para cada

subred• Los routers pueden distribuir información de redes a los

equipos para establecer la estructura de direccionamiento en la red

Autoconfiguración de dirección en IPv6• El equipo deduce su configuración link-local de acuerdo a la

configuración existen en sus vecinos o en los equipos alrededor del equipo

• Verificar si existen conflictos en la red utilizando neighbor solicitacitation (verificando que el número ip no esté en uso)

• El equipo busca routers cercanos que entiendan IPv6 para poder extraer su configuración

• El router envía la información y agrega los prefijos a los equipos para que puedan comunicarse

• Si no está disponible se pude utilizar DHCP con soporte para IPv6

Muchas Gracias