El enrutamiento es el proceso de
reenviar paquetes entre segmentos de red conectados. En las redes basadas en
IPv6, el enrutamiento es la parte de IPv6 que proporciona capacidades de
reenvío entre hosts que se encuentran en segmentos independientes que
pertenecen a una red mayor basada en IPv6.
IPv6 es la oficina de correos donde se ordenan y entregan los datos de IPv6.
Cada paquete entrante o saliente se denomina paquete IPv6. Un paquete IPv6
contiene la dirección de origen del host que realiza el envío y la dirección de
destino del host receptor. A diferencia de las direcciones de nivel de vínculo,
las direcciones IPv6 del encabezado IPv6 no suelen cambiar cuando el paquete se
transmite por una red IPv6.
El enrutamiento es la función
principal de IPv6. Los paquetes IPv6 se intercambian y procesan en cada host
mediante IPv6 en el nivel de Internet.
Por encima del nivel IPv6, los
servicios de transporte del host de origen pasan los datos en forma de
segmentos TCP o mensajes UDP al nivel IPv6. El nivel IPv6 crea los paquetes IPv6
con la información de las direcciones de origen y destino, que se utiliza para
enrutar los datos a través de la red. Después, el nivel IPv6 pasa los paquetes
al nivel inferior del vínculo, donde los paquetes IPv6 se convierten en tramas
para su transmisión a través de los medios específicos de una red física. Este
proceso se produce en el orden inverso en el host de destino.
En cada host remitente, los
servicios del nivel IPv6 examinan la dirección de destino de cada paquete,
comparan esta dirección con una tabla de enrutamiento mantenida localmente y,
después, determinan qué acción de reenvío adicional es necesaria. Los
enrutadores IPv6 están conectados a dos o más segmentos de red IPv6 habilitados
para reenviar paquetes entre ellos.
Enrutadores IPv6
Los segmentos de red IPv6,
denominados también vínculos o subredes, están conectados mediante enrutadores
IPv6, que son dispositivos que pasan paquetes IPv6 de un segmento de red a
otro. Este proceso se conoce como enrutamiento IPv6 y se muestra en la ilustración
siguiente.
Los enrutadores IPv6 proporcionan el
medio principal para unir dos o más segmentos de red IPv6 físicamente
independientes. Todos los enrutadores IPv6 tienen las características
siguientes:
Los enrutadores IPv6 son físicamente
hosts múltiples.
- Un host de hosts múltiples físicos es un host de la red que utiliza dos o más interfaces de conexión de red para conectarse a cada segmento de red físicamente independiente.
- Los enrutadores IPv6 permiten el reenvío de paquetes a otros hosts IPv6.
Los enrutadores IPv6 son diferentes
de otros hosts que utilizan la característica de multitarjeta. Un enrutador
IPv6 debe ser capaz de reenviar la comunicación basada en IPv6 entre redes para
otros hosts de la red IPv6.
Los enrutadores IPv6 se pueden implementar
mediante diversos productos de hardware y software, incluido un equipo que
ejecute un miembro de la familia Windows Server 2003 con el protocolo IPv6.
Comúnmente se utilizan enrutadores que son dispositivos de hardware dedicados
que ejecutan software especializado. Independientemente del tipo de enrutadores
IPv6 que se utilicen, todo el enrutamiento IPv6 depende del uso de una tabla de
enrutamiento para la comunicación entre los segmentos de red.
Tablas de enrutamiento
Los hosts IPv6 utilizan una tabla de
enrutamiento para mantener información acerca de otras redes y hosts IPv6. Los
segmentos de red se identifican mediante un prefijo de red IPv6 y una longitud
de prefijo. Además, las tablas de enrutamiento proporcionan información
importante a cada host local respecto a cómo deben comunicarse con redes y
hosts remotos.
En cada equipo de una red IPv6, se
puede mantener una tabla de enrutamiento con una entrada para cada equipo o red
que se comunique con el equipo local. En general, esto no es práctico y, en su
lugar, se utiliza un enrutador predeterminado.
Antes de enviar un paquete IPv6, el
equipo inserta la dirección IPv6 de origen y la dirección IPv6 de destino (para
el destinatario) en el encabezado IPv6. A continuación, el equipo examina la
dirección IPv6 de destino, la compara con una tabla de enrutamiento IPv6
mantenida localmente y realiza la acción adecuada. El equipo realiza una de las
tres acciones siguientes:
- Pasa el paquete a un nivel de protocolo superior a IPv6 en el host local.
- Reenvía el paquete a través de una de las interfaces de red conectadas.
- Descarta el paquete.
IPv6 busca en la tabla de
enrutamiento la ruta más similar a la dirección IPv6 de destino. La ruta, en
orden de más a menos específica, se determina de la manera siguiente:
- Una ruta que coincide con la dirección IPv6 de destino (una ruta de host con una longitud de prefijo de 128 bits).
- Una ruta que corresponde al destino con la mayor longitud de prefijo.
- La ruta predeterminada (el prefijo de red ::/0).
Si no se encuentra una ruta
coincidente, se determina que se trata de un destino en el vínculo.
Tabla de enrutamiento IPv6
Todos los equipos que ejecutan IPv6
determinan cómo deben reenviar los paquetes en función del contenido de la
tabla de enrutamiento IPv6. Para mostrar la tabla de enrutamiento IPv6 en un
equipo que ejecuta un miembro de la familia Windows Server 2003 o Windows XP,
escriba netsh interface ipv6 show routes en el Símbolo del sistema.
Las entradas de la tabla de
enrutamiento IPv6 constan de los elementos siguientes:
- Un prefijo de dirección
- La interfaz a través de la cual se envían los paquetes que coinciden con el prefijo de dirección
- Una dirección de reenvío o salto siguiente
- Un valor de preferencia que se utiliza para seleccionar entre varias rutas que tengan el mismo prefijo
- La duración de la ruta
- La especificación de si la ruta está publicada (anunciada en un Anuncio de enrutamiento)
- La especificación de caducidad de la ruta
- El tipo de ruta
La tabla de enrutamiento IPv6 se
genera automáticamente y está basada en la configuración IPv6 actual del
equipo. Al reenviar los paquetes IPv6, el equipo busca en la tabla de
enrutamiento la entrada más similar a la dirección IPv6 de destino. La ruta
para el prefijo local del vínculo (FE80::/64) no se muestra.
La ruta predeterminada (una ruta con
un prefijo de ::/0) se suele utilizar para reenviar un paquete IPv6 a un
enrutador predeterminado del vínculo local. Como el enrutador que corresponde
al enrutador predeterminado contiene información acerca de los prefijos de red
de las demás subredes IPv6 del conjunto de redes IPv6 mayor, reenvía el paquete
a otros enrutadores hasta que finalmente se entrega en el destino.
Espacio de
direcciones IPv6
La característica distintiva más
evidente de IPv6 es la utilización de direcciones de mucho mayor tamaño. El
tamaño de una dirección en IPv6 es de 128 bits, que es cuatro veces mayor que
el de una dirección de IPv4. Un espacio de direcciones de 32 bits permite 232 o
4.294.967.296 direcciones posibles. Un espacio de direcciones de 128 bits
permite 2128 o 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (3,4 x 1038)
direcciones posibles.
A finales de la década de 1970,
cuando se diseñó el espacio de direcciones IPv4, era inimaginable que se
pudiera agotar. Sin embargo, debido a los cambios tecnológicos y una práctica
de asignación que no anticipó la reciente aparición masiva de hosts en
Internet, el espacio de direcciones IPv4 se fue agotando hasta el punto de que,
en 1992, estaba claro que sería necesario reemplazarlo.
Con IPv6, es aún más difícil
concebir el agotamiento del espacio de direcciones IPv6. Para ver el número con
perspectiva, un espacio de direcciones de 128 bits proporciona
655.570.793.348.866.943.898.599 (6,5 x 1023) direcciones por cada metro
cuadrado de la superficie terrestre.
Es importante destacar que la
decisión de crear la dirección IPv6 con un tamaño de 128 bits no tenía como
objetivo asignar 6,5 x 1023 direcciones a cada metro cuadrado de la Tierra. En
su lugar, el tamaño relativamente grande de la dirección IPv6 está diseñado
para subdividirse en dominios de enrutamiento jerárquicos que reflejen la
topología de Internet en la actualidad. La utilización de 128 bits proporciona
múltiples niveles de jerarquía y flexibilidad en el diseño del direccionamiento
y enrutamiento jerárquicos, que son los elementos de los que carece actualmente
la red Internet basada en IPv4.
La arquitectura del direccionamiento
IPv6 se describe en el documento RFC 2373, "IP Version 6 Addressing
Architecture" (Arquitectura de direccionamiento IP versión 6).
Asignación actual
De forma similar a como está
dividido el espacio de direcciones IPv4, el espacio de direcciones IPv6 está
dividido en función del valor de los bits de orden superior de la dirección.
Los bits de orden superior y sus valores fijos se denominan Prefijo de formato
(FP, <i>Format Prefix</i>).
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