1. ¿Qué es el protocolo TCP-IPv6?
El Internet Protocol version 6 (IPv6) (en español: Protocolo de Internet versión 6)
es una versión del protocolo Internet Protocol (IP), definida en el RFC 2460 y
diseñada para reemplazar aInternet Protocol version 4 (IPv4) RFC 791, que
actualmente está implementado en la gran mayoría de dispositivos que acceden
a Internet.
Diseñado por Steve Deering de Xerox PARC y Craig Mudge, IPv6 sujeto a todas
las normativas que fuera configurado está destinado a sustituir a IPv4, cuyo límite
en el número de direcciones de red admisibles está empezando a restringir el
crecimiento de Internet y su uso, especialmente en China, India, y otros
países asiáticos densamente poblados. El nuevo estándar mejorará el servicio
globalmente; por ejemplo, proporcionará a futuras celdas telefónicas y dispositivos
móviles sus direcciones propias y permanentes.
A principios de 2010, quedaban menos del 10% de IPs sin asignar. 1 En la semana
del 3 de febrero del 2011, la IANA (Agencia Internacional de Asignación de
Números de Internet, por sus siglas en inglés) entregó el último bloque de
direcciones disponibles (33 millones) a la organización encargada de asignar IPs
en Asia, un mercado que está en auge y no tardará en consumirlas todas.
IPv4 posibilita 4, 294, 967,296 (232) direcciones de host diferentes, un número
inadecuado para dar una dirección a cada persona del planeta, y mucho menos a
cada vehículo, teléfono, PDA, táblet, etcétera. En cambio, IPv6 admite
340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2 128 o 340 sextillones de
direcciones) —cerca de 6,7 × 1017 (670 mil billones) de direcciones por
cada milímetro cuadrado de la superficie de La Tierra.
Otra vía para la popularización del protocolo es la adopción de este por parte de
instituciones. El gobierno de los Estados Unidos ordenó el despliegue de IPv6 por
todas sus agencias federales en el año 2008.
Caracteristicas principales de la IPv6:
El protocolo IPv6 tiene las características siguientes:
Nuevo formato de encabezado
Espacio de direcciones más grande
Infraestructura de direcciones y enrutamiento eficaz y jerárquica
Configuración de direcciones con y sin estado
Seguridad integrada
Mejora de la compatibilidad para la calidad de servicio (QoS)
Nuevo protocolo para la interacción de nodos vecinos

2. Capacidad de ampliación
En las secciones siguientes se trata en detalle cada una de estas nuevas
características.
Nuevo formato de encabezado:
El encabezado IPv6 tiene un nuevo formato que está diseñado para reducir al
mínimo la sobrecarga del encabezado. Esto se consigue al mover los campos que
no son esenciales y los campos de opciones a encabezados de extensión que se
colocan a continuación del encabezado IPv6. La simplificación del encabezado
IPv6 permite un procesamiento más eficaz en los enrutadores intermedios.
Los encabezados IPv4 y los encabezados IPv6 no son interoperables y el
protocolo IPv6 no es compatible con el protocolo IPv4. Un host o un enrutador
deben utilizar simultáneamente una implementación de IPv4 e IPv6 para
reconocer y procesar ambos formatos de encabezado. El nuevo encabezado IPv6
sólo tiene el doble de tamaño que el encabezado IPv4, a pesar de que las
direcciones IPv6 son cuatro veces mayores que las direcciones IPv4.
Para obtener más información, vea Protocolo Internet versión 6 (IPv6).
Espacio de direcciones más grande:
IPv6 utiliza direcciones de origen y destino de 128 bits (16 bytes). Aunque con 128
bits se pueden proporcionar más de 3,4×1038 combinaciones posibles, el amplio
espacio de direcciones de IPv6 se ha diseñado para permitir múltiples niveles de
división en subredes y asignación de direcciones de la red troncal Internet a las
subredes individuales de una organización.
Aunque actualmente sólo un pequeño porcentaje de direcciones posibles se
asignan para el uso de hosts, hay disponibles muchas direcciones para su uso en
el futuro. Al tener un número mucho mayor de direcciones disponibles, ya no son
necesarias las técnicas de conservación de direcciones, como la implementación
de NAT.
Para obtener más información, vea Direccionamiento IPv6.
Infraestructura de direcciones y enrutamiento eficaz y jerárquica:
Las direcciones globales de IPv6 que se utilizan en la parte IPv6 de Internet están
diseñadas para crear una infraestructura eficaz, jerárquica y que se puede resumir
y que tiene en cuenta la existencia de múltiples niveles de proveedores de
servicios Internet. En la red Internet IPv6, los enrutadores de red troncal tienen
tablas de enrutamiento mucho más pequeñas.
Para obtener más información, vea Direcciones IPv6 de unidifusión.
Configuración de direcciones con y sin estado:
Para simplificar la configuración de los hosts, 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 (configuración de
direcciones sin la presencia de un servidor DHCP). Con la configuración de
direcciones sin estado, los hosts de un vínculo se configuran automáticamente con
direcciones IPv6 para el vínculo (direcciones locales del vínculo) y con direcciones

3. derivadas de prefijos anunciados por los enrutadores locales. Incluso sin la
presencia de un enrutador, los hosts del mismo vínculo se pueden configurar
automáticamente con direcciones locales del vínculo y comunicarse sin necesidad
de configuración manual.
Para obtener más información, vea Configuración automática de direcciones IPv6.
Seguridad integrada:
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 red y aumenta la interoperabilidad entre diferentes implementaciones
de IPv6.
Para obtener más información, vea Características de seguridad para IPv6.
Mejora de la compatibilidad para la calidad de servicio (QoS):
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, permite que los enrutadores identifiquen y proporcionen
un control especial de los paquetes que pertenecen a un flujo dado. Un flujo es un
grupo de paquetes entre un origen y un destino. Dado que el tráfico está
identificado en el encabezado IPv6, la compatibilidad con QoS se puede obtener
de forma sencilla incluso si la carga del paquete está cifrada con IPSec.
Nuevo protocolo para la interacción de nodos vecinos:
El protocolo Descubrimiento de vecinos en IPv6 consiste en un conjunto de
mensajes del Protocolo de mensajes de control de Internet para IPv6 (ICMPv6,
<i>Internet Control Message Protocol for IPv6</i>) que administran la interacción
de nodos vecinos (es decir, nodos que se encuentran en el mismo vínculo). El
descubrimiento de vecinos reemplaza los mensajes de Protocolo de resolución de
direcciones (ARP, <i>Address Resolution Protocol</i>), Descubrimiento de
enrutadores ICMPv4 y Redirección ICMPv4 con mensajes eficaces de
multidifusión y unidifusión, y proporciona funciones adicionales.
Para obtener más información, vea Descubrimiento de vecinos (ND).
Capacidad de ampliación
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.

4. Resumen Protocolo TCP-IPv6:
El protocolo TCP-IPv6 es una ampliación de protocolos TCP-IP o la actualización
del protocolo TCP-IPv4. Fue diseñado por Steve Deering de Xerox PAC.
La ipv6 fue creada dado que en países asiáticos como China y La India y otros
países del mismo continente poblados densamente, empezaron a restringirse con
el acceso a internet.
A principios del año 2010 disminuyo tanto el numero de ip de la versión V4 que tan
solo quedaba el 10% de Ip´s por asignar. En febrero del 2011 la Agencia
Internacional de asignación de números de internet, entrego a la empresa
encargada de distribuir las direcciones Ip 33 millones de ip. Aunque en el
continente asiático no tardara en consumirlas por completo.
El protocolo Ipv4 posibilita un poco mas de 4 billones de de direcciones a
diferentes host.
La siguiente generación del protocolo Internet o IPng (Internet Protocol Next
Generation) surgió en el seno del IETF en el año 1994, principalmente por la falta
de direcciones de IP que predecían un cuello de botella insalvable al crecimiento
de la red Internet. El documento final que recoge el estándar IPv6, fue publicado
en la RFC 1883 en el año 1996 y las últimas revisiones, principalmente en su
cabecera, han tenido lugar durante el año 2000. El nombre formal de este
protocolo, es IPv6.
La versión IPv6 puede ser instalada como una actualización de software en los
dispositivos de red de Internet e interoperar con la versión actual IPv4. IPv6 está
diseñado especialmente para redes de alto rendimiento, como por ejemplo las
redes ATM, pero manteniendo la eficiencia en redes de bajo ancho de banda,
como por ejemplo en redes inalámbricas. Además, ofrece una plataforma para la
nueva funcionalidad de Internet que será necesaria en un futuro inmediato.
La necesidad de migrar a IPv6 está originada por las nuevas tendencias en el
mundo actual de las telecomunicaciones, que podemos resumir en:
La creciente movilidad de los usuarios de Internet, que desean acceder a los
mismos servicios en cualquier momento y desde cualquier lugar.
Las redes domésticas con avanzados sistemas de televigilancia, control y
seguridad.
La convergencia de voz, vídeo y datos, en infraestructuras basadas en IP.
LIMITACIONES DE IPV4
Son muchas las cuestiones que debían ser consideradas en el diseño de IPv6. Por
ejemplo, el nuevo protocolo debía ser capaz de soportar grandes redes y ofrecer
un sencillo y rápido mecanismo de migración para la base de sistemas IPv4
instalados. En efecto, uno de los problemas de IPv4, es la gran dimensión de las
tablas de encaminamiento en la red troncal de Internet, que la hace ineficaz y
perjudica considerablemente los tiempos de respuesta. En IPv6 el
encaminamiento en la red troncal es más eficiente, debido a una jerarquía de
direccionaminento basada en la agregación y a que la fragmentación y
defragmentación de los paquetes se realiza extremo a extremo.

5. Sin embargo, la principal razón que originó la necesidad de IPv6, fue la evidencia
de falta de direcciones, derivada del crecimiento de la red Internet, con ritmos
superiores al 100% anual. El límite en el espacio de direccionamiento fue
agravado además por la falta de coordinación en la delegación de direcciones
durante los años 1980s, dejando incluso grandes espacios discontinuos. En IPv6
el espacio de direcciones se incrementa de 32 a 128 bits, soportando más niveles
de jerarquías de direccionamiento, un mayor número de nodos direccionables y la
autoconfiguración
de
las
direcciones.
Se
mejora
además
el
direccionamiento multicast y se define el direccionamiento anycast.
No obstante, la falta de direcciones no es igual en todos los puntos de la red; por
ejemplo, es casi inapreciable por el momento en Norteamérica, pero en zonas
como en Europa y Asia, la situación es crítica. Además, este problema es
creciente, debido principalmente al tremendo desarrollo de la telefónica móvil
celular y la inminente aparición comercial de la tercera generación de
comunicaciones móviles o UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).
Los móviles se convertirán en dispositivos siempre conectados a Internet y será
necesario asignarlos una dirección IP fija y única. El mismo Foro UMTS prevé
unas necesidades de direcciones IP, de 20.000.000.000 para los dispositivos de
los usuarios y de 3.200.000 para los dispositivos de red, en el año 2005.
La solución adoptada por los proveedores de servicios Internet para solventar los
problemas de disponibilidad de direcciones IP, ha sido proporcionar a sus clientes
direcciones IP privadas, es decir no reconocidas en Internet, mediante
mecanismos de traslación de direcciones o NAT (Network Address Translation).
Es decir, se usa una sola dirección IP pública para toda una red privada. No
obstante, este mecanismo no puede utilizarse en los terminales móviles y,
además, muchas aplicaciones son incapaces de ser utilizadas mediante este tipo
de direcciones, especialmente las relacionadas con la autentificación y la
seguridad de las comunicaciones.
Pero además, IPv4 presenta otros problemas o dificultades que la nueva versión
soluciona o mejora. Por ejemplo, IPv4 no está preparado para soportar las nuevas
aplicaciones de la red Internet como la transmisión de vídeo y audio en tiempo
real, ni mecanismos de seguridad avanzada sobre los datos transmitidos. Para
reducir el tiempo de procesamiento de los paquetes, se ha simplificado el formato
de la cabecera de IPv4 y se ha introducido el concepto de flujo, consiguiendo que
los routers, además de encaminar, puedan conmutar algunos de los paquetes que
procesan. Por otro lado, se ha mejorado el mecanismo de codificación de los
campos optativos en la cabecera, dando una mayor flexibilidad para la
introducción de nuevas opciones futuras. Finalmente, IPv6 ha mejorado las
capacidades de autentificación y privacidad de los datos transmitidos. De esta
forma, en IPv6 una cabecera de autentificación garantiza que un paquete procede
del origen que realmente se indica, mientras que en IPv4 el paquete podría venir
de un origen distinto al indicado en la cabecera.
Como resumen, podemos afirmar que aunque el funcionamiento del protocolo IP
ha sido totalmente satisfactorio, las razones que propiciaron la aparición de IPv6
han sido:
El sorprendente crecimiento del número de direcciones IP en uso.
La necesidad de transmitir aplicaciones en tiempo real.

6. La necesidad de mecanismos de seguridad.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE IPV6
Como se ha comentado, IPv6 fue diseñado como una evolución natural a IPv4. Es
decir, todo lo que funcionaba perfectamente en IPv4 se ha mantenido, lo que no
funcionaba se ha eliminado, y se ha tratado de añadir nuevas funciones
manteniendo la compatibilidad entre ambos protocolos. Las características
principales de IPv6 son:
Mayor espacio de direcciones.
Optimización
del
direccionamiento multicast y
aparición
del
direccionamiento anycast.
Autoconfiguración de los nodos.
Seguridad intrínseca en el núcleo del protocolo.
Calidad de servicio y clases de servicios.
Paquetes eficientes y extensibles.
Encaminamiento más eficiente en la red troncal.
Renumeración y multihoming, que facilita el cambio de proveedor de
servicios.
Características de movilidad.
CABECERA DE IPV6
La cabecera de IPv6, descrita principalmente en la RFC 2460, elimina o hace
opcionales varios campos de la cabecera de IPv4, consiguiendo una cabecera de
tamaño fijo y más simple, con el fin de reducir el tiempo de procesamiento de los
paquetes manejados y limitar el coste en ancho de banda de la cabecera de IPv6.
Figura 1: Cabecera de IPv4.
La cabecera de IPv4, mostrada en la Figura 1, tiene una longitud variable mínima
de 20 octetos. El bit más significante se numera por 0 a la izquierda, y el menos
significante se numera por 31 a la derecha. La forma de transmitir los diferentes
bytes, sigue el orden conocido por big endian, es decir, de izquierda a derecha y
de arriba abajo según la estructura presentada en la Figura 1. La cabecera
consiste en los siguientes campos:
Versión (4 bits). Es el número de versión de IP, es decir, 4.
Cabecera (4 bits). Especifica la longitud total de la cabecera en palabras de
32 bits. El valor mínimo y más común es de 5, siendo la longitud de cabecera
mínima. Puesto que el campo es de 4 bits, se limita la longitud total de la
cabecera a 60 bytes.

7. Tipo de servicio (8 bits). Indica la calidad de servicio solicitada por el paquete
IP. De los 8 bits, actualmente sólo se utilizan 4, indicando cada uno de ellos:
conseguir el retardo mínimo, maximizar caudal, maximizar la fiabilidad, y
minimizar el coste monetario. Sólo uno de estos cuatro bits puede estar a 1.
Su uso viene descrito en la RFC 1340 y RFC 1349.
Longitud total (16 bits). Especifica el tamaño total del paquete, incluyendo la
cabecera y los datos, en bytes.
Identificador (16 bits). Es un número único asignado por el dispositivo que
envía el paquete, con el fin de que el destinatario pueda reensamblar un
paquete fragmentado por los nodos intermedios. Recordemos que la
fragmentación es necesaria porque no todas las redes físicas tienen la
misma longitud de trama máxima, por lo cual en muchos casos es necesario
que los nodos intermedios dividan el datagrama en varios fragmentos. Cada
uno de estos fragmentos podrá seguir rutas distintas al resto y, de perderse
alguno de los fragmentos, el origen deberá retransmitir el paquete completo.
Banderas (3 bits). Es un campo para el control de la fragmentación. El primer
bit no es utilizado y está siempre puesto a 0. Si el segundo bit es 0, significa
que puede haber fragmentación, y si es 1, significa que no puede haber
fragmentación. Si el tercer bit es 0, indica que es el último fragmento, y si es
1, indica que aún hay más fragmentos.
Desplazamiento del fragmento (13 bits). Es utilizado en los paquetes que han
sido fragmentados, para posibilitar el reensamblado total del paquete. Su
valor indica el número de bloques de 8 bytes (sin contabilizar los bytes de la
cabecera) que estaban contenidos en los fragmentos previos. En el primer
fragmento, o en un único fragmento, este valor es siempre 0. Tiempo de vida
(8 bits). Contiene el tiempo máximo que un paquete puede permanecer en
una red. Cada dispositivo por el que pasa el paquete decrementa el valor de
este campo en el tiempo que tarda en procesar la cabecera IP, siendo 1 el
valor mínimo. Si el valor llega a 0, el paquete es descartado. Esto garantiza
que los paquetes no viajan a través de una red haciendo bucles, incluso si
las tablas de encaminamiento son erróneas.
Protocolo (8 bits). Indica al protocolo de nivel superior al que IP deberá pasar
los datos del paquete. Por ejemplo, UDP es 17 y TCP es 6.
Control de errores de la cabecera (16 bits). Es un campo para controlar los
errores únicamente en la cabecera IP, exceptuando este campo.
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