Fundamentos de IPv6: Qué es y por qué importa

Por qué existe IPv6#

Las direcciones IPv4 se agotaron. No «podrían agotarse» o «se agotarán»—ya se agotaron. La IANA asignó los últimos bloques a los registros regionales en 2011. Para 2015, la mayoría de las regiones habían agotado sus reservas.

El espacio de direccionamiento de 32 bits de IPv4 nos da aproximadamente 4,3 mil millones de direcciones. Eso parecía infinito en 1981. Pero los teléfonos inteligentes, dispositivos IoT, servidores y todo lo demás conectado a Internet consumieron esas direcciones más rápido de lo que nadie predijo. Lo solucionamos con NAT, NAT de grado de operador y trucos cada vez más complejos. Esos trucos funcionan, pero añaden latencia, rompen la conectividad punto a punto y hacen que la administración de redes sea más difícil.

IPv6 utiliza direcciones de 128 bits. Son 340 undecillones de direcciones—suficientes para dar miles de millones de direcciones a cada metro cuadrado de la superficie de la Tierra. No nos quedaremos sin direcciones.

El formato de dirección de 128 bits#

Una dirección IPv6 se ve así:

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

Ocho grupos de cuatro dígitos hexadecimales, separados por dos puntos. Cada grupo representa 16 bits (4 dígitos hex × 4 bits por dígito = 16 bits). Ocho grupos × 16 bits = 128 bits en total.

El hexadecimal usa 0-9 y a-f. Las mayúsculas y minúsculas no importan—2001:DB8::1 y 2001:db8::1 son idénticas.

Reglas de compresión#

Escribir los 32 dígitos hexadecimales se vuelve tedioso. IPv6 tiene dos reglas de compresión para acortar las direcciones.

Regla 1: Eliminar ceros a la izquierda#

Puedes eliminar los ceros a la izquierda de cualquier grupo:

2001:0db8:0000:0042:0000:8a2e:0370:7334
     ↓
2001:db8:0:42:0:8a2e:370:7334

Cada grupo necesita al menos un dígito. No puedes comprimir 0000 a nada—eso es lo que maneja la regla 2.

Regla 2: Reemplazar ceros consecutivos con ::#

Una secuencia de grupos consecutivos de todos ceros puede convertirse en ::. Esto solo funciona una vez por dirección. Usarlo dos veces sería ambiguo—no podrías saber cuántos grupos de ceros representa cada ::.

2001:db8:0:0:0:0:0:1
        ↓
2001:db8::1

Elige la secuencia más larga de ceros. Si tienes dos secuencias iguales, comprime la primera (aunque la mayoría de las herramientas comprimen la más a la izquierda por convención).

Ejemplos prácticos#

Así es como funciona la compresión en direcciones reales:

Prueba diferentes formatos con nuestro Validador IPv6 para ver cómo funciona la compresión.

IPv6 vs IPv4: Más que solo más grande#

La mayoría de las comparaciones se centran en el espacio de direcciones. Es justo—es la razón principal por la que existe IPv6. Pero el rediseño del protocolo también solucionó otros problemas.

Mejoras clave más allá del espacio de direcciones#

Encabezado simplificado#

El encabezado de IPv4 tiene 12 campos obligatorios y opciones que lo extienden a 60 bytes. Los routers tienen que analizar todo para cada paquete. El encabezado de IPv6 siempre tiene 40 bytes con 8 campos. Los encabezados de extensión manejan cualquier cosa extra, pero la mayoría de los paquetes no los necesitan. Los routers procesan paquetes más rápido.

No se requiere NAT#

Con IPv4, casi todas las redes domésticas y de oficina se ocultan detrás de NAT. NAT rompe protocolos que incrustan direcciones IP (como SIP para VoIP), dificulta las conexiones peer-to-peer y añade estado a los routers. Con suficientes direcciones IPv6 para todo, los dispositivos pueden tener direcciones enrutables globalmente. Tu portátil, teléfono y refrigerador inteligente pueden ser accesibles punto a punto si quieres. (Los firewalls siguen existiendo—puedes bloquear tráfico entrante sin NAT.)

Autoconfiguración (SLAAC)#

Los dispositivos IPv6 pueden configurarse solos usando SLAAC (Autoconfiguración de dirección sin estado). El router anuncia el prefijo de red y los dispositivos generan sus propias direcciones. No se requiere servidor DHCP. Aún puedes usar DHCPv6 para gestión centralizada, pero la conectividad básica funciona sin él.

IPsec incorporado#

IPv4 añadió IPsec años después del despliegue. IPv6 lo incluyó desde el principio. El diseño es más limpio. (IPsec ahora es recomendado en lugar de obligatorio, pero la integración sigue siendo mejor que el retrofit de IPv4.)

Direcciones especiales que verás#

Loopback: ::1#

La dirección loopback de IPv6. Mismo propósito que 127.0.0.1 en IPv4—el tráfico a esta dirección permanece en la máquina local. IPv6 solo tiene una dirección loopback en lugar del bloque completo 127.0.0.0/8 de IPv4.

No especificada: ::#

Representa «sin dirección» o «cualquier dirección». Verás esto cuando un dispositivo no tiene una dirección todavía, o en configuraciones de socket de escucha para vincular a todas las interfaces.

Link-Local: fe80::/10#

Cada interfaz IPv6 genera automáticamente una dirección link-local que comienza con fe80::. Estas direcciones solo funcionan en el segmento de red local—los routers no las reenviarán. Son esenciales para el descubrimiento de vecinos, anuncios de router y comunicación local. Tu interfaz podría ser fe80::1 o fe80::a4b2:c3d4:e5f6:7890, dependiendo de cómo se genere el sufijo.

Documentación: 2001:db8::/32#

Reservado para ejemplos y documentación. Cualquier dirección que comience con 2001:db8: está garantizada de nunca ser asignada en Internet real. Por eso la ves en tutoriales, RFCs y estos ejemplos. Si estás escribiendo documentación, usa prefijos 2001:db8:: para que los lectores no configuren accidentalmente direcciones de producción.

IPv6 en URLs#

Las direcciones IPv6 en URLs necesitan corchetes. Sin ellos, los dos puntos en la dirección entrarían en conflicto con el separador de puerto:

http://[2001:db8::1]/
http://[2001:db8::1]:8080/
https://[2001:db8:85a3::8a2e:370:7334]/api/endpoint

Los corchetes dejan claro dónde termina la dirección y comienza el puerto. Usarás esta notación en URLs de navegador, archivos de configuración y cualquier otro lugar que combine una dirección IPv6 con otros componentes.

Dónde estamos hoy#

La adopción de IPv6 es real pero desigual. Google reporta que aproximadamente el 40% de su tráfico llega a través de IPv6. Los principales proveedores de nube (AWS, Google Cloud, Azure), CDNs (Cloudflare, Akamai) e ISPs (Comcast, T-Mobile, Deutsche Telekom) tienen un fuerte soporte IPv6. Las redes móviles a menudo funcionan solo con IPv6 con traducción de vuelta a IPv4 cuando es necesario.

Las redes corporativas van más atrasadas. Muchas herramientas internas y dispositivos de seguridad todavía tratan IPv6 como opcional. Eso está cambiando, pero lentamente.

La buena noticia: IPv4 e IPv6 funcionan lado a lado. Las redes dual-stack soportan ambos. No tienes que activar un interruptor y convertir todo de la noche a la mañana. Pero si estás construyendo nuevos sistemas, diseñalos para IPv6 desde el principio. Añadirlo después es más difícil.

Artículos relacionados#

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Preguntas frecuentes#