Documento Generalidades de IPv6
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Aplicacion en .NET: Convertir IPv4 a IPv6 y binario
jueves, 19 de noviembre de 2009
miércoles, 18 de noviembre de 2009
DNS
[2] El almacenamiento actual de direcciones de Internet en el Sistema de Nombres de Dominio (Domain Name System o DNS) de IPv4 no se puede extender fácilmente para que soporte direcciones IPv6 de 128 bits, ya que las aplicaciones asumen que a las consultas de direcciones se retornan solamente direcciones IPv4 de 32 bits; esto actualizado en el documento RFC1886.
[5] Resuelve el nombre de un host a una dirección IP y provee también resolución inversa.
[1] Las extensiones han sido diseñadas para ser compatibles con las aplicaciones existentes y con las implementaciones del propio DNS. El problema de DNS esta en que al realizar una consulta, las aplicaciones asumen que se les devolverá una dirección de 32 bits (IPv4).
Para poder almacenar las direcciones IPv6 se definieron las siguientes extensiones:
a) Un nuevo tipo de registro, el registro AAAA (con un valor de tipo 28, decimal). Se usa para almacenar direcciones IPv6, porque las extensiones están diseñadas para ser compatibles con implementaciones de DNS existentes. [2]
b) Un nuevo dominio para soportar búsquedas basadas en direcciones IPv6. Este dominio es IP6.INT. Su representación se realiza en orden inverso de la dirección, separando los nibbles (hexadecimal) por puntos, seguidos de “.IP6.IMT”.[1]
Ejemplo:
La búsqueda inversa de la dirección 4321:0:1:2:3:4:567:89ab, sería:
b.a.9.8.7.6.5.0.4.0.0.0.3.0.0.0.2.0.0.0.1.0.0.0.0.0.0.0.1.2.3.4.IP6.INT
c) Redefinición de las consultas existentes, que localizan direcciones IPv4, para que puedan también procesar direcciones IPv6. Esto incluye todas las consultas lógicas (NS, MX, MB).[2]
[2] http://www.rau.edu.uy/ipv6/queesipv6.htm
[5] http://lacnic.net/documentos/ipv6tour2008/costarica/IPv6_en_Windows.pdf
[1] http://www.cu.ipv6tf.org/pdf/Tutorial%20de%20IPV6.pdf
[5] Resuelve el nombre de un host a una dirección IP y provee también resolución inversa.
[1] Las extensiones han sido diseñadas para ser compatibles con las aplicaciones existentes y con las implementaciones del propio DNS. El problema de DNS esta en que al realizar una consulta, las aplicaciones asumen que se les devolverá una dirección de 32 bits (IPv4).
Para poder almacenar las direcciones IPv6 se definieron las siguientes extensiones:
a) Un nuevo tipo de registro, el registro AAAA (con un valor de tipo 28, decimal). Se usa para almacenar direcciones IPv6, porque las extensiones están diseñadas para ser compatibles con implementaciones de DNS existentes. [2]
b) Un nuevo dominio para soportar búsquedas basadas en direcciones IPv6. Este dominio es IP6.INT. Su representación se realiza en orden inverso de la dirección, separando los nibbles (hexadecimal) por puntos, seguidos de “.IP6.IMT”.[1]
Ejemplo:
La búsqueda inversa de la dirección 4321:0:1:2:3:4:567:89ab, sería:
b.a.9.8.7.6.5.0.4.0.0.0.3.0.0.0.2.0.0.0.1.0.0.0.0.0.0.0.1.2.3.4.IP6.INT
c) Redefinición de las consultas existentes, que localizan direcciones IPv4, para que puedan también procesar direcciones IPv6. Esto incluye todas las consultas lógicas (NS, MX, MB).[2]
[2] http://www.rau.edu.uy/ipv6/queesipv6.htm
[5] http://lacnic.net/documentos/ipv6tour2008/costarica/IPv6_en_Windows.pdf
[1] http://www.cu.ipv6tf.org/pdf/Tutorial%20de%20IPV6.pdf
ICMP v6
[14] Protocolo de Mensajes de Control de Internet Versión 6
IPv6 realiza algunos cambios al protocolo de mensaje de control de Internet (ICMP) usado en IPv4. El protocolo que resulta es el protocolo ICMPv6, cuyo valor en el campo SIGUIENTE ENCABEZADO de IPv6 es 58.
El formato general de los mensajes ICMPv6, utilizados por IPv6 para reportar errores generados durante el procesamiento de los paquetes y realizar diagnósticos relativos a la capa de Internet como ping. Cada uno de los mensajes ICMPv6 esta precedido por un encabezado IPv6 y cero o más encabezados de extensión IPv6. A continuación se muestra el formato general de un mensaje ICMPv6:
[1] El campo tipo indica el tipo de mensaje y su valor determina el formato del resto de la cabecera. El campo código depende del tipo de mensaje y se emplea para crear un nivel adicional de jerarquía para la clasificación del mensaje. El campo suma de verificación permite detectar errores en el mensaje ICMPv6.
[14] Los mensajes ICMPv6 se agrupan en dos clases: mensajes de error y mensajes informativos. Los mensajes de error tienen cero en el bit de mayor orden en el campo tipo, por lo que sus valores se sitúan entre 0 y 127. Los valores de los mensajes informativos varían entre 128 y 255.
Los mensajes definidos por la especificación básica se muestran en la tabla:
IPv6 realiza algunos cambios al protocolo de mensaje de control de Internet (ICMP) usado en IPv4. El protocolo que resulta es el protocolo ICMPv6, cuyo valor en el campo SIGUIENTE ENCABEZADO de IPv6 es 58.
El formato general de los mensajes ICMPv6, utilizados por IPv6 para reportar errores generados durante el procesamiento de los paquetes y realizar diagnósticos relativos a la capa de Internet como ping. Cada uno de los mensajes ICMPv6 esta precedido por un encabezado IPv6 y cero o más encabezados de extensión IPv6. A continuación se muestra el formato general de un mensaje ICMPv6:
[1] El campo tipo indica el tipo de mensaje y su valor determina el formato del resto de la cabecera. El campo código depende del tipo de mensaje y se emplea para crear un nivel adicional de jerarquía para la clasificación del mensaje. El campo suma de verificación permite detectar errores en el mensaje ICMPv6.
[14] Los mensajes ICMPv6 se agrupan en dos clases: mensajes de error y mensajes informativos. Los mensajes de error tienen cero en el bit de mayor orden en el campo tipo, por lo que sus valores se sitúan entre 0 y 127. Los valores de los mensajes informativos varían entre 128 y 255.
Los mensajes definidos por la especificación básica se muestran en la tabla:
Los mensajes ICMP pueden estar sujetos a varios ataques, entre los que se encuentran los siguientes:
* Los mensajes ICMP pueden estar sujetos a acciones intencionales para causar que el receptor piense que el mensaje viene de una fuente diferente al mensaje original. La protección contra este ataque puede lograrse aplicando el mecanismo de autenticación IPv6 en el mensaje ICMP.
* Los mensajes ICMP pueden estar sujetos a acciones intencionales para causar que el mensaje o la respuesta vaya a un destino diferente que la intención del mensaje original.
El cálculo de la suma de verificación ICMP proporciona un mecanismo de protección en contra de los cambios hechos por interceptores en las direcciones fuente y destino del paquete IP que transporta el mensaje, el campo suma de verificación ICMP proporcionado es protegido en contra de los cambios por autenticación o encriptación del mensaje ICMP.
* Los mensajes ICMP pueden estar sujetos a cambios en los campos de mensajes, o carga útil. La autenticación o encriptación del mensaje ICMP es una protección en contra de tales acciones.
* Los mensajes ICMP pueden ser usados como intento para ejecutar ataques de negación de servicio enviando paquetes IP erróneos en forma consecutiva.
* Los mensajes ICMP pueden estar sujetos a acciones intencionales para causar que el receptor piense que el mensaje viene de una fuente diferente al mensaje original. La protección contra este ataque puede lograrse aplicando el mecanismo de autenticación IPv6 en el mensaje ICMP.
* Los mensajes ICMP pueden estar sujetos a acciones intencionales para causar que el mensaje o la respuesta vaya a un destino diferente que la intención del mensaje original.
El cálculo de la suma de verificación ICMP proporciona un mecanismo de protección en contra de los cambios hechos por interceptores en las direcciones fuente y destino del paquete IP que transporta el mensaje, el campo suma de verificación ICMP proporcionado es protegido en contra de los cambios por autenticación o encriptación del mensaje ICMP.
* Los mensajes ICMP pueden estar sujetos a cambios en los campos de mensajes, o carga útil. La autenticación o encriptación del mensaje ICMP es una protección en contra de tales acciones.
* Los mensajes ICMP pueden ser usados como intento para ejecutar ataques de negación de servicio enviando paquetes IP erróneos en forma consecutiva.
[14] http://mixtli.utm.mx/~resdi/materias/IPv6.pdf
[1] http://www.cu.ipv6tf.org/pdf/Tutorial%20de%20IPV6.pdf
COMO SE REPRESENTAN LAS DIRECCIONES URL EN IPV6 [1]
URL surge en los años 1988 en el documento original de RFC2396 que significa Uniform Resource Locator (Localizador de Recurso Uniforme), es un medio simple y extensible para identificar un recurso a través de su localización en la red.
En IPv4 no estaba permitido emplear el carácter “:” en una dirección, sino como un separador de ”puerto” . Para cortar y pegar una dirección entre aplicaciones de forma rápida, se dio la solución sencilla de utilizar corchetes “[ ]” para encerrar la direccion IPv6, dentro de la estructura usual del URL.
Las URL siguen siendo asignadas por el proveedor, pero al cambiar de proveedor, sólo cambia el prefijo, y la red se remunera automáticamente (routers, sitios y nodos finales – dispositivos - servidores).
Las interfaces pueden tener múltiples direcciones y a su vez las direcciones tiene ámbito (Global, Sitio, Enlace).Además, las direcciones están compuestas por un prefijo y un identificador de interfaz que permiten separa “quien es” y “donde esta conectado”, finalmente las direcciones poseen un periodo de vida (de validez).
Ejemplos:
Direcciones IPv6:
1. FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210
2. 1080:0:0:0:8:800:200C:417A
3. 3ffe:2a00:100:7031::1
4. 1080::8:800:200C:417A
5. ::192.9.5.5
6. ::FFFF:129.144.52.38
7. 2010:836B:4179::836B:4179
Representadas Como URL:
1.http://[ FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210]:80/index.html
2. http://[ 1080:0:0:0:8:800:200C:417A]/index.html
3. http://[ 3ffe:2a00:100:7031::1]
4. http://[ 1080::8:800:200C:417A]/foo
5. http://[ ::192.9.5.5]/ipng
6. http://[ ::FFFF:129.144.52.38]:80/index.html
7. http://[ 2010:836B:4179::836B:4179]
[1] http://www.cu.ipv6tf.org/pdf/Tutorial%20de%20IPV6.pdf
En IPv4 no estaba permitido emplear el carácter “:” en una dirección, sino como un separador de ”puerto” . Para cortar y pegar una dirección entre aplicaciones de forma rápida, se dio la solución sencilla de utilizar corchetes “[ ]” para encerrar la direccion IPv6, dentro de la estructura usual del URL.
Las URL siguen siendo asignadas por el proveedor, pero al cambiar de proveedor, sólo cambia el prefijo, y la red se remunera automáticamente (routers, sitios y nodos finales – dispositivos - servidores).
Las interfaces pueden tener múltiples direcciones y a su vez las direcciones tiene ámbito (Global, Sitio, Enlace).Además, las direcciones están compuestas por un prefijo y un identificador de interfaz que permiten separa “quien es” y “donde esta conectado”, finalmente las direcciones poseen un periodo de vida (de validez).
Ejemplos:
Direcciones IPv6:
1. FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210
2. 1080:0:0:0:8:800:200C:417A
3. 3ffe:2a00:100:7031::1
4. 1080::8:800:200C:417A
5. ::192.9.5.5
6. ::FFFF:129.144.52.38
7. 2010:836B:4179::836B:4179
Representadas Como URL:
1.http://[ FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210]:80/index.html
2. http://[ 1080:0:0:0:8:800:200C:417A]/index.html
3. http://[ 3ffe:2a00:100:7031::1]
4. http://[ 1080::8:800:200C:417A]/foo
5. http://[ ::192.9.5.5]/ipng
6. http://[ ::FFFF:129.144.52.38]:80/index.html
7. http://[ 2010:836B:4179::836B:4179]
[1] http://www.cu.ipv6tf.org/pdf/Tutorial%20de%20IPV6.pdf
ESPECIFICACIONES DEL PROTOCOLO INTERNET VERSIÓN 6 [20]
El protocolo IPv6 responde razonablemente a los objetivos fijados. Conserva las mejores funciones de IPv4, mientras que elimina o minimiza las peores y agrega nuevas cuando es necesario.
En general, IPv6 no es compatible con IPv4, pero es compatible con todos los demás protocolos de Internet, incluyendo TCP, UDP, ICMP, IGMP, OSPF, BGP y DNS. A veces se requieren modificaciones mínimas (particularmente, cuando se trabaja con direcciones extensas).
PRINCIPALES FUNCIONES DE IPV6
* La principal innovación de IPv6 es el uso de direcciones más extensas que con IPv4.
* Están codificadas con 16 bytes y esto permite que se resuelva el problema que hizo que IPv6 esté a la orden del día: brindar un conjunto prácticamente ilimitado de direcciones de Internet.
* IPv4 puede admitir 2^32=4,29.10^9 direcciones mientras que IPv6 puede admitir 2^128=3,4.10^38 direcciones.
* La mejora más importante de IPv6 es la simplificación de los encabezados de los datagramas. El encabezado del datagrama IPv6 básico contiene sólo 7 campos (a diferencia de los 14 de IPv4). Este cambio permite que los routers procesen datagramas de manera más rápida y mejore la velocidad en general.
* La tercera mejora consiste en ofrecer mayor flexibilidad respecto de las opciones. Este cambio es esencial en el nuevo encabezado, ya que los campos obligatorios de la versión anterior ahora son opcionales.
* Además, la manera en la que las opciones están representadas es distinta, dado que permite que los routers simplemente ignoren las opciones que no están destinadas a ellos. Esta función agiliza los tiempos de procesamiento de datagramas.
* IPv6 brinda más seguridad.
La autenticación y confidencialidad constituyen las funciones de seguridad más importantes del protocolo IPv6.
Finalmente, se ha prestado más atención que antes a los tipos de servicios. Si bien el campo Type of services (Tipo de servicios) en el datagrama IPv4 se utiliza pocas veces, el esperado aumento del tráfico multimedia en el futuro demanda que se le otorgue mayor importancia.
En general, IPv6 no es compatible con IPv4, pero es compatible con todos los demás protocolos de Internet, incluyendo TCP, UDP, ICMP, IGMP, OSPF, BGP y DNS. A veces se requieren modificaciones mínimas (particularmente, cuando se trabaja con direcciones extensas).
PRINCIPALES FUNCIONES DE IPV6
* La principal innovación de IPv6 es el uso de direcciones más extensas que con IPv4.
* Están codificadas con 16 bytes y esto permite que se resuelva el problema que hizo que IPv6 esté a la orden del día: brindar un conjunto prácticamente ilimitado de direcciones de Internet.
* IPv4 puede admitir 2^32=4,29.10^9 direcciones mientras que IPv6 puede admitir 2^128=3,4.10^38 direcciones.
* La mejora más importante de IPv6 es la simplificación de los encabezados de los datagramas. El encabezado del datagrama IPv6 básico contiene sólo 7 campos (a diferencia de los 14 de IPv4). Este cambio permite que los routers procesen datagramas de manera más rápida y mejore la velocidad en general.
* La tercera mejora consiste en ofrecer mayor flexibilidad respecto de las opciones. Este cambio es esencial en el nuevo encabezado, ya que los campos obligatorios de la versión anterior ahora son opcionales.
* Además, la manera en la que las opciones están representadas es distinta, dado que permite que los routers simplemente ignoren las opciones que no están destinadas a ellos. Esta función agiliza los tiempos de procesamiento de datagramas.
* IPv6 brinda más seguridad.
La autenticación y confidencialidad constituyen las funciones de seguridad más importantes del protocolo IPv6.
Finalmente, se ha prestado más atención que antes a los tipos de servicios. Si bien el campo Type of services (Tipo de servicios) en el datagrama IPv4 se utiliza pocas veces, el esperado aumento del tráfico multimedia en el futuro demanda que se le otorgue mayor importancia.
TRANSMISIÓN DE PAQUETES IPV6 SOBRE REDES ETHERNET
[1] Ya existen protocolos definidos parta permitir el uso de IPv6 sobre cualquier tipo de red o topología (Token Ring, FDDI, ATM, PPP, etc.), ejemplo Ethernet (CSMA/CD y tecnologías full-duplex basadas en ISO/IEC8802-3).
[13] La unidad de transmisión máxima MTU para IPv6 de paquetes sobre una red Ethernet es de 1500 octetos o bytes. MTU contiene una opción que indica la MTU más pequeña o la MTU más grande; y puede ser reducido manual o automáticamente.
[14] El frame utilizado para la transmisión de paquetes IPv6 en redes Ethernet es estándar. El frame está formado así: la dirección Ethernet destino, la dirección Ethernet fuente, el tipo de código Ethernet que especifica el protocolo que se transporta, por lo general contiene un valor hexadecimal, después se presenta el encabezado IPv6 seguido por la carga útil y posiblemente bytes de relleno para alcanzar el tamaño mínimo de un frame Ethernet.
[1] http://www.cu.ipv6tf.org/pdf/Tutorial%20de%20IPV6.pdf
[13] http://www.normes-internet.com/normes.php?rfc=rfc2464&lang=es
[14] http://mixtli.utm.mx/~resdi/materias/IPv6.pdf
[13] La unidad de transmisión máxima MTU para IPv6 de paquetes sobre una red Ethernet es de 1500 octetos o bytes. MTU contiene una opción que indica la MTU más pequeña o la MTU más grande; y puede ser reducido manual o automáticamente.
[14] El frame utilizado para la transmisión de paquetes IPv6 en redes Ethernet es estándar. El frame está formado así: la dirección Ethernet destino, la dirección Ethernet fuente, el tipo de código Ethernet que especifica el protocolo que se transporta, por lo general contiene un valor hexadecimal, después se presenta el encabezado IPv6 seguido por la carga útil y posiblemente bytes de relleno para alcanzar el tamaño mínimo de un frame Ethernet.
[1] Para conseguir el identificador de interfaz, de una interfaz Ethernet, para la configuración stateless, se basa en la dirección MAC de 48 bits (IEEE802). Se toma los 3 primeros bytes (los de mayor orden), y se le agrega “FFFE” (hexadecimal), y luego el resto de bytes de la MAC. A este identificador se le denomina identificador EUI-64 (Identificador Global de 64 bits), según la IEEE. Lo antyerior se ilustra a continuación:
[1] http://www.cu.ipv6tf.org/pdf/Tutorial%20de%20IPV6.pdf
[13] http://www.normes-internet.com/normes.php?rfc=rfc2464&lang=es
[14] http://mixtli.utm.mx/~resdi/materias/IPv6.pdf
REPRESENTACIÓN COMPACTA DE DIRECCIONES IPV6 [19]
Las direcciones IPv6 tienen 128 bits de largo. Este número de bits genera números decimales muy altos con hasta 38 dígitos:
2^128-1: 340282366920938463463374607431768211455
Estos números no son realmente direcciones que puedan ser memorizadas. Además el esquema de direcciones IPv6 está orientado a bits (al igual que IPv4, pero eso a veces no es reconocido). Por tanto una mejor notación para números tan altos es la hexadecimal.
En hexadecimal, 4 bits (también conocidos por "nibble") son representados usando dígitos 0-9 o letras a-f (10-15). Este formato reduce la longitud de las direcciones IPv6 a 32 caracteres.
2^128-1: 0xffffffffffffffffffffffffffffffff
Esta representación todavía no es muy conveniente (posible mezcla o pérdida de dígitos hexadecimales), así que los diseñadores de IPv6 decidieron un formato hexadecimal con un dos puntos como separador después de cada bloque de 16 bits. Además se saca el "0x" del comienzo, "0x" es el texto que se usa en los lenguajes de programación para indicar que el número a continuación se encuentra en base hexadecimal:
2^128-1: ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff
Una dirección utilizable es por ejemplo:
2001:0db8:0100:f101:0210:a4ff:fee3:9566
Para simplificar, se pueden omitir los 0 a la izquierda de cada bloque de 16 bits:
2001:0db8:0100:f101:0210:a4ff:fee3:9566
2001:db8:100:f101:210:a4ff:fee3:9566
Una secuencia de bloques de 16 bits conteniendo sólo ceros puede reemplazarse con "::". Pero no más de una vez en la dirección, porque dejaría de ser una representación única.
2001:0db8:100:f101:0:0:0:1 -> 2001:db8:100:f101::1
La reducción más grande se ve en la dirección de localhost1) de IPv6:
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 -> ::1
2^128-1: 340282366920938463463374607431768211455
Estos números no son realmente direcciones que puedan ser memorizadas. Además el esquema de direcciones IPv6 está orientado a bits (al igual que IPv4, pero eso a veces no es reconocido). Por tanto una mejor notación para números tan altos es la hexadecimal.
En hexadecimal, 4 bits (también conocidos por "nibble") son representados usando dígitos 0-9 o letras a-f (10-15). Este formato reduce la longitud de las direcciones IPv6 a 32 caracteres.
2^128-1: 0xffffffffffffffffffffffffffffffff
Esta representación todavía no es muy conveniente (posible mezcla o pérdida de dígitos hexadecimales), así que los diseñadores de IPv6 decidieron un formato hexadecimal con un dos puntos como separador después de cada bloque de 16 bits. Además se saca el "0x" del comienzo, "0x" es el texto que se usa en los lenguajes de programación para indicar que el número a continuación se encuentra en base hexadecimal:
2^128-1: ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff
Una dirección utilizable es por ejemplo:
2001:0db8:0100:f101:0210:a4ff:fee3:9566
Para simplificar, se pueden omitir los 0 a la izquierda de cada bloque de 16 bits:
2001:0db8:0100:f101:0210:a4ff:fee3:9566
2001:db8:100:f101:210:a4ff:fee3:9566
Una secuencia de bloques de 16 bits conteniendo sólo ceros puede reemplazarse con "::". Pero no más de una vez en la dirección, porque dejaría de ser una representación única.
2001:0db8:100:f101:0:0:0:1 -> 2001:db8:100:f101::1
La reducción más grande se ve en la dirección de localhost1) de IPv6:
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 -> ::1
[4]Ejemplo:
FEDC: BA98: 7654:3210: FEDC: BA98: 7654:3210 (39 caracteres)
1080:0:0:0:8:800:200 C: 417A (25 caracteres)
En el segundo, la forma "::" permite indicar múltiples grupos de ceros comprimidos, y podra ser representado asi :
1080:: 8:800:200 C: 417A
REPRESENTACIÓN DE LAS DIRECCIONES IPV6 [2]
La representación de las direcciones IPv6 sigue el siguiente esquema:
a) x:x:x:x:x:x:x:x, donde cada “x” es el valor hexadecimal de 16 bits, de cada uno de los 8 campos que define la dirección. No es necesario escribir los ceros a la izquierda de cada campo, pero al menos debe existir un número en cada campo.
Ejemplo:
a) x:x:x:x:x:x:x:x, donde cada “x” es el valor hexadecimal de 16 bits, de cada uno de los 8 campos que define la dirección. No es necesario escribir los ceros a la izquierda de cada campo, pero al menos debe existir un número en cada campo.
Ejemplo:
FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210
1080:0:0:0:8:800:200C:417A
b) Es común utilizar esquemas de direccionamiento con largas cadenas de bits en cero, existe la posibilidad de utilizar sintácticamente :: para representarlos. El uso de :: indica uno o más grupos de 16 bits de ceros. Dicho símbolo podrá aparecer una sola vez en cada dirección.
1080:0:0:0:8:800:200C:417A
b) Es común utilizar esquemas de direccionamiento con largas cadenas de bits en cero, existe la posibilidad de utilizar sintácticamente :: para representarlos. El uso de :: indica uno o más grupos de 16 bits de ceros. Dicho símbolo podrá aparecer una sola vez en cada dirección.
Por ejemplo:
1080:0:0:0:8:800:200C:417A unicast address
FF01:0:0:0:0:0:0:101 multicast address
0:0:0:0:0:0:0:1 loopback address
0:0:0:0:0:0:0:0 unspecified address
podrán ser representadas como:
1080::8:800:200C:417A unicast address
FF01::101 multicast address
::1 loopback address
:: unspecified address
c) Para escenarios con nodos IPv4 e IPv6 es posible utilizar la siguiente sintaxis: x:x:x:x:x:x:d.d.d.d, donde x representan valores hexadecimales de las seis partes más significativas (de 16 bits cada una) que componen la dirección y las d, son valores decimales de los 4 partes menos significativas (de 8 bits cada una), de la representación estándar del formato de direcciones IPv4.
Ejemplo:
0:0:0:0:0:0:13.1.68.3
0:0:0:0:0:FFFF:129.144.52.38
o en la forma comprimida
::13.1.68.3
::FFFF:129.144.52.38
DIRECCIONES Y DIRECCIONAMIENTO IPV6
[3] La función de la dirección IPv6 es exactamente la misma a su predecesor IPv4, pero dentro del protocolo IPv6.
Está compuesta por 8 segmentos de 2 bytes cada uno, que suman un total de 128 bits, el equivalente a unos 3.4×1038 hosts direccionables. La ventaja con respecto a la dirección IPv4 es obvia en cuanto a su capacidad de direccionamiento.
TIPOS DE DIRECCIONES EN IPV6 [3]
Unicast:
Identifican a una sola interfaz. Un paquete enviado a una dirección unicast es entregado sólo a la interfaz identificada con dicha dirección [2]. Este tipo de direcciones son bastante conocidas. Un paquete que se envía a una dirección unicast debería llegar a la interfaz identificada por dicha dirección.
Multicast:
Las direcciones multicast identifican un grupo de interfaces. Un paquete destinado a una dirección multicast llega a todos los interfaces que se encuentran agrupados bajo dicha dirección.
Anycast:
Las direcciones anycast son sintácticamente indistinguibles de las direcciones unicast pero sirven para identificar a un conjunto de interfaces. Un paquete destinado a una dirección anycast llega a la interfaz “más cercana” (en términos de métrica de “routers”). Las direcciones anycast sólo se pueden utilizar en “routers”.
DIRECCIONES ESPECIALES EN IPV6
* Dirección de auto retorno o Loopback (::1). No es asignada a una interfaz física; se trata de una interfaz “virtual”, pues se trata de paquetes que no salen de la maquina que los emite; permite hacer un bucle para verificar la correcta inicialización del protocolo.
* Dirección no especificada (::). No es asignada a ningún nodo, pues se emplea para verificar la ausencia de dirección; ejemplo, cuando esta en el campo de direcciones fuente, indica que se trata de un host que esta iniciándose, antes de que haya aprendido su propia dirección.
* Túneles dinámicos/automáticos de IPv6 sobre IPv4 (::
* Representación automática de direcciones IPv4 sobre IPv6 (::FFFF: DIFERENCIAS CON RELACIÓN A IPV4 [1]
[3] http://www.maestrosdelweb.com/principiantes/evolucionando-hacia-el-ipv6/ [1] http://www.cu.ipv6tf.org/pdf/Tutorial%20de%20IPV6.pdf
Diferencias de IPv6 respecto a IPv4:
* No hay direcciones broadcast (su función es sustituida por direcciones multicast) y los campos de las direcciones reciben nombres específicos; denominados “prefijo” a la parte de la dirección hasta el nombre indicado (incluyéndolo).
* Dicho prefijo permite conocer donde esta conectada una determinada dirección, es decir, su ruta de encaminado.
* Cualquier campo puede contener sólo ceros o sólo unos, salvo que claramente se indique lo contrario.
* Las direcciones IPv6, indiferentemente de su tipo, son asignadas a interfaces, y no a nodos. Dado que cada interfaz pertenece a un único nodo, cualquiera de las direcciones unicast de las interfaces del nodo puede ser empleado para referirse a dicho nodo.
* Todas las interfaces deben tener, al menos, una dirección unicast link-local.
* Una única interfaz puede tener también varias direcciones IPv6 de cualquier tipo.
* Una misma dirección o conjunto de direcciones unicast pueden ser asignadas a múltiples interfaces físicas, siempre que la implementación trate dichas interfaces, desde el punto de vista de internet, como una única, lo que permite balanceo de carga entre múltiples dispositivos.
* Al igual que en IPv4, se asocia un prefijo de subred con un enlace, y se pueden asociar múltiples prefijos de subred a un mismo enlace.
martes, 17 de noviembre de 2009
COMPARATIVO CABECERA IPV4 Y CABECERA IPV6
CABECERA IPV4 [6]
Versión: Siempre es de 6 para el IPv6 (y de 4 para el Ipv4). Durante el período de transición del Ipv4 al IPV6, que probablemente llevará una década, los enrutadores podrán examinar este campo para saber el tipo de paquete que tienen.
Clase de Tráfico: llamado primeramente PRIORIDAD en el RFC 1883 (obsoleto, sustituido por el RFC 2460) [14]. Se usa para distinguir entre paquetes a cuyas de orígenes se les puede controlar el flujo y aquellos a los que no.
Etiqueta de Flujo: Aún es experimental, pero se usará para permitir a un origen y a un destino establecer una seudoconexión con prioridades y requisitos particulares.
Longitud de Carga Útil: Indica cuantos bytes siguen en la cabecera de 40 bytes (es lo que en el Ipv4 era la Longitud Total).
Campo de Siguiente Cabecera: Indica cuales de las 6 cabeceras de extensión, de haberlas, sigue a ésta.(Cabeceras de extensión: Opciones salto por salto; enrutamiento; fragmentación; verificación de autenticidad; carga útil cifrada de seguridad; opciones de destino)
Límite de Salto: Se usa para evitar que los paquetes vivan eternamente.
Campo de Dirección de Origen.
Campo de Dirección de Destino.
Versión: Lleva el registro de la versión del protocolo al que pertenece el datagrama. Al incluir la versión en cada datagrama es posible hacer que la transición entre versiones se lleve meses, o inclusive años.
HLEN: La longitud de la cabecera no es constante, por eso se incluye un campo en la cabecera IHL para indicar la longitud en palabras de 32 bits.
Tipo de servicio: Permite al host indicar a la subred el tipo de servicio que quiere. Son posibles varias combinaciones de confiabilidad y velocidad. El campo mismo contiene (de izquierda a derecha) un campo de precedencia; tres indicadores, D,T y R; y 2 bits no usados. El campo de precedencia es una prioridad, de 0 (normal) a 7 (paquete de control de red). Los tres bits indicadores permiten al host especificar lo que le interesa más del grupo (retardo, rendimiento, confiabilidad).
Longitud total: Incluye todo el datagrama: tanto la cabecera como los datos. La longitud máxima es de 65535 bytes.
Identificación: Es necesario para que el host destino determine a qué datagrama pertenece un fragmento recién llegado. Todos los fragmentos de un datagrama contienen el mismo valor de identificación.
Luego viene un bit sin uso, y luego dos campos de 1 bit. DF significa no fragmentar, y MF significa más fragmentos.
Desplazamiento del fragmento: Indica en qué parte del datagrama actual va este fragmento. Todos los fragmentos excepto el último del datagrama deben tener un múltiplo de 8 bytes que es la unidad de fragmento elemental.
Tiempo de vida: Es un contador que sirve para limitar la vida del paquete.
Protocolo: Indica la capa de transporte a la que debe entregarse (TCP o UDP o algún otro).
Suma de comprobación de la cabecera: Verifica solamente a la cabecera.
Dirección IP de la fuente.
Dirección IP del destino.
Opciones: Se rellena para completar múltiplos de cuatro bytes. Actualmente hay cinco opciones definidas, aunque no todos los encaminadores las reconocen: Seguridad, Enrutamiento estricto desde el origen, Enrutamiento libre desde el origen, Registrar ruta y Marca de tiempo.
Relleno.
CABECERA IPV6 [9]
Versión: Siempre es de 6 para el IPv6 (y de 4 para el Ipv4). Durante el período de transición del Ipv4 al IPV6, que probablemente llevará una década, los enrutadores podrán examinar este campo para saber el tipo de paquete que tienen.
Clase de Tráfico: llamado primeramente PRIORIDAD en el RFC 1883 (obsoleto, sustituido por el RFC 2460) [14]. Se usa para distinguir entre paquetes a cuyas de orígenes se les puede controlar el flujo y aquellos a los que no.
Etiqueta de Flujo: Aún es experimental, pero se usará para permitir a un origen y a un destino establecer una seudoconexión con prioridades y requisitos particulares.
Longitud de Carga Útil: Indica cuantos bytes siguen en la cabecera de 40 bytes (es lo que en el Ipv4 era la Longitud Total).
Campo de Siguiente Cabecera: Indica cuales de las 6 cabeceras de extensión, de haberlas, sigue a ésta.(Cabeceras de extensión: Opciones salto por salto; enrutamiento; fragmentación; verificación de autenticidad; carga útil cifrada de seguridad; opciones de destino)
Límite de Salto: Se usa para evitar que los paquetes vivan eternamente.
Campo de Dirección de Origen.
Campo de Dirección de Destino.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE IPV6
Las principales características de IPv6 son:
Más posibilidades en las opciones de encabezado de IP: los cambios en la forma de codificar las opciones de encabezado de IP permiten un reenvío más eficaz. Asimismo, las opciones de IPv6 presentan unos límites de longitud menos estrictos. Los cambios aportan una mayor flexibilidad a la hora de incorporar opciones nuevas en el futuro. [7]
- Mayor espacio de direcciones. El tamaño de las direcciones IP cambia de 32 bits a 128 bits, para soportar: más niveles de jerarquías de direccionamiento y más nodos direccionables.[2]
- Configuración automática de direcciones y descubrimiento de vecinos. La configuración automática consiste en la capacidad de un host de IPv6 de generar automáticamente sus propias direcciones IPv6, cosa que facilita la administración de direcciones y supone un ahorro de tiempo. El protocolo ND (Neighbor Discovery, descubrimiento de vecinos) facilita la configuración automática de direcciones IPv6. [7]
- Simplificación del formato del “Header”, eliminando algunos campos del Header IPv4 o haciendolos opcionales. [10]
- Paquetes IP eficientes y extensibles, sin que haya fragmentación en los routers, alineados a 64 bits y con una cabecera de longitud fija, más simple, que agiliza su procesado por parte del router. [10]
- Posibilidad de paquetes con carga útil (datos) de más de 65.355 bytes. [2]
Seguridad en el núcleo del protocolo (IPsec). El soporte de IPsec es un requerimiento del protocolo IPv6. [2] - Capacidad de etiquetas de flujo. Puede ser usada por un nodo origen para etiquetar paquetes pertenecientes a un flujo (flow) de tráfico particular, que requieren manejo especial por los routers IPv6, tal como calidad de servicio no por defecto o servicios de tiempo real. Por ejemplo video conferencia. [10]
- Autoconfiguración. La autoconfiguración de direcciones es más simple, especialmente en direcciones “Aggregatable Global Unicast”, los 64 bits superiores son separados por un mensaje desde el router (Router Advertisement) y los 64 bits más bajos son separados con la dirección MAC (en formato EUI-64). En este caso, el largo del prefijo de la subred es 64, por lo que no hay que preocuparse por la máscara de red. Además el largo del prefijo no depende del número de los “hosts” por lo tanto la asignación es más simple. [10]
- Renumeración y "multihoming". Es posible cambiar el formato de numeración manteniendo la misma dirección IP facilitando así el cambio de proveedor de servicios. [10]
- Mecanismos de movilidad más eficientes y robustos. Mobile IP soporta dispositivos móviles que cambian dinámicamente sus puntos de acceso a la red, y concretamente Mobile IPv6 permite a un host IPv6 dejar su subred de origen mientras mantiene transparentemente todas sus conexiones presentes y sigue siendo alcanzable por el resto de Internet. [11]
- Calidad de servicio (QoS) y clase de servicio (CoS). [2]
- Soporte mejorado para las Extensiones y Opciones. Los cambios en la manera en que se codifican las opciones de la cabecera IP permiten un reenvío más eficiente, límites menos rigurosos y mayor flexibilidad para introducir nuevas opciones en el futuro. [11]
- Capacidades de autenticación y privacidad: en IPv6 se especifican extensiones para utilizar autenticación, integridad de los datos, y confidencialidad de los datos. [11]
- Direccionamiento más eficiente en el “backbone” de la red, debido a la jerarquía de direccionamiento basada en “aggregation”. [10]
- Multicast: envío de un mismo paquete a un grupo de receptores. [3]
- Anycast: envío de un paquete a un receptor dentro de un grupo. [3]
[2] http://www.rau.edu.uy/ipv6/queesipv6.htm
[7] http://docs.sun.com/app/docs/doc/820-2981/ipv6-overview-8?l=es&a=view
[10] http://www.renata.edu.co/index.php/ipv6.html?start=2
[3] http://www.maestrosdelweb.com/principiantes/evolucionando-hacia-el-ipv6/
HISTORIA DE IPV6
[11] IETF (Internet Engineering Task Force, organización encargada de la evolución de la arquitectura en la Red) ha diseñado una nueva interpretación, denominada IPv6 (Internet Protocolo versión 6).
[12] En 1983 TCP/IPv4 se transforma en el protocolo de ARPANET.
En el año de 1991 se dan las primeras alarmas sobre el agotamiento de espacio de redes clase B. Algunos reportes mencionan su fin para el año 1994.
[18] A principios de los 90, era claro que la Internet iba a ser un proyecto que crecería a pasos inimaginados. Más y más direcciones se fueron delegando a un paso alarmante, y para todos estaba muy claro sobre las futuras limitantes que se podrían presentar en cuanto a entidades que podían conectarse a la siempre creciente red de redes. Pero inicialmente el numero no era un problema, IPv4 usa un esquema de direccionamiento de 32bits, por lo tanto el numero de host posible es de 2^32, lo cual equivale a 4200 millones. El real problema se encuentra es en la asignación de direcciones, a pesar de la implementación de estrategias de direccionamiento como CIDR el espacio de direcciones estaba siendo desperdiciado. Adicional a esto, había una necesidad de extender la funcionalidad de la capa de red con características como QoS, encriptación punto a punto, enrutamiento de origen y autenticación entre otros hicieron cada vez más claro que un nuevo protocolo de Internet tenía que ser adoptado en un futuro cercano.
[12] Desde 1992, se empezó a buscar mecanismos para mejorar e intentar suplir los defectos. Tras un par de años investigando y creando nuevas fórmulas para soportar el tránsito en la red, en 1994 se adopta SIPP (Simple IP Plus), cambiando el tamaño direccional de 64 a 128 bits y se denomina oficialmente como IPng (IP next generation). Sus especificaciones se finalizaron en 1995, rebautizándose como IPv6.
[8] Fases para el desarrollo de IPv4 a IPv6:
· 1992 – TUBA
o Implementación de mecanismos para usar TCP y UDP sobre mayores direcciones.
o Se emplea ISO CLNP (Connection – Less Network Protocol).
o Se descarta.
· 1993 - SIPP
o Proyecto “Simple IP Plus”.
o Mezcla de SIP y PIP (tentativas anteriores para sustituir IPv4).
o Direcciones de 64 bits.
· 1994 – Ipng
o Se adopta SIP.
o Se cambia el tamaño de las direcciones a 128 bits.
o Se renonbra como IPv6.
[11] http://www.robotiker.com/revista/articulo.do;jsessionid=05FB53A3E791BA9E9F19A730B2269D8F?method=detalle&id=71
[12] http://lacnic.net/documentos/ipv6tour2008/costarica/ipv6intro-roque_gagliano.pdf
[18] http://people.fluidsignal.com/~luferbu/docs/Direccionamiento-IPv6.txt
[8] http://www.6sos.net/documentos/6SOS_Tutorial_IPv6_v4_0.pdf
[12] En 1983 TCP/IPv4 se transforma en el protocolo de ARPANET.
En el año de 1991 se dan las primeras alarmas sobre el agotamiento de espacio de redes clase B. Algunos reportes mencionan su fin para el año 1994.
[18] A principios de los 90, era claro que la Internet iba a ser un proyecto que crecería a pasos inimaginados. Más y más direcciones se fueron delegando a un paso alarmante, y para todos estaba muy claro sobre las futuras limitantes que se podrían presentar en cuanto a entidades que podían conectarse a la siempre creciente red de redes. Pero inicialmente el numero no era un problema, IPv4 usa un esquema de direccionamiento de 32bits, por lo tanto el numero de host posible es de 2^32, lo cual equivale a 4200 millones. El real problema se encuentra es en la asignación de direcciones, a pesar de la implementación de estrategias de direccionamiento como CIDR el espacio de direcciones estaba siendo desperdiciado. Adicional a esto, había una necesidad de extender la funcionalidad de la capa de red con características como QoS, encriptación punto a punto, enrutamiento de origen y autenticación entre otros hicieron cada vez más claro que un nuevo protocolo de Internet tenía que ser adoptado en un futuro cercano.
[12] Desde 1992, se empezó a buscar mecanismos para mejorar e intentar suplir los defectos. Tras un par de años investigando y creando nuevas fórmulas para soportar el tránsito en la red, en 1994 se adopta SIPP (Simple IP Plus), cambiando el tamaño direccional de 64 a 128 bits y se denomina oficialmente como IPng (IP next generation). Sus especificaciones se finalizaron en 1995, rebautizándose como IPv6.
[8] Fases para el desarrollo de IPv4 a IPv6:
· 1992 – TUBA
o Implementación de mecanismos para usar TCP y UDP sobre mayores direcciones.
o Se emplea ISO CLNP (Connection – Less Network Protocol).
o Se descarta.
· 1993 - SIPP
o Proyecto “Simple IP Plus”.
o Mezcla de SIP y PIP (tentativas anteriores para sustituir IPv4).
o Direcciones de 64 bits.
· 1994 – Ipng
o Se adopta SIP.
o Se cambia el tamaño de las direcciones a 128 bits.
o Se renonbra como IPv6.
[11] http://www.robotiker.com/revista/articulo.do;jsessionid=05FB53A3E791BA9E9F19A730B2269D8F?method=detalle&id=71
[12] http://lacnic.net/documentos/ipv6tour2008/costarica/ipv6intro-roque_gagliano.pdf
[18] http://people.fluidsignal.com/~luferbu/docs/Direccionamiento-IPv6.txt
[8] http://www.6sos.net/documentos/6SOS_Tutorial_IPv6_v4_0.pdf
SURGIMIENTO DE IPV6
[1] IPv6 surge debido a la necesidad de crear un nuevo protocolo por la falta de direcciones, que inicialmente se denomino IPng (Internet Protocol Next Generation, o Siguiente Generación del Protocolo Internet).
[2] IPv4 tiene un espacio de direcciones de 32 bits (2128, 4.294.967.296), en cambio IPv6 ofrece un espacio de 128 bits (2128, 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456).
Otros inconvenientes como el reducido espacio de direcciones de IPv4, junto al hecho de falta de coordinación para su asignación durante la década de los 80, sin ningún tipo de optimización, dejando incluso espacios de direcciones discontinuos, generan en la actualidad, dificultades no previstas en aquel momento.
Problemas de IPv4 como la gran dimensión de las tablas de ruteo en el backbone de Internet, que lo hace ineficaz y perjudica los tiempos de respuesta.
Debido a la multitud de nuevas aplicaciones en las que IPv4 es utilizado, ha sido necesario agregar nuevas funcionalidades al protocolo básico, aspectos que no fueron contemplados en el análisis inicial de IPv4, lo que genera complicaciones en su escalabilidad para nuevos requerimientos y en el uso simultáneo de dos o más de dichas funcionalidades. Entre las más conocidas se pueden mencionar medidas para permitir la Calidad de Servicio (QoS), Seguridad (IPsec) y movilidad.
[8] El surgimiento de IPv6 se da también al gran crecimiento de Internet, como se muestra en las siguientes cifras:
· África: 800.000.000 (sólo 3.000.000 sin NAT)
· America Central y del Sur: 500.000.000 (sólo 10.000.000 sin NAT)
· America del Norte: 500.000.000 (sólo 125.000.000 sin NAT)
· Asia: 2.500.000.000 (sólo 50.000.000 sin NAT)
· Europa Occidental: 250.000.000 (sólo 50.000.000 sin NAT)
Siendo importante el crecimiento de aplicaciones que necesitan direcciones IP públicas únicas, globales, válidas para conexiones extremo a extremo, y por tanto enrutables: videoconferencia, Voz sobre IP, seguridad, e incluso juegos.
[1] http://www.cu.ipv6tf.org/pdf/Tutorial%20de%20IPV6.pdf
[2] http://www.rau.edu.uy/ipv6/queesipv6.htm
[8] http://www.6sos.net/documentos/6SOS_Tutorial_IPv6_v4_0.pdf
[2] IPv4 tiene un espacio de direcciones de 32 bits (2128, 4.294.967.296), en cambio IPv6 ofrece un espacio de 128 bits (2128, 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456).
Otros inconvenientes como el reducido espacio de direcciones de IPv4, junto al hecho de falta de coordinación para su asignación durante la década de los 80, sin ningún tipo de optimización, dejando incluso espacios de direcciones discontinuos, generan en la actualidad, dificultades no previstas en aquel momento.
Problemas de IPv4 como la gran dimensión de las tablas de ruteo en el backbone de Internet, que lo hace ineficaz y perjudica los tiempos de respuesta.
Debido a la multitud de nuevas aplicaciones en las que IPv4 es utilizado, ha sido necesario agregar nuevas funcionalidades al protocolo básico, aspectos que no fueron contemplados en el análisis inicial de IPv4, lo que genera complicaciones en su escalabilidad para nuevos requerimientos y en el uso simultáneo de dos o más de dichas funcionalidades. Entre las más conocidas se pueden mencionar medidas para permitir la Calidad de Servicio (QoS), Seguridad (IPsec) y movilidad.
[8] El surgimiento de IPv6 se da también al gran crecimiento de Internet, como se muestra en las siguientes cifras:
· África: 800.000.000 (sólo 3.000.000 sin NAT)
· America Central y del Sur: 500.000.000 (sólo 10.000.000 sin NAT)
· America del Norte: 500.000.000 (sólo 125.000.000 sin NAT)
· Asia: 2.500.000.000 (sólo 50.000.000 sin NAT)
· Europa Occidental: 250.000.000 (sólo 50.000.000 sin NAT)
Siendo importante el crecimiento de aplicaciones que necesitan direcciones IP públicas únicas, globales, válidas para conexiones extremo a extremo, y por tanto enrutables: videoconferencia, Voz sobre IP, seguridad, e incluso juegos.
[1] http://www.cu.ipv6tf.org/pdf/Tutorial%20de%20IPV6.pdf
[2] http://www.rau.edu.uy/ipv6/queesipv6.htm
[8] http://www.6sos.net/documentos/6SOS_Tutorial_IPv6_v4_0.pdf
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