1. IPv4
1.1. Limitaciones de direcciones.
1.1.1. La limitación del IPv4 corresponde al espacio de direcciones finitas, que como su nombre indica tiene un número limitado de direcciones IP que son asignadas a equipos con conexión a internet. debido a el crecimiento exponencial de dispositivos conectados a Internet (IoT, smartphones, etc.), la demanda de direcciones IP ha superado con creces la oferta. Esto ha llevado al agotamiento de las direcciones IPv4 en muchas regiones del mundo.
1.1.1.1. NAT (Network Address Translation): Se implementó para mapear múltiples direcciones IP privadas a una sola dirección IP pública, permitiendo que más dispositivos se conectaran a Internet utilizando un número limitado de direcciones.
1.1.1.2. Complejidad en la configuración de redes: El agotamiento de direcciones ha llevado a esquemas de direccionamiento más complejos y a una mayor dificultad en la administración de redes.
1.2. Estructuras de direcciones.
1.2.1. Una dirección IPv4 consta de 32 bits, que se representan comúnmente en formato decimal punteado (por ejemplo, 192.168.1.1). Estos 32 bits se dividen en cuatro octetos (grupos de 8 bits), cada uno de los cuales puede tener un valor entre 0 y 255.
1.2.1.1. Clases de direcciones: Históricamente, las direcciones IPv4 se dividían en clases (A, B, C) según el número de bits utilizados para identificar la red y el host. Sin embargo, esta clasificación ha sido reemplazada por el direccionamiento sin clase (CIDR) para una mejor utilización del espacio de direcciones.
1.2.1.2. Mascara de subred: Define la parte de la dirección que identifica la red y la parte que identifica el host dentro de esa red.
1.2.1.3. Dirección de red: Identifica una red específica.
1.2.1.4. Dirección de host: Identifica un dispositivo específico dentro de una red.
1.3. Protocolos comunes.
1.3.1. IPv4 ha sido un protocolo fundamental para el desarrollo de Internet, pero sus limitaciones en cuanto al espacio de direcciones han impulsado la adopción de IPv6, que ofrece un espacio de direcciones mucho más grande y otras mejoras.
1.3.1.1. Encapsulación: Los datos a transmitir se encapsulan en paquetes IP, que contienen información como la dirección IP de origen, la dirección IP de destino, el protocolo de transporte (TCP o UDP) y los datos a enviar.
1.3.1.2. Enrutamiento: Los routers utilizan la información de la dirección IP de destino para determinar la mejor ruta para enviar el paquete.
1.3.1.3. Fragmentación: Si un paquete es demasiado grande para ser transmitido por una determinada red, se divide en fragmentos más pequeños.
1.3.2. Protocolos de Transporte.
1.3.2.1. TCP: (Transmission Control Protocol): Garantiza la entrega fiable de datos, ordenando los paquetes y retransmitiendo los perdidos. Se utiliza para aplicaciones que requieren una conexión confiable, como el correo electrónico y la transferencia de archivos.
1.3.2.2. UDP: (User Datagram Protocol): Es un protocolo de conexiónless que ofrece una entrega de datos más rápida pero menos fiable que TCP. Se utiliza para aplicaciones que pueden tolerar cierta pérdida de datos, como la transmisión de video y audio en tiempo real.
2. IPv6.
2.1. Espacio de direcciones masivo.
2.1.1. Amplio rango de direcciones: IPv6 utiliza direcciones de 128 bits, lo que proporciona un número prácticamente ilimitado de direcciones IP.
2.1.2. Solución al agotamiento: Resuelve definitivamente el problema del agotamiento de direcciones, permitiendo la conexión de un número exponencialmente mayor de dispositivos.
2.2. Estructura de direcciones
2.2.1. Notación hexadecimal: Las direcciones IPv6 se representan como ocho grupos de cuatro dígitos hexadecimales separados por dos puntos (por ejemplo, 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334)
2.2.2. Compresión de ceros: Los grupos de ceros consecutivos pueden omitirse (por ejemplo, 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334).
2.3. Nuevas funcionalidades
2.3.1. Autoconfiguración: Los dispositivos IPv6 pueden configurarse automáticamente sus direcciones IP sin intervención manual.
2.3.2. Multidifusión: Permite enviar datos a un grupo de dispositivos simultáneamente.
2.3.3. Seguridad mejorada: IPv6 incluye características de seguridad integradas, como IPSec, que proporciona autenticación y cifrado de datos.
3. Necesidad de Coexistencia
3.1. Agotamiento de direcciones IPv4
3.1.1. Transición gradual: Dada la gran cantidad de infraestructura existente basada en IPv4, la transición a IPv6 es un proceso gradual y complejo.
3.1.2. Dualidad: Muchos dispositivos y redes soportan tanto IPv4 como IPv6 para garantizar una transición suave.
3.2. Migración gradual
3.2.1. Coexistencia: IPv4 e IPv6 coexistirán durante muchos años, ya que la migración completa a IPv6 llevará tiempo.
3.2.2. Interoperabilidad: Es esencial garantizar que los dispositivos y redes IPv4 e IPv6 puedan comunicarse entre sí.
4. Mecanismos de Coexistencia
4.1. Doble pila
4.1.1. Dispositivos que implementan tanto una pila de protocolos IPv4 como una pila de protocolos IPv6.
4.2. Configuración dual
4.2.1. Un dispositivo tiene una dirección IPv4 y una dirección IPv6.
4.3. Túneles
4.3.1. Encapsular paquetes IPv6 dentro de paquetes IPv4 para permitir la comunicación a través de redes IPv4.
4.3.1.1. Tipos de túneles
4.3.1.1.1. 6to4
4.3.1.1.2. ISATAP
4.3.1.1.3. GRE
4.4. Traducción
4.4.1. Convertir direcciones IPv6 en direcciones IPv4 y viceversa.
4.5. NAT64
4.5.1. Traductor de direcciones de red IPv6 a IPv4.
5. Subnetting IPv6
5.1. División de redes
5.1.1. División de una red: Similar al subnetting en IPv4, pero con características y consideraciones diferentes.
5.1.2. Jerarquía: Permite crear redes más pequeñas y organizadas dentro de una red más grande.
5.2. Características
5.2.1. Prefijos más largos: Los prefijos de red en IPv6 son más largos, lo que permite una división más granular de las redes.
5.2.2. Flexibilidad: Mayor flexibilidad en la asignación de direcciones y la creación de subredes.
5.3. Mascaramiento
5.3.1. Prefijo de red: Identifica la red a la que pertenece una dirección.
5.3.2. Identificador de host: Identifica un dispositivo específico dentro de una red.
5.4. Ventajas
5.4.1. Organización de redes: Facilita la administración y el control de redes grandes y complejas.
5.4.2. Seguridad: Permite implementar políticas de seguridad más específicas para diferentes subredes.
5.4.3. Seguridad: Permite implementar políticas de seguridad más específicas para diferentes subredes.