Técnicas

En el caso de IPv4, las direcciones IPv4 tienen una longitud de 32 bits, y se escriben de forma literal como 4 números decimales de 8 bits cada uno (valor de 0 a 255), separados por “.”, lo que implica un máximo de 232 direcciones, es decir, 4.294.967.296 posibles direcciones (unos cuatro mil millones, menos de una por cada habitante del planeta).

En cambio, en IPv6 las direcciones tienen una longitud de 128 bits, y se escriben de forma literal como 8 bloques números hexadecimales de 16 bits cada uno (valor de 0000 a FFFF), separados por “:”, lo que implica un máximo de 2128 direcciones, es decir, 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 posibles direcciones únicas (unos 340 sextillones).

Ejemplo de dirección IPv6: 2001:0DB8:1234:5678:ABCD:EF00:0000:0009

Direcciones públicas en el ámbito IPv4 son las direcciones válidas en Internet, provenientes del repositorio central de Internet Assigned Numbers Authority (IANA), y asignadas por los RIR (Regional Internet Registries) a Internet Service Providers (ISP) y otras organizaciones, y de éstos finalmente a los usuarios.

El concepto de dirección global en IPv6 es equivalente al de dirección pública en IPv4. Dado que en IPv6 hay direcciones más que suficientes, no son necesarias direcciones privadas ni NAT como en el caso de IPv4.

Dado el agotamiento de las direcciones IPv4, se decidió que algunos grupos de direcciones se utilizasen libremente en redes privadas no conectadas a Internet. La RFC 1918 establece que el espacio de direccionamiento privado es:

• 10.0.0.0-10.255.255.255(10/8)
• 172.16.0.0-172.31.255.255(172.16/12)
• 192.168.0.0-192.168.255.255(192.168/16)

NAT o Network Address Translation (traducción de direcciones de red), es un mecanismo que se utilizó para retrasar el agotamiento de direcciones IPv4. Consiste en que una red con múltiples direcciones privadas utiliza únicamente una o varias direcciones públicas, realizando una traducción entre ellas con lo que se consigue el efecto de “multiplicar” las direcciones. Sin embargo, tiene el inconveniente de que se transforman las direcciones y por tanto se pierde uno de los principios básicos de Internet que es la posibilidad de conexiones directas extremo-a-extremo, y por tanto impidiendo también la seguridad extremo-a-extremo, al mismo tiempo que se dificulta la creación de aplicaciones, se incrementa su complejidad y la de la Red, y por tanto también su coste.

DHCP (Dynamic Host ConfigurationProtocol o protocolo de configuración dinámica de hosts), es un protocolo que permite a los clientes de una red obtener de forma automática los parámetros para su configuración. Se utiliza también para compartir direcciones de forma dinámica en una red de un ISP, y por tanto para que en un momento dado haya más clientes que direcciones disponibles, siempre y cuando no estén todos ellos simultáneamente conectados. Generalmente éste es el mecanismo que implica que en las conexiones a Internet de banda ancha, tengamos direcciones dinámicas.

El nombre inicial a la solución del agotamiento de direcciones IPv4 fue IP nextgeneration (IPng, siguiente generación de IP). Una vez escogida la solución que se consideró mas apropiada entre las diferentes versiones, dado que la misma utilizaba el código de versión 6, se renombró a IPv6

Obviamente la principal ventaja de IPv6 es su escalabilidad, dado que el número de direcciones que permite hace prácticamente imposible su agotamiento. Así se permite una organización más jerárquica y estructurada de la red. Al diseñar el protocolo se ha aprovechado el mayor numero de bits para funcionalidades como autoconfiguración (plug-and-play, sin estado, sin servidor) y privacidad. Al haber suficientes direcciones, se ha incorporado como obligatorio el protocolo de seguridad IPsec (el mismo que en IPv4) dado que se necesita NAT y por tanto se puede utilizar seguridad extremo-a-extremo.

Pero además, el rediseño ha permitido también simplificar el protocolo, hacer que sea más eficaz su procesado por los nodos y por la propia red. También se han mejorado características como movilidad y multidifusión (multicast), así como soporte para nuevos mecanismos de calidad de servicio (aún por desarrollar).

Por último, uno de los aspectos mas importantes de cara al futuro es su extensibilidad. IPv6 ha sido diseñado para crecer si fuera preciso.

No debieran de utilizarse, dado que el único motivo para usarlas en IPv4 es la escasez de las mismas. Los usuarios, ya sean corporativos o residenciales, han de recibir direcciones IPv6 de forma estática.

En IPv4 un usuario recibía una única dirección IPv4 pública, que normalmente gestionaba el router/NAT, dada la escasez de las mismas. Como este no es un problema en IPv6, se ha determinado que los usuarios, independientemente de que sean empresas o usuarios residenciales, reciban una gran cantidad de direcciones, concretamente lo que se denomina un prefijo /48. De este modo cada usuario puede organizar su red en un gran número de subredes (16 bits, lo que implica 65.535 subredes), que facilitan el uso automático de las mismas para nuevos servicios y aplicaciones. Cada una de dichas subredes tiene una longitud de 64 bits, es decir, de nuevo un número mas que suficiente de direcciones, para cualquier función que podamos imaginar.

La dirección IPv6 se comporta como dos partes de 64 bits cada una. Los 64 bits de mayor peso los constituyen los 48 bits que entrega el proveedor de acceso o administrador de la red, y a continuación los 16 bits que indican la subred concreta. Los 64 bits de menor peso se configuran automáticamente por medio del identificador de interfaz, aunque también pueden ser configurados de forma manual, o con otros mecanismos si así se prefiere.

Es uno de los aspectos más interesantes de IPv6, especialmente para usuarios sin conocimientos, pero también para redes corporativas. Permite que cuando un dispositivo se conecta a una red, aunque en la misma no haya servidores ni routers o encaminadores, pueda configurarse por sí solo, sin necesidad de una configuración realizada manualmente por el usuario, de forma que puede establecer comunicación con el resto de dispositivos en dicha red. Además si se modifica la red, bien porque cambia ésta o bien porque el dispositivo se mueve a otra red, se produce una re-configuración automática.

Se trata de un identificador de 64 bits, que de forma automática se calcula a partir de la dirección MAC (dirección de hardware de la tarjeta de red), aunque puede ser configurado por otros métodos, y permite identificar un dispositivo concreto dentro de cada subred.

El protocolo de seguridad IPsec (Internet Protocol security) se utiliza tanto en IPv4 como en IPv6.

No obstante, IPsec es obligatorio en IPv6, con lo cual siempre está presente, mientras que en IPv4 es opcional. Adicionalmente, en IPv6 se puede utilizar seguridad extremo-a-extremo, lo cual no siempre es posible en IPv4 pues NAT lo impide. En consecuencia, se puede afirmar que las redes IPv6 son con carácter general más seguras que las IPv4.

Por otro lado, se puede afirmar que IPv6, si se configura adecuadamente la red, ofrece mejor protección frente a posibles ataques de denegación de servicio denominados “por fuerza bruta”. Se trata de ataques que intentan rastrear todas las direcciones disponibles en una red. En el caso de una red IPv4 donde lo habitual es que tengan 255 direcciones, este rastreo solo supone unos 5 minutos. El hecho de que una red IPv6 tenga tantas direcciones, implica que cada subred tarda en rastrearse 5,3 billones de años, y además, como cada usuario tiene 65.535 subredes, dicho rastreo se hace casi imposible.

Del mismo modo, los protocolos de calidad de servicio en IPv6 son los mismos, en la actualidad, que en IPv4. Sí es cierto que en la cabecera de IPv6, hay un nuevo campo, que se denomina “Etiqueta de flujo”, y que a corto plazo podría permitir el desarrollo de nuevos modelos de clasificación de flujos de tráfico, pero no es una realidad en la actualidad, pues depende también de que los operadores decidan desplegarlo en sus redes.

El IETF (Internet Engineering Task Force o Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet), casi en paralelo con el desarrollo de IPv6, diseñó el primer protocolo de difusión de audio y video (streaming), al que se le asignó el código de versión 5. No tiene nada que ver con IPv6 y no se llego a desplegar comercialmente.