Redes de banda ancha

PARTE TEÓRICA

1. ACRÓNIMOS

ARP Address Resolution Protocol

ATM Asynchronous Trasnfer Mode

CIDR Classless Inter-Domain Routing

DCHPv6 Dynamic Host Configuration Protocol version 6

HW HardWare

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers

ICMP Internet Control Message protocol

ICMPv6 Internet Control Message protocol version 6

IGMP Internet Group Management Protocol

Interface ID Interface Identifier

ISP Internet Service Provider

IPv4 Internet Protocol versión 4

IPv6 Internet Protocol versión 6

MAC Media Access Control

MTU Maximum Transmission Unit

ND Neighbor Discovery

PMTU Path Maximum Transmission Unit

RIR Regional Internet Registries

RDISC Router Discovery

TCP Transmission Control Protocol

2. INTRODUCCIÓN

IPv6 es la versión 6 del Protocolo de Internet (Internet Protocol), un estándar del nivel de red encargado de dirigir y encaminar los paquetes a través de una red.

IPv6 está destinado a sustituir al estándar IPv4 y el motivo más básico por el que surgió fue la falta de direcciones. IPv4 tiene un espacio de direcciones de 32 bits mientras que el de IPv6 es de 128. Además, IPv6 soluciona o mejora algunos problemas detectados en IPv4 que comentaremos en detalle a lo largo del trabajo.

Entre las principales diferencias que encontramos entre ambos protocolos destacamos:

– No hay direcciones de broadcast (función sustituida por direcciones multicast)

– Los campos de las direcciones reciben nombres específicos, se denomina "prefijo" a la parte de la dirección hasta el nombre indicado. El prefijo nos permite conocer dónde está conectada una determinada dirección, es decir, su ruta de encaminamiento.

– Cualquier campo puede contener sólo unos o sólo ceros, salvo que explícitamente se indique lo contrario.

– Las direcciones IPv6 son asignadas a interfaces, no a nodos. Dado que cada interfaz pertenece a un único nodo, cualquiera de las direcciones unicast de las interfaces del nodo puede ser reemplazado para referirse a dicho nodo.

– Todas las interfaces han de tener, al menos, una dirección unicast link-local (alcance local. Existen también direcciones unicast site-local).

– Una única interfaz puede tener también varias direcciones IPv6 de cualquier tipo (unicast, multicast o anycast).

– Una misma dirección o conjunto de direcciones unicast pueden ser asignados a múltiples interfaces físicas, siempre que la implementación trate dichas interfaces, desde el punto de vista de internet, como una única, lo que permite balanceo de carga entre múltiples dispositivos .

– Al igual que en IPv4, se asocia un prefijo de subred con un enlace, y se pueden asociar múltiples prefijos de subred a un mismo enlace.

– Se produce una simplificación de la cabecera. Algunos campos de la cabecera del IPv4 son eliminados o pasan a ser opcionales, tanto para reducir el coste de procesamiento como el tamaño de la cabecera.

– El tamaño de la cabecera de IPv6 es fijo (40Bytes) lo que facilita el procedo en routers y conmutadores.

– Existe mayor flexibilidad para extensiones y nuevas opciones. En IPv6 no existe un campo "opciones", como tal. La gestión de opciones se realiza por un campo "siguiente cabecera". Eliminando así las limitaciones de tamaño en la cabecera, e introduciendo una gran flexibilidad en el desarrollo de nuevas opciones.

– Capacidades de control de flujo. Se añaden capacidades que permiten marcar los paquetes que pertenezcan a un determinado tipo de tráfico, para el cual el remitente demanda una calidad mayor a la especificada por defecto o servicios en tiempo real.

– IPv6 provee extensiones para soportar autenticación, e integridad y confidencialidad de datos.

3. DIRECCIONAMIENTO (rfc 4291)

En IPv6 han sido definidos varios tipos de direcciones. Éstas, son asignadas a interfaces, no a nodos. Además, varias direcciones de distintos tipos pueden ser asignadas a un mismo interfaz, por lo que un nodo podrá ser identificado por cualquiera de las direcciones asignadas a uno de sus interfaces. Como mínimo, todos los interfaces deben tener asignada una dirección del tipo "link-local unicast" (ver sección 2.5.6.).

Al igual que en IPv4, la asignación de direcciones tiene que identificar unívocamente a un nodo, pero existe un caso en que una misma dirección puede asignarse a un conjunto de interfaces. Esta excepción se puede dar cuando los distintos interfaces pertenecen a un mismo nodo y este los presenta a la capa de internet como un solo interfaz. Este mecanismo puede ser útil para balanceos de carga.

Otra similitud entre el modelo de direccionamiento de IPv4 y el de IPv6 es que existen prefijos de subred asociados a los enlaces. En IPv6, a un mismo enlace se le pueden asignar varios de estos prefijos.

2.1. Representación de direcciones