REDES IP, DESDE IPv4 A IPv6 Carlos Balduz Bernal 4º IINF Escuela Técnica Superior de Ingeniería-ICAI. Universidad Pontificia Comillas. Asignatura: Comunicaciones Industriales Avanzadas. Curso 2011-2012. RESUMEN En el presente documento se explica el funcionamiento del protocolo de Internet, IP, así como la actual versión del protocolo IPv4, y la nueva versión llamada IPv6. Actualmente la versión más ampliamente utilizada es la versión 4 del protocolo IP, IPv4, pero presenta una serie de problemas que la versión 6 se encarga de solucionar, y por ello se está empezando a extender el uso de IPv6. El principal problema que presenta IPv4 es que no puede satisfacer la creciente demanda de direcciones IP, ya que cada vez existen más dispositivos que requieren conectarse a la red. Esto se debe a que se están agotando las direcciones IPv4 ya que sólo se pueden direccionar alrededor de 4.300 millones de redes, mientras que con IPv6 se pueden direccionar unas 3.4x10 38 redes. 1. Introducción El protocolo IPv4 fue diseñado a finales de los años 70 y desde entonces apenas ha sufrido modificaciones. Por aquel entonces no se esperaba que Internet tuviese el éxito que finalmente tuvo, y por ello existen varios problemas que no se tuvieron en cuenta a la hora de ser creado. Esto supuso numerosos problemas, que se identificaron ya en 1993 por la IETF (Internet Engineering Task Force), siendo los principales el agotamiento de direcciones IP y el enorme crecimiento de las tablas de rutas del núcleo de Internet. Teniendo en cuenta que han pasado 19 años desde entonces, está claro que las direcciones IPv4 están a punto de desaparecer. Para solucionar estos problemas empezó a diseñarse IPv6, cuya principal novedad es que su espacio de direcciones pasa de 32 a 128 bits, con lo que se pueden direccionar alrededor de 3.4x10 38 redes. Además cuenta con otras ventajas como por ejemplo que permite reducir el tamaño de las tablas de rutas que tienen los router, como ya se explicará más adelante. 2. Internet Protocol 2.1 Características El protocolo IP es un protocolo de nivel de red no orientado a conexión. Su misión principal es el encaminamiento de datagramas entre los nodos de origen y de destino. Al ser un protocolo no orientado a conexión no realiza funciones de corrección de errores ni de control de congestión de red, y tampoco garantiza la entrega de datagramas en secuencia. Todos los nodos IP tienen capacidades de encaminamiento, que se realiza paso a paso, sin establecer ningún circuito virtual, mediante las correspondientes tablas de rutas existentes en los nodos. Las tablas de rutas pueden ser estáticas o dinámicas si se utilizan protocolos de encaminamiento o no.
El protocolo IP soporta la fragmentación y reensamblaje de datagramas, realizándose este último en el nodo de destino. Se explicará más adelante en qué consiste la fragmentación de un paquete IP. Para realizar las labores de encaminamiento, el protocolo IP necesita además de las tablas de rutas conocer la ubicación del nodo de destino. Para ello se utilizan los campos de direcciones IP existentes en las cabeceras de nivel de red. 2.2 Cabecera IP Toda la información necesaria para realizar las funciones descritas en el apartado anterior aparece recogida en la cabecera del datagrama IP. Además, aparecen otras opciones como el Time To Live. En la siguiente imagen aparece el formato de un datagrama IP cualquiera: Los distintos campos significan lo siguiente: Figura 1: Cabecera IPv4 Version: un campo de 4 bits en el que aparece la versión del protocolo IP. La versión es la 4, la 5 es experimental y la 6 es la que se quiere implantar. IHL: es la longitud de la cabecera en múltiplos de 32 bits. Es necesario por existir en la cabecera campos de opciones de longitud variable. Permite conocer el comienzo del campo de
datos, normalmente el comienzo de la cabecera del nivel de transporte. El tamaño mínimo es 5, que equivale a 20 bytes, y el máximo 15, que son 60 bytes. Type of service: permite a la aplicación que genera el datagrama indicar cuáles son sus requerimientos para el encaminamiento. Si existen tablas de rutas diferentes para los ditintos tipos de servicio, el software IP encaminaría cada datagrama por la ruta más conveniente en cada caso. Figura 2: Type of service Los tres primeros bits indican la prioridad del datagrama, que varían desde 0 para datagramas normales hata 7 para datagramas con información de control de red. Se supone que si en un nodo existe una cola de datagramas esperando a ser transmitidos por una determinada interfaz, su orden de salida se realizará atendiendo a su prioridad. Un bit para indicar si se requiere la ruta de menor retardo. Un bit para indicar si se requiere una ruta de alta capacidad. Un bit para indicar si se requiere una ruta de alta fiabilidad. Total Length: corresponde a la longitud del datagrama completo, incluyendo tanto la cabecera como los datos. Es un campo de 2 bytes, por lo que la longitud máxima es de 65536. Identification: contiene un valor único para cada datagrama generado por una estación. En caso de que se produzca fragmentación, todos los fragmentos de un mismo paquete llevarán el mismo identificador. Permite reconocer todos los fragmentos de un mismo datagrama. Flags: a continuación hay 3 bits que se utilizan de indicadores para controlar el proceso de fragmentación y reensamblaje. El primero de los 3 bits, siempre está a 0. El segundo, que en la Figura 1 aparece con el nombre de DF, se utiliza por la estación de origen para indicar que el datagrama no debe ser fragmentado en su ruta hacia el destino. Si un datagrama con este bit activado no puede ser transmitido sin fragmentarse porque sobrepasa el tamaño máximo de trama en algún punto de la ruta, el router correspondiente procederá a su eliminación. El tercer bit, MF, se utiliza para indicar si el fragmento es o no el último del datagrama. El host de destino no puede proceder al paso del datagrama a los niveles superiores hasta que no haya recibido todos sus fragmentos. Fragment offset: se utiliza para la correcta ordenación de los distintos fragmentos del datagrama y permite también conocer si falta alguno de los fragmentos inicial o intermedios. El campo indica la posición relativa al comienzo del datagrama del primer byte del fragmento. Hay
que recordar que el protocolo IP no garantiza la llegada en secuencia de los datagramas o fragmentos. Time to live: controla el tiempo máximo que el datagrama puede permanecer en la red hasta su llegada al destino. Si el tiempo se agota antes de finalizar el camino, el datagrama es eliminado por el router que detecta la situación. El campo es inicializado por el host de origen y va decrementándose en cada uno de los routers del camino. Una de sus posibles utilizaciones es la de evitar bucles infinitos por errores en las tablas de rutas. Protocol: especifica cuál fue el protocolo de nivel superior al IP que generó el datagrama y por tanto será también el destinatario en el host de destino. Suele ser un protocolo de transporte, UDP o TCP, o el protocolo de control del IP denominado ICMP. Actúa como SAP en la arquitectura OSI. Header checksum: se utiliza para detectar errores de transmisión que alteren la cabecera IP. Su contenido depende del contenido de los campos protegidos. Su utilización no es necesaria cuando se utilizan protocolos de nivel inferior que garantizan la integridad de la trama global. Source address: contiene los 32 bits correspondientes a la dirección lógica del nodo que ha originado el datagrama. Se utiliza para informar al nodo de destino sobre la procedencia de la información. Destination address: contiene la dirección lógica del nodo de destino. Esta dirección se utiliza en conjunto con las tablas de rutas para conseguir el encaminamiento del datagrama. Options: es un campo opcional y puede contener, si existe, una o más opciones de longitud variable. En la siguiente figura se puede observar el formato que tiene el campo de opciones de un datagrama IP: Figura 3: Opciones IP
Los distintos campos que hay en las opciones son: Copied Flag: un bit que indica si se ha de copiar o no el campo de opciones en cada uno de los fragmentos del datagrama en caso de que se produzca fragmentación. Option Class: tiene 2 bits y se utiliza para indicar la clase general de la opción. a. 0 - Control de la red. b. 1 - Reservado para uso futuro. c. 2 - Depuración y medidas. d. 3 - Reservado para uso futuro. Option Number: tiene 5 bits y se utiliza para indicar una opción concreta dentro de la clase de opción. a. 0 - Fin de la lista de opciones. b. 1 - No operation. c. 2 - Security: tiene una longitud de 11 octetos y los distintos códigos de seguridad se pueden encontrar en la RFC 791. d. 3 - Loose Source Rooting. e. 4 - Internet Timestamp. f. 7 - Record Route: va registrando los nodos por los que pasa el datagrama. g. 8 - Stream ID: tiene una longitud de 4 bytes. h. 9 - Strict Source Routing. Option Length: contiene la longitud en bytes de la opción, incluyendo el campo de tipo y longitud. Option Data: contiene los datos de la opción seleccionada. 2.3 Fragmentación IP Una de las principales características del protocolo IP es que permite la fragmentación de los datagramas enviados. Cuando un datagrama no puede atravesar una red porque su tamaño es mayor que la MTU (Maximum Transmission Unit), el datagrama se divide en distintos fragmentos para que pueda atravesar esa red y llegar a su destino. Cuando un datagrama no está fragmentado, todos los campos de la cabecera que están reservados para la fragmentación, como por ejemplo el Fragment Offset, siempre están a cero. En el momento de realizar la fragmentación se siguen los siguientes pasos: En primer lugar se comprueba el flag DF para ver si el paquete permite o no la fragmentación. En caso de que no lo permita, se envía un mensaje de error ICMP al nodo emisor. Se divide el datagrama en distintos fragmentos dependiendo del valor de la MTU, intentando aprovecharla al máximo. Se colocan los datos en los distintos fragmentos IP, copiando las cabeceras pero cambiando los siguientes campos: El flag MF, de More Fragments, se pone a 1 en todos los fragmentos salvo en el último. El campo de Fragment Offset se rellena con la posición relativa al comienzo del datagrama del primer byte del fragmento. El valor se mide en unidades de 8 bytes. Si el datagrama tenía campo de opciones, se copian en el primer fragmento. Además, si el bit de copia del campo de opciones está a 1, entonces se copian las opciones en todos los fragmentos. Se recalcula el valor de Total Length de cada uno de los fragmentos.
Por último, se envían estos fragmentos como un datagrama IP normal. Si uno de los fragmentos pasase por una red con una MTU menor a su tamaño, podría ser fragmentado de nuevo siguiendo el mismo proceso. 2.4 Opciones IP 2.4.1 Timestamp La opción Marca de Tiempo se usa para registrar el momento en que llega un datagrama IP a cada enrutador en la ruta desde el host de origen hasta el host de destino. El nodo emisor crea entradas en blanco en la cabecera IP del datagrama que los routers van rellenando según el paquete viaja a través de un conjunto de redes IP. Cada entrada consiste en la dirección IP del router y una marca de tiempo, un entero de 32 bits para indicar el número de milisegundos desde medianoche, en tiempo universal. Si no se usa tiempo universal, el bit de mayor orden del campo se pone a 1. Figura 4: Timestamp La opción Marca de Tiempo tiene los siguientes campos: Código de opción: se establece en 68 (bit de copia = 0, clase de opción = 2, número de opción = 4). Tamaño de opción: lo establece el host emisor al número de bytes de la opción Marca de tiempo de Internet. Puntero a la siguiente ranura: indica el desplazamiento al byte (desde 1) dentro de la siguiente opción Marca de tiempo de Internet de la siguiente ranura para el registro de la dirección de IP y la marca de tiempo. El valor mínimo del campo Puntero a la siguiente ranura es de 5. Desbordamiento: lo establecen los routers para indicar el número de routers que fueron capaces de registrar su dirección de IP y su marca de tiempo. Indicadores: los establece el host emisor para indicar el formato de las ranuras de Dirección IP/Marca de tiempo. Puede tener los siguientes valores: 0 - se omite la dirección IP. De esta forma se pueden registrar hasta nueve marcas de tiempo. 1 - se registra la dirección IP junto con la marca de tiempo, lo que permite registrar cuatro pares de dirección IP/marca de tiempo. 3 - el nodo emisor especifica las direcciones de IP de los routers sucesivos; se registra en este espacio una marca de tiempo sólo si coincide la dirección IP de la ranura con la del enrutador.
2.4.2 Loose Source Rooting Las opciones de enrutamiento fuente débil y estricto se utilizan para indicar por qué routers queremos que pase el datagrama para alcanzar su destino. La opción de enrutamiento fuente débil tiene los siguientes campos: Código de opción: se establece a 131 (bit de copia = 1, clase de opción = 0, número de opción = 3). Tamaño de la opción: se establece por el host emisor al número de bytes de la opción enrutamiento fuente débil. Puntero a la siguiente ranura: indica el desplazamiento al byte (desde 1) dentro de la siguiente opción Enrutamiento fuente débil del router. El valor mínimo de este campo es de 4. Direcciones IP: una serie de direcciones IP de 32 bits. Cuando un host emisor envía un datagrama IP con esta opción, establece el valor del puntero a 4, y sitúa la primera dirección IP de la ruta fuente débil en la dirección IP de destino de la cabecera IP. Al recibir un router este datagrama, compara los campos de tamaño de la opción y del puntero. Si el valor del puntero es menor que el tamaño de la opción, realiza los siguientes pasos: Suma 4 al valor del puntero. Sustituye la dirección IP de destino de la cabecera IP por la dirección que se encuentra registrada en la siguiente ranura, de acuerdo con el nuevo valor del puntero. Registra la dirección IP de la interfaz de reenvío en la ranura anterior. Si el valor del puntero es mayor que el tamaño de opción, el datagrama IP ha llegado a su destino final. Figura 5: Loose Source Rooting 2.4.3 Strict Source Rooting La opción de encaminamiento fuente estricto tiene los siguientes campos: Código de opción: se establece a 137 (bit de copia = 1, clase de opción = 0, número de opción = 9). Tamaño de la opción: se establece por el host emisor al número de bytes de la opción enrutamiento fuente estricto. Puntero a la siguiente ranura: indica el desplazamiento al byte (desde 1) dentro de la siguiente opción Enrutamiento fuente estricto del enrutador. El valor mínimo es de 4. Direcciones IP: una serie de direcciones IP de 32 bits.
Cuando un host emisor envía un datagrama IP con esta opción, establece el valor del puntero a 4 y sitúa en la dirección de destino de la cabecera IP la primera dirección IP de la lista de direcciones de la ruta fuente estricta. Cuando un router recibe este datagrama IP, compara el tamaño de la opción con el valor del puntero. Si el puntero es menor, entonces: Suma 4 al valor del puntero. Sustituye la dirección IP de destino por la dirección IP que está en la siguiente ranura, según el nuevo valor del puntero. Registra la dirección IP de la interfaz de reenvío en la ranura anterior. Si la dirección IP de destino no se alcanza usando una red conectada directamente, la dirección IP de un router o host vecino, el datagrama se descarta y se envía de vuelta al host emisor un mensaje de ICMP de Destino inalcanzable - Error en la ruta fuente. Si el valor del puntero es mayor que el tamaño de la opción, el datagrama ha llegado a su destino final. 2.5 Encaminamiento IP La función más importante del protocolo IP es la de encaminamiento, que consiste en interconectar las distintas redes físicas existentes en Internet para hacer llegar la información del nodo emisor al destino. Para esta tarea, los distintos nodos de la red cuentan con una tabla de rutas para saber a dónde enviar la información que les llega. En la tabla de rutas aparece el conjunto de redes IP mapeadas a las cuales puede llegar el router, y el siguiente salto (siguiente router al que le tiene que enviar el datagrama) para alcanzar dicho destino. Si el nodo de destino se encuentra en la misma red, se trata de una ruta directa, ya que están conectadas localmente. Si se encuentra en una red distinta, se trata de una ruta indirecta, y para alcanzarla tendrá que atravesar uno o más routers. Cuando a un nodo le llega un datagrama IP, para saber el próximo paso a seguir, sigue el sencillo algoritmo de la figura:
Figura 6: Algoritmo IP Este algoritmo se aplica a todo host al que le llegue un datagrama IP hasta llegar al receptor de la información. 2.6 Protocolos complementarios a IP Para el correcto funcionamiento de Internet, se necesitan protocolos adicionales que proporcionan funcionalidades adicionales al nivel de red. Estos protocolos pueden añadir funciones de control de congestión, de control de errores, etcétera. 2.6.1 Address Resolution Protocol Al enviar un datagrama por Internet, el protocolo IP envía en la cabecera una dirección IP como dirección de destino de la información. Sin embargo, se trata de una dirección lógica, y puesto que Ethernet trabaja con direcciones físicas, se necesita un protocolo que se encargue de traducir esa dirección IP a una dirección MAC o dirección física. De esto se encarga el protocolo ARP, que funciona de la siguiente forma: En primer lugar, se envía una petición ARP a la dirección de broadcast de la red que contiene la IP buscada. Al ser dirección de broadcast, todos los nodos de dicha red reciben esta petición, pero sólo aquella cuya dirección IP coincida con la dirección solicitada contestará. El nodo con la dirección IP que se solicita en la petición, rellena los campos correspondientes del mensaje ARP recibido, rellenando su dirección MAC, y enviándole la respuesta al que originó la petición.
2.6.1 Internet Control Message Protocol El protocolo ICMP es una extensión lógica y de implantación obligatoria para todos los nodos IP. El IP y el ICMP deberían considerarse como una unidad. Permite, entre otras funciones, enviar notificaciones de situaciones de error o de congestión en la red. Al contrario que el protocolo ARP, el ICMP va montado directamente sobre IP. Esto quiere decir que los mensajes ICMP irán en el campo de datos de los datagramas IP. El motivo es permitir que la información ICMP pueda ser enviada a estaciones situadas en redes diferentes de las redes de origen del mensaje y que necesita, por lo tanto, utilizar el encaminamiento IP. Existen diferentes mensajes ICMP para comunicar diversas situaciones o realizar funciones adicionales. En general, cuando se comunican situaciones de error, el mensaje incluye en la cabecera IP y los primeros bytes de datos del paquete en error. Los mensajes ICMP más importantes son los siguientes: Destino no alcanzable: enviado por un nodo a la estación de origen cuando un datagrama es eliminado por no poder enviarse a su destino. Tiempo excedido: el datagrama ha excedido los tiempos permitidos por el TTL o para el reensamblaje. Se indica cuál de las dos circunstancias se ha producido. Parámetro inválido: algún parámetro de la cabecera IP es inválido. Se devuelve un puntero al campo en error. Source quench: es una notificación de congestión enviada por un router al originador de la información, por ejemplo por falta de buffers. El originador debería reducir su tasa de transmisión aunque no se especifica la reacción exacta ante esta notificación. Redireccionar datagrama: utiliado por un router para comunicar al host de origen que existe una ruta mejor que la utilizada. El datagrama es enviado a su destino pero el host debería actualizar su tabla de rutas. Petición y respuesta de eco: sirve para verificar que existe posibilidad de comunicación entre dos estaciones. Se producen cuando el usuario de una estación introduce el mandato ping. Petición y respuesta de tiempo: se pueden utilizar para la sincronización de relojes de dos estaciones o para averiguar los tiempos de tránsito. El mensaje almacena la hora de envío, la de llegada al destino y la de envío de la respuesta. Petición y respuesta de máscara: se utiliza para que un host pueda conocer su máscara en una subred sin definición administrativa. Anuncio/petición de router: se utilizan para que los hosts puedan descubrir los routers existentes en su subred y elegir el router por defecto sin necesidad de definición administrativa. 3. IPv6 El Internet Protocol version 6, conocida anteriormente como IPng (IP next generation), es una versión del protocolo IP definida en la RFC 2460, que está destinada a sustituir a la actual versión IPv4 debido a los problemas que presenta. Es de esperar que en un futuro más o menos lejano la nueva versión reemplace por completo a la actual, aunque esto no sucederá a corto plazo. Durante mucho coexistirán ambas versiones. La introducción de IPv6 se está realizando gradualmente desde el núcleo de Internet hacia la periferia, pero la velocidad de introducción en la actualidad es muy lenta.
3.1 Objetivos generales de IPv6 El IPv6 ha sido diseñado con la intención de sustituir al IPv4. Sus principales objetivos de diseño y características son los siguientes: Resolver los problemas de direccionamiento del IPv4 en varios aspectos. Por un lado se amplia su espacio de direcciones al pasarse de 32 a 128 bits. Se simplifica la administración de direcciones al posibilitarse su asignación automática. Reducir el tamaño de las tablas de rutas: desaparece el concepto de clase para simplificar la agrecación de diracciones y reducir las tablas de rutas. Se sigue soportando la fragmentación, pero se realizará exclusivamente por el nodo origen para descargar a los routers intermedios. Se puede utilizar la función de descubrimiento del tamaño máximo de transmisión en toda la ruta (Path MTU Discovery). Se soportarán estaciones móviles que puedan cambiar de red. Este soporte también se introdujo en IPv4. Otro punto fundamental para el futuro del IPv6 es la mejora en el soporte de clases de servicio. Esta función es muy importante si se quiere que el IP soporte el transporte de todos los tipos de tráfico o sea más utilizado en redes corporativas. Finalmente se incluyen funciones de seguridad con soporte de autenticación y cifrado a nivel de paquete. 3.2 Cabecera IPv6 La cabecera de un datagrama IPv6 es mucho más simple que la cabecera de la versión 4 de IP, como se puede ver en la siguiente figura: Los campos son los siguientes: Figura 7: Cabecera IPv6 Versión: al igual que en IPv4, este campo de 4 bits indica a qué version de IP pertenece el datagrama. Clase de tráfico: tiene 8 bits, y se utiliza para indicadores del tipo de tratamiento específico que se espera que la red IP realice sobre el paquete. Etiqueta de flujo: es un campo de 20 bits que permite identificar un grupo de paquetes entre determinadas estaciones de origen y destino como pertenecientes a un mismo flujo de datos y que necesitan un tratamiento similar por parte de los routers de la red.
Longitud de la carga: este campo de 16 bits indica la longitud en bytes transportada por el paquete. Esta longitud no incluye la cabecera IP básica pero sí los campos de extensiones adicionales que contenga. Siguiente cabecera: de 8 bits, contiene un identificador que permite saber qué cabecera va a continuación de la básica del IP. Esta cabecera adicional puede ir seguida de otras hasta que la última indique que no hay más a continuación. Los valores de este campo indican que a continuación de la cabecera IPv6 básica se incluye: Una cabecera de nivel superior, tal como UDP, TCP o ICMP, lo que se indica mediante un valor de siguiente cabecera igual al correspondiente del campo protocolo de la cabecera de IPv4 para el mismo protocolo. En caso de existir, esta cabecera será la última al no tener campo de siguiente cabecera. Una cabecera de extensión IPv6, en cuyo caso el valor del campo indicará de qué extensión se trata. Cada una de las cabeceras de este tipo contendrá un nuevo campo siguiente cabecera para indicar la que venga a continuación. Otra cabecera IPv6 básica, posiblemente con sus propias cabeceras adicionales. Esta posibilidad se utiliza para realizar un túnel de un paquete IPv6 a través de una red también IPv6. No más cabeceras. El campo límite de saltos es equivalente al TTL de IPv4 con la diferencia de que aquí se omite toda referencia a tiempos para indicar sólo el número máximo de saltos que puede dar el paquete hasta llegar al destino. Cada router le resta uno y al llegar a cero el paquete se elimina. Por último, se incluyen las dos direcciones IPv6 de origen y destino de 128 bits cada una de ellas. El destino es el destinatario del paquete salvo que se incluyan cabeceras de ruta como extensiones. 3.3 Cabeceras de extensión Un datagrama IPv6 puede contener sólo la cabecera IP básica, o, además de la básica, una o varias cabeceras adicionales. Todas ellas de extensión salvo la última que normalmente es de nivel superior. Las cabeceras de extensión deben ser procesadas única y exclusivamente y en orden secuencial por el nodo de destino, con una excepción. La extensión opciones salto a salto es procesada por todos los routers intermedios. Esta cabecera, si existe, debe ir situada inmediatamente detrás de la cabecera IP básica. Figura 8: Cabeceras de extensión
Algunas extensiones definidas son: Extensión de ruta: permite incluir una lista de direcciones de nodos por los que debe pasar el paquete en su camino hacia el destino final. La dirección final es la última de la lista de direcciones. El paquete con esta extensión tendrá como dirección de destino la primera no visitada de la lista. Al llegar a este nodo, se cambia la dirección de destino del paquete por la siguiente de la lista hasta llegar al destino final. Extensión de fragmentación: incluye la información necesaria para que el nodo de destino pueda realizar el reensamblaje de un paquete que ha sido fragmentado por el nodo de origen. La cabecera de fragmentación incluye información similar a la ya vista para el IPv4. Identificación del paquete total. Desplazamiento de los datos relativo al comienzo del paquete global. Indicador de último fragmento o más fragmentos. Opciones salto a salto: incluye opciones que deben ser procesadas en cada uno de los nodos de la ruta, Opciones para el destino: incluye opciones que sólo deben ser procesadas por el nodo de destino. Seguridad: para proporcionar integridad, autenticación del origen y no repetición. Encapsulado de seguridad: proporciona confidencialidad, integridad y autenticación del origen. 3.4 Direcciones IPv6 Las direcciones IP de la versión 6 tienen una longitud de 128 bits. Con la versión 6 del protocolo desaparece el concepto de clases que había en la versión antigua. Están diseñadas para ser utilizadas con CIDR (Classless InterDomain Routing), de forma similar a las máscaras utilizadas en IPv4. Cada dirección consta de un prefijo que indica el tipo de dirección (unicast, multicast...) y alcance (loca, global...). El resto de la dirección indica la interfaz. Los identificadores de interfaz deben ser únicos dentro de su alcance. La dirección 0:10::A4:70/80, por ejemplo, tiene un prefijo de 80 bits y un identificador de interfaz de red de 48 bits. 3.4 Fragmentación Todos los nodos IPv6 deben soportar la transmisión y recepción de paquetes de por lo menos 1280 bytes, aunque se recomienda soportar un mínimo de 1500. En el caso de que la red o enlace subyacente no soporte las transmisiones de esta longitud, la fragmentación correspondiente deberá realizarse en un nivel inferior al IP. Como ya se mencionó anteriormente, a diferencia que con IPv4, en IPv6 la fragmentación sólo se lleva a cabo en el nodo de origen, y el reensamblaje en el nodo de destino. Si un paquete llega a un router que no puede enviarlo al siguiente nodo porque su longitud sobrepasa la máxima permitida por la red o enlace correspondiente, el paquete se elimina y se envía al origen un mensaje ICMPv6 Paquete demasiado grande indicando esta circunstancia así como la MTU soportada. El IP de origen deberá realizar la fragmentación de acuerdo con el valor MTU recibido en el mensaje ICMP. Es posible que se reciban múltiples mensajes ICMP hasta que el paquete consiga
finalmente llegar al destino. A partir de este momento, el valor de la MTU resultante se utilizará para las fragmentaciones resultantes. Este proceso se denomina descubrimiento de la MTU del camino. 3.5 ICMPv6 Para añadir funcionalidades al nivel IP, vimos anteriormente en IPv4 que se utilizaban protocolos adicionales como ARP e ICMP. Con IPv6 ya no hace falta utilizar el protocolo ARP para obtener las direcciones físicas de los nodos, ya que ICMPv6 dispone de distintas extensiones como Neighbor Discovery Protocol (NDP), que reemplaza al protocolo ARP e implementa nuevas funciones. El formato de un mensaje de ICMPv6 es el siguiente: Figura 9: Formato ICMPv6 Otra de las funcionalidades que incorpora la nueva versión de ICMP, es la posibilidad de descubrir nodos multicast en su propia red, sustituyendo así al protocolo IGMP. Otro tipo de mensajes ICMPv6 son los siguientes: Destino no alcanzable: paquete eliminado por: No existe ruta al destino en la tabla. No hay aplicación escuchando en el puerto UDP de destino. Política administrativa (firewall). Problemas de alcance de las direcciones de origen y destino. No haberse podido obtener la dirección de nivel de enlace. Paquete demasiado grande: si el datagrama intenta pasar por una red cuya MTU es menor que el tamaño del paquete. Tiempo excedido por el límite de saltos. Parámetro inválido en la cabecera o extensiones. Petición y respuesta de eco.
Referencias [1] IPv4 http://es.wikipedia.org/wiki/ipv4 Última consulta 30/04/2012 [2] IPv6 http://es.wikipedia.org/wiki/ipv6 Última consulta 02/05/2012 [3] Procolo IP http://www.upcomillas.es/ Última consulta 02/05/2012 [4] IP http://www.cicei.com/ocon/gsi/tut_tcpip/3376c23.html Última consulta 02/05/2012