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Questions and Answers
¿Por qué razón se está adoptando IPv6?
¿Por qué razón se está adoptando IPv6?
Debido a la falta de direcciones IPv4 a nivel global, el crecimiento de Internet provocó la introducción de IPv6. Es un nuevo protocolo que ofrece un espacio mucho más amplio para direcciones.
Describa la estructura de una dirección IPv6.
Describa la estructura de una dirección IPv6.
Una dirección IPv6 se divide en 8 grupos de 4 números hexadecimales separados por dos puntos. Cada grupo representa 16 bits, lo que da un total de 128 bits para la dirección completa.
¿Qué alternativas para la transición de IPv4 a IPv6 se mencionan en las diapositivas?
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¿Qué función realiza ICMPv6?
¿Qué función realiza ICMPv6?
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¿Cuál de los siguientes aspectos NO es una característica del protocolo IPv6?
¿Cuál de los siguientes aspectos NO es una característica del protocolo IPv6?
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¿Qué tipos de direcciones IPv6 se mencionan en las diapositivas?
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¿Qué es el 'Scope' en las direcciones IPv6?
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Las direcciones IPv6 se asignan a las interfaces de un dispositivo de forma similar a cómo funciona en IPv4.
Las direcciones IPv6 se asignan a las interfaces de un dispositivo de forma similar a cómo funciona en IPv4.
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¿Cuál de los siguientes protocolos se utiliza para traducir nombres a direcciones IPv6?
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¿Qué es MLD (Multicast Listener Discovery)?
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Study Notes
Módulo 5: Redes de ordenadores - Fundamentos de Redes IP
- Tema 7: Redes IP, IPv6
- Curso 2024/25
- Profesor: Ignacio Soto, [email protected]
Contenido
- Introducción a IPv6
- Formato de datagrama
- Direccionamiento
- ICMPv6
Referencias
- Rick Graziani. IPv6 Fundamentals: A Straightforward Approach to Understanding IPv6. Cisco Press. 2012
- S. Hagen. IPv6 Essentials, 3rd edition. O'Reilly Media. 2014
- S. Deering, R. Hinden. Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification. IETF RFC 8200, July 2017.
- https://www.ipv6.com
Motivación
- Falta de direcciones IPv4 por el crecimiento de Internet
- NATs: RFC 1631 (1994) -> RFC 3022; y Carrier Grade NATs: RFC 6888, RFC 6598 (2012)
- Se pasa de 2³² direcciones IPv4 a 2¹²⁸ direcciones IPv6
- Los NATs dejan de ser necesarios
- Aumento del tráfico global IPv6
- Soporte generalizado de dual-stack en sistemas finales y equipos de comunicaciones
- Apuesta de Google, Amazon y Apple por domótica basada en IPv6
- Movistar y O2 en España soportan IPv6 en toda su red móvil (2023)
- Mecanismos de transición, IPv6-only e IPv6-mostly
- Adopción lenta en el mundo del equipamiento AV
Adopción de IPv6
- Medición de conectividad IPv6 contra servidores de Google octubre 2024
- Por países: España, Portugal, Francia, Alemania, Estados Unidos, México, India
Características de IPv6
- Protocolo de datagramas para transportar información en internet
- Direcciones asignadas a interfaces
- Formato de tablas de forwarding (igual que IPv4 pero con direccionamiento IPv6)
- Prefijos + ajuste al prefijo más largo
- CIDR para la distribución de direcciones
- Servicio básico: best-effort
Características IPv6 (II)
- CIDR y asignación topológica desde el principio
- Agregación
- Prefijos subredes no ajustados a las necesidades
- Tamaño /64 de prefijos subredes
- Autoconfiguración de direcciones
- DHCPv6 y SLAAC
- Multicast plenamente integrado en IPv6
- Direcciones con alcance (scope)
- Formato muy flexible para opciones en cabecera IPv6
- Soporte de seguridad a nivel de red
- Mejoras para tratar con tráfico multimedia y QoS
- Mejoras para añadir movilidad
IPv6 en la torre de protocolos (Dual-stack)
- Transporte: UDP, TCP, ICMPv4, ICMPv6
- Red: IPv4, IPv6
- Enlace + Físico: Ethernet (ej.)
Cabecera IPv6
- Número de versión del protocolo IP
- Clase de tráfico
- Longitud carga útil
- Siguiente cabecera
- Límite de saltos
- Dirección IPv6 origen
- Dirección IPv6 destino
Cabeceras de extensión IPv6
- Cero, una, o más cabeceras de extensión
- Muy flexible para introducir opciones
- Diversos tipos de extensiones
- Protocolo Y (ej.: TCP, UDP)
- No tiene campo de «siguiente cabecera»
Direcciones IPv6
- Una dirección IPv6 tiene 128 bits
- Se representa mediante 8 grupos de 4 números hexadecimales
- Conjunto de 4 números hexadecimales es un hexteto
Direcciones IPv6 (II)
- Simplificaciones: eliminar ceros a izquierda de grupos, usar "::" para varios ceros seguidos, elegir mayor grupo de ceros
- Todos las simplificaciones son reversibles sin ambigüedad
- Solo un "::" en una dirección
- Elegir el grupo mayor o el más a la izquierda
Prefijos IPv6
- Se utiliza /r para indicar la longitud del prefijo (r)
- Longitud del prefijo para 128 bits
Tipos de direcciones IPv6
- Unicast, multicast, anycast
- Espacio de direcciones unicast, multicast
Tipos de direcciones IPv6 (II)
- Alcance ámbito (scope)
- Ejemplos: enlace (Link-local), global
Espacio de direcciones IPv6
- Rangos direcciones unicast y multicast
Direcciones unicast: formato
- Dirección IPv6 unicast de una interfaz, prefijo de subred, identificador de interfaz
- En las direcciones unicast, el IID debe tener 64 bits
- Dado un prefijo de subred, cada interfaz debe tener un IID único
- No se pueden asignar direcciones unicast a la primera ni a las 128 direcciones más altas del prefijo /64
- No son unicast, sino anycast
Direcciones unicast: formato (II)
- Creación de IID
- Manualmente
- Aleatoriamente (opcional por defecto privacidad)
- A partir de un identificador de nivel 2 (ejemplo: dirección Ethernet)
Direcciones unicast: Link-local
- Direcciones para comunicaciones en un enlace
- No son reenvías por un router
- Prefijo fe80::/64
- Se usa para la comunicación en un enlace
- Configuración automática
Direcciones unicast: Unique Local
- Dirección globalmente única con alta probabilidad, pero no encaminable en internet
- Usadas para comunicaciones en ámbito local
- Una organización o una red sin conexión a internet
- Formato: fd, ID Global, Subred, IID,
- ID global: generado localmente (aleatorio) para mayor probabilidad de unicidad
Direcciones unicast: Globales
- Direcciones globalmente únicas y encaminables en internet
- Formato: prefijo de routing global, Subred, IID
- Obtención del prefijo global a través de asignación CIDR
- ISPs reciben prefijos
- Entornos domésticos reciben prefijo /56 ISPs
Direcciones unicast: Globales (II)
- Se recibe un prefijo del ISP
- Prefijos /64 en enlaces
- Prefijo de routing global
- Asignación CIDR
Direcciones multicast
- Direcciones en interfaces
- No son direcciones fuente
- Se configura para escuchar multicast
- Espacio de direcciones multicast mayor que en IPv4
- Miembros de un grupo multicast pueden estar en diferentes enlaces
Direcciones multicast: nivel 2
- Dirección Ethernet multicast = 33:33 + 32 bits dirección multicast IPv6
- Cuando se escucha en una dirección IPv6 multicast, se configura la tarjeta Ethernet para escuchar la correspondiente dirección Ethernet multicast
- Envío a una IPv6 multicast hace referencia a la dirección Ethernet correspondiente
Direcciones IPv6 y nombres
- Recordar direcciones IPv6 es difícil
- Se usa DNS para traducir nombres a direcciones IPv6
- Los nombres pueden ser traducidos a direcciones IPv4 o IPv6
ICMPv6
- Internet Control Message
- Supervisión y comunicación de errores
- Protocolos que utilizan mensajes ICMPv6
- Multicast Listener Discovery (gestión de grupos multicast)
- Ejemplos de funciones: autoconfiguración de direcciones sin estado, resolución
- ICMPv6 formato de mensaje
- Tipo, código, checksum, mensaje
ICMPv6: formato de mensajes (II)
- Tipo de mensaje
- Mensajes de error
- Mensajes informativos
- Checksum
ICMP: Multicast Listener Discovery
- Gestiona la permanencia a grupos multicast
- Dos versiones: MLDv1 y MLDv2
ICMPv6: Neighbor Discovery Protocol
- Protocolo para la resolución de direcciones (IPv6<->nivel 2)
- SLAAC
- Autoconfiguración de direcciones
- Detección de direcciones duplicadas
- Detección de vecinos no alcanzables
- Redirección a otro router
ICMPv6: ND, SLAAC
- Configuración automática de direcciones de red de sistemas finales sin estado
- Alternativa a configuración manual o usando DHCPv6
- SLAAC y DHCPv6 se pueden combinar
- Mensajes ICMPv6 informativos:
- RS (Router Solicitation)
- RA (Router Advertisement)
- Prefijo de red
- IID
- Router por defecto
Routing
- Los protocolos de routing encuentran los caminos para llegar a destinos
- Se utilizan tablas de forwarding
Transición de IPv4 a IPv6
- IPv6 convivirá con IPv4 por muchos años
- Objetivo: que toda internet sea accesible independientemente del uso de IPv4 o IPv6
- Mecanismos de transición:
- Dual-stack
- Soporta ambas versiones
- Eventualmente equipos solo IPv6
- Soluciones basadas en túneles
- Traducción de protocolos (NAT64/DNS64, 464XLAT)
Conclusiones
- Motivación para el uso de IPv6 en internet
- Ventajas
- Simplificación de la gestión de direcciones
- IPv6 implementado en sistemas operativos y equipos
- Aplicaciones compatibles con IPv6
- Formato de datagrama
- Direcciones IP (unicast, Link local, Unique local, globales, multicast)
- ICMPv6
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Description
Este cuestionario cubre los fundamentos de las redes IP, específicamente el direccionamiento y formato de datagramas de IPv6. Se explorarán las diferencias entre IPv4 e IPv6 y la importancia de IPv6 en la creciente demanda de direcciones IP. Ideal para estudiantes que cursan el módulo de Redes de Ordenadores.
