Especificación del IPv6

La versión 6 del Protocolo Internet (IPv6) comenzó su proceso de normalización en sustitución de la actual versión 4 del IP descrita en el RFC 791 (Norma) debido al agotamiento del número limitado de direcciones del Protocolo IPv4 ya previsto en la década de 1990. Hasta el momento actual se han aplicado distintas técnicas para retrasar ese agotamiento, tales como el protocolo de Encaminamiento entre dominios sin clase (CIDR), la Traducción de dirección de red (NAT) y la Conmutación por etiquetas multiprotocolo (MPLS). El Grupo de Trabajo del IETF sobre el IP de próxima generación (IPNG) elaboró la RFC 2460 sobre el IPv6 (proyecto de norma).

El actual Protocolo IPv4 soporta hasta 4.000 millones de direcciones con un espacio de 32 bits para cada una. Si bien cuatro mil millones de direcciones es una cifra muy superior a los 2.500 millones que se estima utilizan varios cientos de millones de usuarios de Internet, en la práctica el número que soporta el Protocolo IPv4 es mucho menor. Ello se debe al uso ineficiente de las direcciones que se asignan en bloques regionales, registrándose una asignación excesiva en algunas zonas del mundo y prácticamente un agotamiento de ellas en otras (por ejemplo, Asia, Europa y América Latina). Con la tasa actual de eficiencia del 60% las direcciones IP se agotarán en algún momento en el futuro. El formato de direcciones IP de 128 bits da lugar a 340.232.366.920.938.463.374.607.431.768.211.456 direcciones IP (340 duodecillones), suficiente para asignar una dirección a cada grano de arena sobre la Tierra. En la Figura 1 se presenta el formato de encabezamiento del Protocolo IPv6.

Figura 1 – Formato de encabezamiento IPv6

Además de su gama de direcciones de 128 bits, la serie de protocolos TCP-UDP/IPv6 ofrece nuevas propiedades que incluyen, entre otras, su seguridad y movilidad obligatorias, la sencillez de sus aplicaciones de administración y auto-configuración, calidad de servicio incorporada y encaminamiento y robustez más escalables. Algunas de estas propiedades se incorporaron tardíamente al Protocolo IPv4, con diversas limitaciones y escasa funcionalidad.

La tecnología inalámbrica será la que tendrá mayor impacto sobre el Protocolo IP. El próximo sistema 3G hará un uso mucho mayor del Protocolo IP que las anteriores generaciones de sistemas radioeléctricos celulares. Hasta ahora el Protocolo IP se había utilizado como un accesorio de las redes celulares; en un futuro no muy distante las redes celulares se orientarán a la transmisión de datos pues la voz se considerará como otra sesión IP dentro de la red. El desarrollo de nuevos protocolos radioeléctricos como el 802.11B (Ethernet inalámbrica), junto con nuevas interfaces cableadas en serie como la IEEE 1394 (Firewire), crearán la oportunidad para que los productos de consumo necesariamente deban contar con una dirección IP para conectarse a la red.

Direccionamiento IPv6

En la RFC 2373 se describe la arquitectura del direccionamiento en el Protocolo IPv6. Su ventaja sobre la del Protocolo IPv4 radica principalmente en la longitud de la dirección. Mientras que las direcciones de 32 bits del IPv4 pueden dividirse en dos o tres partes variables (el identificador de red, el identificador de nodo y, en ocasiones, el identificador de subred), las direcciones de 128 bits del Protocolo IPv6 pueden soportar distintos campos dentro de cada dirección.

Representación de la dirección IPv6

Existen tres formas convencionales de representar las direcciones IPv6 como cadenas de texto. La forma preferida es x:x:x:x:x:x:x:x, donde las 'x' representan los valores hexadecimales de las ocho partes de 16 bits de cada dirección; sin embargo, hay determinados estilos de dirección IPv6 que pueden contener extensas cadenas de cero bits que pueden representarse como "::" La tercera alternativa consiste en un medio mixto formado por IPv4 y IPv6 y representado como x: x:x:x:x:x:d.d.d.d, donde las 'x' representan los valores hexadecimales de las seis partes de 16 bits más representativas de la dirección, en tanto que las 'd' son los valores decimales de sus cuatro partes de 8 bits menos representativas (representación típica del Protocolo IPv4).

Tipos de direcciones IPv6

En el Protocolo IPv6 hay tres tipos de direcciones (unidifusión, anycast (difusión en cualquier dirección) y multidifusión), y todas ellas se asignan a interfaces, no a nodos:

Las direcciones para unidifusión especifican una única interfaz IPv6. Un nodo puede tener más de una interfaz de red IPv6. Las direcciones para unidifusión pueden considerarse como campos de 128 bits que identifican una interfaz en particular. Sin embargo, los datos que se incluyen en el campo de la dirección pueden analizarse sintácticamente como piezas de información más pequeñas, aunque una vez reunida toda la información el resultado será un campo de 128 bits que identifica una interfaz de nodo.

Las direcciones IPv6 anycast son las que se asignan a una o más interfaces de la red (que en general pertenecen a nodos diferentes) y su propiedad es que un paquete de datos enviado a una dirección anycast se encamina a la interfaz “más próxima” que tenga esa dirección, de acuerdo con la medida de distancia de los protocolos de encaminamiento. Puede suceder que nodos múltiples compartan la misma dirección anycast como si fuera una dirección de multidifusión. Sin embargo, solamente uno de esos nodos recibirá un datagrama que se envíe a una dirección anycast.

Tanto las direcciones de multidifusión como las de radiodifusión se utilizan en redes locales como Ethernet, donde todos los nodos pueden detectar todas las transmisiones que circulen por el cable. No obstante, la multidifusión en IP es más compleja porque no todos los paquetes se encaminan a todos los nodos que forman parte de la red, sino solamente a los miembros del grupo de multidifusión. Cuando un nodo se suscribe como abonado a una dirección de multidifusión, anuncia su deseo de ser miembro y cualquier portadora local se suscribirá por cuenta de ese nodo.

Oscar Avellaneda
Presidente
Grupo de Trabajo sobre Tecnología
CCP.I
e.mail: avellaneda.oscar@ic.gc.ca

 

Información adicional: Información extraida de la Carpeta Técnica 1 "Redes de Próxima Generación - Visión general de Normas"..