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Diferencia entre IPv4 e IPv6 

 septiembre 14, 2020

Por  Felipe Arguello47

IPv4 e IPv6 son las versiones del protocolo de Internet donde IPv6 es la versión mejorada de IPv4. Existen varias diferencias entre ellos, incluidas sus características, pero la crucial es la cantidad de direcciones (espacio de direcciones) que genera.

La versión 4 de IP (IPv4) genera 4,29 x 10 9 direcciones de red únicas que son insuficientes en cantidad y, como resultado, Internet se está quedando sin espacio. Mientras que la versión 6 de IP (IPv6) produce 3.4 x 10 38 direcciones y es una solución escalable y flexible para el problema actual.

En primer lugar, comprendamos qué es el protocolo de Internet. El protocolo estándar TCP / IP que define el datagrama IP como la unidad de información que se mueve a través de Internet. Es un protocolo de datagramas poco confiable y sin conexión: un servicio de entrega de gran esfuerzo. Internet es una abstracción de las redes físicas y proporciona las mismas funcionalidades como aceptar y entregar paquetes.

IP proporciona tres cosas principales que son:

  • Especificación del formato exacto de todos los datos.
  • Realiza la función de enrutamiento y elige la ruta para enviar los datos.
  • Implica una colección de reglas que respaldan la idea de una entrega de paquetes poco confiable.

Cuadro comparativo

BASES DE COMPARACIÓN IPV4 IPV6
Configuración de dirección Admite configuración manual y DHCP. Admite configuración automática y renumeración
Integridad de conexión de extremo a extremo Inalcanzable Realizable
Espacio de dirección Puede generar 4.29 x 10 direcciones.9 Puede producir un número bastante grande de direcciones, es decir, 3.4 x 10 .38
Características de seguridad La seguridad depende de la aplicación. IPSEC está incorporado en el protocolo IPv6
Longitud de la dirección 32 bits (4 bytes) 128 bits (16 bytes)
Representación de dirección En decimal En hexadecimal
Fragmentación realizada por Remitente y enrutadores de reenvío Solo por el remitente
Identificación de flujo de paquetes No disponible Disponible y utiliza el campo de etiqueta de flujo en el encabezado
Campo de suma de control Disponible No disponible
Esquema de transmisión de mensajes Radiodifusión Multidifusión y Anycasting
Cifrado y Autenticación No provisto Previsto

Definición de IPv4

Una dirección IPv4 es un valor binario de 32 bits, que se puede mostrar como cuatro dígitos decimales. El espacio de direcciones IPv4 ofrece aproximadamente 4,3 mil millones de direcciones. Solo se pueden asignar 3.700 millones de direcciones de 4.300 millones de direcciones. Las otras direcciones se conservan para fines específicos, como la multidifusión, el espacio de direcciones privadas, las pruebas de bucle invertido y la investigación.
IP versión 4 (IPv4) usa Broadcasting para transferir paquetes de una computadora a todas las computadoras; Esto probablemente genera problemas a veces.

Notación decimal con puntos de IPv4
128.11.3.31

Formato de paquete

Un datagrama IPv4 es un paquete de longitud variable compuesto por un encabezado (20 bytes) y datos (hasta 65.536 junto con el encabezado). El encabezado contiene información esencial para el enrutamiento y la entrega.

Encabezado base

Versión: define el número de versión de IP, es decir, en este caso, es 4 con un valor binario de 0100.
Longitud del encabezado (HLEN): representa la longitud del encabezado en múltiplos de cuatro bytes.
Tipo de servicio: determina cómo se debe manejar el datagrama e incluye bits individuales como el nivel de rendimiento, la confiabilidad y el retraso.
Longitud total: significa la longitud completa del datagrama IP.
Identificación: este campo se utiliza en la fragmentación. Un datagrama se divide cuando pasa a través de diferentes redes para que coincida con el tamaño de trama de la red. En ese momento, cada fragmento se determina con un número de secuencia en este campo.
Banderas Los bits en el campo de banderas manejan la fragmentación e identifican el primer, el medio o el último fragmento, etc.

IPv4 datagram
Datagrama IPv4

Desplazamiento de fragmentación: es un puntero que representa el desplazamiento de los datos en el datagrama original.
Tiempo de vida: define el número de saltos que un datagrama puede viajar antes de ser rechazado. En palabras simples, especifica la duración durante la cual un datagrama permanece en Internet.
Protocolo: el campo de protocolo especifica qué datos de protocolo de capa superior se encapsulan en el datagrama (TCP, UDP, ICMP, etc.).
Suma de comprobación del encabezado: este es un campo de 16 bits que confirma la integridad de los valores del encabezado, no el resto del paquete.
Dirección de origen: es una dirección de internet de cuatro bytes que identifica la fuente del datagrama.
Dirección de destino: este es un campo de 4 bytes que identifica el destino final.
Opciones: Esto proporciona más funcionalidad al datagrama IP. Además, puede transportar campos como enrutamiento de control, temporización, gestión y alineación.
IPv4 es una estructura de direcciones de dos niveles (ID de red e ID de host) clasificada en cinco categorías (A, B, C, D y E).

Definición de IPv6

Una dirección IPv6 es un valor binario de 128 bits, que se puede mostrar como 32 dígitos hexadecimales. Los dos puntos aíslan las entradas en una secuencia de campos hexadecimales de 16 bits. Proporciona 3.4 x 10 38 direcciones IP. Esta versión de direccionamiento IP está diseñada para satisfacer las necesidades de agotar las IP y proporcionar direcciones suficientes para futuros requisitos de crecimiento de Internet.
Como IPv4 usa una estructura de direcciones de dos niveles donde el uso del espacio de direcciones es insuficiente. Esa fue la razón para proponer el IPv6, para superar las deficiencias del IPv4. El formato y la longitud de las direcciones IP se modificaron junto con el formato del paquete y también se modificaron los protocolos.

Notación hexadecimal de colon de IPv6
FDEC: BA98: 7654: 3210: ADBF: BBFF: 2922: FFFF

Formato de paquete IPv6

Cada paquete consta de un encabezado base obligatorio que sucede con la carga útil. La carga útil incluye dos partes, a saber, encabezados de extensión opcionales y datos de una capa superior. El encabezado base consume 40 bytes, a la inversa, los encabezados de extensión y los datos de la capa superior generalmente contienen hasta 65.535 bytes de información.

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Datagrama IPV6

Encabezado base

Versión: este campo de cuatro bits especifica la versión de la IP, es decir, 6 en este caso.
Prioridad: define la prioridad del paquete con respecto a la congestión del tráfico.
Etiqueta de flujo: la razón para diseñar este protocolo es facilitar un control especial para un determinado flujo de datos.
Longitud de la carga útil: define la longitud total del datagrama IP, excepto el encabezado base.

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Formato de datagrama IPv6

Siguiente encabezado: es un campo de ocho bits que describe el encabezado que rastrea el encabezado base en el datagrama. El siguiente encabezado es uno de los encabezados de extensión opcionales que utiliza IP o el encabezado para un protocolo de capa superior como UDP o TCP.
Límite de salto: este campo de límite de salto de ocho bits ayuda con las mismas funciones en el campo TTL en IPv4.
Dirección de origen: es una dirección de Internet de 16 bytes que identifica la fuente del datagrama.
Dirección de destino: es una dirección de Internet de 16 bytes que generalmente describe el destino final del datagrama.

Diferencias clave entre IPv4 e IPv6

Veamos la diferencia sustancial entre IPv4 e IPv6.

    1. IPv4 tiene una longitud de dirección de 32 bits, mientras que IPv6 tiene una longitud de dirección de 128 bits.
    2. Las direcciones IPv4 representan los números binarios en decimales. Por otro lado, las direcciones IPv6 expresan números binarios en hexadecimal.\
    3. IPv6 usa fragmentación de extremo a extremo, mientras que IPv4 requiere un enrutador intermedio para fragmentar cualquier datagrama que sea demasiado grande.
    4. La longitud del encabezado de IPv4 es de 20 bytes. En contraste, la longitud del encabezado de IPv6 es de 40 bytes.
    5. IPv4 usa el campo de suma de verificación en el formato del encabezado para manejar la verificación de errores. Por el contrario, IPv6 elimina el campo de suma de verificación del encabezado.
    6. En IPv4, el encabezado base no contiene un campo para la longitud del encabezado, y el campo de longitud de carga útil de 16 bits lo reemplaza en el encabezado IPv6.
    7. Los campos de opción en IPv4 se emplean como encabezados de extensión en IPv6.
    8. El campo Tiempo de vida en IPv4 se refiere como límite de salto en IPv6.
    9. El campo de longitud del encabezado que está presente en IPv4 se elimina en IPv6 porque la longitud del encabezado se fija en esta versión.
    10. IPv4 usa la transmisión para transmitir los paquetes a las computadoras de destino, mientras que IPv6 usa la transmisión múltiple y cualquier transmisión.
    11. IPv6 proporciona autenticación y cifrado, pero IPv4 no lo proporciona.

Conclusión

IPv6 conserva muchos de los conceptos centrales del protocolo actual, IPv4, pero cambia la mayoría de los detalles. IPv4 se ideó como un medio de transporte y comunicación, pero el número de direcciones se agotó y esa fue la razón del desarrollo de IPv6. IPv6 proporciona escalabilidad, flexibilidad y posibilidades ininterrumpidas en el campo de las redes.

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  • Diferencia entre IPv4 e IPv6 540px: Felipe Arguello
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