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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y REDES DE INFORMACIÓN Nombre: Cesar Miranda Fecha: 8 de Enero de 2019 Redes TCP/IP Deber IPv6 IPv6 (Protocolo de Internet versión 6) es un conjunto de especificaciones del Grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF) que es esencialmente una actualización de la versión 4 de IP (IPv4). Los conceptos básicos de IPv6 son similares a los de IPv4: los dispositivos pueden usar IPv6 como direcciones de origen y destino para pasar paquetes a través de una red, y las herramientas como ping funcionan para las pruebas de red como lo hacen en IPv4, con ligeras variaciones. La mejora más obvia en IPv6 sobre IPv4 es que las direcciones IP se alargan de 32 bits a 128 bits. Esta extensión anticipa un considerable crecimiento futuro de Internet y proporciona alivio para lo que se percibió como una inminente escasez de direcciones de red. IPv6 también admite la configuración automática para ayudar a corregir la mayoría de las deficiencias en la versión 4, y cuenta con funciones integradas de seguridad y movilidad. Las características de IPv6 incluyen:              

Admite direcciones de origen y destino de 128 bits (16 bytes) de longitud. Requiere soporte IPSec. Utiliza el campo Etiqueta de flujo para identificar el flujo de paquetes para el manejo de QoS por el enrutador. Permite al host enviar fragmentos de paquetes, pero no de enrutadores. No incluye una suma de comprobación en el encabezado. Utiliza una dirección de multidifusión de todos los nodos de ámbito local de enlace. No requiere configuración manual o DHCP. Utiliza registros de recursos de direcciones de host (AAAA) en DNS para asignar nombres de host a direcciones IPv6. Utiliza registros de recursos de puntero (PTR) en el dominio DNS IP6.ARPA para asignar direcciones IPv6 a nombres de host. Admite un tamaño de paquete de 1280 bytes (sin fragmentación). Mueve datos opcionales a encabezados de extensión IPv6. Utiliza mensajes de solicitud de vecinos de multidifusión para resolver direcciones IP a direcciones de capa de enlace. Utiliza los mensajes de descubrimiento de escucha de multidifusión (MLD) para administrar la membresía en grupos de subredes locales. Utiliza la solicitud de enrutador ICMPv6 y los mensajes de anuncio de enrutador para determinar la dirección IP de la mejor puerta de enlace predeterminada.

Cabecera de IPv6 Campos relevantes:

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Versión: Es un campo de 4 bits que designa que el paquete es de IPv6 (0110) Todo el software IP debe verificar este campo antes de procesar el datagrama, para ver si el formato coincide con las especificaciones y la versión esperada. Clase de Tráfico: Este es un campo de 8 bits donde se puede dar especificar un identificador de diferenciación de tráfico. Actualmente varios grupos de la IETF están trabajando en la forma que mejor se pueda usar este campo. Uno de estos es DiffServ, el cual está clasificando el trafico más importante asignándole mayor prioridad. Similar a los bits de precedencia de IPv4. Etiqueta de flujo: Este campo de 20 bits es usado cuando se necesita un manejo especial de un paquete. Este contiene información que los enrutadores usan para asociar ciertos datagramas con un flujo y prioridad especifica. Por ejemplo, se quiere establecer una videoconferencia, por lo tanto, se fija un flujo que garantice un retardo mínimo entre el audio y el video. También un ISP podría contratar con sus clientes un flujo de datos específico, o distribuido de acuerdo a servicios o sitios que visita (QoS). Longitud de la carga útil: Es un entero de 16 bits usado para designar la longitud de la carga útil del datagrama IP (información), sin el encabezado base, la cual está dada en octetos. Siguiente cabecera: Este campo es designado para que los enrutadores sepan si hay más encabezados consecuentes que deben ser analizados en el datagrama. Este campo de 8 bits permite 255 posibilidades, de las cuales actualmente se tienen definidas unas cuantas. 1. Hop-by-hop Header: Son las propiedades que cada nodo por el que pase un paquete debe analizar. 2. Destination Options Header I: Son las opciones que el destino tiene para el manejo del paquete, este con el uso del encabezado hop by hop, puede denotar que el destino es el siguiente router. 3. Routing Header: Define una lista de nodos intermedios por el cual un paquete debe pasar para llegar a su destino. 4. Fragment Header: Es usado por el origen para enviar paquetes que son más grandes que el MTU definido. Contrariamente a IPv4, IPv6 no permite fragmentar un paquete durante el tránsito. Para esto descubre en la ruta por medio de ICMPv6 y el Hop-by-hop header el MTU mínimo de la ruta. Entonces este encabezado se usa cuando se requiere mandar un paquete más grande que el MTU descubierto. 5. Authentication Header: Permite garantizar que un paquete si pertenece al origen. 6. Encrypted Security Payload Header: Ahora que se puede garantizar que un paquete pertenece al origen, se debe garantizar que la carga útil pueda ser leída solo por el host destino. El encabezado de autenticación y este proveen lo que se conoce como IPsec. 7. Destination Options Header II: A diferencia del encabezado de destino I, este solo posee opciones para el destino, como las opciones de seguridad se encuentran antes, estas opciones se consideran seguras de extremo a extremo. Límite de saltos: Cumple una funcionalidad similar al TTL en IPv4. Especifica el número de saltos que un paquete, a nivel de la capa de red, puede tener. Un límite de estos es de mucha importancia para que no se den ciclos infinitos cuando haya

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problemas de enrutamiento. Al igual que en IPv4 este campo es de 8 bits y es inicializado en 255, decrementándose en 1 cuando pasa por un enrutador. Dirección fuente: Es la dirección de la máquina que origina el paquete. Dirección destino: A diferencia de IPv4, esta no es necesariamente la dirección del destino, puede ser una dirección intermedia al destino, de acuerdo a los encabezados extendidos que se use (NEXT HEADER).

Autoconfiguración: La autoconfiguración es el conjunto de pasos por los cuales un host decide como autoconfigurar sus interfaces en IPv6. Este mecanismo es el que nos permite afirmar que IPv6 es “Plug & Play”. El proceso incluye la creación de una dirección de enlace local, verificación de que no está duplicada en dicho enlace y determinación de la información que ha de ser autoconfigurada (direcciones y otra información). Las direcciones pueden obtenerse de forma totalmente manual, mediante DHCPv6 (stateful o configuración predeterminada), o de forma automática (stateless o descubrimiento automático, sin intervención). Este protocolo define el proceso de generar una dirección de enlace local, direcciones globales y locales de sitio, mediante el procedimiento automático (stateless). También define el mecanismo para detectar direcciones duplicadas. La autoconfiguración “stateless” (sin intervención), no requiere ninguna configuración manual del host, configuración mínima (o ninguna) de routers, y no precisa servidores adicionales. Permite a un host generar su propia dirección mediante una combinación de información disponible localmente e información anunciada por los routers. Los routers anuncian los prefijos que identifican la subred (o subredes) asociadas con el enlace, mientras el host genera un “identificador de interfaz”, que identifica de forma única la interfaz en la subred. La dirección se compone por la combinación de ambos campos. En ausencia de router, el host sólo puede generar la dirección de enlace local, aunque esto es suficiente para permitir la comunicación entre nodos conectados al mismo enlace. En la autoconfiguración “stateful” (predeterminada), el host obtiene la dirección de la interfaz y/o la información y parámetros de configuración desde un servidor. Los servidores mantienen una base de datos con las direcciones que han sido asignadas a cada host. Ambos tipos de autoconfiguración (stateless y stateful), se complementan. Un host puede usar autoconfiguración sin intervención (stateless), para generar su propia dirección, y obtener el resto de parámetros mediante autoconfiguración predeterminada (stateful).

El mecanismo de autoconfiguración “sin intervención” se emplea cuando no importa la dirección exacta que se asigna a un host, sino tan sólo asegurarse que es única y correctamente enrutable. El mecanismo de autoconfiguración “sin intervención” se emplea cuando no importa la dirección exacta que se asigna a un host, sino tan sólo asegurarse que es única y correctamente enrutable. El mecanismo de autoconfiguración predeterminada, por el contrario, nos asegura que cada host tiene una determinada dirección, asignada manualmente. Cada dirección es cedida a una interfaz durante un tiempo predefinido (posiblemente infinito). Las direcciones tienen asociado un tiempo de vida, que indican durante cuánto tiempo está vinculada dicha dirección a una determinada interfaz. Cuando el tiempo de vida expira, la vinculación se invalida y la dirección puede ser reasignada a otra interfaz en cualquier punto de Internet Para asegurarse de que todas las direcciones configuradas son únicas, en un determinado enlace, los nodos ejecutan un algoritmo de detección de direcciones duplicadas, antes de asignarlas a una interfaz. Este algoritmo es ejecutado para todas las direcciones, independientemente de que hayan sido obtenidas mediante autoconfiguración stateless o stateful.

Referencias: [1] “IPv6.pdf”. Disponible en línea en: https://www.dsi.fceia.unr.edu.ar/downloads/distribuidos/material/monografias/IPV6.pdf [2] “IPv6 (Internet Protocol Version 6)”. Disponible https://searchenterprisewan.techtarget.com/definition/IPv6

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