IPv6

IPv6 - IP versión 6

REDES DE DATOS

Jesse Padilla A.

ManizalesJesse Padilla Agudelo Ingeniero Electrónico Especialista en Gestión de Redes de Datos

Jesse Padilla Agudelo Ingeniero Electrónico Especialista en Gestión de Redes de Datos

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Condiciones de uso

IPv4 – IP versión 4

• Nace en los años 70s.• Direcciones IP de 32 bits.• Distribuidas en Clases:– Clase A: 1.0.0.0 - 127.255.255.255– Clase B: 128.0.0.0 - 191.255.255.255 – Clase C: 192.0.0.0 - 223.255.255.255– Clase D: 224.0.0.0 - 239.255.255.255 – Clase E: 240.0.0.0 - 255.255.255.255

• Direcciones IP posibles 2^32 (4.294.967.296)• Direcciones IP reservadas (RFC 3330):

– 0.0.0.0/8 – 14.0.0.0/8 Pública-Redes de datos– 24.0.0.0 / 8 Televisión por Cable Networks– 127.0.0.0/8 – 128.0.0.0/16– 169.254.0.0/16 ZeroConf o Automatic Private IP Addressing o APIPA– 191.255.0.0/16– 192.0.0.0/24– 192.0.2.0/24 Red de Pruebas y Documentación, No Enrutable– 192.88.99.0/24 6to4– 198.18.0.0/15 Pruebas de los dispositivos de interconexión de – 255.255.255.255 Broadcast

• Redes Privadas:– Clase A: 10.0.0.0/8 Host - 16.777.215– Clase B: 172.16.31/12 Host - 1.048.576

172.31.0.0/12 – Clase C: 192.168.0.0/16 Host - 65.535

192.168.255.0/16

Problemática de IPv4

• Asignación de direcciones IP para Internet se agotó. • Causas: – Dispositivos siempre conectados.– Dispositivos móviles (Smartphones, Tablets, etc).– Crecimiento de la Banda Ancha y la cobertura de Internet.– Uso ineficiente de direcciones.– Virtualización.

Técnicas para optimizar IPv4

• Subnneting• NAT y PAT

Técnicas para optimizar IPv4

• CIDR y VLSM

Problemas de NAT y PAT

• Configuración es mas compleja.• No hay posibilidad de crear conexiones Punto a Punto.• Limitaciones para aplicaciones Peer to Peer y aplicaciones de

Voz Sobre IP.• Ya no es seguro.• Consumo de recursos en enrutadores (Procesador, Memoria y

Ancho de Banda).

Agotamiento de IPv4

• El 3 de Febrero de 2011 la IANA asigno el ultimo bloque de direcciones IP disponible (33 Millones de Direcciones).

• El 8 de junio de 2011 se realizo el World IPv6 Day, las principales empresas de internet ofrecieron sus contenidos y servicios usando direcciones IPv6 —de 128 bits— durante un periodo de 24 horas.

• El pasado 6 de junio de 2012 se realizo Lanzamiento Mundial de la versión 6 del Protocolo de Internet. Cerca de tres mil sitios, incluyendo gigantes como Google, Facebook, YouTube y Yahoo! han activado su compatibilidad con IPv6.

Estado actual de disponibilidad de IPv4

http://www.iana.org/numbers

Estado actual de disponibilidad de IPv4

http://www.potaroo.net/tools/ipv4/index.html

Problemática de IPv4 – Las «Clases»

• Una de las problemáticas adicionales de IPv4 es el manejo de Clases.

• Mala asignación de las direcciones clase A y B a empresas, solo se aprovechaba el 10% de estas.

• Las IP clase C generan un aumento en las tablas de enrutamiento, 140mil entradas en los routers.

• El protocolo de Internet versión 6 o IPv6, es un protocolo de encapsulación de paquetes a nivel de capa de internet en TCP/IP.

• Este protocolo esta diseñado para reemplazar el actual protocolo IPv4, su objetivo inmediato es expandir el direccionamiento IP.

• Direccionamiento IP de 128 bits.• IPv6 ha estado en desarrollo desde mediados de los años 90 y

esta definido en el RFC 2460.

IPv4 frente a IPv6

• Direcciones IP de 128 bits, es decir 2^128 direcciones IP disponibles o 340 sixtillones de direcciones IP.

• Direccionamiento simple.• Direccionamiento de extremo a extremo haciendo que el NAT no

sea necesario.• Seguridad con IPsec.• No hay dirección de broadcast ni es necesario procesar

checksums.• Mejoras en QoS y etiquetas de flujo en el encabezado.• Movilidad mejorada por la incorporación del IP Mobile

nativamente en el protocolo.• Clase de servicio CoS.Jesse Padilla Agudelo Ingeniero Electrónico Especialista en Gestión de Redes de Datos

• Varias direcciones IP versión 6 han sido reservadas para funciones especiales pero aun así cada habitante del planeta tendría a su disposición 5*10^28 direcciones IP frente a la limitación 2^32 de IP versión 4.

Cabecera IPv6 frente a la de IPv4

• Cabecera de IPv4

• Cabecera de IPv6

Direccionamiento IPv6

• Formato– x:x:x:x:x:x:x:x, donde cada x representa 16 bits en formato

hexadecimal– Ceros a la izquierda pueden suprimirse– Ceros sucesivos pueden representarse como :: una sola vez por

dirección• Ejemplos

– 2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B– Podría representarse como 2031:0:130F::9C0:876A:130B– No podría ser 2031::130F::9C0:876A:130B– FF01:0:0:0:0:0:0:1 o lo que es igual a FF01::1– 0:0:0:0:0:0:0:1 o lo que es igual a ::1– 0:0:0:0:0:0:0:0 o lo que es igual a ::

Direcciones IPv6

• Unicast– Dirección que se asigna a una única interfaz– En IPv6 hay varios tipos: global, reservadas, link-local

• Multicast– De uno a varios host– Uso más eficiente de la red– Rango mayor de direcciones disponibles

Direcciones IPv6

• Anycast– Un paquete Anycast se envía a la interfaz más cercana: De

uno al más cercano– Identifica una lista de dispositivos o nodos, por lo que la

dirección es compartida entre varios dispositivos– No tienen un direccionamiento especial distinguible– No puede ser utilizada como dirección de origen, tampoco

para direccionar a un host. Solamente puede asignarse a la interfaz de un router

– Se puede utilizar por ejemplo para balanceo de carga o servicios de contenido

Direcciones Unicast IPv6

• Globales Inician con 2000::/3 (001) y son asignadas por la IANA.– Reservadas: para uso de la IETF– Link Local, inician con FE80::/10– La dirección Loopback corresponde a ::1– La dirección no especificada :: corresponde a la dirección

fuente que utiliza un host que no conoce su dirección IP• Una interfaz de un router puede tener asignadas múltiples

direcciones de cualquier tipo: unicast, anycast o multicast• El direccionamiento IPv6 se especifica en el RFC 4291

Direcciones Unicast Globales IPv6

• Formato de las direcciones globales y Anycast es el mismo• Utiliza un prefijo de enrutamiento global que facilita la

agregación de rutas• Una interfaz puede tener diversas direcciones asignadas de

diversos tipos• Una interfaz podría tener direccionamiento local y global

• Asignación de direcciones de Unicast a host.• Direccionamiento Estático– Asignación manual– EUI-64

• Asignación Dinámica– Autoconfiguration (stateless) – DHCPv6 (stateful)

EUI-64 para asignación de direcciones IPv6

• Este formato extiende la dirección MAC de 48 a 64 bits• Esto se logra insertando “FFFE” a la mitad, entre el OUI y el ID

de interfaz de la dirección MAC• El modelo de autoconfiguración de IP utiliza el formato EUI-64

Direcciones Unicast de Link Local IPv6

• Direcciones local link tienen un ámbito limitado al segmento de red local• Se asigna dinámicamente utilizando el prefijo FE80::/10• Se utiliza para la configuración de direccionamiento automático,

descubrimiento de vecinos, y envío de actualizaciones de enrutamiento.• Se puede utilizar para comunicar diversos dispositivos en red que no

necesitan una dirección global• Red no enrutable

Direcciones Unicast de Local Link IPv6

• Estas direcciones son similares a lo que conocemos en IPv4 a las direcciones IP 169.254.0.0/16.

• Los primeros 10 bits corresponden a 1111 1110 10, razón por la cual estas direcciones iniciar por FE80::/10.

Direcciones Unicast de Unique Local IPv6

• Similares a lo que conocemos en IPv4 a las direcciones privadas 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16.

• Los primeros 7 bits corresponden a 1111 110, razón por la cual estas direcciones iniciar por FC00::/7.

• Estas se deben configurar manualmente, a diferencia de local link que son direcciones auto configuradas.

• L es una bandera, no esta definido el valor de 0, solo esta definido el valor de 1 para la FD00::/8.

Direcciones IPv6 Especiales

• Unspecified address– 0:0:0:0:0:0:0:0 o en su versión compacta ::– Equivalente en IPv4 a la dirección 0.0.0.0

• Loopback address– 0:0:0:0:0:0:0:1 o en su versión compacta ::1

Desaparición de los Broadcast de Capa 3 en IPv6

• Los broadcast de capa 3 generan problemas de procesamiento en los dispositivos que lo reciben y genera un consume innecesario de ancho de banda.

• El efecto del broadcast se puede generar en IPv6 usando multicast a todos los host de enlace local.

• En IPv6 todos los nodos deben soportar multicast en IPv4 es opcional.

Direcciones de Multicast en IPv6

• El rango de direcciones IPv6 FF00 :: / 8 está reservado para la multidifusión - los primeros ocho bits son todos - 1111 1111.

• Multicast se pueden enviar con diferentes ámbitos, como el mundial, el sitio local (la red) o de enlace local (todo el mundo en la misma LAN).

Direcciones Reservadas de Multicast en IPv6

Direcciones de Anycast en IPv6

• No tiene un rango de Ips defenido.• Solo para interfaces de routers.• Propósito en particular:

– Hot Stand by Routing (HSRP,, VRRP)

Direcciones de Anycast en IPv6

• Solo para interfaces de routers.• Propósito en particular:

– Balanceo de Carga (GLBP - Gateway Load Balancing Protocol)

IPv4 vs IPv6

Testear la conectividad IPv6 a Internet

• http://test-ipv6.com/

Testear la conectividad IPv6 a Internet

• http://ipv6test.google.com/

Testear la conectividad IPv6 a Internet o a otra maquina

• Usando el comando ping para pruebas de loopback y a otras maquinas.

Migración a IPv6

Migración a IPv6: Doble Stack

• Este método de migración consiste en tener una red que soporte ambos protocolos IP.

• Los dispositivos intermediarios y/o los finales se configuran para admitir tanto IPv4 como IPv6 siendo IPv6 el protocolo preferido.

• Es la opción recomendada y requiere que se ejecuten IPv4 e IPv6 simultáneamente.

• El problema radica en los enrutadores que deberán construir tablas de enrutamiento para ambos casos.

Migración a IPv6: Túneles IPv6 a IPv4

• Este método de migración consiste en tomar un paquete que se origina en una red IPv6 encapsularlo dentro del protocolo IPv4 al pasar por una red que use dicho protocolo

• Este método requiere routers de doble stack.

Protocolos de Enrutamiento para IPv6

• Static• RIPng (Rip para IPv6)• OSPFv3• MP-BGP4• IS-IS for IPv6• EIGRP for IPv6

Preguntas!

• Contacto a jpadillaa@gmail.com

Bibliografía

• IPv6 en el CCNA. José Esquivel• IPv6 for Enterprise Networks. Cisco Press• Configuring IPv6 for Cisco IOS. Syngress• Understanding IPv6. Microsoft• Redes Cisco - Guía de estudio para la certificación CCNA.

Alfaomega• Redes Cisco - Guía de estudio para la certificación CCNP.

Alfaomega

Gracias

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