| IPv6 | |
|---|---|
| Nombre | Protocolo de Internet versión 6 |
| Nivel (según el modelo OSI ) | la red |
| Familia | TCP/IP |
| Creado en | 1996 |
| Puerto/ID | No |
| Propósito del protocolo | Direccionamiento |
| Especificación | RFC 8200 |
| Implementaciones principales (clientes) | implementaciones de la pila TCP/IP en Microsoft Windows , Linux y BSD |
| Implementaciones principales ( servidores ) | implementaciones de la pila TCP/IP en Windows , Linux y BSD |
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IPv6 ( English Internet Protocol version 6 ) es una nueva versión del protocolo de Internet ( IP ), diseñada para resolver los problemas que la versión anterior ( IPv4 ) encontró al usarlo en Internet , debido a una serie de cambios fundamentales. El protocolo fue desarrollado por el IETF . Una dirección IPv6 tiene una longitud de 128 bits , a diferencia de una dirección IPv4 que tiene una longitud de 32 bits.
A fines de 2012, la participación de IPv6 en el tráfico de red era de alrededor del 5 % [1] . Para finales de 2013 se esperaba un crecimiento del 3% [2] . Según las estadísticas de Google de enero de 2020, la participación de IPv6 en el tráfico de red fue de alrededor del 30 %. [3] En Rusia, el uso comercial por parte de los operadores de telecomunicaciones es pequeño (no más del 4,5 % del tráfico). Los servidores DNS de muchos registradores de dominios y proveedores de alojamiento rusos utilizan IPv6.
Después de que se agote el espacio de direcciones en IPv4, se utilizarán dos pilas de protocolos , IPv6 e IPv4, en paralelo ( ing. dual stack ), con un aumento gradual en la proporción de tráfico IPv6 en comparación con IPv4. Esta situación será posible debido a la presencia de una gran cantidad de dispositivos, incluidos los heredados que no admiten IPv6 y requieren una conversión especial para funcionar con dispositivos que solo usan IPv6.
A fines de la década de 1980, se hizo evidente la necesidad de desarrollar formas de conservar el espacio de direcciones de Internet. A principios de la década de 1990 , a pesar de la introducción del direccionamiento sin clase , quedó claro que esto no era suficiente para evitar el agotamiento de las direcciones y que se necesitaban más cambios en la infraestructura de Internet. A principios de 1992, aparecieron varias propuestas y, a fines de 1992, el IETF anunció un concurso de grupos de trabajo para crear el protocolo de Internet de próxima generación ( ing. IP Next Generation - IPng). El 25 de julio de 1994, el IETF aprobó el modelo IPng, con la formación de varios grupos de trabajo IPng. En 1996, se emitieron una serie de RFC que definían la versión 6 del Protocolo de Internet, comenzando con RFC 1883 .
El IETF ha asignado la versión 6 al nuevo protocolo, ya que la versión 5 se asignó previamente a un protocolo experimental para transmisión de video y audio.
Las estimaciones del tiempo que tardan las direcciones IPv4 en agotarse variaron completamente en la década de 2000 . Entonces, en 2003, el director de APNIC , Paul Wilson ( Ing. Paul Wilson ), dijo que, según la tasa de implementación de Internet en ese momento, habría suficiente espacio de direcciones libre para una o dos décadas. En septiembre de 2005, Cisco Systems estimó que el conjunto de direcciones disponibles duraría entre 4 y 5 años.
El 3 de febrero de 2011 , IANA distribuyó los últimos cinco bloques de IPv4 /8 a los registradores regionales de Internet . En este punto, se esperaba que el suministro total de bloques de direcciones gratuitos en los registradores regionales de Internet ( RIR ) se agotara en un período de seis meses ( APNIC ) a cinco años ( AfriNIC ) [4] .
A partir de septiembre de 2015, todos los registradores regionales excepto AfriNIC han anunciado que se han quedado sin bloques de direcciones IPv4 libres totales y están limitando la emisión de nuevos rangos de direcciones; ARIN anunció el agotamiento total de las direcciones IPv4 libres, y para el resto de los registradores se prevé este momento a partir de 2017 . La asignación de direcciones IPv4 en Europa, Asia y América Latina (registradores APNIC , RIPE NCC y LACNIC ) continúa en bloques /22 (1024 direcciones cada uno) [5] [6]
El 8 de junio de 2011 fue el Día Internacional de IPv6, un evento para probar la preparación de la comunidad global de Internet para la transición de IPv4 a IPv6, en el que las empresas participantes agregaron registros de IPv6 a sus sitios durante un día. La prueba fue exitosa, los datos acumulados serán analizados y tenidos en cuenta en la posterior implementación del protocolo y para la elaboración de recomendaciones.
La traducción a IPv6 comenzó a realizarse dentro de Google desde 2008 . La prueba de IPv6 se considera exitosa [7] . El 6 de junio de 2012 fue el lanzamiento mundial de IPv6 [8] . Los ISP habilitarán IPv6 para al menos el 1% de sus usuarios ( AT &T , Comcast , Free Telecom Internode KDDI , Time Warner Cable , ya se han suscrito ) Los fabricantes de equipos de red habilitan IPv6 como configuración predeterminada en los enrutadores (Cisco, D-Link ). Las empresas web habilitarán IPv6 en sus sitios principales (Google, Facebook , Microsoft Bing , Yahoo ), y algunas también están migrando redes corporativas a IPv6. La especificación del estándar de red móvil LTE especifica el soporte obligatorio del protocolo IPv6.
A veces se afirma que el nuevo protocolo puede proporcionar hasta 5·10 28 direcciones para cada habitante de la Tierra. Se introdujo un espacio de direcciones tan grande por el bien de las direcciones jerárquicas (esto simplifica el enrutamiento). Sin embargo, el mayor espacio de direcciones hará que NAT sea innecesaria. El uso clásico de IPv6 (sobre la red /64 por suscriptor; solo se utiliza el direccionamiento unicast) brindará la posibilidad de utilizar más de 300 millones de direcciones IP por habitante de la Tierra.
Las características que complican el trabajo de los enrutadores se han eliminado de IPv6:
A pesar del mayor tamaño de la dirección IPv6 en comparación con la versión anterior del protocolo (16 bytes en lugar de 4), el encabezado del paquete era solo el doble de largo: de 20 a 40 bytes.
Mejoras de IPv6 sobre IPv4:
Cuando se inicializa una interfaz de red, se le asigna una dirección IPv6 local, que consiste en el prefijo fe80::/10 y el identificador de la interfaz ubicado en la parte inferior de la dirección. El identificador de interfaz suele ser el identificador único extendido EUI-64 de 64 bits , a menudo asociado con una dirección MAC . La dirección local solo es válida dentro del segmento de red de la capa de enlace y se utiliza para intercambiar paquetes de información ICMPv6 .
Para configurar otras direcciones, un host puede solicitar información de configuración de red de los enrutadores enviando un mensaje ICMPv6 "Solicitud de enrutador" a la dirección de multidifusión de los enrutadores. Los enrutadores que reciben este mensaje responden con un mensaje de "Anuncio de enrutador" ICMPv6, que puede contener información sobre el prefijo de red, la dirección de la puerta de enlace , las direcciones recursivas del servidor DNS [9] , la MTU y muchos otros parámetros. Al combinar el prefijo de red y la ID de la interfaz, el nodo obtiene una nueva dirección. Para proteger los datos personales, el identificador de interfaz se puede reemplazar con un número pseudoaleatorio.
Para un mayor control administrativo, se puede usar DHCPv6 , lo que permite que el administrador del enrutador asigne una dirección específica a un host.
Para los proveedores, se puede utilizar la función de delegación de prefijo del cliente, que permite al cliente simplemente cambiar de proveedor a proveedor, sin cambiar ninguna configuración.
La introducción del campo “Stream Label” en el protocolo IPv6 permite simplificar significativamente el procedimiento de enrutamiento de un flujo homogéneo de paquetes. Un flujo es una secuencia de paquetes enviados desde un remitente a un destino específico. Se supone que todos los paquetes de un flujo determinado deben someterse a cierto procesamiento. La naturaleza de este procesamiento se especifica mediante encabezados adicionales.
Se permiten múltiples flujos entre el remitente y el receptor. El nodo emisor asigna la etiqueta de flujo generando un número pseudoaleatorio de 20 bits. Todos los paquetes del mismo flujo deben tener los mismos encabezados procesados por el enrutador .
Al recibir el primer paquete con una etiqueta de flujo, el enrutador analiza encabezados adicionales, realiza las funciones prescritas por estos encabezados y almacena los resultados del procesamiento (dirección del siguiente salto, opciones de encabezado de salto, reubicación de direcciones en el encabezado de enrutamiento, etc.) en un caché local . La clave para tal entrada es una combinación de dirección de origen y etiqueta de transmisión. Los paquetes subsiguientes con la misma combinación de dirección de origen y etiqueta de flujo se procesan utilizando información de caché sin un análisis detallado de todos los campos de encabezado.
La vida útil de una entrada de caché no supera los 6 segundos, incluso si continúan llegando paquetes de este flujo. Cuando se restablece la entrada de caché y se recibe el siguiente paquete de flujo, el paquete se procesa en el modo normal y se forma una nueva entrada de caché para él. El host de origen puede definir explícitamente la duración de la secuencia especificada mediante el protocolo de control o las opciones de encabezado de salto, y puede ser superior a 6 segundos.
La seguridad en el protocolo IPv6 se realiza mediante el protocolo IPsec , cuyo soporte es obligatorio para esta versión del protocolo.
Los enrutadores priorizan los paquetes en función de los primeros seis bits del campo Clase de tráfico . Los tres primeros bits definen la clase de tráfico, los bits restantes definen la prioridad de borrado. Cuanto mayor sea el valor de prioridad, mayor será la prioridad del paquete.
Los desarrolladores de IPv6 recomiendan usar los siguientes códigos de clase de tráfico para ciertas categorías de aplicaciones:
| Clase de tráfico | Objetivo |
|---|---|
| 0 | Tráfico no caracterizado |
| una | Tráfico de relleno (noticias de la red) |
| 2 | Tráfico de información no esencial (e-mail) |
| 3 | Reservar |
| cuatro | Tráfico esencial ( FTP , HTTP , NFS ) |
| 5 | Reservar |
| 6 | Tráfico interactivo ( Telnet , X-terminal , SSH ) |
| 7 | Gestión de tráfico ( información de enrutamiento , SNMP ) |
A diferencia de SSL y TLS , el protocolo IPsec le permite cifrar cualquier dato (incluido UDP ) sin necesidad de ningún soporte del software de la aplicación .
Existen diferentes tipos de direcciones IPv6: unicast ( Unicast ), multicast ( Anycast ) y multicast ( Multicast ).
Las direcciones Unicast son bien conocidas por todos. Un paquete enviado a tal dirección llega exactamente a la interfaz correspondiente a esa dirección.
Las direcciones Anycast son sintácticamente indistinguibles de las direcciones Unicast, pero se dirigen a un grupo de interfaces. Un paquete destinado a tal dirección irá a la interfaz más cercana (según la métrica del enrutador). Las direcciones Anycast solo pueden ser utilizadas por enrutadores.
Las direcciones de multidifusión identifican un grupo de interfaces. Un paquete enviado a esa dirección llegará a todas las interfaces asociadas con el grupo de multidifusión.
Las direcciones de difusión IPv4 (normalmente xxx.xxx.xxx.255) se expresan como direcciones de multidifusión IPv6. Las direcciones de subred IPv6 extremas (por ejemplo, xxxx: xxxx: xxxx: xxxx:0:0:0:0 y xxxx: xxxx: xxxx: xxxx: ffff: ffff: ffff: ffff para la subred /64) son direcciones completas y se puede usar indistintamente con el resto.
Los grupos de dígitos en una dirección están separados por dos puntos (por ejemplo, fe80:0:0:0:200:f8ff: fe21:67cf). Se pueden omitir los ceros iniciales insignificantes en los grupos. Se puede omitir una gran cantidad de grupos nulos usando dos puntos dobles (fe80::200:f8ff: fe21:67cf). Dicho pase debe ser el único en la dirección.
Corresponde a direcciones IPv4 públicas. Pueden estar en cualquier rango desocupado. Actualmente, los RIR asignan un bloque de direcciones 2000::/3 (de 2000:: a 3FFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF) [10] .
Corresponde a direcciones IPv4 autoconfiguradas utilizando el protocolo APIPA . A partir de FE80:.
Usó:
RFC 4193 , corresponden a direcciones IP internas, que en IPv4 eran 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 y 192.168.0.0/16. Comience con los dígitos FCxx: y FDxx:.
Las direcciones de multidifusión son de dos tipos:
Los paquetes consisten en la información de control necesaria para entregar el paquete a su destino y la carga útil que se enviará. La información de control se divide en una contenida en el encabezado fijo principal y otra contenida en uno de los encabezados adicionales opcionales. La carga útil suele ser un datagrama o un fragmento de protocolo de capa de transporte superior , pero también puede ser datos de capa de red (por ejemplo , ICMPv6 , OSPF ).
Los paquetes IPv6 generalmente se transmiten mediante protocolos de capa de enlace, como Ethernet , que encapsula cada paquete en una trama . Pero un paquete IPv6 se puede transmitir utilizando un protocolo de tunelización de nivel superior , como 6to4 o Teredo .
Las direcciones IPv6 se muestran como ocho números hexadecimales de cuatro dígitos (es decir, grupos de cuatro caracteres) separados por dos puntos. Ejemplo de dirección:
2001:0db8:11a3:09d7:1f34:8a2e:07a0:765dSi dos o más grupos en una fila son iguales a 0000, entonces se pueden omitir y reemplazar con dos puntos dobles (::). Se pueden omitir los ceros iniciales insignificantes en los grupos. Por ejemplo, 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:ae21:ad12 se puede acortar a 2001:db8::ae21:ad12, o 0000:0000:0000:0000:0000:0000:ae21:ad12 se puede acortar a ::ae21:ad12. Los 2 grupos nulos separados no se pueden reducir debido a la ambigüedad.
También hay una notación especial para escribir IPv4 incorporado y mapeado a IPv6. En él se sustituyen los 2 últimos grupos de caracteres por una dirección IPv4 en su formato. Ejemplo:
::ffff:192.0.2.1Cuando utilice una dirección IPv6 en una URL , debe encerrar la dirección entre corchetes:
http://[2001:0db8:11a3:09d7:1f34:8a2e:07a0:765d]/Si necesita especificar el puerto, se escribe después de los corchetes:
http://[2001:0db8:11a3:09d7:1f34:8a2e:07a0:765d]:8080/| dirección IPv6 | Longitud del prefijo (bits) | Descripción | notas |
|---|---|---|---|
| :: | 128 | — | ver 0.0.0.0 en IPv4 |
| ::una | 128 | dirección de bucle invertido | ver 127.0.0.0/8 en IPv4 |
| ::xx.xx.xx.xx | 96 | IPv4 integrado | Los 32 bits inferiores son la dirección IPv4 . También llamada dirección IPv6 compatible con IPv4 . En desuso y ya no se usa. |
| ::ffff:xx.xx.xx.xx | 96 | Dirección IPv4 asignada a IPv6 | Los 32 bits inferiores son la dirección IPv4 para hosts que no son IPv6. |
| 64:ff9b:: | 96 | NAT64 | Reservado para el acceso desde una subred IPv6 a una red IPv4 pública a través del mecanismo de traducción NAT64 [13] [14] |
| 2001:: | 32 | Teredo | Reservado para túneles Teredo en RFC 4380 |
| 2001:db8:: | 32 | Documentación | Reservado para ejemplos de documentación en RFC 3849 |
| 2002:: | dieciséis | 6 a 4 | Reservado para túneles 6to4 en RFC 3056 |
| fe80::-febf:: | diez | enlace-local [15] [16] | Analógico 169.254.0.0/16 en IPv4 |
| fec0::-feff:: | diez | local del sitio
|
Marcado como obsoleto en RFC 3879 (similar a las redes internas 10.0.0.0/8; 172.16.0.0/12; 192.168.0.0/16) |
| fc00:: | 7 | Unidifusión local única | Sitio reemplazado RFC 4193 local |
| ff00:: | ocho | multidifusión | RFC 3513 |
| Principal | |
|---|---|
| Implementación |
|
| Migración de IPv4 a IPv6 |
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| Protocolos relacionados |
|
| Protocolos TCP /IP básicos por capas del modelo OSI | |
|---|---|
| Físico | |
| canalizado | |
| la red | |
| Transporte | |
| sesión | |
| Representación | |
| Aplicado | |
| Otro aplicado | |
| Lista de puertos TCP y UDP | |