IPv6

1. IPv6 VELÁSQUEZ ANDRADE DAVID HASSIR CUEVA ORJUELA DAVID ALEJANDRO PÉREZ TORRES FERNANDO .

2. IPv6 • IPv6 (Internet Protocol Version 6) o IPNG (Next Generation Internet Protocol) es la nueva versión del protocolo IP (Internet Protocol) y fue diseñado para reemplazar en forma gradual a la versión actual, el IPv4.El IPv6 fue diseñado por Steve Deering y Craig Mudge, adoptado por Internet Engineering Task Force (IETF) en 1994.Esta nueva versión del Protocolo de Internet está destinada a sustituir al estándar IPv4, la misma cuenta con un límite de direcciones de red, lo cual impide el crecimiento de la red.

3. Historia de IPv6 • Para el invierno de 1992 la comunidad del Internet había desarrollado cuatro propuestas diferentes para el IPng que eran: CNAT, IP Encaps, Nimrod y Simple CLNP. • Después para diciembre del mismo año, aparecieron tres propuestas más el " PIP " (The P Internet Protocol), el " SIP " (The Simple Internet Protocol) y el " TP/IX ". • En la primavera de 1992 el "Simple CLNP" se desarrolló en el " TUBA" (TCP and UDP with Bigger Addresses" , y el " IP Encaps " en " IPAE " (IP Address Encapsulation) • Para el verano de 1993, IPAE se combinó con el SIP aunque mantuvo el nombre SIP, que posteriormente se fusionó con la PIPA, y al grupo de trabajo resultante se le llamó "SIPP" (Simple Internet Protocol Plus). Casi al mismo tiempo el grupo de trabajo TP/IX cambió su nombre por el de "CATNIP" (Common Architecture for the Internet)

4. Posteriormente, en la reunión del IETF del 25 de julio de 1994 en Toronto Canadá, los directores de área del mismo organismo recomendaron el uso del IPng y lo documentaron en el RFC 1752, (la recomendación para el protocolo IP de siguiente generación) • El 17 de noviembre del mismo año fue aprobada esta recomendación por el "IESG" (Internet EngineeringSteeringGroup) que elaboró una propuesta de Estandar.

5. 2. ¿Porqué surge? • El motivo básico para crear un el protocolo IPV6 es la falta de direcciones. IPv4 tiene un espacio de direcciones IP de 32 bits, en cambio IPv6 ofrece un espacio de direcciones IP de 128 bits.El reducido espacio de direcciones de IPv4, junto a la 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.Otro de los problemas de IPv4 es la gran dimensión de las tablas de ruteo en el backbone de Internet, que hace ineficaz la conexión y perjudica los tiempos de respuesta.Debido a la multitud de nuevas aplicaciones en las que se utiliza IPv4, ha sido necesario agregar nuevas funcionalidades al protocolo básico, lo que genera complicaciones en su escalabilidad para nuevos requerimientos y en el uso simultáneo de dos o más de dichas funcionalidades. Entre las faltantes más conocidas se pueden mencionar las medidas para permitir la Calidad de Servicio (QoS), Seguridad (IPsec) y movilidad. 

6. 3. Características principales Las principales características de la IPv6 se síntetizan en el mayor espacio de direccionamiento, seguridad, autoconfiguración y movilidad. • Mayor espacio de direcciones. El tamaño de las direcciones IP cambia de 32 bits a 128 bits. • Simplificación del formato del Header. Algunos campos del header IPv4 se quitan o se hacen opcionales • Paquetes IP eficientes y extensibles. • 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.

7. 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

8. 4. 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. 4.1 Tipos de direcciones IPUnicast:Este tipo de direcciones son bastante conocidas,identifican a una sola interfaz. Un paquete que se envía a una dirección unicast debería llegar a la interfaz identificada por dicha dirección.[RFC 2373] [RFC 2374] Multicast: Las direcciones multicast identifican un grupo de interfaces. Un paquete destinado a una dirección multicast llega a todos los los interfaces que se encuentran agrupados bajo dicha dirección.

9. Anycast: Identifican a un conjunto de interfaces. Las direcciones anycast son sintácticamente indistinguibles de las direcciones unicast pero sirven para identificar 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. Un paquete destinado a una dirección anycast llega a la interfaz “más cercana” (en términos de métrica de “routers”). Las direcciones anycast sólo se pueden utilizar en “routers”. [RFC 2526]

10. 4.2 Direcciones IPv6 • La función de la dirección IPv6 es exactamente la misma a su predecesor IPv4, pero dentro del protocolo IPv6.Está compuesta por 8 segmentos de 2 bytes cada uno, que suman un total de 128 bits, el equivalente a unos 3.4×1038 hosts direccionables. La ventaja con respecto a la dirección IPv4 es obvia en cuanto a su capacidad de direccionamiento. Su representación suele ser hexadecimal y para la separación de cada par de octetos se emplea el símbolo “:”. Un bloque abarca desde 0000 hasta FFFF.La función de la dirección IPv6 es exactamente la misma a su predecesor IPv4, pero dentro del protocolo IPv6.Está compuesta por 8 segmentos de 2 bytes cada uno, que suman un total de 128 bits, el equivalente a unos 3.4×1038 hosts direccionables. La ventaja con respecto a la dirección IPv4 es obvia en cuanto a su capacidad de direccionamiento.Existen tres formas de representar las direcciones IPv6 como strings de texto. · x:x:x:x:x:x:x:x donde cada x es el valor hexadecimal de 16 bits, de cada uno de los 8 campos que definen la dirección. No es necesario escribir los ceros a la izquierda de cada campo, pero al menos debe existir un número en cada campo.

11. Ejemplos:FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:32101080:0:0:0:8:800:200C:417A · Como será común utilizar esquemas de direccionamiento con largas cadenas de bits en cero, existe la posibilidad de usar sintacticamente :: para representarlos.El uso de :: indica uno o mas grupos de 16 bits de ceros. Dicho simbolo podrá aparecer una sola vez en cada dirección.Por ejemplo:1080:0:0:0:8:800:200C:417A unicastaddressFF01:0:0:0:0:0:0:101 multicastaddress0:0:0:0:0:0:0:1 loopbackaddress0:0:0:0:0:0:0:0 unspecifiedaddressespodrán ser representadas como:1080::8:800:200C:417A unicastaddressFF01::101 multicastaddress::1 loopbackaddress:: unspecifiedaddresses

12. · Para escenarios con nodos IPv4 e IPv6 es posible utilizar la siguiente sintaxis:x:x:x:x:x:x:d.d.d.d, donde x representan valores hexadecimales de las seis partes más significativas (de 16 bits cada una) que componen la dirección y las d, son valores decimales de los 4 partes menos significativas (de 8 bits cada una), de la representación estándar del formato de direcciones IPv4.Ejemplos:0:0:0:0:0:0:13.1.68.30:0:0:0:0:FFFF:129.144.52.38o en la forma comprimida::13.1.68.3::FFFF:129.144.52.38 Su representación suele ser hexadecimal y para la separación de cada par de octetos se emplea el símbolo “:”. Un bloque abarca desde 0000 hasta FFFF. Algunas reglas acerca de la representación de direcciones IPv6 son: · Los ceros iniciales, como en IPv4, se pueden obviar.Ejemplo: 2001:0123:0004:00ab:0cde:3403:0001:0063 -> 2001:123:4:ab:cde:3403:1:63. · Los bloques contiguos de ceros se pueden comprimir empleando “::”. Esta operación sólo se puede hacer una vez. · Ejemplo: 2001:0:0:0:0:0:0:4 -> 2001::4. · Ejemplo no válido: 2001:0:0:0:2:0:0:1 -> 2001::2::1 (debería ser 2001::2:0:0:1 ó 2001:0:0:0:2::1).

13. 4. 3 Partes de una dirección IPv6  • Una dirección IPv6 tiene un tamaño de 128 bits y se compone de ocho campos de 16 bits, cada uno de ellos unido por dos puntos. Cada campo debe contener un número hexadecimal, a diferencia de la notación decimal con puntos de las direcciones IPv4. En la figura siguiente, las equis representan números hexadecimales.Formato básico de las direcciones IPv6 Los tres campos que están más a la izquierda (48 bits) contienen el prefijo de sitio. El prefijo describe la topología pública que el ISP o el RIR (Regional Internet Registry, Registro Regional de Internet) suelen asignar al sitio.El campo siguiente lo ocupa el ID de subred de 16 bits que usted (u otro administrador) asigna al sitio. El ID de subred describe la topología privada, denominada también topología del sitio, porque es interna del sitio.

14. Los cuatro campos situados más a la derecha (64 bits) contienen el ID de interfaz, también denominado token. El ID de interfaz se configura automáticamente desde la direcciónMAC de interfaz o manualmente en formato EUI-64.Examine de nuevo la dirección 2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2bEn este ejemplo se muestran los 128 bits completos de una dirección IPv6. Los primeros 48 bits,2001:0db8:3c4d, contienen el prefijo de sitio y representan la topología pública. Los siguientes16 bits, 0015, contienen el ID de subred y representan la topología privada del sitio. Los 64 bits que están más a la derecha, 0000:0000:1a2f:1a2b, contienen el ID de interfaz.

15. 4.4 Abreviación de direcciones IPv6  • La mayoría de las direcciones IPv6 no llegan a alcanzar su tamaño máximo de 128 bits. Eso comporta la aparición de campos rellenados con ceros o que sólo contienen ceros.La arquitectura de direcciones IPv6 permite utilizar la notación de dos puntos consecutivos (: :) para representar campos contiguos de 16 bits de ceros. Por ejemplo, la dirección IPv6 de la

16. Figura 3–2 se puede abreviar reemplazando los dos campos contiguos de ceros del ID de interfaz por dos puntos. La dirección resultante es 2001:0db8:3c4d:0015::1a2f:1a2b. Otros campos de ceros pueden representarse como un único 0. Asimismo, puede omitir los ceros que aparezcan al inicio de un campo, como por ejemplo cambiar 0db8 por db8.Así pues, la dirección 2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b se puede abreviar en2001:db8:3c4d:15::1a2f:1a2b.La notación de los dos puntos consecutivos se puede emplear para reemplazar cualquier campo contiguo de ceros de la dirección IPv6.Por ejemplo, la dirección IPv62001:0db8:3c4d:0015:0000:d234::3eee:0000Se puede contraer en 2001:db8:3c4d:15:0:d234:3eee::.

17. 5. Paquete IPv6 • La cabecera se encuentra en los primeros 40 bytes del paquete, contiene las direcciones de origen y destino con 128 bits cada una, la versión 4 bits, la clase de tráfico 8 bits, etiqueta de flujo 20 bits, longitud del campo de datos 16 bits, cabecera siguiente 8 bits, y límite de saltos 8 bits. El protocolo IPv6 define un conjunto de encabezados, que se dividen en básicos y de extensión. La figura siguiente ilustra los campos que tiene un encabezado de IPv6 y el orden en que aparecen.

18. En la lista siguiente se describe la función de cada campo de encabezado: • Versión: número de versión de 4 bits del protocolo de Internet = 6. • Clase de tráfico: campo de clase de tráfico de 8 bits. • Etiqueta de flujo: campo de 20 bits. • Tamaño de carga útil: entero sin signo de 16 bits, que representa el resto del paquete que sigue al encabezado de IPv6, en octetos. • Encabezado siguiente: selector de 8 bits. Identifica el tipo de encabezado que va inmediatamente después del encabezado de IPv6. Emplea los mismos valores que el campo de protocolo IPv4.

19. Límite de salto: entero sin signo de 8 bits. Disminuye en uno cada nodo que reenvía el paquete. El paquete se desecha si el límite de salto se reduce a cero. • Dirección de origen: 128 bits. Dirección del remitente inicial del paquete. • Dirección de destino: 128 bits. Dirección del destinatario previsto del paquete. El destinatario previsto no es necesariamente el destinatario si existe un encabezado de encaminamiento opcional.