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Lo que todo el mundo debería saber sobre IPv6

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Por qué es necesario utilizar IPv6

El protocolo de red IPv6 está diseñado para ser el sucesor de IPv4. IPv6 cuenta con un mayor espacio de direcciones de 128 bits, que quiere decir esto, que proporciona 340 sextillones de direcciones (eso es el numero 340 seguido de 36 ceros). El protocolo IPv6 es algo más que una mera dirección más extensa. Al comienzo del desarrollo de IPv6 como el sucesor de IPv4, el IETF utilizó está oportunidad para corregir las limitaciones que tiene IPv4 e incluir mejoras adicionales.

El factor motivador para la migración a IPv6 fue el agotamiento del espacio de direcciones IPv4. Debido al aumento de las conexiones a Internet en Asia, África y otras regiones del mundo, las direcciones IPv4 ya no son suficientes para asumir este crecimiento. Diversas proyecciones muestran que entre 2015 y 2020 las direcciones IPv4 de los cinco RIR  se habrán agotado. Para ese momento las restantes direcciones IPv4 habrán sido asignadas a los ISP (Proveedores de Servicios de Internet, por sus siglas en inglés).

IPv4 cuenta con un máximo teórico de 4300 millones de direcciones. Un factor determinante para retardar el agotamiento de IPv4 fueron las direcciones privadas junto a la traducción de direcciones de red (NAT del inglés Network Address Translation).

Internet de las cosas

Actualmente; Internet es diferente a lo fue en las ultimas décadas. Hoy en día, Internet no es solo correo electrónico, páginas Web y la transferencia de archivos entre ordenadores. Internet esta evolucionando y convirtiéndose en el Internet de las cosas. A Internet no solo serán Pcs, tablet PC y smartphones los únicos dispositivos que accedan. Nos dirigimos a un futuro en que los dispositivos que estarán preparados para acceder a Internet irán desde automóviles, dispositivos biomédicos, electrodoméstico y ecosistemas naturales.

Coexistencia entre IPv4 e IPv6

No hay una fecha concreta para realizar la transición a IPv6, pero en un futuro cercano coexistirán IPv4 e IPv6. El IETF ha creado diversos protocolos y herramientas para ayudar a los administradores de red a realizar la migración de las redes a IPv6. Estás técnicas de migración se dividen es tres categorías:

  • Dual-stack: está técnica permite una coexistencia de IPv4 e IPv6 en la misma red. Estos dispositivos dual-stack ejecutan stack de protocolos IPv4 e IPv6 simultáneamente.
  • Tunneling: este método transporta paquetes IPv6 a través de redes IPv4. El paquete IPv6 se encapsula dentro de un paquete IPv4, de forma similar a lo sucede con otros tipos de datos.
  • Traducción: la traducción de direcciones de red 64 (NAT64) permite a los dispositivos con IPv6 habilitado puedan comunicarse con dispositivos con IPv4 habilitado mediante una técnica de traducción similar a la NAT para IPv4. Los paquetes IPv6 se traducen en un paquete IPv4, y viceversa.

El sistema de numeración hexadecimal

A diferencia de las direcciones IPv4, expresadas en notación decimal punteada, las direcciones IPv6 se representan con valores hexadecimales.

El método hexadecimal (“Hex”) es una manera conveniente de representar los valores binarios. Así como el sistema decimal esta basado en un sistema de numeración de base diez y el binario en un sistema de base dos, el sistema hexadecimal se basa en un sistema de base dieciséis.

Un sistema de base 16 utiliza los números del 0 al 9 y las letras de la A a la F. En este sistema existen 16 combinaciones distintas de cuatro bits, de 0000 a 1111. El sistema hexadecimal de 16 dígitos, cuatro bits cualesquiera se pueden representar con un único valor hexadecimal, es el sistema numérico perfecto para usar.

Representación de los valores hexadecimales

Habitualmente, el formato de texto de los valores hexadecimales se representa mediante el valor precedido de 0x, por ejemplo, 0x53, o un subíndice de 16, con una menor frecuencia se puede indicar con un H al final del texto, por ejemplo 53H.

Debido a que en el lenguaje de programación o línea de comandos los textos de subíndices no son reconocidos, la representación de los valores hexadecimales es precedida por el valor “0x” (cero X).

Como se representan las direcciones IPv6

Las direcciones IPv6 se escriben con un a cadena de valores hexadecimales que tienen una longitud de 128 bits.

Cuatro bits son representados por un único dígito hexadecimal, cuenta con un total de 32 valores hexadecimales. En las direcciones IPv6 no se distinguen entre mayúsculas y minúsculas, por lo que una dirección se puede escribir tanto con mayúsculas como con minúsculas.

Que es el formato preferido

El formato preferido de una dirección IPv6 es cuando están representados todos los valores de la dirección, esto quiere decir que se escribe utilizando 32 dígitos hexadecimales. Un formato preferido para una dirección de IPv6 seria x:x:x:x:x:x:x:x, donde cada “x” representa un valor hexadecimal. En IPv4 al hacer referencia a los 8 bits se utiliza el termino “octeto”, en IPv6 se usa el termino no oficial de “hexteto”, que hace referencia a un segmento de 16 bits o cuatro valores hexadecimales. Cada “x” representa un único hexteto, 16 bits o cuatro dígitos hexadecimales.

Esto no quiere decir que sea necesario escribir los 32 dígito de la dirección, hay dos reglas que permiten comprimir las direcciones IPv6.

1ª regla: Omisión de ceros iniciales

La primera regla permite la reducción la notación de direcciones IPv6 omitiendo cualquier 0 (cero) inicial en cualquier sección de 16 bits o hexteto. Por ejemplo:

  • 02CB puede representarse como 2CB
  • 07E0 puede representarse como 7E0
  • 00B0 puede representarse como B0

Esta regla solo se puede aplicar a los ceros iniciales, y NO para los ceros finales; si no la dirección sería ambigua. Por lo que un hexteto “ADC” podría ser tanto “0ADC” como “ADC0”.

2ª regla: Omisión de los segmentos compuestos por todos ceros

La segunda regla permite reducir la notación de direcciones IPv6. Esto se hace reemplazando cualquier cadena única y continua de uno o más segmentos de 16 bits (hextetos) compuestos por ceros, estos se pueden sustituir por dos puntos dobles (::).

Los dos puntos dobles (::) solo es posible utilizarlos una vez dentro de una dirección, de lo contrario, nos encontraríamos con más de una dirección posible. Cuando utilizamos esta técnica con la de omisión de ceros iniciales es posible reducir la notación de direcciones IPv6 de manera considerable. Esto es conocido como “formato comprimido”.

Formato preferido:

4572:0BC6:0000:4444:0000:0000:0000:0500

Sin 0 inicial:

4572:BC6:0:4444:0:0:0:500

Comprimida:

4572:BC6:0:4444::500

Dirección incorrecta:

4572:0BC6::4444::0500

Expansiones posibles de direcciones comprimidas ambiguas:

4572:0BC6:0000:4444:0000: 0000::0500

4572:0BC6::4444:0000:0000:0000:0500

4572:0BC6:0000:0000:4444:0000:0000:0500

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