Tipos de direcciones

Tipos de direcciones IPv6

IPv6 no sólo ofrece un nuevo esquema de direccionamiento con un espacio de direcciones mucho más amplio. También establece una nueva forma de utilizar el direccionamiento y nuevas prestaciones. Parte de esta novedad es una variedad amplia de diferentes tipos de direcciones IPv6.

Básicamente hay 3 tipos de direcciones: unicast, multicas y anycast. En IPv6 se ha suprimido completamente el broadcast de capa 3, sustituyéndolo por los mensajes multicast.

Es importante señalar que, a diferencia de la asignacion de direcciones de red en el entorno IPv4, donde normalmente una interfaz tiene asignada una única dirección IPv4, esto cambia por completo en el entorno IPv6, donde cada interfaz tiene, y de hecho se espera que así sea, multiples direcciones IPv6, al menos una de cada tipo.

Pero más allá de esta simplificación de 3 tipos de direcciones, hay más aspectos a considerar.

Direcciones de unicast

Son las direcciones más comunes, equivalentes a las direcciones que ya conocemos en IPv4, permiten la conexión 1-a-1, o peer to peer.

Hay 5 tipos de direcciones de unicast:

  • Direcciones globales.

    Se utilizan para comunicaciones globales, son el equivalente a las direcciones públicas en IPv4. Hasta ahora sólo se utilizan las que tienen los primeros 3 bits en 001, así las direcciones unicast IPv6 globales comienzan en el prefijo 2000::/3, dado que 2000 en hexadecimal es: 0010000000000000, es decir, 1/8 de las direcciones posibles de IPv6. Sin embargo, en un futuro no muy lejano, la IANA podría comenzar a delegar otros segmentos de este espacio de direcciones, por lo que podríamos comenzar a ver otros prefijos.Pueden ser sumarizadas, para esto las direcciones son acompañadas por un prefijo que especifica una cantidad determinada de bits significativos, formando una estructura jerárquica de 3 niveles:

    • Un prefijo de enrutamiento global (red), típicamente de 48 bits.
    • Un identificador de enrutamiento local (subred), de 16 bits.
    • Un identificador de interfaz de 64 bits de longitud.

    A continuación un diagrama de estas direcciones:

    IPv6 - tutorial - Global unicast address

    diagrama tomado de  “Introduction to IP Version 6” de Microsoft.

    La longitud de cada porción es arbitraria, pero generalmente se respetan los 64 bits del ID de interfaz para mantener compatibilidad con múltiples implementaciones.

  • Direcciones unique local.

    Son direcciones no enrutables que tienen alcance del sitio específico al que pertenecen, sin garantías de que sean únicas globalmente. Estas direcciones tienen una estructura propia:

    • Un prefijo FC00::/7. El bit 8 es el local flag y es siempre 1 para direcciones locales. No existe definición para el bit local flag en 0 .
    • Los siguientes 40 bits forman un ID global pseudo-aleatorio, que disminuye casi por completo las posibilidades de que se repita la dirección.
    • Los siguientes 16 bits forman  la subred que puede usarse para reflejar organización jerárquica de la empresa, institución o intranet.
    • Finalmente, el identificador de interfaz de 64 bits.

Lo intersante del ID pseudo-aleatorio de 40 bits es que la probabilidad de repetirse esta en el orden de 1/240=9.1 10-13 , ganar la lotería es algunos ordenes de magnitud más probable.

  • Direcciones link-local.

Todas las interfaces que operan con IPv6 tienen una dirección link-local. Son las equivalentes a las direcciones privadas automaticas o Automatic Private IP Addressing. A diferencia de las site-local, estas direcciones no debieran abandonar el entorno del enlace local, es decir, nunca debieran atravesar routers. Son generadas dinámicamente con el prefijo FE80::/10 y un identificador de interfaz de 64 bits aleatorio. Permiten la comunicación entre dispositivos que están en un mismo segmento de red sin necesidad de otro tipo de direcciones. Se utilizan en procesos de configuración automática (autoconfiguration), descubrimiento de vecinos (neighbour discovery) y descubrimiento de routers (router discovery).

  • Direcciones site-local

    (obsoletas aunque pueden seguir siendo utilizadas).

Son el equivalente a las direcciones privadas en IPv4. Son prefijos reservados que únicamente pueden ser enrutadas dentro de la organización, pero nunca deben traspasar el router de borde. El prefijo asignado a estas direcciones es FEC0::/10.

La forma apropiada de usar direcciones privadas es utilizar las llamadas unique local address (ULA)

Direcciones de multicast

Permiten establecer como destino todos las interfaces de un grupo.
Son direcciones definidas por el prefijo FF00::/8 donde el segundo octeto define el alcance de esta dirección multicast que puede ser la sola interfaz, el segmento de red, una subred, una red o Internet.
El ID del grupo de multicast está definido por los restantes 112 bits.
El rango FF00:: a FF0F:: está reservado y asignado a través del RFC 2375.

Direcciones de anycast

Permiten definir como destino un host cualquiera de un grupo.
Son direcciones asignadas a interfaces de uno o más nodos.
Cuando la dirección de destino de un paquete IPv6 es una dirección de anycast, se rutea hacia la interfaz más cercana que esté asociada a esa dirección (la más próxima, de acuerdo a las medidas de distancia del protocolo de enrutamiento)
Las direcciones de anycast se toman del rango de direcciones de unicast y requieren que la interfaz esté explícitamente configurada para identificar la dirección como dirección de anycast.


Direcciones para propósitos especiales:

  • Dirección sin especificar

prefijo: ::

Se utiliza como dirección de origen con propósitos especiales, por ejemplo en solicitudes DHCP.
Nunca ocupa el campo de dirección de origen en un encabezado IPv6. Si así fuera el paquete no será reenviado.

  • Dirección de loopback:

prefijo: ::1/128

Como en el caso de la dirección 127.0.0.1, define una interfaz local para el stack IP.


  • Dirección 6to4:

Son direcciones para designar túneles que permitan conectar dos sitios IPv6, comunicados sobre redes IPv4 (es decir, Internet actual). Para que funcione, al menos uno de los sitios debe tener una dirección pública IPv4 y una de estas direcciones especiales IPv6, las 6to4. Un equipo con una de estas direcciones es llamado "host 6to4". Lo que se hace es encapsular paquetes IPv6 en paquetes IPv4 para lograr que equipos con sólo IPv6 logren acceder a redes IPv4.

El sufijo para estas direcciones es  2002::/16, con la dirección IPv4 convertida a hexadecimal en los siguientes 32 bits. Los últimos 80 bits son utilizados para la red y el host.

Diferencias respecto a IPv4

- No hay direcciones broadcast (su función es sustituida por direcciones multicast).
- Los campos de las direcciones reciben nombres específicos; denominamos “prefijo” a la parte de la dirección hasta el nombre indicado (incluyéndolo).
- Dicho prefijo nos permite conocer donde está conectada una dirección determinada , es decir, la ruta hasta ese destino.

- Cualquier campo puede contener sólo ceros o sólo unos, salvo que explícitamente se indique lo contrario.
- Las direcciones IPv6, indistintamente de su tipo (unicast, anycast o multicast), son asignadas a interfaces, no nodos. Dado que cada interfaz pertenece a un único nodo, cualquiera de las direcciones unicast de las interfaces del nodo puede ser empleado para referirse a dicho nodo.
- Todas las interfaces han de tener, al menos, una dirección unicast link-local (enlace local).
- Una única interfaz puede tener también varias direcciones IPv6 de cualquier tipo (unicast, anycast o multicast) y/o ámbito.
- 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.

Tomado de Mis Libros de Networking, de Direccionamiento IPv6 y de 
IPV6 TUTORIAL – PART 1: GET STARTED NOW!
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