Muchos de nosotros tenemos oído de las propuestas de conversión del estándar de Internet Protocol (IP) de la actual versión IPv4 a un nuevo estándar. Pocos de nosotros somos realmente conscientes de todas las consecuencias. El esfuerzo dirigido al nuevo estándar ha sido el rápido desarrollo de Internet, y como consecuencia IPv6 esta siendo introducido para superar las restricciones de espacio de direcciones del viejo. A primera vista las consecuencias para el administrador de redes parecen insignificantes, porque muchos de nosotros realmente tenemos nuestras direcciones repartidas. Por esto, ¿por qué deberíamos estar interesados en IPv6?

IPv6 es mucho más que IPv4 con un par de números engullidos al final haciendo el espacio de dirección más grande. Este es un crecimiento muy pensado del que será requerido para IP como un protocolo en el futuro. En IPv6 será necesario hacer modificaciones que tengan en cuenta los cambios de tráfico que aparecerán en las redes IP globalmente. Es anticipado que esto tendrá mucho más énfasis en transacciones en tiempo real como Internet y metamorfosis de intranets para redes de datos del viejo estilo, dentro de los sistemas de transmisión complejos transportando un enorme tamaño de datos.

Al mismo tiempo IPv6 intenta una dirección de cabeceras largas de una red IP desde el punto de vista de los administrados; configurando la red en el primer lugar. A muchos administradores de redes no les gusta los cambios como IPv6 porque tienen un miedo horrible a que suceda una caída caótica después de unos días o bastantes semanas. Si tienes dos sitios con un sistema IPv6, y tu conexión a Internet entre las dos es solo IPv4, entonces las 2 redes todavía pueden hablar - los paquetes de IPv6 van a traves de la conexión de IPv4. Así que hay pocas razones para tener miedo a IPv6 y a todas las razones que están planificando los cambios ahora.

Otro factor que dirige el desarrollo de IPv6 es la necesidad de un cifrado mejorado. La comunicación privada a través de un medio público como Internet requiere servicios de cifrado que impidan que los datos enviados se puedan ver o modificar durante el tránsito. Existe un estándar que proporciona seguridad para los paquetes IPv4 (denominado seguridad de Protocolo Internet o IPSec). No obstante, en IPv4 este estándar es opcional y prevalecen las soluciones propietarias.

Una nueva dirección

Muchos de nosotros estamos familiarizados con la convención de direcciones IPv4, donde las direcciones son escritas como 4 números entre 0 y 255 separados por puntos. Por ejemplo, una dirección de una dirección de host como 193.64.30.189. Esto es simplemente una convención aceptada, como muchos usuarios están más cómodos con números decimales que hexadecimales. Sin embargo, cuando nosotros extendemos las direcciones de 32 bits a 128 esto empieza a ser difícil de manejar.

IPv6 simplifica el problema de los 2 caminos; primero usa números hexadecimales (base 16, de 0 a F) en vez de decimal, y segundo comprime las direcciones resultantes permitiendo la comprensión de más ceros. Así una típica dirección en esta forma larga seria algo así: DEAD:BEEF:0000:0000:0000:0073:FEED:F00D. Nótese que la separación ahora es por dos puntos no por uno.

Ahora después de una dirección típica de IPv6 podría tener un número de ceros, esta dirección puede estar en una versión reducida como DEAD:BEEF::73:FEED:F00D. Aquí la convención es que lleva ceros sin los grupos de 4 dígitos puede estar por cuenta gotas, como 0073 se convierte a 73. Un grupo consecutivo de números de 16 bits con el valor de cero puede ser reemplazado con dos puntos. Esto solo se puede reemplazar unas cadenas vacías con los dos puntos. Si hay solo dos cadenas nulas, solo uno puede ser comprimido como esto porque si ambos fuesen comprimidos no sería posible determinar como de larga es cada una, y así tendríamos una dirección ambigua.

Finalmente, hay una pequeña modificación en la forma de la dirección de IPv6 expresando una dirección IPv4 en formato IPv6. Salvando el final, la conversión entre base10(decimal) y base 16 (hexadecimal), la convención usa el viejo estilo de la notación del punto para los últimos 32 bits de la dirección, así la dirección IP aparece como 0000:0000:0000:0000:0000:0000:193.64.30.189, la cual la podemos poner comprimida de la forma::193.64.30.189. Así, a pesar del hecho de que nosotros tenemos cuadruplicado el espacio de la dirección, nuestra vieja dirección IP puede ser expresada sin ambigüedades en el nuevo formato con solo añadir 2 caracteres.

Cabeceras

Una de las deficiencias con IPv4, identificada por los comités, fue la complejidad de sus cabeceras. Si se hubiese permitido el creciendo de este factor como el espacio de direcciones esto se había extendido, entonces esto sería muy difícil de manejar. La cabecera de IPv4 tiene un total de 10 campos, los dos campos de 32 bits de direcciones (uno para el origen y otro para el destino), y un campo de opciones el cual es utilizado para llevar la cabecera a una longitud correcta. Aún con el campo de opciones vacío, una cabecera IPv4 tiene 20 bytes de longitud, así claramente la cabecera de 80 bytes de IPv6 no fue algo deseable.

Así la cabecera IPv6 es simplificada para permitir a las cabeceras ser encadenadas juntas. Hay ahora solo 6 campos - las dos direcciones de 128 bytes para orijen y destino, y nada de opciones. Variaciones en la cabecera que serían consideradas con la cabecera IPv4, o las opciones de campos, ahora identificadas usando un nuevo campo, con otras especificaciones con otra cabecera incluida después del actual, pero antes del dato mismo. La primera cabecera define la necesidad mínima para un paquete IPv6, incluyendo la versión, prioridad, etiqueta de dirección, payload hearer y límite de salto, y incluye un campo que dice "y hay otra cabecera después de esta". No hay límite del número de cabecera que pueda ser enlazado en el camino. Como el siguiente campo de cabecera es un número de 8 bits, puede haber 255 tipos diferentes de cabeceras. Solo 6 tipos diferentes están definidos en la actualidad:

- opciones salto-por-salto
- encaminamiento de cabecera
- fragmentación de cabecera
- autentificación de cabecera
- encapsulamiento de seguridad
- payload header
- opciones de destino de cabecera

El resultado de esta simplificación y la flexibilidad mejorada, es que la simplificación de la cabecera IPv6 es de hasta 40 bytes de longitud - o el doble del tamaño de la cabecera IPv4 sin opciones - a pesar del hecho de que dos direcciones incorporadas son 4 veces el tamaño de la cabecera de IPv4. Si decides tener todos los recortes, la cabecera podría hacerse bastante larga, aunque esto no es posible ya que solo han sido definidos 6 tipos de cabeceras. La nueva solución es mucho más elegante, en esas sencillas tareas se necesitan solo crear cabeceras simples y con poco peso, mientras se permite más complejidad para las aplicaciones o sistemas que lo necesiten. La complejidad reducida de las cabeceras IPv6 por defecto hacen que la tarea del router, por termino medio, sea mucho más fácil.

Configuración

Para muchos administradores de redes IPv6 parece, a primera vista, ser algo para solucionar los problemas de alguien. Después de todo, muchos de nosotros tenemos realmente un gran bloque de direcciones IP permitidas las cuales veremos completamente los próximos años. IPv6 es probablemente más significante al administrador de una red estable de IP que es para un recién llegado. Esto es porque IPv6 tiene características significativas intensificadas para habilitar un host a su configuración. Muchos de nosotros sabemos que - a pesar de que todos nos ayudamos de BOOTP y DHCP - muchos administradores de redes, o la mayor parte pasan un poco de su tiempo escribiendo números IP en campos de direcciones en uno de los paneles de control. Esto quiere decir que la mitad de las direcciones del mundo han sido definido manualmente. Un estudio de investigación ha sugerido que la configuración automática de IPv6 podría rendir ella misma - comparando con la configuración manual de IPv4 - en 12 meses.

El propósito de los diseñadores del aspecto de IPv6 fue que el host debería permitir descubrir automáticamente toda la información necesaria para conectarse a internet sin la intervención humana. Esto suena como un pedido alto pero no es tan complejo o tan telepático como suena. Los requerimientos mínimos para un host son que debería permitirle generar una dirección única IP, y descubrir al menos una dirección de router. Necesita tener permiso para hacer esto con o sin un servidor o un router en la subred local.

En un modo completamente la interfaz se asignaría una dirección a sí misma para establecer una dirección de enlace local, una dirección válida solo en la subred local.

Ventajas y objetivos del protocolo IPv6

El encabezado IPv6 tiene un nuevo formato que está diseñado para reducir al mínimo el procesamiento y la validación de encabezados. Una dirección IPv6 tiene una longitud cuatro veces mayor que la de una dirección IPv4. Las direcciones globales que se utilizan en la parte IPv6 de Internet están diseñadas para crear una infraestructura de enrutamiento eficaz, jerárquica y resumida que tiene en cuenta la coexistencia de múltiples niveles de proveedores de servicios Internet. En la parte IPv6 de Internet, los enrutadores de red troncal tienen una infraestructura jerárquica de enrutamiento y direccionamiento que utilizan las tablas de enrutamiento más pequeñas.

IPv6 admite la configuración de direcciones con estado (como la configuración de direcciones con la presencia de un servidor DHCP) y la configuración de direcciones sin estado (como la configuración de direcciones sin la presencia de un servidor DHCP). La compatibilidad con IPSec es un requisito del conjunto de protocolos IPv6. Este requisito proporciona una solución basada en estándares para las necesidades de seguridad de la red y promueve la interoperabilidad entre distintas implementaciones de IPv6. Los nuevos campos del encabezado IPv6 definen cómo se controla e identifica el tráfico.

La identificación del tráfico mediante un campo Flow Label (etiqueta de flujo) en el encabezado IPv6 permite a los enrutadores identificar y controlar de forma especial los paquetes que pertenecen a un flujo determinado. Un flujo es una serie de paquetes entre un origen y un destino. Dado que el tráfico está identificado en el encabezado IPv6, la compatibilidad con la calidad de servicio QoS se puede obtener de forma sencilla incluso si la carga del paquete está cifrada con IPSec.
El nuevo protocolo Neighbor Discovery (Descubrimiento de vecinos) para la interacción de nodos vecinos en IPv6 consiste en un conjunto de mensajes del Protocolo de mensajes de control de Internet para IPv6 (ICMPv6) que administran la interacción de nodos vecinos. Este protocolo reemplaza el Protocolo de resolución de direcciones (ARP), el Descubrimiento de enrutadores ICMPv4 y los mensajes de Redirección ICMPv4 por mensajes de multidifusión y unidifusión eficaces.

IPv6 se puede ampliar con nuevas características al agregar encabezados de extensión a continuación del encabezado IPv6. A diferencia del encabezado IPv4, que sólo admite 40 bytes de opciones, el tamaño de los encabezados de extensión IPv6 sólo está limitado por el tamaño del paquete IPv6. En la tabla siguiente se comparan las características clave de los protocolos IPv4 y IPv6.

Comparación de las características de IPv4 e IPv6

	IPv4	IPv6
Direcciones	Las direcciones de origen y destino tienen una longitud de 32 bits (4 bytes).	Las direcciones de origen y destino tienen una longitud de 128 bits (16 bytes).
IPSec	La compatibilidad es opcional.	La compatibilidad es obligatoria.
Identificación del número de paquetes	No existe ninguna identificación de flujo de paquetes para que los enrutadores controlen la QoS en el encabezado IPv4.	Se incluye la identificación del flujo de paquetes para que los enrutadores controlen la QoS en el encabezado IPv6, utilizando el campo Flow Label (etiqueta de flujo).
Fragmentación	La llevan a cabo los enrutadores y el host que realiza el envío.	No la llevan a cabo los enrutadores, sino únicamente el host que realiza el envío.
Encabezado	Incluye una suma de comprobación.	No incluye una suma de comprobación.
Opciones	El encabezado lo incluye.	Todos se trasladan a los encabezados de extensión IPv6.
Marcos de solicitud ARP	El Protocolo de resolución de direcciones (ARP) utiliza los marcos de solicitud ARP de difusión para resolver una dirección IPv4 como una dirección de capa de vínculo.	Los marcos de solicitud ARP se sustituyen por mensajes de solicitud de vecinos de multidifusión.
Administrar la pertenencia a grupos locales de subred	Se utiliza el Protocolo de administración de grupos de Internet (IGMP).	IGMP se sustituye con los mensajes de Descubrimiento de escucha de multidifusión (MLD).
Determinar la dirección IPv4 de la mejor puerta de enlace predeterminada	Se utiliza el Descubrimiento de enrutadores ICMP, y es opcional.	El Descubrimiento de enrutadores ICMP queda sustituido por la Solicitud de enrutadores ICMPv6 y los mensajes de anuncio de enrutador, y es obligatorio.
Direcciones de multidifusión	Se utilizan para enviar tráfico a todos los nodos de una subred.	No hay direcciones de multidifusión IPv6. De forma alternativa, se utiliza una dirección de multidifusión para todos los nodos de ámbito local del vínculo.
Configuración manual	Debe configurarse manualmente o a través de DHCP.	No requiere configuración manual o a través de DHCP.
DNS	Utiliza registros de recurso (A) de dirección de host en el Sistema de nombres de dominio (DNS) para correlacionar nombres de host con direcciones IPv4.	Utiliza registros de recurso (AAA) de dirección de host en el Sistema de nombres de dominio (DNS) para correlacionar nombres de host con direcciones IPv6.
Direcciones IP relacionados con host	Utiliza registros de recurso (A) de puntero en el dominio DNS IN-ADDR.ARPA para correlacionar direcciones IPv4 con nombres de host.	Utiliza registros de recurso (PTR) de puntero en el dominio DNS IP6.INT para correlacionar direcciones IPv6 con nombres de host.
Tamaño de paquete	Debe admitir un tamaño de 576 bytes (posiblemente fragmentado).	Debe admitir un tamaño de 1280 bytes (sin fragmentación).