IPV6 & IPV4

Dirección IP

Una dirección IP es como un número telefónico o una dirección de una calle. Cuando te conectas a Internet, tu dispositivo (computadora, teléfono celular, tableta) es asignado con una dirección IP, así como también cada sitio que visites tiene una dirección IP. El sistema de direccionamiento que hemos usado desde que nació Internet es llamado IPv4, y el nuevo sistema de direccionamiento es llamado IPv6. La razón por la cual tenemos que reemplazar el sistema IPv4 (y en última instancia opacarlo) con el IPv6 es porque Internet se está quedando sin espacio de direcciones IPv4, e IPv6 provee una exponencialmente larga cantidad de direcciones IP. 

• Total de espacio IPv4: 4,294,967,296 direcciones.
• Total de espacio IPv6: 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 direcciones.

Incluso diciendo que IPv6 es "exponencialemente largo" realmente no se compara en diferencia de tamaños.

¿Qué es IPV4?

Para entender el por que el espacio de direcciones IPv4 es limitado a 4.3 mil millones de direcciones, podemos descomponer una dirección IPv4. Una dirección IPv4 es un número de 32 bits formado por cuatro octetos (números de 8 bits) en una notación decimal, separados por puntos. Un bit puede ser tanto un 1 como un 0 (2 posibilidades), por lo tanto la notación decimal de un octeto tendría 2 elevado a la 8va potencia de distintas posibilidades (256 de ellas para ser exactos). Ya que nosotros empezamos a contar desde el 0, los posibles valores de un octeto en una dirección IP van de 0 a 255.

Ejemplos de direcciones IPv4: 192.168.0.1, 66.228.118.51, 173.194.33.16

Si una dirección IPv4 está hecha de cuatro secciones con 256 posibilidades en cada sección, para encontrar el número de total de direcciones IPv4, solo debes de multiplicar 256*256*256*256 para encontrar como resultado 4,294,967,296 direcciones. Para ponerlo de otra forma, tenemos 32 bits entonces, 2 elevado a la 32va potencia te dará el mismo número obtenido.

¿Qué es IPV6?

Las direcciones IPv6 están basadas en 128 bits. Usando la misma matemática anterior, nosotros tenemos 2 elevado a la 128va potencia para encontrar el total de direcciones IPv6 totales, mismo que se mencionó anteriormente. Ya que el espacio en IPv6 es mucho mas extenso que el IPv4 sería muy difícil definir el espacio con notación decimal... se tendría 2 elevado a la 32va potencia en cada sección.

Para permitir el uso de esa gran cantidad de direcciones IPv6 más fácilmente, IPv6 está compuesto por ocho secciones de 16 bits, separadas por dos puntos (:). Ya que cada sección es de 16 bits, tenemos 2 elevado a la 16 de variaciones (las cuales son 65,536 distintas posibilidades). Usando números decimales de 0 a 65,535, tendríamos representada una dirección bastante larga, y para facilitarlo es que las direcciones IPv6 están expresadas con notación hexadecimal (16 diferentes caracteres: 0-9 y a-f). Ejemplo de una dirección IPv6: 2607 : f0d0 : 4545 : 3 : 200 : f8ff : fe21 : 67cf que sigue siendo una expresión muy larga pero es mas manejable que hacerlo con alternativas decimales.

Principales diferencias entre los protocolos IPv4 e IPv6.

- Tamaño y formato de las direcciones:

En IPv4, una dirección IP se representa mediante un número binario de 32 bits, lo que permite proporcionar un máximo de 2³² direcciones únicas. Estas direcciones se representan dividiendo los 32 bits en cuatro octetos, cada octeto se expresa mediante notación decimal cuyo valor puede estar comprendido entre 0 y 255. Para separar cada octeto se emplea el símbolo ".".
Ejemplo: 192.149.252.76

Sin embargo, IPv6 admite 2¹²⁸ direcciones únicas. Una dirección IP, en esta versión, está compuesta por ocho segmentos de 2 bytes cada uno, que suman un total de 128 bytes. La representación para cada segmento es un número hexadecimal. Para la separación de cada uno de los segmentos se usa el símbolo ":".
Ejemplo: 3FFE:F200:0234:AB00:0123:4567:8901:ABCD

- Simplificación de los encabezados:

La mejora más importante de IPv6 es la simplificación de los encabezados de los datagramas. El encabezado del datagrama en IPv6 es más simple que el utilizado en IPv4, así los campos que son raramente utilizados han sido movidos a opciones separadas. Aunque las direcciones en IPv6 son 4 veces más largas, el encabezado IPv6 (sin opciones) es solamente el doble de largo que el encabezado IPv4 (sin opciones).

- Seguridad:

Todas las implementaciones de IPv6, en un futuro cercano, deben permitir la opción de utilizar IPsec, a diferencia de IPv4 en donde su implementación era opcional (aunque bastante usual), esto nos proporcionará más seguridad para el tráfico de paquetes de datos en la red.

- Conexiones más eficaces:

Debido a que se utiliza una cabecera de paquete diferente en IPv6, añadiendo a los datos actuales (origen, tamaño, etc.) otros datos tales como etiquetas de contenido, permite optimizar las transferencias al poder dar prioridad a tipos determinados de archivos (por ejemplo, dar prioridad a los archivos del tipo multimedia o de voz), haciendo a la vez posible que sea el usuario el que decida estas prioridades.

- Multicast:

Multicast, la habilidad de enviar un paquete único a destinos múltiples es parte de la especificación base de IPv6. Esto es diferente a IPv4, donde es opcional (aunque usualmente implementado).

- Autoconfiguración:

Los nodos IPv6 pueden configurarse a sí mismos automáticamente cuando son conectados a una red ruteada en IPv6 usando los mensajes de descubrimiento de routers de ICMPv6. La primera vez que son conectados a una red, el nodo envía una solicitud usando multicast (router solicitation) pidiendo los parámetros de configuración. Si los routers están configurados para esto, responderán este requerimiento con un "anuncio de router" (router advertisement) que contiene los parámetros de configuración de la capa de red.

- Desaparición de los NAT:

Muchas organizaciones que no disponen de suficientes números IP deben utilizar direcciones privadas que apuntan a un único numero IP o dirección pública, siendo preciso un NAT que dirija el flujo de datos desde la red interna a la exterior. Uno de los beneficios de IPv6 será la plena disponibilidad de números IP, así se elimina la necesidad del uso de los NAT debido a que hay disponibles direcciones IP de sobra, lo que permite que Internet vuelva a ser una red "entre extremos".

Ventajas y desventajas