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Los motivos de IPv6

Por:

Ing. Carlos Antonio Leal Saballos

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Agenda

• Los motivos de IPv6

• Características principales de IPv6

• Breve reseña histórica de IPv6

• Especificaciones técnicas de IPv6

• Direcciones y direccionamiento en IPv6

• Autoconfiguración en IPv6

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Los motivos de IPv6

• Motivo Principal:

– Limitado espacio de direcciones.

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Los motivos de IPv6 • Población mundial en 2013:

– Mas de 7 mil millones de personas

• IPv4 tiene un espacio de direcciones de: – 32 bits, es decir, 232 (4,294,967,296).

– Imposible asignar un IP a cada persona, vehículo, teléfono, PDA, etcétera.

• El espacio de IPv6 en cambio, es: 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 – 340 sixtillones de direcciones

– 3.4 × 1020 (340 trillones de) direcciones por cada pulgada cuadrada de la superficie de La Tierra.

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Los motivos de IPv6 • ¿Por qué IPv4 tiene un espacio de direcciones tan pequeño?

– El protocolo no fue inventado en 2011, nació a principios de los 70.

– El concepto de red de computadoras era incipiente.

– En esta época Internet “No existe”

– Eran unos cuantos privilegiados los que usaban computadoras

– La gente pensó durante mucho tiempo así: “640 Kbps. de memoria han de ser suficientes para cualquier usuario”, Bill Gates, Presidente de Microsoft 1981

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Los motivos de IPv6 • Estado actual de las direcciones IPv4

Según http://portalipv6.lacnic.net/

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Los motivos de IPv6

Muchos Gadgets

necesitan número IP

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Características principales de IPv6 • Mayor espacio de direcciones.

• “Plug & Play”: Autoconfiguración.

• Seguridad intrínseca en el núcleo del protocolo (IPsec).

• Calidad de Servicio (QoS) y Clase de Servicio (CoS).

• Multicast: Envío de UN mismo paquete a un grupo de receptores.

• Anycast: Envío de UN paquete a UN receptor dentro de UN grupo.

• Paquetes IP eficientes y extensibles, sin que haya fragmentación en los routers.

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Características principales de IPv6

• Posibilidad de paquetes con carga útil (datos) de más de 65.535

bytes.

• Enrutado más eficiente en el backbone de la red, debido a una

jerarquía de direccionamiento basada en la agregación.

• Renumeración y “multi-homing”, que facilita el cambio de

proveedor de servicios.

• Características de movilidad.

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Breve reseña histórica de IPv6 • Tres fases de IPv4 a IPv6

– 1992 – TUBA • Implementación de mecanismos para usar TCP y UDP sobre mayores direcciones.

• Se emplea ISO CLNP (Connection-Less Network Protocol, “protocolo de redes sin conexión”).

• Se descarta.

– 1993 – SIPP • Proyecto “Simple IP Plus”.

• Mezcla de SIP y PIP (dos tentativas anteriores para sustituir IPv4).

• Direcciones de 64 bits.

– 1994 – IPng • Se adopta SIPP.

• Se cambia el tamaño de las direcciones a 128 bits.

• Se renombra como IPv6.

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Breve reseña histórica de IPv6

• Fases adicionales, muy significativa:

– 1999: Constitución oficial del “IPv6 Forum” o Foro

IPv6, en un plazo de tan solo seis meses, fomenta un

importantísimo crecimiento respecto del fomento,

promoción, uso y aplicación del protocolo.

– 2007: LACNIC inicia campaña de capacitación en

latinoamérica relacionada con IPv6.

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Especificaciones técnicas de IPv6

• Protocolo sencillo y al mismo tiempo extremadamente

consistente y escalable.

• Apto para ser soportado por plataformas existentes

• Uso concurrente con IPv4: No es necesario realizar un

cambio “instantáneo en una fecha X”, sino que el cambio

es transparente.

• Los equipos actuales, pueden manejar perfectamente

ambos protocolos sin mayor problema

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• Cabecera IPv6

Especificaciones técnicas de IPv6

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Diferencias entre IPv4 e IPv6 IPv4 IPv6

Longitud de dirección 32 bits (4 bytes) 128 bits (16 bytes)

Soporte IPSec Opcional Requerido

Protocolo ARP Por broadcast resuelve direcciones IPv4 con direcciones

MAC

Reemplazado con mensajes multicast de solicitud de vecino

NDP (Neighbor Discovery Protocol)

Protocolo ICMP Gestión local de membresía de grupos IGMP reemplazado con mensajes MLD (Multicast Listener

Discovert)

ICMP router discovery Determina la dirección IPv4 del default gateway Reemplazado con IPv6 router solicitation y router

advertisiment messager

Dirección de broadcast Envía tráfico a toda la red Utiliza un scope link-local all-nodes multicast address en

lugar de broadcast

Envía un mensaje multicast de uno a muchos, mucho más

eficiente

Configuración Manual o DHCP No requiere configuración manual o DHCP (las opciones

están disponibles pero no es necesario usarlas)

Registro de recursos Registro A en DNS Registro AAAA en DNS

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Implementación de IPv6 GNU/Linux

• Es nativo en el kernel desde hace tanto

tiempo que ya casi nadie lo recuerda

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Implementación de IPv6 en tecnologías Microsoft

• Los productos de Microsoft que soportan IPv6 son: – Windows Server 2003 y familia – no viene instalado de forma

predeterminada

– IPv6 para Windows XP SP1 y superior – no viene instalado de forma predeterminada

– Windows Server 2008 – ya viene instalado de forma predeterminada

– Windows Server 2012 – ya viene instalado de forma predeterminada

– Windows Vista - ya viene instalado de forma predeterminada

– Windows 7 - ya viene instalado de forma predeterminada

– Windows 8 - ya viene instalado de forma predeterminada

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Prefijos IPv6 • Los prefijos en IPv6 son la parte derecha de una dirección IP en

IPv6

• Prefijo es la parte de la dirección que indica los bits que tienen valores fijos o los bits del prefijo de subred – Formato: Dirección / Notación de la longitud del prefijo

Ejemplo: • 21DA:D3::/48

• 21DA:D3:0:2F3B::/64

• No más máscaras de subred en IPv6, solo notación de longitud de prefijo es soportado

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Prefijos IPv6

• Tipos de comunicación

– Unicast

– Multicast

– Anycast

– No hay broadcast, ahora se utiliza multicast

(Link-local scope a todos los nodos FF02::1)

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Espacio de direccionamiento de

IPv6 • Ejemplo de direcciones IP en forma binaria

• La dirección de 128 bits dividida en 8 grupos de 16 bits

• Cada bloque es convertido a un número en hexadecimal

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Espacio de direccionamiento de

IPv6 • Suprimiendo ceros:

– Ejemplo 1

– Ejemplo 2

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Tipo de direccionamiento unicast de

IPv6 • Direcciones unicast globales

– Las direcciones unicast globales son el equivalente a las direcciones públicas en IPv4

– Porción fija 001 – para una red global los bits de orden mayor son 001.

– El prefijo para asignaciones globales es 2000::/3

– Cada vez que nos encontramos con una red 2000 es una red global

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Tipo de direccionamiento unicast de

IPv6 • Direcciones Link-Local

– Las direcciones link-local son el equivalente a las direcciones APIPA (Automatic Private IP Address) de IPv4 169.254.0.0/16

– Funcionan para comunicarse localmente

– Los primeros 10 bits son siempre fijos

– Las direcciones link-local siempre inician con FE80, con el identificador de interface de 64 bits, el prefijo para link local es siempre FE80::/64.

– Un router IPv6 nunca re-envía tráfico link-local más allá del link

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Tipo de direccionamiento unicast de

IPv6 • Direcciones Site-Local

– Las direcciones site-local son el equivalente a las direcciones privadas IPv4 (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16)

– Los primeros 10 bits son siempre fijos para direcciones site-local (FEC0::/10)

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Direcciones asignadas a host y

routers • Host y routers IPv6 típicamente se les asigna las direcciones IP:

– Una dirección link-local para cada interface

– Direcciones unicast adicionales por cada interface • Puede ser direcciones site-local

• Una o múltiples direcciones globales

– La dirección loopback ::1

• A los routers se les asigna una dirección anycast para cada subred

• Los routers pueden distribuir información de redes a los equipos para establecer la estructura de direccionamiento en la red

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Identificadores de zonas

(en Windows) • Identifica una porción conectada de una red que tiene un ámbito especificado

• En otras palabras no es más que el identificador de la interface

Dirección%Id_de_Zona

Las direcciones link-local pueden ser reusadas en otros links, por lo que se hace necesario el identificador para evitar ambigüedades

Netsh interface ipv6 show interface

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Autoconfiguración de dirección en IPv6

• El equipo deduce su configuración link-local de acuerdo a la configuración existen en sus vecinos o en los equipos alrededor del equipo

• Verificar si existen conflictos en la red utilizando neighbor solicitacitation (verificando que el número ip no esté en uso)

• El equipo busca routers cercanos que entiendan IPv6 para poder extraer su configuración

• El router envía la información y agrega los prefijos a los equipos para que puedan comunicarse

• Si no está disponible se pude utilizar DHCP con soporte para IPv6

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Muchas Gracias