4. Versión IPv6: evolución del protocolo

IPv6 nació para superar las limitaciones de IPv4: escasez de direcciones, complejidad de los encabezados y falta de funcionalidades modernas. Con direcciones de 128 bits y un diseño centrado en la automatización, constituye la base de la nueva Internet escalable y segura.

Este tema detalla sus rasgos distintivos, la estructura del encabezado simplificado, ejemplos prácticos de escritura y los mecanismos que aseguran la convivencia con IPv4.

4.1 Longitud de 128 bits y notación hexadecimal

Cada dirección IPv6 ocupa 128 bits, es decir, 16 bytes. Se escribe como ocho bloques de cuatro dígitos hexadecimales separados por dos puntos. Un ejemplo completo sería 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329.

Beneficios principales:

  • Espacio casi inagotable: 2^128 direcciones permiten asignar múltiples prefijos por hogar, dispositivo o servicio.
  • Jerarquía granular: facilita planificar direcciones para regiones, proveedores e interfaces específicas.
  • Identificadores estables: se puede derivar parte de la dirección desde el identificador de hardware (EUI-64) o generarla de forma aleatoria para preservar la privacidad.

4.2 Eliminación de clases y autoconfiguración

IPv6 elimina el concepto de clases rígidas de IPv4. En su lugar, todo se expresa con prefijos de longitud variable (CIDR) y el uso de autoconfiguración sin estado (SLAAC).

Cuando un host se conecta a la red:

  1. Envía un Router Solicitation a la dirección multicast de routers.
  2. Recibe un Router Advertisement con el prefijo disponible y parámetros como Gateway, MTU y DNS (mediante RDNSS).
  3. Genera su propio identificador de interfaz (últimos 64 bits) y forma la dirección completa.

Este flujo reduce la dependencia de servidores DHCP, aunque DHCPv6 sigue disponible para entornos que requieren administración centralizada.

4.3 Calidad de servicio y soporte para QoS

IPv6 incorpora campos pensados para priorizar tráfico y soportar flujos multimedia:

  • Traffic Class: sucesor del DSCP, marca prioridades o políticas de reenvío.
  • Flow Label: etiqueta de 20 bits que identifica flujos que deberían recibir tratamiento especial (por ejemplo, voz o video en tiempo real).

Combinados con protocolos como DiffServ o MPLS, estos campos habilitan redes con garantías de calidad, algo crítico para servicios como telemedicina o gaming competitivo.

4.4 Encabezado simplificado

A diferencia del encabezado variable de IPv4, IPv6 utiliza un formato fijo de 40 bytes. Solo incluye los campos esenciales y traslada las funciones especiales a cabeceras de extensión.

Campo Tamaño Descripción
Version 4 bits Siempre 6.
Traffic Class 8 bits Prioridad o clase de servicio.
Flow Label 20 bits Identificador de flujo.
Payload Length 16 bits Longitud de los datos transportados (excluye encabezado).
Next Header 8 bits Indica la cabecera de extensión o protocolo de capa superior.
Hop Limit 8 bits Equivalente al TTL.
Dirección origen 128 bits IP del emisor.
Dirección destino 128 bits IP del receptor.

La ausencia de checksum y fragmentación en este encabezado reduce la carga de los routers. Las cabeceras de extensión, como Routing, Fragment o Authentication, se encadenan solo cuando son necesarias.

4.5 Escribir y abreviar direcciones IPv6

Las reglas principales son:

  • Eliminar ceros a la izquierda de cada bloque.
  • Reemplazar la secuencia más larga de bloques de ceros contiguos por ::, una sola vez por dirección.

Ejemplo: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001 se convierte en 2001:db8::1.

Script en Python para abreviar

from ipaddress import IPv6Address

print(IPv6Address("2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329").compressed)

El módulo estándar formatea automáticamente la dirección en su versión más corta, evitando errores manuales.

4.6 Compatibilidad entre IPv4 e IPv6

La transición mundial es gradual, por lo que se usan estrategias de coexistencia:

  • Dual Stack: hosts y routers mantienen pilas IPv4 e IPv6 simultáneas. Permite comunicarse nativamente con ambos mundos.
  • Túneles: encapsulan paquetes IPv6 dentro de IPv4 (6to4, Teredo, GRE) para atravesar redes legadas.
  • Traducción: mecanismos como NAT64 o DNS64 convierten direcciones y encabezados entre versiones.

Cada estrategia se elige según el contexto: dual stack es ideal donde se controla toda la infraestructura; los túneles resultan útiles para proveedores que aún no soportan IPv6 de extremo a extremo.

4.7 Ejemplo práctico en PowerShell

Para comprobar la configuración IPv6 en Windows, puedes ejecutar: 

Get-NetIPAddress -AddressFamily IPv6 |
  Select-Object InterfaceAlias, IPAddress, PrefixLength, AddressState

El resultado revela si la dirección se obtuvo mediante SLAAC (estado Preferred) o si proviene de DHCPv6, además de mostrar el prefijo aplicado en cada interfaz.

configuración de direcciones IPv6

4.8 Conclusión

IPv6 redefine la capa de red ofreciendo direcciones abundantes, automatización nativa y soporte para QoS, seguridad y movilidad avanzadas. Adoptarlo implica planificar prefijos, actualizar equipos y capacitar al personal, pero garantiza una Internet preparada para los próximos decenios.

Con esta base, el próximo tema abordará ICMP y su rol tanto en IPv4 como en IPv6 para diagnosticar y controlar el tráfico.

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