Documento: “Modelo TCP/IP con Ejemplos de Direcciones IPv6”

En este documento se analizarán varias direcciones IPv6, separando su prefijo de red (o subnet prefix) y su identificador de interfaz (o interface ID). Además, se incluyen algunas diferencias entre IPv4 e IPv6, indicando fuentes de consulta.

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1. Identificación de Prefijo de Subred e Identificador de Interfaz

Recordemos que una dirección IPv6 tiene 128 bits. El formato de notación habitual es en 8 grupos de 16 bits (4 dígitos hexadecimales cada uno).
Cuando se especifica un prefijo (por ejemplo, /64), significa que los primeros 64 bits pertenecen a la red, y los 64 bits restantes identifican al host (interface ID).
Si el prefijo es /32, entonces los primeros 32 bits son de red, y los restantes 96 bits para el interface ID, etc.

A continuación, se listan las direcciones con su prefijo y la separación correspondiente:

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1.1. Dirección:

fedc:ba98:7654:3210:0000:0000:0000:0000/64

• Prefijo: /64 → los primeros 64 bits (primeros 4 grupos) son la red.
  • Prefijo de red (en forma abreviada): fedc:ba98:7654:3210
• Identificador de interfaz: los últimos 64 bits (grupos 5 a 8).
  • En este caso: 0000:0000:0000:0000

Dirección IPv6	Prefijo de red	Identificador de interfaz
fedc:ba98:7654:3210:0000:0000:0000:0000/64	fedc:ba98:7654:3210	0000:0000:0000:0000

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1.2. Dirección:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334/32

• Prefijo: /32 → los primeros 32 bits corresponden a la red.
  • Cada grupo son 16 bits, por lo que con /32 solo los 2 primeros grupos están en la parte de red.
  • Prefijo de red: 2001:0db8
• Identificador de interfaz: lo que resta (grupos 3 a 8), es decir: 85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Dirección IPv6	Prefijo de red	Identificador de interfaz
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334/32	2001:0db8	85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

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1.3. Dirección:

2001:db8:3c4d:15::1a2f:1a2b/64

La notación :: significa una o más secuencias de 0000 condensadas. Con /64, los primeros 4 grupos (64 bits) son de red.

• Prefijo de red: 2001:db8:3c4d:15
• Identificador de interfaz: lo que quede del quinto al octavo grupo. Expandiendo ::1a2f:1a2b, sería 0000:0000:1a2f:1a2b (en la parte de host).

Dirección IPv6	Prefijo de red	Identificador de interfaz
2001:db8:3c4d:15::1a2f:1a2b/64	2001:db8:3c4d:15	0000:0000:1a2f:1a2b

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1.4. Dirección:

1050:0:0:0:5:600:300c:326b/16

• Prefijo: /16 → los primeros 16 bits son de red (es decir, el primer grupo).
• En hexadecimal, cada grupo de 4 dígitos son 16 bits. Con /16, solo el primer grupo es de la red.
  • Prefijo de red: 1050
• Identificador de interfaz: abarca los restantes 112 bits (grupos 2 a 8), en este caso: 0:0:5:600:300c:326b.

Dirección IPv6	Prefijo de red	Identificador de interfaz
1050:0:0:0:5:600:300c:326b/16	1050	0:0:5:600:300c:326b

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1.5. Dirección:

2001:0620:0000:0000:0211:24FF:FE80:C12C/64

• Prefijo: /64 → los primeros 64 bits (4 grupos) son de red.
  • Prefijo de red: 2001:0620:0000:0000 (podemos abreviarlo como 2001:620::)
• Identificador de interfaz: 0211:24FF:FE80:C12C.

Dirección IPv6	Prefijo de red	Identificador de interfaz
2001:0620:0000:0000:0211:24FF:FE80:C12C/64	2001:0620:0000:0000	0211:24FF:FE80:C12C

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2. (Opcional) Explicación del Proceso

Para cada dirección IPv6 con notación “/X”, se sigue el procedimiento:

1. Identificar cuántos bits (X) corresponden al prefijo.
2. Como cada grupo de 4 dígitos hexadecimales = 16 bits, determinar cuántos grupos completos (y parte de un grupo, si aplica) forman esos X bits.
3. La porción restante, hasta los 128 bits, pertenece al identificador de interfaz.

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3. Diferencias entre IPv4 e IPv6

Algunas de las diferencias más notables entre IPv4 y IPv6 son las siguientes:

1. Longitud de la Dirección
   • IPv4: 32 bits (4 octetos).
   • IPv6: 128 bits, proporcionando un espacio de direcciones extremadamente mayor.
2. Notación
   • IPv4: direcciones de la forma A.B.C.D (ej: 192.168.1.1).
   • IPv6: representadas en 8 grupos de 4 dígitos hexadecimales (ej: 2001:db8::1).
3. Cantidad de Direcciones Disponibles
   • IPv4: ~4.3 mil millones de direcciones.
   • IPv6: ~3.4 × 10^38 direcciones, prácticamente inagotable para uso actual y futuro.
4. Encabezado (Header)
   • IPv4: Encabezado más simple, pero con campos como Checksum.
   • IPv6: Encabezado rediseñado y simplificado para un procesamiento más rápido. No incluye un Checksum a nivel de cabecera, ya que se confía en las capas superiores (Transporte y Enlace).
5. Configuración Automática
   • IPv4: Detección de direcciones automáticas posible, pero con mecanismos adicionales (DHCP).
   • IPv6: Soporta auto-configuración (SLAAC – Stateless Address Autoconfiguration) de manera nativa, permitiendo que un nodo obtenga su dirección sin requerir necesariamente un servidor DHCP.
6. Seguridad (IPSec)
   • IPv4: IPSec era opcional (un estándar aparte).
   • IPv6: IPSec se integró desde el inicio como parte de la pila de IPv6.

Referencias utilizadas

• RFC 4291 – IP Version 6 Addressing Architecture
• Cisco – Understanding IPv6
• Wikipedia – IPv6

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Conclusión

En este documento se han mostrado varios ejemplos de direcciones IPv6 con la separación del prefijo de subred y el ID de interfaz, dependiendo de la longitud del prefijo. Además, se han descrito algunas de las principales diferencias entre IPv4 e IPv6, con referencias para profundizar más en el tema.

De esta manera, queda claro que IPv6 proporciona un espacio de direcciones muy amplio y ventajas como la auto-configuración y un encabezado simplificado que contribuyen a la escalabilidad y eficiencia de la red en el futuro.