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PROTOCOLO DE INTERNET
VERSION 6
DIRECCIONAMIENTO IPV6
RED DE INVESTIGACIÓN DE TECNOLOGÍA AVANZADA
rita@udistrital.edu.co
MANUAL PARA UN PLAN DE
DIRECCIONAMIENTO IPV6
1. ESTRUCTURA DE LAS DIRECCIONES IPV6
Las direcciones IPv6 tienen 128 bits de longitud, cuatro veces más que las direcciones
IPv4. Estas son escritas de manera diferente.
1.1.
Representación de las direcciones IPv6
Una dirección IPv6 consiste en 128 bits, cada bit es un uno o un cero, como una
dirección de 128 unos y ceros es bastante ilegible, un formato más conveniente se ha
ideado, un formato de representación hexadecimal, que permite una visualización
mucho más sencilla y es mucho más fácil de entender para los humanos y a la vez
tiene una relación con la representación binaria.
Cada dígito en el sistema hexadecimal equivale a 4 bits, por tanto, una dirección de
128 bits, está formada por 128/4 = 32 dígitos hexadecimales. Por ejemplo:
2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001
Puesto que es poco práctico escribir todos esos ceros, algunos se pueden omitir de
acuerdo con ciertas convenciones. Los ceros a la izquierda se pueden dejar de escribir
para cada grupo de dígitos. El resultado sería entonces:
2001:db8:0:0:0:0:0:1
Una (y sólo una) serie de ceros y los dos puntos se puede abreviar con dos puntos. El
resultado ahora es:
2001:db8::1
Las reglas para la representación de las direcciones IPv6 están especificadas en el
RFC 59521.
1.2.
Prefijos: agrupamiento de direcciones
Las direcciones IPv6 se agrupan utilizando el valor binario de la dirección. Esta
agrupación se llevó a cabo utilizando un "prefijo". Los prefijos son todas las
direcciones que comienzan con la misma serie de bits, similar a un código de área
para los números de teléfono (por ejemplo, el prefijo para Colombia es 057). La
longitud de las series idénticas se observa después de la dirección, separados por una
barra “/”. Por ejemplo el prefijo:
2001:db8::/ 32
Con el prefijo /32 quiere decir los primeros 32 bits binarios más significativos o los
primeros 8 dígitos hexadecimales siempre serán iguales para este grupo de
direcciones. Esta agrupación de direcciones contiene las direcciones desde:
1
http://tools.ietf.org/html/rfc5952
2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0000
Hasta:
2001:0db8:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff
El prefijo:
2001:db8:1234::/64
Contiene las direcciones desde:
2001:0db8:1234:0000:0000:0000:0000:0000
Hasta
2001:0db8:1234:0000:ffff:ffff:ffff:ffff
No confundirse por los ceros que faltan en 2001: db8: 1234::/64 en lugar de
2001: db8: 1234:0000::/64
Los prefijos que son múltiplos de cuatro bits son más fáciles de trabajar, por lo que
cada digito hexadecimal agrupa 4 bits. Los ejemplos son /32, /48, /52, /56, /60 y /64. Si
un tiene un valor diferente, esto significa que existen "cortes" a través un dígito
hexadecimal, haciendo que el rango de direcciones más difícil de descifrar:
1.1.1. Prefijo no múltiplo de cuatro
Si la longitud del prefijo no es un múltiplo de cuatro, la separación binaria se llevará a
cabo en el medio de un número hexadecimal. Esto significa que todos los números
hexadecimales que empiezan con la misma serie de bits pertenecerán a este prefijo.
Por ejemplo el prefijo:
2001:db8::/61
Agrupa todas las direcciones desde:
2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0000
Hasta:
2001:0db8:0000:0007:ffff:ffff:ffff:ffff
Porque los números hexadecimales de 0 a 7 todos comienzan con el valor binario 0.
Por ejemplo, el prefijo:
2001:db8:0:8::/ 61
Agrupa todas las direcciones desde:
Hasta:
2001:0db8:0000:000f:ffff:ffff:ffff:ffff
Porque los números hexadecimales de 8 a F todos comienzan con el valor binario 1.
1.2.
Subredes /64
Las direcciones IPv6 no tienen una estructura fija, como el sistema de clases A/B/C
utilizado originalmente en IPv4. Sin embargo, las subredes IPv6 deben ser prefijos /64.
Otros tamaños de subred son posibles, pero pueden dejar de funcionar cosas y
mecanismos tales como la autoconfiguración de direcciones sin estado. Así que muy
pequeñas subredes, como un enlace punto a punto, utilizan el mismo tamaño de
bloque de direcciones IPv6 que subredes muy grandes.
1.3.
Asignación de bloques de direcciones
La recomendación original para la asignación de espacio de direcciones IPv6 a los
usuarios finales es como se muestra a continuación2:



/48 (65 536 subredes) es el caso general, excepto para suscriptores muy
grandes
/64 (Una sola subred) cuando se sabe que una y sólo una subred es necesaria
por diseño
/128 (Una sola dirección) cuando se conoce absolutamente que uno y sólo un
dispositivo se va a conectar
Sin embargo en el RFC 61773 (también conocido como Mejor Práctica Actual 157)
cambia algunas cosas sobre el RFC 3177, y recomienda el uso de un tamaño prefijo
de direcciones adaptado a las necesidades del usuario final. También recomienda no
dar direcciones individuales. Por ejemplo, un /48 es mucho más de lo que un usuario
necesita en su casa, pero un /64 sólo permite una sola subred, que pueden ser
limitantes, de pronto no inmediatamente, pero si en el futuro. Así que un /56 o /60
pueden ser más apropiados para los consumidores. En el RFC 6177 es importante
errar asignando de más y no errar en asignar muy poco.
Así que un /48 debe ser utilizado cuando hay alguna duda sobre si un /56 es suficiente
en el largo plazo. Los ISPs tienen libertad para determinar el tamaño de prefijo que
brindan a sus clientes de hasta un /48, incluso en el caso de los usuarios domésticos.
Los ISPs que son LIRs (Registros de Internet locales) puede obtener un /32, pero los
grandes ISPs pueden recibir bloques de direcciones mucho más grandes con prefijos
menores, para que puedan utilizar un sub-prefijo dedicado por región o país en el que
están activos.
En este, se supondrá que su organización se le ha asignado un bloque de direcciones
/48, y que se tienen 16 bits (64 - 48) disponible para la asignación de las direcciones a
las subredes. Si su situación es diferente, tendrá que adaptar los cálculos de este
manual.
2
http://www.ietf.org/rfc/rfc3177.txt
3
http://tools.ietf.org/html/rfc6177
Con base en la información anterior, los primeros 48 bits siempre son fijos. En este
documento, usamos 2001: db8: 1234:: /48 como ejemplo. Esto significa que pueden
utilizar los prefijos /64 desde:
2001:db8:1234:0000::/64
Hasta
2001:db8:1234:ffff::/64
Se tienen un total de 16 bit para asignar subredes.
1.4.
Representación de subdivisiones
Como los primeros 48 bits son asignados por un proveedor de servicios y los últimos
64 bits se utilizan dentro de cada subred, el plan de direccionamiento IPv6 es de los
bits 49 a 64, quedan entonces 16 bits para subredes. En este manual, vamos a
subdividir los 16 bits disponibles en grupos. Se distinguen los siguientes tipos de
grupos:
• B: bit asignable
• L: bit asignado a un lugar
• T: bit asignado por tipo
La siguiente notación se utiliza para los bits asignados. El orden de las letras aquí no
tiene sentido y sólo se utiliza como un ejemplo:
2001:db8:1234 L L L L T T T T B B B B B B B B ::/64
Cada cuadro representa 1 bit. Cuatro cajas representan juntos un dígito hexadecimal
en la dirección IPv6. Para el ejemplo anterior, esto produce la siguiente estructura de
dirección:
2001:db8:1234:LTBB::/64
Del bit 49 hasta el bit 64 (16 bits) hay:
- 4 bits para definir localizaciones (L) (Bogotá, Medellin, sedeA, sedeB, etc.)
- 4 bits para definir el tipo de uso (T) (backbone, servidores, redes invitados, etc)
- 8 bits para uso alternativo (B).
2. PREPARANDO UN PLAN DE DIRECCIONAMIENTO
En la preparación de su plan de direccionamiento IPV6 se tiene que decidir qué
sistema utilizar para asignar las direcciones disponibles a las redes de la organización.
Hay un número de métodos convenientes para la asignación de direcciones.
A continuación se describen los posibles planes de direccionamiento, usando el
siguiente ejemplo de red:
Figura 1: Ejemplo de red
Fuente: (SURFNET, 2013)
2.1.
Estructura básica del plan de direccionamiento
Como en el protocolo IPv6 hay tantas direcciones disponibles, podemos crear las
subredes necesarias que se deseen. Podemos, por ejemplo, asignar las direcciones
por tipo de uso o por ubicación o utilizar combinaciones. Por ejemplo, es posible
asignar las direcciones primero por tipo de uso y después por ubicación. Una vez que
estas subredes se han definido, todavía habrá bits restantes que se pueden asignar a
otro propósito.
Tomando el ejemplo mencionado anteriormente:
2001:db8:1234 L L L L T T T T B B B B B B B B ::/64
En este ejemplo, 4 bits están asignados a ubicación (L) y 4 bits están asignados a un
tipo de uso (T). Como resultado, hay 8 bits restantes (B). A raíz de este plan de
direccionamiento, con 4 bits de ubicación, un máximo de 16 lugares pueden ser
direccionados, y cada lugar tiene 16 (también 4 bits) tipos de uso asignable. Se dejan
8 bits en total, para un máximo de 256 subredes diferentes para cada combinación de
ubicación y tipo de uso.
2.2.
Ubicación o tipo de uso
Primero tenemos que decidir sobre la conveniencia de utilizar primero la ubicación, y a
continuación, utilizar el tipo de uso (por ejemplo, estudiantes, personal, servidores,
switches, routers, público, etc), o al revés. La subred que se utilice primero la
llamaremos subred primaria.
2.2.1. Ubicación primero
Cuando el lugar es la subred primaria, cada edificio, departamento, etc se le asigna un
número de direcciones reservados. El énfasis en este caso radica en la optimización
de las tablas de enrutamiento. Todas las redes en un solo lugar se agregarán a una
única ruta en la tabla de enrutamiento, de forma que la tabla de enrutamiento se
mantendrá compacta.
2.2.2. Tipo de uso primero
Cuando el tipo de uso es la subred primaria, la optimización de encaminamiento
descrita anteriormente no es factible, debido a que los tipos de uso se dividen a través
de un número de ubicaciones. Sin embargo, en la práctica esto no será un problema
con la mayoría de los routers. La ventaja de agrupar primero todas las subredes
utilizando tipo de uso primero es que hace que sea mucho más fácil de implementar
una política de seguridad. La mayoría de las políticas de firewall se basan en el tipo de
uso y no en la ubicación de la red. Los firewall suelen requerir una política de
seguridad por tipo de uso.
2.2.3. Recomendación
En general, la recomendación es intentar usar el tipo de uso como discriminador de las
subredes principales, porque es la mejor forma de integrar el direccionamiento con los
procedimientos y políticas de seguridad que tiene una organización.
El uso de la localización como discriminador estaría justificado en casos como:
- Cada ubicación quiere tener su propio plan de direccionamiento
- Los routers que hay no pueden procesar una gran tabla de rutas, por lo que hay que
optimizar el tamaño de esta.
2.3.
Determinando el espacio de direcciones requerido para
el plan de direccionamiento
Ahora se tiene que determinar qué parte de los 16 bits del espacio de direcciones
disponibles es necesario para el plan de direccionamiento seleccionado, dependiendo
del número de grupos de tipos y lugares que existe. Por tanto, el número de grupos
determina cuántos de los 16 bits disponibles deben ser utilizados. Un bit puede
contener dos grupos (21 ), 2 bits pueden contener 4 grupos (22 ), etc (ver la tabla).
Podemos calcular el número de grupos de la siguiente manera:
1. Primero, determine el número de lugares o tipos de uso dentro de su organización.
Contar cada ubicación o utilizar tipo de uso como un solo grupo.
2. Incrementar este número por un grupo (necesario para el backbone y otras
infraestructuras).
3. Si usted decide trabajar la subred primaria basada en la ubicación, agregue un
grupo adicional para todas las redes que no tienen una ubicación fija. Estas son redes
para las VPN y túneles, por ejemplo.
4. Añadir uno o dos grupos para permitir la expansión futura.
Para crear un plan de direccionamiento practico, el número de bloques en que se
divide el espacio de direcciones debe ser una potencia de 2. Así redondearemos el
número de grupos contabilizados en los pasos 1 a 4 para la potencia más cercana a 2.
Véase la tabla para el número de bits necesarios para cada posible número de grupos.
El resultado es el número de grupos en la subred primaria, ya sea por ubicación o por
tipo de uso. Este método se explica usando un número de ejemplos.
Bits
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Ubicación o Tipo de
Uso
2
3-4
5-8
9-16
17-32
33-64
65-128
129-256
257-512
513-1024
1025-2048
2049-4096
Ejemplo 1: Subredes basadas en la ubicación
En este ejemplo, definimos los lugares como las subredes primarias. El número de
grupos necesarios es entonces el siguiente:
•
•
•
•
•
Número de ubicaciones: Tres grupos
Backbone y otras infraestructuras: un grupo
Las redes no basadas en la ubicación: un grupo
Ubicaciones futuras: Dos grupos
Total: Siete grupos
La red de ejemplo se muestra a continuación:
Figura 2: Direccionamiento con subred primarias por ubicación
Fuente: (SURFNET, 2013)
Si redondeamos hasta la primera potencia de 2, esto se traduce en ocho subredes. La
incorporación de estas subredes primarias en la dirección IPv6 requiere 3 bits (L). Esto
se traduce en la siguiente distribución:
2001:db8:1234 L L L B B B B B B B B B B B B B ::/64
Esto deja 13 bits disponibles (B).
Ejemplo 2: Subredes basadas en tipo de uso
En este ejemplo se definen los tipos de uso como las subredes primarias. El número
de grupos necesarios es entonces el siguiente:
• Número de tipos de uso (personal, estudiantes, invitados, servidores y VPN): Cinco
grupos
• Backbone y otras infraestructuras: Un grupo
• Tipos de uso del futuro: Cuatro grupos
• Total: Diez grupos
Esta red de ejemplo aparecería entonces como sigue:
Figura 3: Direccionamiento con subredes primarias por tipo de uso
Fuente: (SURFNET, 2013)
Si redondeamos hasta la primera potencia de 2, esto se traduce en 16 subredes. La
incorporación de estas subredes en la dirección IPv6 requiere 4 bits (T) (24 = 16). Esto
deja 12 bits disponibles (B).
2001:db8:1234
2.4.
T
T
T
T
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
::/64
Subredes secundarias opcionales
Los bits restantes pueden ser utilizados para la numeración de subredes secundarias
dentro del plan de direccionamiento seleccionado. Si las subredes primarias están
basadas en la localización, múltiples redes se pueden direccionar por ubicación,
mientras que si las subredes son basadas por tipo de uso, múltiples redes de
estudiantes o redes de servidor se pueden direccionar, por ejemplo.
Los bits restantes también se pueden utilizar para combinar subredes por ubicación y
tipo de uso. Si la subred se basa en la localización, como en el ejemplo 1, y creamos
una subred secundaria basada en el tipo de uso, como en el ejemplo 2, el resultado es
el siguiente:
2001:db8:1234 L L L T T T T B B B B B B B B B ::/64
En este plan de la dirección, hay espacio para ocho ubicaciones, cada una con 16
tipos de uso. Dentro de cada tipo de uso, hay otras 512 (29 debido a 9 bits disponibles
(B)) subredes secundarias disponibles.
Esta combinación de las subredes primaria y secundaria utiliza subredes primarias
basadas en la ubicación. Esto hará que sea más fácil optimizar las tablas de
enrutamiento, pero va a complicar el diseño de la política de seguridad. Esto es porque
las políticas de firewall sólo se pueden aplicar sobre la base de los primeros números
de una dirección, y en este ejemplo los bits de la ubicación están para las subredes
primarias en el inicio de la dirección, no el tipo de uso.
Para facilitar el proceso de diseño para la política de seguridad, la combinación puede
ser revertida y colocar la subred primaria basada en tipo de uso, como en el ejemplo 2,
y las subredes secundarias basadas en la ubicación, como en el ejemplo 1, el
resultado es entonces el siguiente:
2001:db8:1234 T T T T L L L B B B B B B B B B ::/64
En este ejemplo, el tipo de uso va al comienzo de la dirección, por lo que es más fácil
de aplicar políticas de firewall por tipo de uso. Dado que el tipo de uso suele ser más
relevante para las políticas de seguridad, se recomienda el uso de este sistema.
Una vez definido el esquema de direccionamiento, se puede comprobar fácilmente si
el número de bits disponibles para las redes secundarias (B) es suficiente para las
necesidades de la organización. En el ejemplo del punto anterior, hay 9 bits B, es decir
29 = 512 subredes secundarias.
Si el número de bits restantes no es suficiente, esto puede ser compensado en la
asignación de las subredes primarias y secundarias. En el ejemplo anterior hemos
utilizado 4 bits para los tipos de uso y 3 bits para las ubicaciones. Eso deja a 9 bits, por
lo que puede crear 512 redes por cada tipo de uso y lugar.
Esto será suficiente en la mayoría de los casos. Sin embargo, puede ser que se
requiere 2.048 redes por ubicación, por ejemplo 2048 VPNs. En ese caso, las 512
subredes que permiten los 9 bits B no son suficientes. Esto se puede resolver
cambiando la asignación de subredes primarias y secundarias. Sin embargo, la
dirección IPv6 será más difícil de descifrar en formato hexadecimal. Otra opción es
reservar cuatro grupos dentro de las subredes de tipo para el uso de redes VPN, como
se muestra a continuación:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Backbone
Servidores
Uso futuro
Uso futuro
Personal
Estudiantes
Invitados
Uso futuro
VPNs
VPNs
A
B
C
D
E
F
VPNs
VPNs
Uso futuro
Uso futuro
Uso futuro
Uso futuro
Como se ve en la tabla, se definen 4 tipos de uso iguales (VPNs), de forma que en
realidad, para VPNs se tienen 4x512=2048 subredes secundarias, y así se cumple con
el requisito expuesto en el ejemplo.
2.5.
Legibilidad
En el caso contrario de que los bits disponibles para definir las redes secundarias sean
más que suficientes, entonces conviene primar la legibilidad de la dirección. Cada
dígito hexadecimal en una dirección IPv6 es equivalente a 4 bits. Por la elección de un
sistema de asignación basado en múltiplos de 4 bits, cada grupo se corresponden a un
dígito en la dirección IPv6.
En el ejemplo de esta sección, hemos utilizado 3 bits por ubicación y 4 bits por tipo de
uso. Sin embargo, los dígitos hexadecimales de la dirección IPv6 representan cada 4
bits. Así que si la ubicación o tipo de uso sólo necesita dos o tres bits, puede ser útil
que sean 4 bits en su lugar, y hacer las direcciones IPv6 más fácil de leer. Por
ejemplo:
2001:db8:1234 L L L T T T T B B B B B B B B B ::/64
2001:db8:1234 T T T T L L L B B B B B B B B B ::/64
Cambiarlos respectivamente por:
2001:db8:1234 L L L L T T T B B B B B B B B B ::/64
2001:db8:1234 T T T T L L L L B B B B B B B B ::/64
Los 4 bits L se muestran como un dígito hexadecimal en la dirección IPv6. Los cuatro
bits T también se muestran como un dígito hexadecimal. Esto da como resultado las
siguientes direcciones IPv6 respectivamente:
2001:db8:1234:LTBB::/ 64
2001:db8:1234:TLBB::/ 64
El uso de este sistema, la ubicación y el tipo de uso puede identificarse
fácilmente en la dirección IPv6.
2.6.
Flexibilidad para un futuro crecimiento
Si el número de lugares y / o tipos de uso puede crecer en formas que son difíciles de
predecir en el momento de crear el plan de dirección, puede ser beneficioso mantener
los límites entre los diferentes grupos de bits tan flexibles como sea posible. Esto se
puede hacer utilizando la estrategia descrita en el RFC 1219 y 3531. Las desventajas
de este enfoque es que se requiere un buen conocimiento de la manipulación de bits,
y de vez en cuando, ya que los límites entre los campos se mueven, las reglas de
firewall.
Asumiendo que la ubicación ocupa los bits superiores y el tipo de uso que viene a
continuación, un plan de direcciones con límites flexibles puede ser de la siguiente
manera: con cinco ubicaciones, tres tipos de uso y dos subredes restantes para uso
alternativo.
2001:db8:1234
L L L
T
T
B ::/64
Después de esto, el número de tipos de uso aumenta a cinco, que requiere un tercer
bit. Hay espacios libres en el lado izquierdo, por lo que el campo tipo de uso crece en
esa dirección:
2001:db8:1234 L L L
T T T
B ::/64
El número de lugares crece a 50, que requiere seis bits:
2001:db8:1234 L L L L L L
T T T
B ::/64
El número de tipos de uso crece a 13, que requiere un cuarto bit, que se puede tomar
hacia la derecha donde hay más bits restantes:
2001:db8:1234
L L L L L L
T T T T
B ::/64
Etcétera. Por favor, consulte el RFC 3531 para más información.
2.7.
Usando los números de las VLANs
Otro enfoque es el uso de números de las VLAN como el número de subred IPv6. En
las redes donde la mayoría de las subredes son redes VLAN y por lo tanto ya tiene un
número de VLAN, esto simplifica la administración de los números de las VLAN y
subredes IPv6, porque ahora sólo un número tendrá que ser administrado.
Números de las VLAN tienen 12 bits de tamaño, mientras que los bits de subredes
IPv6 son 16 bits (suponiendo un prefijo /48 para la organización). Así que es posible
utilizar cualquiera de los siguientes métodos:
2001:db8:1234
V
V
V
V
2001:db8:1234
B
B
B
B
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
B
V
B
V
B
B
::/64
V
V
::/64
Sin embargo, las direcciones IPv6 se escriben en formato hexadecimal, y los números
de VLAN están escritos en decimal. Así que los enfoques anteriores requieren la
conversión entre hexadecimal y decimal, dificultando la relación entre los números de
las VLAN y las subredes IPv4.
Un enfoque preferible es tomar el número de VLAN decimal, y usarlo en lugar del
número de subred hexadecimal. Así la VLAN 2783 simplemente se convierte en la
subred 2001: db8:1234:2783::/64 . Se debe tener en cuenta que esto deja a los
números de subred por encima de 4095, dejando muchos números disponibles para
subredes adicionales que no están vinculados a una VLAN. La tabla muestra la
numeración decimal y las dos variaciones hexadecimales.
VLAN ID
1
12
2783
4094
Decimal
2001:db8:1234:0001::/
64
2001:db8:1234:0012::/
64
2001:db8:1234:2783::/
64
2001:db8:1234:4096::/
64
Hexadecimal (High)
2001:db8:1234:0010::/
64
2001:db8:1234:00c0::/
64
2001:db8:1234:adf0::/ 64
Hexadecimal (High)
2001:db8:1234:0001::/
64
2001:db8:1234:000c::/
64
2001:db8:1234:0adf::/ 64
2001:db8:1234:ffe0::/ 64
2001:db8:1234:0ffe::/ 64
En este enfoque, como el tipo de uso y la ubicación no aparecen en la dirección IPv6,
no será posible optimizar las políticas de seguridad y las tablas de enrutamiento. Con
codificaciones hexadecimales, cuatro bits quedan libres para otros fines, tales como la
codificación de la ubicación.
2.8.
Direccionamiento para enlaces punto a punto
Si se utiliza enlaces punto a punto, utilizando una dirección /64, en algunos casos se
pueden presentar problemas en combinación con determinadas configuraciones del
router. Algunas veces, las direcciones no utilizadas en el sistema /64 pueden
rebotaron por los routers a ambos lados del enlace. Esto coloca una carga no deseada
en la red. Podría, por lo tanto, ser práctico en algunos casos, configurar un prefijo
mayor que /64 para estos enlaces.
Nota: el uso de un tamaño de prefijo de subred que no sea /64 va en contra RFC 4291.
Pero si no es / 64, ¿cuál es el tamaño de la subred adecuada para enlaces punto a
punto?
/127 es posible porque IPv6 no tiene ninguna dirección de broacast. Sin embargo, la
dirección de todos los ceros en cada subred es la " dirección anycast todos los routers
", lo que significa que todos los routers deben recibir los paquetes en esa dirección.
Algunos fabricantes de routers implementan esta característica, por lo que las
subredes /127 trabajan en sus routers.
/126 permite que la dirección con todos los ceros quede excluida. Sin embargo, las
128 direcciones más altas de cualquier subred también se reservan para diversas
direcciones anycast (RFC 2526). Pero en la práctica esto no suele ser problema.
/120 hace posible evitar todas las direcciones anycast reservadas.
2.9.
Direccionamiento EUI-64
En subredes con routers actuales, puede ser útil contar con los routers que generan
automáticamente los 64 bits inferiores de la dirección IPv6 en esa subred. De esta
manera, no hay necesidad de realizar un seguimiento de que dirección tienen los
routers. Puede ser posible configurar el uso del direccionamiento "EUI-64" (la forma de
64 bits de una dirección Ethernet MAC). Los routers generarán entonces una dirección
IPv6 de su dirección MAC, similar a cómo los hosts pueden generar los 64 bits
inferiores de la dirección IPv6 de la dirección MAC cuando se utiliza la configuración
automática de direcciones sin estado. Al igual que la configuración automática de
direcciones sin estado, sólo es posible EUI-64 con subredes /64.
La siguiente figura se muestra una subred que contiene dos routers Cisco
configurados con "IPv6 address 2001: db8: 1234:419::/64 EUI-64" en la interfaz que
conecta a la subred. A pesar de tener la configuración idéntica, cada router configura
una dirección única.
Figura 4: Direccionamiento EUI-64
Fuente: (SURFNET, 2013)
3. OPCION SIN UN PLAN DE DIRECCIONAMIENTO
3.1.
Relacionar directa de IPv4 con las redes IPv6
Si las redes IPv4 existentes sólo utilizan /24 (por ejemplo, de 203.0.113.0 a
203.0.113.255), una relación directa se puede establecer entre las direcciones IPv4 y
las nuevas direcciones IPv6. En este caso, puede incluir el penúltimo número de la
dirección IPv4 (113 en 203.0.113.0 /24, por ejemplo) en la subred IPv6. La dirección
IPv6 será entonces 2001: db8: 1234:113 :: / 64.
Tal transición de IPv4 a IPv6 puede ser como se muestra:
Figura 5: Relación direcciones IPv4 - IPv6
(SURFNET, 2013)
Con esta opción, el vínculo entre las redes IPv4 existentes y las redes IPv6 es
inmediatamente visible. Sin embargo, este esquema sólo funciona bien cuando las
subredes IPv4 son /24. Para los equipos vitales, tales como servidores y routers,
puede ser práctico utilizar el último número de la dirección IPv4 en la dirección IPv6
también.
La dirección IPv4 192.0.2.123, por ejemplo, se convertiría en la dirección IPv6:
2001: db8: 1234:2::123.
Si se elige esta opción, se recomienda mantener una lista de las redes asignadas en
una ubicación central, como una hoja de cálculo Excel, o en la configuración de DNS
inversa.
La razón por la que este enfoque sólo funciona con subredes /24 de IPv4 es porque
con una máscara diferente se pueden presentar incongruencias al relacionar
subredes. Por ejemplo, con un tamaño de subred /28 en efecto, las dos direcciones
172.31.5.14 y 172.31.5.18 se encuentran en diferentes subredes IPv4 (172.31.5.0 /28
y 172.31.5.16 /28), pero cuando se mapean a 2001:db8:1234:5::14 y
2001:db8:1234:5::18, serían de la misma IPv6 /64 Si el tamaño de la subred es menor
que /24, por ejemplo con 10.0.8.250 y 10.0.9.5, que se encuentran ambas en 10.0.8.0
/23, las direcciones se asignan a 2001:db8:1234:8::250 y 2001:db8:1234:9:: 5, que
están en diferentes /64s.
3.2.
Relacionar directa de IPv4 con las direcciones IPv6
Es posible escribir toda la dirección IPv4 en la dirección IPv6. Por ejemplo el sistema
con la dirección IPv4 192.0.2.123, la dirección IPv6 se puede escribir como:
2001:db8:1234:0:192:0:2:123.
Tenga en cuenta que hay una variación en la notación IPv6 que permite la inclusión de
una dirección IPv4, en este caso la dirección IPv4 debe ocupar los 32 bits más bajos
de la dirección IPv6, por ejemplo:
2001:db8:1234:a:b:c:192.0.2.123
Sin embargo, el hecho de que una dirección se ha introducido en esta forma
generalmente no se mantiene siempre ese formato, cuando se muestra la
configuración de red, por lo general aparecen en notación estándar IPv6 por ejemplo:
2001:db8:1234:a:b:c:c000:27b
En este formato la relación con la dirección IPv4 192.0.2.123 no es tan obvia.
4. ADMINISTRACIÓN Y DIRECCIONAMIENTO DE LOS HOST
Una vez que tenga un plan de dirección para las redes IPv6, se puede proceder a
direccionar los host en la red. Hay tres métodos comunes para hacer esto:
• Configuración automática de direcciones sin estado
• Protocolo de configuración dinámica de host para IPv6 (DHCPv6)
• La configuración manual
Recomendamos la configuración automática a través de la configuración automática
de direcciones sin estado (a veces extraoficialmente abreviado como SLAAC) o
DHCPv6 para la mayoría de los clientes porque esto hace que la administración sea
mucho más fácil. Se recomienda la configuración manual sólo para equipos como
routers, switches, firewalls y servidores.
4.1.
Configuración Automática de direcciones sin estado
La configuración automática de direcciones sin estado es la forma más sencilla de
conectar los hosts de una red IPv6. El router envía anuncios de enrutador (RA) y los
host usan la información de la RA en combinación con su dirección MAC para crear
una dirección IPv6. Las direcciones MAC Ethernet son de 48 bits, pero éstas se
extienden a 64 bits creando un identificador único extendido de 64 bits (EUI-64). Se
toman los primeros tres bytes (los de mayor orden), estos 24 bits de la dirección MAC
se llaman identificador OUI, y se agrega FFFE (hexadecimal), y a continuación el resto
de los bytes de la dirección MAC, estos últimos 24 bits de la dirección MAC son una
parte llamada NIC determinada y configurada por el fabricante y por el IEEE. Luego se
invierte la bandera local universal (bit 7) de la porción OUI de la dirección.
4.2.
Protocolo de configuración dinámica de host para IPv6
(DHCPv6)
Si los administradores de red desean rastrear quién está utilizando una dirección IPv6
y cuándo, la solución es utilizar DHCPv6. DHCPv6 es un protocolo de configuración
dinámica de host para IPv6, está definido en la RFC 3315. Trabaja sobre UDP y utiliza
la arquitectura cliente servidor, utiliza multicast en lugar de broadcast para los
mensajes. Hasta hace unos pocos años de Mac OS X no apoyó DHCPv6. Sin
embargo, en Mac OS X 10.7 se añadió soporte DHCPv6. Windows soporta DHCPv6
desde Windows Vista. Hoy en día todos los sistemas operativos principales soportan
DHCPv6, pero el software DHCPv6 no son instalados por defecto en todas las
distribuciones de Linux y BSD.
Con DHCPv6 podemos asignar otros parámetros que no se pueden con los mensajes
RA como, dominio por defecto, servidores DNS, NTP, etc.
Dos banderas en los mensajes anuncios de enrutador (RA) determinan qué opción es
seleccionada por los host. Por esta razón, y también porque DHCPv6 no proporciona
una dirección de puerta de enlace predeterminada, los routers IPv6 siempre deben
enviar los mensajes RA a los host, incluso cuando no se utiliza la configuración
automática de direcciones sin estado.
4.3.
Configuración manual de direcciones
Se recomienda asignar manualmente las direcciones IPv6 estáticas sólo para equipos
como routers, switches, firewalls y servidores. La configuración automática de dicho
equipo dará lugar a problemas en el largo plazo. Por ejemplo, si se sustituye el
adaptador de red en un servidor, la configuración automática de direcciones sin estado
de direcciones de ese servidor también cambia, y hay un riesgo importante de que la
persona que sustituye el adaptador de red se olvide de modificar las entradas de DNS
para el servidor.
5. EJEMPLO DIRECCIONAMIENTO EN UNA EMPRESA
La empresa de servicios de internet en cuestión ha recibido el prefijo de direcciones
IPv6:
2001:db8:1234::/48
La empresa tiene 120 sucursales y en cada sucursal tiene distintos servicios. Se
desea que cada sucursal tenga su propio direccionamiento interno, por tal motivo se
va a utilizar la ubicación como subred primaria.
Con el prefijo que se tiene, se tienen 16 bits disponibles para direccionar subredes
dentro de la empresa. Como se tienen 120 sucursales, el numero potencia de dos más
próximo es 128 = 27 , entonces se tiene que son necesarios 7 bits para ubicación. Sin
embargo para un futuro crecimiento y para mayor legibilidad se van a dejar 8 bits es
decir 28 = 256 ubicaciones o sucursales, esto quiere decir que se le entrega un prefijo
/56 a cada sucursal. Quedan 8 bits disponibles de los cuales se utilizaran 4 bits para
tipo de uso (24 = 16) y 4 bits para otras subredes terciarias (24 = 16). Esto significa
que en cada una de las 256 posibles sucursales, se pueden direccionar 16 subredes
para tipo de uso, y en cada subred de tipo de uso se pueden tener 16 subredes para
otros usos. El uso de los bits para el direccionamiento se muestra a continuación:
2001:db8:1234 L L L L L L L L T T T T B B B B ::/64
La dirección IPv6 para cada subred queda de la siguiente manera:
2001:db8:1234: LLTB::/64
Un esquema de direccionamiento se muestra a continuación, donde las 256
sucursales se enumeran desde 00 hasta FF
Prefijo empresa /48
2001:0db8:1234:
2001:0db8:1234:
2001:0db8:1234:
2001:0db8:1234:
2001:0db8:1234:
2001:0db8:1234:
2001:0db8:1234:
2001:0db8:1234:
Sucursales (LL)
Subredes Sucursales /56
00
2001:0db8:1234:00…
01
2001:0db8:1234:01…
02
2001:0db8:1234:02…
03
2001:0db8:1234:03…
…
FD
2001:0db8:1234:FD…
FE
2001:0db8:1234:FE…
FF
2001:0db8:1234:FF…
En cada sucursal existe la posibilidad de direccionar 16 subredes para 16 tipos de
servicio, se tomara de ejemplo la sucursal con la dirección el prefijo IPv6
2001:db8:1234:0100::/56
Prefijo Sucursal /56
2001:0db8:1234:01…
2001:0db8:1234:01…
2001:0db8:1234:01…
2001:0db8:1234:01…
2001:0db8:1234:01…
2001:0db8:1234:01…
2001:0db8:1234:01…
2001:0db8:1234:01…
Tipo de servicio (T)
0
1
2
3
Subredes Sucursales /60
2001:0db8:1234:010…
2001:0db8:1234:011…
2001:0db8:1234:012…
2001:0db8:1234:013…
…
D
E
F
2001:0db8:1234:01D...
2001:0db8:1234:01E…
2001:0db8:1234:01F…
Por último en cada en cada subred de tipo de servicio existe la posibilidad de
direccionar 16 subredes para otros 16 usos, se tomara de ejemplo la el prefijo
2001:0db8:1234:0130::/60, que equivale a la sucursal 01 (LL) y la subred de tipo de
servicio 3 (T).
Prefijo Tipo de servicio /60
2001:0db8:1234:013…
2001:0db8:1234:013…
2001:0db8:1234:013…
Otros usos (T)
0
1
2
2001:0db8:1234:013…
Subredes Otros usos /64
2001:0db8:1234:0130:
2001:0db8:1234:0131:
2001:0db8:1234:0132:
2001:0db8:1234:0133:
3
2001:0db8:1234:013…
…
2001:0db8:1234:013…
2001:0db8:1234:013D:
D
2001:0db8:1234:013…
2001:0db8:1234:013…
E
F
2001:0db8:1234:013E:
2001:0db8:1234:013F:
Las subredes /64 son las subredes finales. Cada subred /64 puede direccionar 264
host, lo equivale a 18.446.744.073.709.551.616 posibles direcciones. Aquí fácilmente
se puede observar la gran capacidad de direccionamiento en IPv6.
Referencias
SURFNET. (2013). Red académica y de investigación holandesa, Preparing an IPv6
Address Plan, Version 2, Manual.