IPv6

Posted by q3it on martes, abril 26, 2022 in Redes

Formato de una dirección IPv6
Una dirección IPv6 tiene 128 bits que son representados en formato hexadecimal, facilitando su lectura, estableciendo dos puntos (:) cada 16 bits o cada 4 Nibles. Esto hace de la dirección IPv6 un valor de 32 valores hexadecimales divididos en secciones de 4 nibles y haciendo un total de 8 divisiones. Un ejemplo del formato de una dirección IP, lo vemos a continuación.
 

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000

 

Los primeros 4 ceros, representan 4 nibles, los cuales contienes 4 bits cada uno y hacen un total de 16 bits en el primer segmento de 4 ceros que está separado por dos puntos ( : ).

A continuación una tabla donde se muestra la información de los valores hexadecimales posibles. Cada valor hexadecimal, es un total de 4 bits los cuales representan una Nible.

 

 

Para facilitar la lectura de una IPv6, debemos seguir los siguiente pasos: 

1. Agrupar los ceros conjunto y reemplazarlos con con (::).  
2. No resumir ceros contiguos al final de un cuarte de nibles.  
3. No utilizar 2 veces el :: en una misma dirección y finalmente.  
4. Si tenemos 4 ceros contiguos en un cuarteto de nibles, se pueden representar así: :0: que es igual decir :0000:   

Algunos ejemplos de cómo resumir una dirección IPv6, se muestran a continuación:

 

2001:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001
2001::1
2001:0:0:0:0:0:0:1

 

Los bloques de direcciones IPv6 se asignan por prefijos y son administradas por el ICANN o Internet Corporation for Assigned Names and Numbers. A su vez, el ICANN, entrega los prefijos de IPv6 a los RIR o Regional Internet Registry, los RIR entrega prefijos a los ISP y los ISP finalmente, entregan los prefijos a los clientes (Organizaciones). Las empresas a su vez, entregan y asignan las subredes para el tráfico en su internetwork y se basan en la asignación estándar de prefijo para computadores finales bajo IPv6 que es de /64, y esta es la que indica la dirección de host.
 

Existen 5 RIR en todo el mundo. Uno para América del Norte, uno para América del Sur y Centroamérica, uno Europa, uno para África y otro para Asia.
 

Existe un estándar, para la asignación de prefijos de red, desde el ICANN hasta la red del cliente, los cuales se podrán ver en el cuadro siguiente:

 

 

Un ejemplo gráfico de asignación de prefijos IP sobre una internetwork puede verse en la siguiente imagen, siendo el cliente final, que recibe un /48, el responsable de asignar el /64 dentro de su red, teniendo la posibilidad de disfrutar de un total de 16 bis para la creación de subredes, que podrá utilizar para sus enlaces WAN, asignación de VLAN, redes locales, entre otras.

Tipos de Direcciones IPv6
Global Unicast Address: Esta dirección es la dirección pública y no es utilizada por los protocolos de Enrutamiento para pasar las rutas. Y están representadas de la siguiente manera desde 2001 a 3FFF / 3.

Link Local Address: Esta es la dirección física de la interfaz y si es utilizada por los Protocolos de Enrutamiento para enviar actualizaciones. Se representan de la siguiente manera FE800::/10.

Unique Local Address: Reemplazan también a las direcciones Site Local Unicast Address y se representan en el formato FDOO::/8. Este tipo de direcciones entraron en desuso.
Multicast Unicast Address: Representan la base del direccionamiento IPv6. Utilizada para replicar información en la red enviada por un host. Se representan con el formato FF02::.
 

Existe una dirección particular para resolución de direcciones MAC a IP, conocida como Multicast Solicited Node la cual se representa de la siguiente manera: FF02::1:FF00/104 + 24 bits más bajos de la MAC.
 

Sirve para dar soporte al DAD o Duplicate Address Detection.

NEIGHBOR DISCOVERY PROTOCOL

En IPv6 desaparece el concepto de Broadcast y por consiguiente el concepto de ARP como resolución de direcciones en una red Ethernet, recordemos que ARP es un broadcast de capa 2 que busca relacionar una IPv4 conocida con una MAC desconocida. En lugar de ARP, tenemos ahora a ICMPv6 Neighbor Discovery Protocol.
 

Cuando una interfaz recibe asignación de una IPv6, automáticamente se activa el DAD para garantizar que la dirección es única:

 

Se envía un ICMPv6-NS (Neighbor solicitation)

Origen: La Link Local.

Destino: la Multicast Solicited Node.

Si no se recibe, se garantiza una dirección única.
Al ser única, se envía un ICMPv6-NA (Neighbor Advertisement)

El Router publica su dirección.

Origen: la Link Local

Destino: Multicast FF02::1

El direccionamiento IPv6 se da a través de las siguientes direcciones IPv6:
 

Unicast: es una dirección asignada a una interfaz.
Multicast: Es una dirección que representa un grupo dinámico de host con el propósito de enviar paquetes a todos los miembros activos del grupo.
Anycast: Si un servidor está soportando las mismas funciones que otro u otros servidores, pueden usar las mismas direcciones unicast. Permite load-balance.

Configuración de una Dirección IPv6
Una dirección IPv6 Unicast, puede configurarse de 2 formas, manualmente:
 

1. Utilizando los 128 bits y escribiendo la dirección completa.
2. Utilizando EUI.64, el cual se ejecuta de la siguiente manera:

• Agrega 64 Bits a la dirección, de los cuales:
• 48 bits de la MAC de la interfaz y 16 bits con el valor "FF:FE" en el medio de la MAC.
• Cambia el valor de bit U/L (Universal/Local) de 0 a 1. "0" indica que la dirección fue grabada en la tarjeta mientras que "1" indica que la MAC es asignada localmente. El Bit U/L es el 7mo bit más significativo en la MAC, el cual se encuentra en el primer byte de la dirección MAC (de izquierda a derecha).
• El resultado es el siguiente: Ejemplo: 1034.5678.9ABC = 1234:56FF:FE78:9ABC. "Ver la siguiente imagen demostrativa".
  

La configuración dinámica puede hacerse, de la siguiente manera:

 

1. Vía DHCP Statefull:

Registra la información de estado IPv6.

Asigna IP Host, prefijo, GW.
También asigna DNS.
No trabaja con Stateless Autoconfig.

2. Vía DHCP Stateless:

No Registra la información de estado IPv6.
No asigna IP Host, Prefijo, GW.
Provee información de DNS.
Trabaja con Stateless Autoconfig.

3. Vía Stateless Autoconfig:

Aprende IP Host, prefijo y GW.
No registra información de DNS.
Se logra cuando un host remoto ya ha determinado su IPv6 a través de ICMPv6 NDP.
Le permite publicar su prefijo, IPv6 y GW.
Utiliza EUI-64 para completar la dirección IPv6 en la interfaz.

Mecanismos de Aprendizaje de IPv6:
 

1. De Host a Router:

2. De Router a Router:

 

NOTA: Formato de una LINK LOCAL UNICAST ADDRESS
FE80::/10

Protocolos de Enrutamiento en IPv6
A continuación se definen los protocolos de enrutamiento habilitados para dar soporte a IPv6 con su respectivos RFC, excepto para EIGRP, el cual, es un protocolo propietario de Cisco:
 

RIPng                     (RFC 2080)

OSPFv3                  (RFC 2740)
EIGRP IPv6          (Propietario)
MP-BGP4             (RFC 2545/4760)