Tipos de Direcciones IPv6

1. Unicast, Multicast, Anycast

Al igual que con IPv4, hay diferentes tipos de direcciones IPv6. De hecho, hay tres categorías amplias de direcciones IPv6:

• Unicast/Unidifusión: una dirección de unidifusión IPv6 identifica de forma exclusiva una interfaz en un dispositivo habilitado para IPv6.
• Multicast/Multidifusión: una dirección de multidifusión IPv6 se usa para enviar un único paquete IPv6 a múltiples destinos.
• Anycast: una dirección IPcast de anycast es cualquier dirección IPv6 de unidifusión que se puede asignar a varios dispositivos. Un paquete enviado a una dirección de difusión ilimitada se enruta al dispositivo más cercano que tenga esa dirección. Las direcciones de difusión ilimitada están más allá del alcance de este curso.

A diferencia de IPv4, IPv6 no tiene una dirección de broadcast. Sin embargo, hay una dirección de multidifusión de todos los nodos IPv6 que esencialmente da el mismo resultado.

2. Longitud del Prefijo IPv6

El prefijo, o porción de red, de una dirección IPv4 se puede identificar mediante una máscara de subred decimal decimal o longitud de prefijo (notación de barra). Por ejemplo, una dirección IPv4 de 192.168.1.10 con máscara de subred decimal con puntos 255.255.255.0 es equivalente a 192.168.1.10/24.

En IPv4, el /24 se llama prefijo. En IPv6 se llama longitud del prefijo. IPv6 no utiliza la notación de máscara de subred decimal con puntos. Al igual que IPv4, la longitud del prefijo se representa en notación de barra inclinada y se usa para indicar la porción de red de una dirección IPv6.

La longitud del prefijo puede variar de 0 a 128. La longitud del prefijo IPv6 recomendada para LAN y la mayoría de los otros tipos de redes es /64, como se muestra en la imagen.

El gráfico muestra una dirección IPv6 dividida en un prefijo de 64 bits y una ID de interfaz de 64 bits. El prefijo de 64 bits es 2001:0db8:000a: 0000. La ID de interfaz de 64 bits es 0000:0000:0000:0000.

El prefijo o la porción de red de la dirección tiene 64 bits de longitud, dejando otros 64 bits para la ID de interfaz (porción de host) de la dirección.

Se recomienda encarecidamente utilizar una ID de interfaz de 64 bits para la mayoría de las redes. Esto se debe a que la configuración automática de direcciones sin estado (SLAAC) utiliza 64 bits para la ID de interfaz. También facilita la creación y administración de subredes.

3. Tipos de direcciones de unidifusión IPv6

Una dirección de unidifusión IPv6 identifica de forma exclusiva una interfaz en un dispositivo habilitado para IPv6. La interfaz a la que se le asigna esa dirección recibe un paquete enviado a una dirección de unidifusión. Similar a IPv4, una dirección IPv6 de origen debe ser una dirección de unidifusión. La dirección IPv6 de destino puede ser una dirección unicast o multicast. La imagen muestra los diferentes tipos de direcciones de unidifusión IPv6.

A diferencia de los dispositivos IPv4 que tienen una sola dirección, las direcciones IPv6 generalmente tienen dos direcciones de unidifusión:

• Dirección de unidifusión global (GUA, Global Unicast Address): es similar a una dirección IPv4 pública. Estas son direcciones globalmente únicas, enrutables por Internet. Las GUA pueden configurarse estáticamente o asignarse dinámicamente.
• Dirección local de enlace (LLA, Link-local Address): se requiere para cada dispositivo con IPv6 habilitado. Los LLA se utilizan para comunicarse con otros dispositivos en el mismo enlace local. Con IPv6, el término enlace se refiere a una subred. Los LLA se limitan a un solo enlace. Su singularidad solo debe confirmarse en ese enlace porque no son enrutables más allá del enlace. En otras palabras, los routers no reenviarán paquetes con una dirección de origen o destino de enlace local.

4. Una nota sobre la dirección local única

Las direcciones locales únicas (rango fc00::/7 a fdff::/7) aún no se implementan comúnmente. Por lo tanto, este módulo solo cubre la configuración de GUA y LLA. Sin embargo, eventualmente se pueden usar direcciones locales únicas para abordar dispositivos que no deberían ser accesibles desde el exterior, como servidores internos e impresoras.

Las direcciones locales únicas de IPv6 tienen cierta similitud con las direcciones privadas RFC 1918 para IPv4, pero existen diferencias significativas:

• Las direcciones locales únicas se utilizan para el direccionamiento local dentro de un sitio o entre un número limitado de sitios.
• Se pueden utilizar direcciones locales únicas para dispositivos que nunca necesitarán acceder a otra red.
• Las direcciones locales únicas no se enrutan o traducen globalmente a una dirección IPv6 global.

5. IPv6 GUA

Las direcciones de unidifusión global (GUA) IPv6 son globalmente únicas y enrutables en Internet IPv6. Estas direcciones son equivalentes a las direcciones IPv4 públicas. La Corporación de Internet para la Asignación de Nombres y Números (ICANN), el operador de IANA, asigna bloques de direcciones IPv6 a los cinco RIR. Actualmente, solo se están asignando GUAs con los primeros tres bits de 001 o 2000::/3, como se muestra en la imagen.

La imagen muestra el rango de valores para el primer hextet donde el primer dígito hexadecimal para las GUA disponibles actualmente comienza con un 2 o un 3. Esto es solo 1/8 del espacio total de direcciones IPv6 disponible, excluyendo solo una porción muy pequeña para otros tipos de direcciones unicast y multicast.

La siguiente imagen muestra la estructura y el rango de una GUA.

El gráfico muestra las tres partes de una GUA: primero es el prefijo de enrutamiento global que tiene 48 bits de longitud, luego la ID de subred que tiene 16 bits de longitud, y finalmente la ID de interfaz que tiene 64 bits de longitud. El texto debajo del gráfico indica el prefijo de enrutamiento A /48 + ID de subred de 16 bits = prefijo /64.

Una GUA tiene tres partes:

• Prefijo de enrutamiento global
• ID de subred
• ID de interfaz

6. Estructura de GUA IPv6

Prefijo de enrutamiento global

El prefijo de enrutamiento global es la parte del prefijo, o red, de la dirección asignada por el proveedor, como un ISP, a un cliente o sitio. Por ejemplo, es común que los ISP asignen un prefijo de enrutamiento global /48 a sus clientes. El prefijo de enrutamiento global generalmente variará según las políticas del ISP.

La imagen anterior muestra una GUA que usa un prefijo de enrutamiento global /48. Los prefijos /48 son un prefijo de enrutamiento global común que se asigna y se utilizará en la mayoría de los ejemplos a lo largo de este curso.

Por ejemplo, la dirección IPv6 2001:db8:acad::/48 tiene un prefijo de enrutamiento global que indica que los primeros 48 bits (3 hextetos) (2001: db8: acad) es cómo el ISP conoce este prefijo (red). Los dos puntos dobles (: :) que siguen a la longitud del prefijo /48 significa que el resto de la dirección contiene todos los 0. El tamaño del prefijo de enrutamiento global determina el tamaño de la ID de subred.

ID de subred

El campo ID de subred es el área entre el Prefijo de enrutamiento global y la ID de interfaz. A diferencia de IPv4, donde debe tomar prestados bits de la parte del host para crear subredes, IPv6 se diseñó teniendo en cuenta las subredes. La identificación de subred es utilizada por una organización para identificar subredes dentro de su sitio. Cuanto más grande sea la ID de subred, más subredes estarán disponibles.

Nota: Muchas organizaciones reciben un prefijo de enrutamiento global /32. Al usar el prefijo /64 recomendado para crear una ID de interfaz de 64 bits, se deja una ID de subred de 32 bits. Esto significa que una organización con un prefijo de enrutamiento global /32 y una ID de subred de 32 bits tendrá 4.300 millones de subredes, cada una con 18 quintillones de dispositivos por subred. ¡Son tantas subredes como direcciones IPv4 públicas!

La dirección IPv6 en la imagen anterior tiene un Prefijo de enrutamiento global /48, que es común entre muchas redes empresariales. Esto hace que sea especialmente fácil examinar las diferentes partes de la dirección. Usando una longitud de prefijo /64 típica, los primeros cuatro hextetos son para la porción de red de la dirección, y el cuarto hexteto indica la ID de subred. Los cuatro hextets restantes son para la ID de interfaz.

ID de interfaz

La ID de la interfaz IPv6 es equivalente a la parte del host de una dirección IPv4. El término ID de interfaz se usa porque un solo host puede tener múltiples interfaces, cada una con una o más direcciones IPv6. La imagen muestra un ejemplo de la estructura de una GUA IPv6. Se recomienda encarecidamente que en la mayoría de los casos se utilicen subredes /64, lo que crea una ID de interfaz de 64 bits. Una ID de interfaz de 64 bits permite 18 quintillones de dispositivos o hosts por subred.

La subred o prefijo A /64 (prefijo de enrutamiento global + ID de subred) deja 64 bits para la ID de interfaz. Esto se recomienda para permitir que los dispositivos habilitados para SLAAC creen su propia ID de interfaz de 64 bits. También hace que desarrollar un plan de direccionamiento IPv6 sea simple y efectivo.

Nota: A diferencia de IPv4, en IPv6, las direcciones de host todo-0 y todo-1 se pueden asignar a un dispositivo. La dirección todos-1s se puede usar porque las direcciones de difusión no se usan dentro de IPv6. La dirección todos-0s también se puede usar, pero está reservada como una dirección anycast Subnet-Router, y debe asignarse solo a los routers.

7. IPv6 LLA

Una dirección local de enlace IPv6 (LLA) permite que un dispositivo se comunique con otros dispositivos habilitados para IPv6 en el mismo enlace y solo en ese enlace (subred). Los paquetes con un LLA de origen o destino no se pueden enrutar más allá del enlace desde el que se originó el paquete.

La GUA no es un requisito. Sin embargo, cada interfaz de red habilitada para IPv6 debe tener un LLA.

Si un LLA no se configura manualmente en una interfaz, el dispositivo creará automáticamente el suyo sin comunicarse con un servidor DHCP. Los hosts con IPv6 habilitado crean un LLA de IPv6 incluso si el dispositivo no tiene asignada una dirección IPv6 de unidifusión global. Esto permite que los dispositivos con IPv6 se comuniquen con otros dispositivos con IPv6 en la misma subred. Esto incluye la comunicación con la puerta de enlace predeterminada (Router).

Los LLA de IPv6 están en el rango fe80::/10. El /10 indica que los primeros 10 bits son 1111 1110 10xx xxxx. El primer hextet tiene un rango de 1111 1110 1000 0000 (fe80) a 1111 1110 1011 1111 (febf).

La imagen muestra un ejemplo de comunicación utilizando LLA de IPv6. La PC puede comunicarse directamente con la impresora utilizando los LLA.

Topología física que muestra dos PC, un servidor, una impresora, un Switch y un Router. Representa que las comunicaciones de enlace local no se enrutan fuera de la red.

La siguiente imagen muestra algunos de los usos de los LLA de IPv6.

• Los routers usan el LLA de los routers vecinos para enviar actualizaciones de enrutamiento.
• Los hosts usan el LLA de un Router local como puerta de enlace predeterminada.

Hay dos formas en que un dispositivo puede obtener un LLA:

• Estáticamente: esto significa que el dispositivo se ha configurado manualmente.
• Dinámicamente: esto significa que el dispositivo crea su propia ID de interfaz mediante el uso de valores generados aleatoriamente o el método de Identificador Único Extendido (EUI), que utiliza la dirección MAC del cliente junto con bits adicionales.

8. Verifica tu comprensión – Tipos de dirección IPv6

Verifica tu comprensión de los tipos de dirección IPv6 eligiendo la MEJOR respuesta a las siguientes preguntas.

1. ¿Cuál es la longitud de prefijo recomendada para la mayoría de las subredes IPv6?

• A. /32
• B. /48
• C. /64
• D. /128

2. ¿Qué parte de un GUA es asignada por el ISP?

• A. Prefijo de routing global
• B. Prefijo de enrutamiento global e ID de subred
• C. Prefijo
• D. Prefijo RIR

3. ¿Qué tipo de dirección de unidifusión IPv6 no se puede enrutar entre redes?

• A. dirección local única
• B. GUA
• C. dirección IPv4 incrustada
• D. LLA

4. Verdadero o Falso: el campo ID de subred de un GUA debe tomar prestados bits del ID de interfaz.

• A. Verdadero
• B. Falso

5. ¿Qué tipo de dirección IPv6 comienza con fe80?

• A. GUA
• B. LLA
• C. dirección de multidifusión
• D. Ninguno. Una dirección IPv6 debe comenzar con 2001

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