DIRECCIONES IPV6 DE UNIDIFUSIÓN

Las direcciones IPv6 de unidifusión identifican de forma exclusiva una interfaz en un dispositivo con IPv6 habilitado. Un paquete que se envía a una dirección de unidifusión es recibido por la interfaz que tiene asignada esa dirección. Como sucede con IPv4, las direcciones IPv6 de origen deben ser direcciones de unidifusión. Las direcciones IPv6 de destino pueden ser direcciones de unidifusión o de multidifusión.

Los tipos de direcciones IPv6 de unidifusión más comunes son las direcciones de unidifusión globales (GUA) y las direcciones de unidifusión link-local.

UNIDIFUSIÓN GLOBAL

Las direcciones de unidifusión globales son similares a las direcciones IPv4 públicas. Estas son direcciones enrutables de Internet globalmente exclusivas. Las direcciones de unidifusión globales pueden configurarse estáticamente o asignarse de forma dinámica.

LINK-LOCAL

Las direcciones link-local se utilizan para comunicarse con otros dispositivos en el mismo enlace local. Con IPv6, el término “enlace” hace referencia a una subred. Las direcciones link-local se limitan a un único enlace. Su exclusividad se debe confirmar solo para ese enlace, ya que no se pueden enrutar más allá del enlace. En otras palabras, los routers no reenvían paquetes con una dirección de origen o de destino link-local.

LOCAL ÚNICA

Otro tipo de dirección de unidifusión es la dirección de unidifusión local única. Las direcciones IPv6 locales únicas tienen ciertas similitudes con las direcciones privadas RFC 1918 para IPv4, pero existen grandes diferencias. Las direcciones locales únicas se utilizan para el direccionamiento local dentro de un sitio o entre una cantidad limitada de sitios. Estas direcciones no deberían poder enrutarse en la IPv6 global, y no deberían traducirse hacia direcciones IPv6 globales. Las direcciones locales únicas están en el rango de FC00::/7 a FDFF::/7.

Con IPv4, las direcciones privadas se combinan con NAT/PAT para proporcionar una traducción de varios a uno de direcciones privadas a públicas. Esto se hace debido a la disponibilidad limitada del espacio de direcciones IPv4. Muchos sitios también utilizan la naturaleza privada de las direcciones definidas en RFC 1918 para ayudar a proteger u ocultar su red de posibles riesgos de seguridad. Sin embargo, este nunca fue el uso previsto de esas tecnologías, y el IETF siempre recomendó que los sitios tomaran las precauciones de seguridad adecuadas en el router del lado de Internet. Las direcciones locales únicas pueden usarse en dispositivos que nunca necesitan o nunca pueden acceder a otra red.

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DIRECCIONES IPV6 DE UNIDIFUSIÓN LINK-LOCAL

Una dirección IPv6 link-local permite que un dispositivo se comunique con otros dispositivos con IPv6 habilitado en el mismo enlace y solo en ese enlace (subred). Los paquetes con direcciones link-local de origen o destino no pueden enrutarse más allá del enlace en el que se originó el paquete.

La dirección de unidifusión global no es un requisito. Sin embargo, cada interfaz de red con IPv6 habilitado debe tener una dirección link-local.

Si en una interfaz no se configura una dirección link-local de forma manual, el dispositivo crea automáticamente su propia dirección sin comunicarse con un servidor DHCP. Los hosts con IPv6 habilitado crean una dirección IPv6 link-local incluso si no se asignó una dirección IPv6 de unidifusión global al dispositivo. Esto permite que los dispositivos con IPv6 habilitado se comuniquen con otros dispositivos con IPv6 habilitado en la misma subred. Esto incluye la comunicación con el gateway predeterminado (router).

Las direcciones IPv6 link-local están en el rango de FE80::/10. /10 indica que los primeros 10 bits son 1111 1110 10xx xxxx. El primer hexteto tiene un rango de 1111 1110 1000 0000 (FE80) a 1111 1110 1011 1111 (FEBF).

ESTRUCTURA DE UNA DIRECCIÓN IPV6 DE UNIDIFUSIÓN GLOBAL

Las direcciones IPv6 de unidifusión globales 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), operador de la IANA, asigna bloques de direcciones IPv6 a los cinco RIR. Actualmente, solo se asignan direcciones de unidifusión globales con los tres primeros bits 001 o 2000::/3. Esto solo constituye un octavo del espacio total disponible de direcciones IPv6, sin incluir solamente una parte muy pequeña para otros tipos de direcciones de unidifusión y multidifusión.

Nota: se reservó la dirección 2001:0DB8::/32 con fines de documentación, incluido el uso en ejemplos.

Una dirección de unidifusión global consta de:

Prefijo de routing global

ID de subred

ID de interfaz

Prefijo de routing global

El prefijo de routing global es la porción de prefijo, o de red, de la dirección que asigna el proveedor (por ejemplo, un ISP) a un cliente o a un sitio. En general, los RIR asignan un prefijo de routing global /48 a los clientes. Estos incluyen a todos, desde redes comerciales de empresas a hogares individuales.

Por ejemplo, la dirección IPv6 2001:0DB8:ACAD::/48 tiene un prefijo que indica que los primeros 48 bits (3 hextetos) (2001:0DB8:ACAD) son la porción de prefijo o de red de la dirección. Los dos puntos dobles (::) antes de la longitud de prefijo /48 significan que el resto de la dirección se compone solo de ceros.

El tamaño del prefijo de routing global determina el tamaño de la ID de subred.

ID de subred

Las organizaciones utilizan la ID de subred para identificar subredes dentro de su ubicación. Cuanto mayor es la ID de subred, más subredes habrá disponibles.

ID de interfaz

La ID de interfaz IPv6 equivale a la porción de host de una dirección IPv4. Se utiliza el término “ID de interfaz” debido a que un único host puede tener varias interfaces, cada una con una o más direcciones IPv6. Se recomienda especialmente usar subredes /64 en la mayoría de los casos. En otras palabras, una ID de interfaz de 64 bits como la que se muestra en la figura 2.

Nota: a diferencia de IPv4, en IPv6, pueden asignarse a un dispositivo las direcciones de host compuestas solo por ceros y solo por unos. Se puede usar la dirección compuesta solo por unos debido al hecho de que en IPv6 no se usan las direcciones de difusión. Las direcciones compuestas solo por ceros también pueden usarse, pero se reservan como dirección de difusión por proximidad subred-router, y solo deben asignarse a los routers.

Una forma fácil de leer la mayoría de las direcciones IPv6 es contar la cantidad de hextetos. Como se muestra en la figura 3, en una dirección de unidifusión global /64, los primeros cuatro hextetos son para la porción de red de la dirección, y el cuarto hexteto indica la ID de subred. Los cuatro hextetos restantes son para la ID de interfaz.

TIPOS DE DIRECCIONES IPV6

Existen tres tipos de direcciones IPv6:

Unidifusión: una dirección IPv6 de unidifusión identifica de manera única una interfaz de un dispositivo habilitado para IPv6. Como se muestra en la ilustración, las direcciones IPv6 de origen deben ser direcciones de unidifusión.

Multidifusión: las direcciones IPv6 de multidifusión se usan para enviar un único paquete IPv6 a varios destinos.

Difusión por proximidad: una dirección IPv6 de difusión por proximidad es cualquier dirección IPv6 de unidifusión que puede asignarse a varios dispositivos. Los paquetes enviados a una dirección de difusión por proximidad se enrutan al dispositivo más cercano que tenga esa dirección. Las direcciones de difusión por proximidad exceden el ámbito de este curso.

A diferencia de IPv4, IPv6 no tiene una dirección de difusión. Sin embargo, existe una dirección IPv6 de multidifusión de todos los nodos que brinda básicamente el mismo resultado.

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COMUNICACIÓN IPV4

Un host conectado correctamente a una red puede comunicarse con otros dispositivos de alguna de estas tres maneras:

  • Unidifusión: es el proceso de enviar un paquete de un host a otro host.
  • Difusión: es el proceso de enviar un paquete de un host a todos los hosts de la red.
  • Multidifusión: es el proceso de enviar un paquete de un host a un grupo seleccionado de hosts, probablemente en diferentes redes.

Estos tres tipos de comunicación se utilizan con distintos objetivos en las redes de datos. En los tres casos, se coloca la dirección IPv4 del host de origen en el encabezado del paquete como la dirección de origen.

TRANSMISIÓN DE UNIDIFUSIÓN

La comunicación de unidifusión se usa para la comunicación normal de host a host, tanto en redes cliente/servidor como en redes punto a punto. Los paquetes de unidifusión usan la dirección del dispositivo de destino como la dirección de destino y pueden enrutarse en una interconexión de redes.

En una red IPv4, la dirección de unidifusión aplicada a un terminal se denomina “dirección de host”. En la comunicación de unidifusión, las direcciones asignadas a los dos terminales se usan como las direcciones IPv4 de origen y de destino. Durante el proceso de encapsulamiento, el host de origen usa su dirección IPv4 como dirección de origen y la dirección IPv4 del host de destino como dirección de destino. Sin importar si en el destino se especificó un paquete como unidifusión, difusión o multidifusión, la dirección de origen de cualquier paquete siempre es la dirección de unidifusión del host de origen.

TRANSMISIÓN DE DIFUSIÓN

El tráfico de difusión se utiliza para enviar paquetes a todos los hosts en la red con la dirección de difusión para la red. En una difusión, el paquete contiene una dirección IPv4 de destino con todos los números uno (1) en la porción de host. Esto significa que todos los hosts de esa red local (dominio de difusión) reciben y ven el paquete. En gran parte de la tecnología impulsada por la red, como DHCP, se utilizan transmisiones por difusión. Cuando un host recibe un paquete enviado a la dirección de difusión de la red, el host procesa el paquete de la misma manera en la que procesaría un paquete dirigido a su dirección de unidifusión.

La difusión puede ser dirigida o limitada. Una difusión dirigida se envía a todos los hosts de una red específica. Por ejemplo, un host de la red 172.16.4.0/24 envía un paquete a la dirección 172.16.4.255. Se envía una difusión limitada a 255.255.255.255. De manera predeterminada, los routers no reenvían transmisiones por difusión.

A modo de ejemplo, un host dentro de la red 172.16.4.0/24 transmitiría por difusión a todos los hosts de su red utilizando un paquete con una dirección de destino 255.255.255.255.

Cuando se transmite un paquete por difusión, utiliza recursos de la red y hace que cada host receptor de la red procese el paquete. Por lo tanto, se debe limitar el tráfico de difusión para que no afecte negativamente el rendimiento de la red o de los dispositivos. Debido a que los routers separan los dominios de difusión, la subdivisión de redes puede mejorar el rendimiento de la red al eliminar el exceso de tráfico de difusión.

TRANSMISIÓN DE MULTIDIFUSIÓN

La transmisión de multidifusión reduce el tráfico al permitir que un host envíe un único paquete a un grupo seleccionado de hosts que estén suscritos a un grupo de multidifusión.

IPv4 reservó las direcciones de 224.0.0.0 a 239.255.255.255 como rango de multidifusión. Las direcciones IPv4 de multidifusión de 224.0.0.0 a 224.0.0.255 están reservadas para la multidifusión solo en la red local. Estas direcciones se utilizan con grupos de multidifusión en una red local. Un router conectado a la red local reconoce que estos paquetes están dirigidos a un grupo de multidifusión de una red local y no los sigue reenviando. Un uso típico de una dirección de multidifusión de una red local reservada son los Routing Protocols que usan la transmisión de multidifusión para intercambiar información de routing. Por ejemplo, 224.0.0.9 es la dirección de multidifusión que usa el protocolo de información de routing (RIP) versión 2 para comunicarse con otros routers RIPv2.

Los hosts que reciben datos de multidifusión específicos se denominan “clientes de multidifusión”. Los clientes de multidifusión utilizan servicios solicitados por un programa cliente para subscribirse al grupo de multidifusión.

Cada grupo de multidifusión está representado por una sola dirección IPv4 de destino de multidifusión. Cuando un host IPv4 se suscribe a un grupo de multidifusión, el host procesa los paquetes dirigidos a esta dirección de multidifusión y los paquetes dirigidos a la dirección de unidifusión asignada exclusivamente.