¿Cuál es la diferencia entre el IPv4 y el IPv6?
IPv4 e IPv6 son dos versiones del sistema de direccionamiento del Protocolo de Internet (IP). La IP es un conjunto de reglas de comunicación que proporcionan el intercambio de datos a través de Internet. En esencia, Internet es una colección de miles de millones de dispositivos que comparten datos entre sí a través de tecnologías de red. El IP utiliza un sistema de numeración para dar a cada dispositivo conectado un número de identificación o una dirección únicos. IPv4 usa un formato de direcciones de 32 bits y puede albergar más de cuatro mil millones de espacios de direcciones. Con la expansión de los sistemas de Internet e Internet de las cosas (IoT), el IPv4 demuestra ser insuficiente en su rango de direccionamiento. Se está eliminando gradualmente y reemplazando con IPv6, ya que utiliza un formato de direcciones de 128 bits y puede alojar más de 1x1036 direcciones.
¿Cuáles son las similitudes entre IPv4 e IPv6?
La función principal de IPv4 e IPv6 es enviar y recibir datos a través de Internet, direccionados al dispositivo correcto, independientemente de la infraestructura de red subyacente. El enrutamiento, o la identificación del flujo de paquetes, es la tecnología principal detrás de todas las comunicaciones por Internet. En las siguientes secciones se describen algunas similitudes.
Sistema de nombres designado
Al igual que cada país del mundo tiene un nombre único, IPv4 e IPv6 están diseñados para ser una forma única de nombrar o identificar a todos los dispositivos de Internet. Esto incluye computadoras, teléfonos móviles y dispositivos de red IoT.
Protocolo central
Tanto IPv4 como IPv6 forman parte del conjunto de protocolos del Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet (TCP/IP). Estos protocolos rigen el marco operativo estándar de Internet desde principios de la década de 1980. El conjunto TCP/IP también incluye el Protocolo de datagramas de usuario (UDP). A pesar de su nombre IP versión cuatro, IPv4 fue el primer protocolo de Internet. Del mismo modo, IPv6 se especificó por primera vez en 1995; sin embargo, no se publicó como estándar de Internet ni como parte del conjunto TCP/IP hasta 2017.
Transmisión de datos sin conexión
IPv4 e IPv6 son protocolos sin conexión que utilizan enrutamiento de paquetes múltiples para dividir los datos en bloques más pequeños y enviarlos a través de Internet. IPv4 e IPv6 determinan la ruta que toma cada uno de estos paquetes, lo que significa que los paquetes de los mismos datos pueden tomar diferentes rutas de tráfico de Internet a través de Internet. Los paquetes se vuelven a ensamblar en el orden correcto en el dispositivo receptor. Esto se hace mediante TCP o UDP en la capa de transporte del modelo OSI.
Diferencias clave: IPv4 en comparación con IPv6
Los paquetes IPv4 e IPv6 se componen de manera diferente, ya que IPv6 tiene encabezados diferentes y un espacio de encabezado más corto en general. IPv6 también ofrece paquetes de encabezados separados como una característica para ampliar las opciones de enrutamiento. Las siguientes son tres diferencias principales desde la perspectiva del usuario.
Espacio de direcciones
El espacio de direcciones completo de IPv4 es de 2³² o 4 294 967 296 direcciones IP. IPv6 tiene un espacio de direcciones considerablemente mayor, 2¹²⁸, o 3403×10³⁸, o 340 282 366 920 938 000 000 000 000 000 000 000 000 direcciones IP únicas. Ese número, en inglés, se traduce en alrededor de 340 undecillones, 300 decillones.
De las direcciones de Internet IPv4, hay alrededor de 588 millones de direcciones IP reservadas, y el resto está disponible públicamente. Debido a la expansión de los dispositivos de Internet, las direcciones de Internet IPv4 no asignadas se agotaron en 2011. Si bien IPv6 resuelve este espacio de direcciones agotado, la solución actual es la abstracción mediante la superposición de otros sistemas de direccionamiento, como la traducción de direcciones de red (NAT), sobre IPv4.
IPv6 también tiene una gran cantidad de direcciones IP reservadas; sin embargo, con un espacio de direcciones mucho mayor en general, este número no es significativo en comparación. Dadas las estimaciones actuales, el espacio de direcciones es inagotable.
Nomenclatura
En IPv4, el nombre de la dirección se representa mediante una dirección numérica de cuatro números decimales (en el rango de 0 a 255), cada uno de los cuales representa ocho bits, separados por tres puntos:
197.0.0.1
En IPv6, el nombre de la dirección se representa mediante ocho números hexadecimales compuestos de números (0-9) y letras (A-F), cada uno de los cuales representa cuatro bits, separados por dos puntos:
2600:1400:d:5a3::3bd4
Se pueden comprimir varios ceros dentro de un grupo en un bloque de dos puntos vacío.
Tipos de comunicación
Para mejorar la eficiencia de la comunicación, tanto IPv4 como IPv6 admiten diferentes tipos de direcciones para que un dispositivo se pueda comunicar con varios dispositivos de una red simultáneamente. IPv4 admite el direccionamiento uno a uno (monodifusión), uno a todos (transmisión) y uno a muchos (multidifusión) con enrutamiento de paquetes múltiples. Como alternativa, IPv6 admite el direccionamiento de monodifusión, multidifusión y difusión por proximidad con enrutamiento de paquetes múltiples. En la comunicación de difusión por proximidad, los paquetes de datos se envían desde un remitente al receptor más cercano de los múltiples receptores que comparten la misma dirección de difusión por proximidad. El “más cercano” lo determinan los protocolos de enrutamiento que calculan la ruta más corta o el costo más bajo para llegar al destino.
¿Cómo mejora IPv6 en IPv4?
Por naturaleza, IPv6 funciona mejor que IPv4 porque IPv4 requiere que la traducción de direcciones de red (NAT) funcione según lo esperado. Estos traductores se instalan en redes para inflar artificialmente el espacio de direcciones de IPv4. Esto significa que los paquetes se pueden direccionar al dispositivo correcto, aunque la cantidad de direcciones IP independientes se haya agotado hace mucho tiempo. Con IPv6, las NAT ya no son necesarias, lo que elimina los gastos generales de rendimiento de la traducción. A continuación se presentan algunas otras mejoras de IPv6.
Configuración automática
Con IPv4, se requiere un servidor de protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) para gestionar la asignación de direcciones IP e identificar las máquinas conectadas a una red. En IPv6, se utiliza la configuración automática de direcciones sin estado (SLAAC), en la que el propio dispositivo puede configurar automáticamente su propia dirección sin necesidad de una parte o un protocolo externos. Al eliminar la necesidad de DHCP, también se reduce el tráfico general de la red.
Enrutamiento
IPv6 ofrece característica que hacen que el enrutamiento por Internet sea más eficiente que el IPv4. Incluye la eliminación de NAT, la simplificación de los encabezados de enrutamiento, el protocolo Neighborhood Discovery (NDP), el direccionamiento jerárquico y la división en subredes y la agregación de rutas.
Seguridad
IPv6 incorpora más seguridad en el protocolo que IPv4. Esto incluye la seguridad de protocolo de Internet (IPsec) como estándar, la capacidad de incluir extensiones de privacidad y otros protocolos de enrutamiento seguro, como OSPFv3.
¿Cuándo utilizaría IPv6 en lugar de IPv4?
A pesar de las mejoras de IPv6 con respecto a IPv4, la mayoría del Internet todavía funciona con IPv4. Dado que la infraestructura heredada ejecuta IPv4, la actualización a IPv6 puede ser una migración costosa y compleja. Sin embargo, IPv6 se está convirtiendo en un estándar en industrias en las que las redes de última generación son beneficiosas, como los ISP y la fabricación móvil o de IoT.
Para las organizaciones que buscan construir una infraestructura de red moderna, particularmente con requisitos complejos de IoT y microservicios, crear con IPv6 de manera predeterminada es una decisión arquitectónica acertada. Del mismo modo, IPv6 puede garantizar la sostenibilidad futura de la red para las grandes organizaciones globales que ya tienen dificultades para gestionar los gastos generales de IPv4 y abordar el agotamiento.
Resumen de las diferencias: IPv4 en comparación con IPv6
| IPv4 |
IPv6 |
|
| ¿Qué es? |
Protocolo de Internet versión cuatro |
Protocolo de Internet versión seis |
| Tamaño de dirección |
32 bits o 2 32 direcciones IP |
128 bits o 2 128 direcciones IP |
| Estándar de nomenclatura |
Dirección IP numérica. Cuatro lotes de números de tres dígitos, separados por puntos. 197.0.0.1 |
Dirección alfanumérica. Ocho lotes de números hexadecimales de cuatro caracteres, separados por dos puntos. 2600:1400:d:5a3::3bd4 |
| Dirección de bucle invertido |
127,0,0,1 |
::1 |
| Requiere traducción de direcciones |
Sí, mediante la traducción de direcciones de red (NAT) |
No |
| Direccionamiento de paquetes |
Monodifusión, transmisión y multidifusión |
Monodifusión, multidifusión y difusión por proximidad |
| Configuración de direcciones |
Configuración manual y de DHCP |
Configuración automática en el dispositivo mediante la configuración automática de direcciones sin estado (SLAAC). El DHCPv6 también es compatible con las conexiones con estado. |
| Tamaño del encabezado |
Variable; 20 bytes, que pueden aumentar hasta 60 bytes cuando se agregan campos y marcadores opcionales |
Corregido; 40 bytes. El tamaño de los encabezados de extensión independientes varía. |
| Suma de verificación del encabezado |
Sí |
No |
| Extras opcionales |
Soporte limitado para controles opcionales |
Existen numerosos encabezados de extensión disponibles para mejorar el enrutamiento, la fragmentación, la calidad del servicio, etc. |
| Privacidad |
Enmascaramiento de direcciones IP para ocultar los últimos ocho bits de una dirección |
Extensiones de privacidad IP que utilizan direcciones temporales aleatorias |
| Fragmentación |
Gestionado por enrutadores |
Gestionado por el originador |
| Resolución de DNS |
El registro |
Registros AAAA |
| Eficiencia de enrutamiento |
Gestionado en encabezados |
Gestionado en tablas de enrutamiento |
| Soporte móvil |
Requiere IP móvil |
Incorporado |
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