Paquete IPv6: Encabezados

Paquete IPv6: Encabezados
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Resumen

Explica la función de los principales campos de encabezado en el paquete IPv6. ¡¡Empieza a aprender CCNA 200-301 gratis ahora mismo!!

¡Bienvenido!: Este tema forma parte del Módulo 8 del curso de Cisco CCNA 1, para un mejor seguimiento del curso puede ir a la sección CCNA 1 para guiarte del índice.

1. Limitaciones de IPv4

IPv4 todavía está en uso hoy en día. Este tema trata sobre IPv6, que eventualmente reemplazará a IPv4. Para comprender mejor por qué necesita conocer el protocolo IPv6, ayuda a conocer las limitaciones de IPv4 y las ventajas de IPv6.

A lo largo de los años, se han elaborado protocolos y procesos adicionales para hacer frente a los nuevos desafíos. Sin embargo, incluso con los cambios, IPv4 aún tiene tres grandes problemas:

  • Agotamiento de la dirección IPv4: IPv4 tiene un número limitado de direcciones públicas únicas disponibles. Si bien hay aproximadamente 4000 millones de direcciones IPv4, el incremento en la cantidad de dispositivos nuevos con IP habilitado, las conexiones constantes y el crecimiento potencial de regiones menos desarrolladas aumentaron la necesidad de direcciones.
  • Falta de conectividad de extremo a extremo: La traducción de direcciones de red (NAT) es una tecnología comúnmente implementada dentro de las redes IPv4. NAT proporciona una manera para que varios dispositivos compartan una única dirección IPv4 pública. Sin embargo, dado que la dirección IPv4 pública se comparte, se oculta la dirección IPv4 de un host de la red interna. Esto puede ser un problema para las tecnologías que necesitan conectividad completa.
  • Mayor complejidad de la red: mientras que NAT ha ampliado la vida útil de IPv4, solo se trataba de un mecanismo de transición a IPv6. NAT en sus diversas implementaciones crea una complejidad adicional en la red, creando latencia y haciendo más difícil la solución de problemas.


2. Información General Sobre IPv6

A principios de la década de 1990, los problemas con IPv4 preocuparon al Grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF) que, en consecuencia, comenzó a buscar un reemplazo. Esto tuvo como resultado el desarrollo de IP versión 6 (IPv6). IPv6 supera las limitaciones de IPv4 y representa las siguientes mejoras importantes con características que se adaptan mejor a las demandas de red actuales y previsibles.

Las mejoras que ofrece IPv6 incluyen las siguientes:

  • Mayor espacio de direcciones: Las direcciones IPv6 se basan en el direccionamiento jerárquico de 128 bits en lugar de IPv4 con 32 bits.
  • Mejor manejo de paquetes: Manejo de paquetes mejorado: el encabezado IPv6 se ha simplificado con menos campos.
  • Elimina la necesidad de NAT: Elimina la necesidad de NAT: con una cantidad tan grande de direcciones IPv6 públicas, no se necesita NAT entre una dirección IPv4 privada y una IPv4 pública. Esto evita algunos de los problemas inducidos por NAT que experimentan las aplicaciones que requieren conectividad de extremo a extremo.

Nota: Hay cerca de 340 sextillones de direcciones IPv6

El espacio de direcciones IPv4 de 32 bits proporciona aproximadamente 4,294,967,296 direcciones únicas. El espacio de direcciones IPv6 proporciona 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456, o 340 undecillones de direcciones. Esto es aproximadamente equivalente a cada grano de arena en la Tierra.

En la ilustración, se puede ver una comparación entre el espacio de direcciones IPv4 e IPv6.

Comparación del espacio de direcciones IPv4 e IPv6

Comparación espacio de direcciones IPv4 e IPv6

Comparación espacio de direcciones IPv4 e IPv6

Nombre del númeroNotación científicaNumero de ceros
100010 ^ 31,000
1 millón10 ^ 61,000,000
1 mil millones10 ^ 91,000,000,000
1 trillón10 ^ 121,000,000,000,000
1 cuatrillón10 ^ 151,000,000,000,000,000
1 quintillón10 ^ 181,000,000,000,000,000,000
1 sextillón10 ^ 211,000,000,000,000,000,000,000
1 septillón10 ^ 241,000,000,000,000,000,000,000,000
1 octillón10 ^ 271,000,000,000,000,000,000,000,000,000
1 nonillion10 ^ 301,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000
1 decillón10 ^ 331,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000
1 Undecillion10 ^ 361,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000

3. Campos de Encabezado del Paquete IPv4 en Encabezado del Paquete IPv6

Uno de las mejoras de diseño más importantes de IPv6 con respecto a IPv4 es el encabezado simplificado de IPv6.

Por ejemplo, el encabezado IPv4 consta de un encabezado de longitud variable de 20 octetos (hasta 60 bytes si se usa el campo Opciones) y 12 campos de encabezado básicos, sin incluir el campo Opciones y el campo Relleno.

Para IPv6, algunos campos se han mantenido igual, algunos campos han cambiado de nombre y posición, y algunos campos de IPv4 ya no son necesarios, como se destaca en la imagen.

Encabezado paquetes IPv4 e IPv6

Encabezado paquetes IPv4 e IPv6

La figura muestra los campos de encabezado de paquete IPv4 que se mantuvieron, movieron, cambiaron, así como aquellos que no se mantuvieron en el encabezado de paquete IPv6.

El encabezado simplificado IPv6 permite un procesamiento más eficiente de encabezados IPv6.

4. Encabezado de Paquetes IPv6

El diagrama de encabezado del protocolo IP en la ilustración identifica los campos de un paquete IPv6.

Encabezado de Paquetes IPv6

Encabezado de Paquetes IPv6

Los campos más importantes del encabezado de IPv6 son los siguientes:

  • Versión = Valor binario de 4 bits establecido como 0110 para IPv6.
  • Clase de tráfico = Campo de 8 bits es el equivalente al campo DS de IPv4.
  • Etiqueta de flujo = Campo de 20 bits sugiere que todos los paquetes del mismo flujo recibe el mismo manejo.
  • Longitud de contenido = Es igual a la longitud total paquete IPv6.
  • Encabezado siguiente = Campo de 8 bits equivalente al protocolo de IPv4.
  • Límite de saltos = Campo de 8 bits reemplaza al campo TTL de IPv4.
  • Dirección IPv6 de origen: Campo de 128 bits que identifica la dirección IPv6 del host emisor.
  • Dirección IPv6 de destino: Campo de 128 bits que identifica la dirección IPv6 del host receptor.

Un paquete IPv6 también puede contener encabezados de extensión (EH), que proporcionan información de capa de red opcional. Los encabezados de extensión son opcionales y se colocan entre el encabezado IPv6 y la carga útil (payload). Los EH se utilizan para la fragmentación, la seguridad, la movilidad y más.

A diferencia de IPv4, los routers no fragmentan de los paquetes IPv6 enrutados.

5. Vídeo: Ejemplos de Encabezados IPv6 en Wireshark

Haz clic en Reproducir en la ilustración para ver una demostración de una revisión de encabezados IPv6 en una captura de Wireshark.

Glosario: Si tienes dudas con algún término especial, puedes consultar este diccionario de redes informáticas.

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