VINCULACIÓN TECNOLÓGICA

 

El direccionamiento internet protocol versión 6, IPv6

 

 

Heriberto Julio Mejía Flores*
(*), Licenciado en Informática, Docente Carrera de Electricidad, Facultad de Tecnología - UMSA.
Article History: Received 26 august 2015. Style revision: 10 september 2015. Accepted: 24 september 2015.

 

 

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Resumen

En el presente artículo, se considera el direccionamiento IPv6, la estructura que se utiliza en las actuales redes de computadoras tras el agotamiento de las direcciones IPv4 y la metodología básica de implementación entre routers y computadoras.

Palabras claves: IPv6. Direccionamiento. Cabecera. Estructura. Enrutamiento.

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Abstract

In this paper, consider IPv6 addressing structure used in computer networks today after the exhaustion of IPv4 addresses and the basic methodology of implementation between routers and computers.

Keywords: IPv6. Addresses. Header structure. Routing.

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Resumo

In this paper, consider IPv6 addressing structure used in computer networks today after the exhaustion of IPv4 addresses and the basic methodology of implementation in routers and computers.

Palavras-chave: IPv6. De endereçamento. Cabeçalho. Estrutura. Routing.

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INTRODUCCIÓN

La ubicación de direcciones de los diferentes dispositivos de redes de computadoras se protocoliza mediante las direcciones IP versión 4, sin embargo el crecimiento de las redes ha provocado el agotamiento de estas direcciones.

Actualmente la IANA y las RIRs Regional Internet Registry, ya no extienden direcciones IPv4. Similar agotamiento de direcciones también se tiene en los sistemas dominio como .org o .com y otros, que se solicitan a la ICANN (Internet Corporation for Asigned Names and Number). En su reemplazo, están otorgando registros IPv6, que tienen una capacidad de 3,4028236692093846346337460743177 x10 ³⁸ direcciones¹.

En consecuencia, en el presente artículo, se considera este direccionamiento de protocolo Internet IP² en su versión 6, la estructura que se utiliza en las actuales redes de computadoras y la metodología básica de implementación entre routers y computadoras.

 

DESARROLLO

Las direcciones IPv6 son hexadecimales³ y tienen 128 bits en 8 segmentos, 4 dígitos hexadecimales por segmento, siendo el digito hexadecimal de 4 bits. Cada segmento ocupa 16 bits, y su rango va de 0000 affff, a diferencia de IPv4, en IPv6 se utilizan dos puntos para separar cada octeto. Ver figura 1

•       Por ejemplo en Windows7, se realiza la asignación de forma manual mediante el comando netsh:

•       Para instalar en Windows Xp, se realiza también en la línea de comandos cmd, pero previamente se instala IPv6 con el comando ipv6 install, posteriormente se utiliza C:\> a netsh> y se configura como en Windows 7 las direcciones IPv6.

•      Examinar y analizar el direccionamiento IPv6 requiere el comando routeprint -6 y el uso de sniffers o analizadores de protocolo como wireshark. Figura 2.

•      Por ejemplo en la captura del paquete ICMPv6 la dirección de origen es: 2003:50:aa10:4243:221:6aff:fe2d:3b8e y la dirección destino es fe80::1, con el sniffer se puede analizar incluso los componentes internos.

•      Para verificar si IPv6 está instalado en una computadora Linux, se ejecuta en la terminal de comandos: Ping-c5::1 si la respuesta es # ping6 -c 5 ::1. Ver figura 3

La cabecera de IPv6

Criterios para resumir las direcciones IPv6

Los siguientes criterios y ejercicios están adaptados de las reglas de reducción IPv6 (Cisco Systems Network Academy, 2013. "Entendiendo IPv6 direccionamiento & Subredes"), sin embargo en este trabajo se considera que en lugar de denominarlas reglas, es más apropiados llamarles criterios, debido a que son guías y no una norma que deba aplicarse mecánicamente. El primer criterio consiste en omitir los ceros iníciales en cualquier segmento de 16 bits (no se los escribe si se encuentran a la izquierda)

EL segundo criterio se refiere a la posibilidad por única vez, de resumir una secuencia de ceros en uno o más segmentos de 16 bits, por doble dos puntos. Los ceros de los segmentos que resulten estar contiguos pueden ser reemplazados por dos ceros.

Los prefijos de red

Los prefijos son una representación de un rango de direcciones IPv6 consecutivas y la longitud del prefijo se puede expresar como la extensión de direcciones según (Odom, 2008). Complemento a la dirección IPv6 y separado por un carácter slash /, según la notación CIDR indicada en la RFC 4291. El prefijo se obtiene a través del conteo de bits.

Clases de direcciones IPv6

Entre las direcciones IPv6. Están las Unicast, MulticastyAnycast. Direcciones Unicast: Usadas para comunicaciones y entrega de paquetes uno a uno. Los paquetes son dirigidos y entregados a una sola interfaz. Cada dirección es asignada a una interfaz. Existen diversas direcciones Unicast: Global Unicast. Link local. Loopback. Unspecified. Unique local. Embebedded.

Asignación de Direcciones IPv6

Se requiere que cada interfaz tenga un identificador, es decir un ID de 64 bits. Existen dos formas de asignación de direcciones IPv6 (Gerómetra, 2012):

El Prefijo /112, es un caso especial de la formación de sub redes, y es cuando se ejecuta en la frontera dentro del nibble. Número formado por 4 bits. Generar subredes en la frontera de los nibble (4 bits), es sencillo /64, /68, /72, etc. Solo se tiene que incrementar en 1 número hexadecimal.

Otro caso surge, cuando se desea formar sub redes dentro de un nibble:

•       El esquema muestra el formato para determinar sub redes, los bits se encuentran en el bit 70, sin embargo estos se encuentran entre los bits 68 y 72, estando dentro de un nibble, para determinar la red se debe trabajar dentro de este número hexadecimal.

•       De los 4 bits que componen el hexadecimal enmarcado, los dos bits de mayor peso pertenecen a la porción de la sub red, y los dos últimos son de la porción de host. Considerando que cada hexadecimal está conformado por 4 bits, la primera red empezaría en 0000 y la subsiguiente en 0100, la razón es que en los dos primero bits que pertenecen a la porción de sub red hacen un conteo normal, es decir 00, 01, 10, 11 y los otros dos bits de la porción de host se mantienen, sin conteo como unos pivotes, es decir en 00.

Direcciones de enlace local

Dentro de Unicast, está Globlal Unicast (análogas a direcciones IP públicas) y link local (análogas a IP privadas), estas últimas sólo funcionan en la red y no pueden ser enrutadas. Comienzan en valores (Hex) y continúan con un valor entre 8 y B (hexadecimal). El rango en link local empieza en FE80::/10 hasta FEBF::/10.

•       Las direcciones de enlace local son utilizadas para la comunicación entre los dispositivos dentro del enlace privado (dentro de una red privada), por lo tanto no es enrutable fuera de la red y sin conexión a internet, además cada interface IPv6 debe tener mínimamente una dirección de enlace local. En este proceso de comunicación un host usa direcciones de enlace local para comunicarse en la red antes de obtener una dirección IPv6 global de unicast, otra característica de estas direcciones es que son direcciones independientes del ISP (Hagen, 2014).

Interface EUI-64 ID

EL EUI-64 es un estándar que forma una dirección IPv6 de una dirección de MAC de una computadora. El procedimiento se realiza de la siguiente manera:

Otras direcciones Unicast especiales

•       Dirección Loopback 0:0:0::0:0:0 expresada comúnmente como ::1, su función es el envió de datagramas a la dirección para formar un lazo de retorno. La no especificada o Unspecified (::), compuesta por ceros 0:0:0:0:0:0:0:0, se utiliza en el campo de origen de un datagrama que es enviado para configurar la dirección IP. La Unique local (FC00::/7, FDFF::/7) y la embebida ipv4 (::80).

Direcciones Anycast:

•       Las direcciones Anycast son designadas para proveer redundancia y balanceo de carga en situaciones donde múltiples host o enrutadores proveen el mismo servicio. Se usan para descubrir direcciones Unicast, dentro de una red en lugar de utilizar Broadcast. Requiere 64 bits de interface de identificador en el formato EUI-64, el formato general de direcciones es:

Las Direcciones Multicast

•      Identifican a un grupo de interfaces, va de un nodo a todos los miembros de un grupo definido. El tráfico que va a una dirección es enviada a un grupo de dirección al mismo tiempo. Un ejemplo de direcciones Multicast es la dirección: FF01:0:0:0:0:0:0:1.

•      Hay dos tipos de direcciones multicast. Las primeras direcciones son las denominadas Asignadas, siendo estas FF00::/8 y son usadas para los protocolos UDP en la transmisión de streaming de video.

•      El otro tipo de direcciones son las de nodo solicitado, siendo este tipo de direcciones FF02::1:FF00:0000/104.

Las direcciones de nodo solicitado Multicast

Conectividad básica de direcciones IPv6

 

CONCLUSIONES

•       El presente estudio mostró que el IPv6 es la solución actual frente al agotamiento de direcciones IPv4. Esta nueva versión del protocolo IP pondrá fin a la escasez de dominios web. Por otra parte el protocolo IPv6 no solo cumple las funciones de direcciones de su predecesor sino que las mejora, e incluso proveerá mayor cantidad de direcciones.

•       La Internet está atravesando por un proceso de transición que impulsará un cambio de tecnología, y el ajuste de la configuración de la mayoría de los equipos del mundo.

•       Debe buscarse la concientización del gobierno, de la mayoría de los profesionales y de las empresas proveedores como ENTEL, TIGO, VIVA, COTAS, COMTECO etc., sobre la necesidad de transición a IPv6, debido a que actualmente son pocos los esfuerzos de las proveedores de empresas, siendo solamente COMTECO la única proveedora que lidera el cambio hacia al nuevo sistema de direcciones en nuestro país.

 

NOTAS

¹  La capacidad de direcciones IPv6, es de 2¹²⁸ = 340 x 10³⁶. En consecuencia, el número de direcciones por cada micrómetro cuadrado de la superficie de la tierra, puede contener 5000 direcciones únicas.

²  El Protocolo de Internet (IP) es el soporte lógico básico empleado para controlar este sistema de redes. Protocolo especifico para establecer cómo las computadoras de puerta encaminan la información desde el ordenador emisor hasta el ordenador receptor.

³  Relativo al sistema de numeración posicional que tiene como base el 16 (hexadecimal). Por convención para su escritura se toma a parte de los diez dígitos decimales, las seis primeras letras del alfabeto latino para suplir los dígitos faltantes. El conjunto de símbolos es el siguiente:

S = {0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; A; B; C; D; E; F} Donde: A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14 y F = 15.

 

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

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