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IPv4 vs. IPv6 - Diferencias en el encabezado de paquetes

Cisco Employee

   Con el fin de entender un poco más la forma en la que IPv6 trabaja a diferencia de IPv4, debemos ver cómo es que se agrega información en un paquete de IPv6 por medio de su encabezado. Revisemos primero un encabezado de IPv4 que es con lo que estamos más familiarizados:

 

   Todas las secciones que aparecen en color ROJO son elementos que se eliminaron del encabezado de IPv6. Lo que está en AZUL, cambió de nombre y posición. Lo que está en AMARILLO se mantiene igual.

   Veamos qué secciones se eliminaron:

  • IHL (IP Header Length - 4 bits). En IPv4 el tamaño del encabezado es variable. Este valor combinado con el Total Length del paquete le permite al equipo saber cuántos bytes hay de carga útil o payload (Payload = Total Length - IHL). Con un tamaño de encabezado variable, se requiere de alguna rutina o algoritmo para que los equipos determinen en dónde empieza la información dentro del paquete lo que hace un poco más complejo el manejo y proceso de paquetes.
  • Identification/Flags/Fragment Offset (32 bits). Estos elementos se utilizan para el manejo de fragmentación de paquetes.
  • Header Checksum (16 bits). Utiliza un algoritmo para determinar si el encabezado no está corrupto o ha sido modificado incorrectamente. Tecnologías como NAT que modifican parámetros del encabezado también deben modificar esta sección de manera adecuada. IPv6 elimina el uso de esta sección y deja la revisión de la integridad de los paquetes a CRC en capa 2 y checksums de capa 4.
  • Options. Es una sección de tamaño variable y contiene datos sobre la información del paquete que no se pudieron integrar en otros campos del encabezado. Es esta sección la que hace que el encabezado de IPv4 sea de tamaño variable.
  • Padding. Es una serie de bits con un valor de '0' que sirve para alinear el encabezado a un múltiplo de palabras de 32 bits.

 

   Esta es la forma de un encabezado de IP versión 6:

 

 

   Como se puede observar, las secciones de Versión (4 bits) y Direcciones de Origen y Destino (128 bits) permanecen igual. Además existe una sección nueva de 20 bits, Flow Label, que es para un uso futuro basado en el RFC 3697. Esta sección servirá para identificar un flujo específico y hacerle un tratamiento (QoS) idéntico a todos los paquetes que pertenezcan al flujo (aún no está implementado).

   Veamos ahora las secciones modificadas:

  • Traffic Class (8 bits). Tiene la misma funcionalidad que el Type of Service, sirve para almacenar la información de precedencia, DSCP o clase de servicio dependiendo de la implementación de QoS.
  • Payload Length (16 bits). En IPv6 tenemos un encabezado fijo de 40 bytes por lo que solo necesitamos saber el tamaño de la información útil del paquete. Esto también nos quita la necesidad de implementar rutinas de búsqueda como en IPv4. Ya estamos utilizando 4 veces el tamaño de buffers para el manejo de direcciones de 128 bits, cualquier cosa que disminuya el procesamiento extensivo de los paquetes es preferible.
  • Next Header (8 bits). Esta sección nos puede indicar el protocolo al que pertenece la información que estamos acarreando (TCP, UDP, ICMPv6, etc.). También se utiliza para indicarnos si existe información de opciones para los datos que se transportan. En lugar de manejar Opciones en el encabezado como IPv4, éstas las integramos dentro de la carga útil de los paquetes para mantener el encabezado en un tamaño fijo. Esta sección nos indicaría si hay opciones que revisar dentro del paquete.
  • Hop Limit (8 bits). Sirve exactamente la misma función que el TTL de IPv4. Solo se cambió el nombre ya que este parámetro es un contador de saltos (equipos capa 3) y no un contador de tiempo como parece indicar el nombre en IPv4.

 

   Have fun learning!!!

 

Rick.

 

 

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