IP version 6

Jurhianne Giselle Gómez Rivera

Contenido

El protocolo Internet versión 6 (IPv6) es una nueva versión de IP (Internet Protocol), la cual esta definida en el RFC 2460 y diseñada para reemplazar a la versión 4 (IPv4) la cual es la que esta en uso en este momento.

Que es?

IPv4 permite 4.294.967.296 (232) direcciones de red diferentes, pero actual mente este numero es muy pequeño para el crecimiento que esta teniendo la nueva tecnología que necesita una conexión a internet por ejemplo los computadores, vehículos, teléfono, etc.

En cambio, IPv6 admite 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2128 ) de direcciones —cerca de 340 trillones de direcciones por cada pulgada cuadrada de la superficie de La Tierra.

Diferencias

La primera versión usada públicamente del protocolo Internet, fue la versión 4 (IPv4), la cual da aproximadamente 4 mil millones de direcciones (232).

En la década de los 80s el uso de IPv4 la cual se basaba en TCP/IP, se vio una necesidad de desarrollar métodos para conservar el espacio de direcciones.

Orígenes

Las tablas de enrutamiento, están creciendo demasiado y se están convirtiendo inmanejables.

Desempeño insuficiente en la gestión de direcciones y la autenticación de visitantes en el IP móvil

IPv4 exige la definición de un nuevo protocolo IP

En 1992 la IETF (Internet Engineering Task Force) creo grupos de trabajo de "IP de próxima generación" ("IP Next Generation") o (IPng). Pero hasta 1996 se publico varios RFCs definiendo IPv6 en el RFC2460.

IPng no pudo usar la versión número 5 (IPv5) como sucesor de IPv4, ya que ésta había sido asignada a un protocolo experimental orientado al flujo de streaming que intentaba soportar voz, video y audio.

Un grupo creado por IETF dio un pronostico que entre el 2005 y el 2011 se agotarían totalmente las direcciones IP. Aunque el uso de diversos metodos para aliviar esta situacion como son CIDR (Classless Inter ), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), NAT

La mayoría de los protocolos de transporte -y aplicación- necesitan pocos o ningún cambio para operar sobre IPv6

Las excepciones son los protocolos de aplicación que integran direcciones de capa de red, como FTP o NTPv3.

IPv6 especifica un nuevo formato de paquete con el fin de disminuir el procesamiento del encabezado de paquetes.

Cambios y Características

Mayor capacidad de direccionamiento ya que paso de 32 bits a 128 bits, se espera que esta nueva estructura sirva por los siguientes 30 años.

Una subred en IPv6 es de 264 (máscara de subred de 64-bit), el cuadrado del tamaño de la Internet IPv4 entera.

Un mecanismo para la configuración automática de interfaces de red

Apoyo para la encapsulación de sí mismo y otros protocolos

 Clase de servicio que distingue tipos de datos

 Mejor soporte multicast routing (con preferencia a la radiodifusión)

Incorporado en la autenticación y el cifrado

Encabezado de IPv6

IPv6 IPv4

Longitud 40 bytes 20 bytes

Direcciones (origen/destino)

16 bytes c/u 4 bytes c/u

Información de control

8 bytes 12 bytes

Datos de opción

Eliminación de la mayoría de los paquetes

posible

Vers: (4-bit) número de versión: 6.  Traffic Class: (8-bit) clase de valor: da una cierta

prioridad para el tráfico que generan  Flow label: (20-bit):es una serie de paquetes

relacionados desde un origen a un destino que requiere un tipo particular de manipulación por los routers intermedios

Payload lenght: Longitud del paquete en bytes, es un entero sin signo de 16 bits. Si la longitud es mayor que 64 KB, este campo es 0 y el encabezado de la opción (Jumbo Payload) da la verdadera longitud. Si hay cabeceras de extensión, su tamaño también va en este campo

Next header: (8bits) Indica el tipo de encabezado siguiente de la cabecera IP básica. Se puede indicar una opción de encabezado IP o un protocolo de capa superior. 

41 Encabezado 45 Protocolo de enrutamiento de Interdomain

46 Protocolo de recursos de reserva58 IPv6 paquetes ICMP

Los siguientes valores son todos los encabezados de la extensión:

0 hop-by-Hop Opciones de cabecera

TIPO: XX (2 bits), muestra cómo un nodo IPv6 que

no reconoce la opción en caso de que el tratamiento de:

0 Saltar la opción y continuar.1 Deseche el paquete en silencio.2 Deseche el paquete y lo comunique al

remitente con un mensaje ICMP de tipo no reconocido.

3 Deseche el paquete y lo comunique al remitente con un mensaje ICMP de tipo no reconocido a menos que la dirección de destino es una dirección de multidifusión.

Y Si se establece, este bit indica que el valor de la opción puede cambiar en el camino. Si este bit está establecido, la opción de todo el campo de datos está excluido de los cálculos realizados en la integridad del paquete.

zzzzz Los bits restantes definir la opción:0 Pad1: usadas para el relleno de un solo byte 1 PadN: Una opción en el formato TLV (Tipo-longitud-valor). El byte de

longitud da el número de bytes de relleno.

194 Longitud Jumbo de carga útil: se utiliza para indicar un paquete con un tamaño de Payload lenght de más de 65.535 bytes, pero no va el tamaño den encabezado base

Longitud: La longitud del campo de valor de la opción en bytes.Valor: El valor de la opción. Esto depende del tipo.

43 enrutamiento de la Cabecera IPv6

Siguiente hdr Longitud Hdr: longitud del encabezado, sin

incluir los primeros 8 bytes. Tipo: Tipo de ruta de cabecera. Actualmente,

esto sólo puede tener el valor 0, es decir, estricta / fuente ruta libre.

Address left: Número de nodos restantes en la lista antes de llegar al destino final.

Address 1 .. n: una serie de direcciones IPv6 de 16 bytes que conforman la ruta de origen

44 Fragmento de cabecera IPv6

El nodo de origen determina la unidad de transmisión máxima o MTU de una ruta de acceso antes de enviar un paquete.

Nxt hdr El tipo de encabezado siguiente. Reservados (8-bits); inicializado a cero para

la transmisión e ignorado en la recepción. Desplazamiento del fragmento: Un entero

sin signo de 13 bits da el desplazamiento, en unidades de 8 bytes, de los siguientes datos con respecto al comienzo de los datos originales antes de que fuera fragmentado.

M: Si se establece esta bandera, indica que este no es el último fragmento.

Fragmento de identificación es un identificador inequívoco para identificar fragmentos del mismo datagrama. 

50 Carga de seguridad encapsuladora El encapsulado Security Payload (ESP) es

una cabecera de extensión especial, ya que pueden aparecer en cualquier parte de un paquete entre el encabezado de base y la capa superior de protocolo. Todos los datos después de la cabecera ESP está codificada

51 IPv6 cabecera de autenticaciónEl encabezado de autenticación se utiliza para asegurar que un paquete recibido no ha sido alterado en tránsito y que realmente vino de la fuente real. 

59 un encabezado Siguiente60 Opciones de Destino de cabecera

Hop limit: se mide en numero de saltos y no en el numero de segundos que el paquete ha pasado en la cola.

Dirección de origen: una dirección de 128-bit.

Dirección de destino: una dirección de 128-bit. 

Encabezados de extension

Encabezados de

extensión múltiple

La longitud de cada encabezado varia según su tipo, pero esta longitud siempre es un múltiplo de 8 bytes

Un tipo de cabecera de extensión solo puede aparecer una vez en cada paquete.

El nodo origen debe generar los encabezados de extensión en un orden especifico.

Los Routers solo miran los encabezados de hop by hop y routing information.

Tipo de servicio: (8-bits) se maneja como etiquetas de flujo, es decir permite especificar una cierta prioridad para el tráfico que generan. ◦ DSCP :Punto de código de servicios diferenciados (6

bits) Proporciona uncódigo para marcar el comportamiento por salto para un paquete.

◦ REC congestión explícita de notificación (2 bits) Permite configurar los routers para las indicaciones de la congestión en lugar de simplemente dejar caer los paquetes. Esto evita los retrasos en las retransmisiones, al tiempo que permite la gestión de colas activo.

Campos que no tienen equivalente en IPv6

Identificación, banderas fragmentación y offset del fragmento

Check sum: IPv6 utiliza una cabecera opcional de autenticación que se puede utilizar como garantía de integridad. TCP y UDP tienen una pseudo cabecera que realizan esta función, es decir que en IPv4 se realiza doble comprobación. ICMP, IGMP, y cualquier otro protocolo que no usan una pseudo cabecera IP sobre IPv4 utiliza una pseudo cabecera IPv6 en sus sumas de comprobación.

Opciones: Todos los valores opcionales asociados con los paquetes IPv6 se encuentran en las cabeceras de extensión.

La dirección IPv6 proporciona flexibilidad y escalabilidad: Permite subredes de múltiples niveles y la asignación

de una red troncal global para una subred dentro de una organización individual

Se mejora la escalabilidad y la eficiencia de multidifusión a través de restricciones ámbito de aplicación.

 Añade una nueva dirección para los clústeres de nodo de servidor, donde un servidor puede responder a una solicitud de un grupo de nodos.

 El gran espacio de direcciones IPv6 se organiza en una estructura jerárquica para reducir el tamaño de las tablas de enrutamiento.

Direccionamiento IPv6

Las direcciones IPv6 se representan forma de ocho números hexadecimales dividido por dos puntos, por ejemplo:

FE80: 0000:0000:0000:0001:0800:23 E: F5DB FE80: 0:0:0:1:800:23 E7: F5DB FE80:: 1:800:23 E7: F5DB

El uso de dos puntos dobles solo se pueden utilizar una vez en la notación de una dirección IPv6. Si hay más grupos de todos los ceros que no son consecutivos, sólo uno puede ser sustituido por el doble dos puntos, los demás tienen que tenerse en cuenta como 0.

 Dirección compatible con IPv4 (:: <IPv4_address>): se utilizan cuando el tráfico IPv6 debe ser canalizado a través de las redes IPv4. El punto final de estos túneles puede ser anfitriones (túnel automático) o enrutadores (configurado un túnel).direcciones compatibles con IPv4 se forman mediante la colocación de 96 bits de cero frente a una dirección IPv4 válida de 32-bit. Por ejemplo, la dirección 1.2.3.4 (hexagonal 01.02.03.04) se convierte en:: 0102:0304

Dirección IPv4-asignada (:: FFFF: <IPv4_address>): Las direcciones de este tipo se utilizan cuando un host IPv6 necesita comunicarse con un host IPv4. Ej dirección de destino :: FFFF: 0102:0304.

:: La dirección con todo ceros se utiliza para indicar la ausencia de dirección, y no se asigna ningún nodo.

::1 es una dirección que corresponde con 127.0.0.1 de IPv4. No puede asignarse a ninguna interfaz física.

::1.2.3.4  dirección IPv4 compatible se usa como un mecanismo de transición IPv4/IPv6. Es un mecanismo que no se usa.

fe80::v El prefijo de enlace local  específica que la dirección sólo es válida en el enlace físico local.

fec0:: específica que la dirección sólo es válida dentro de una organización local.

ff00:: El prefijo de multicast. Se usa para las direcciones multicast.

no existen las direcciones de difusión en IPv6, pero se puede hacer por medio de  multicast FF01::1, denominada todos los nodos 

ICMP es el encargado de realizar tareas como informe de errores y el descubrimiento de ruta, ademas ICMPv6 lleva a cabo las tareas de transmisión de información de multidifusión a un grupo, Anteriormente realizada por el protocolo IGMP .

resolución de la dirección, realizada antes por ARP

Los mensaje ICMPv6 tiene una cabecera de extensión. La cabecera ICMPv6 se identifica por un valor Cabecera Siguiente de 58.

Funcionamiento de ICMP en IPv6

Type tiene 2 clases de mensaje ICMPv6. el mensaje de error que puede ser un valor de 0 a 127. y el mensaje de Información que puede ser un valor entre 128 a 255.

Código Varía según el tipo de mensaje. Checksum Se utiliza para detectar error de datos

en el mensaje ICMPv6 y partes de la cabecera IPv6.

Los nodos solo-IPv4 no son capaces de comunicarse directamente con los nodos IPv6, y necesitarán ayuda de un intermediario; vea Mecanismos de Transición más adelante

Debido a que las cabeceras de los paquetes IPv4 e IPv6 son significativamente distintas, los dos protocolos no son interoperables

Desventajas

http://es.wikipedia.org/wiki/Ipv6 TCP/IP tutorial and technical Overview www.IPv6.org

Referencias