Estudiando para el Examen 70-648: Un poco de IPv6

Como el titulo de este post dice, me encuentro estudiando para el examen de Microsoft 70-648, este examen es para migrar la certificación MCSA de Windows Server 2003 a Windows Server 2008, ahora llamados "Microsoft Certified Techology Specialist", ya que cambiaron el nombre de las certificaciones. Como ya soy MCSA en Server 2003 el tomar este examen me economiza 2 exámenes para certificarme como  "MCITP: Server Administrator", el 70-640 y el 70-642, y solo me faltaría tomar el 70-646. Si quieren mas información sobre esta certificación pueden visitar este sitio. Bueno, el caso es que compre el libro de preparación para este examen y ya empece a leerlo. Hay muchas cosas que permanecen igual que en Windows Server 2003, pero también hay cosas nuevas y mejoradas, como se ira viendo mas adelante. Decidí entonces ir haciendo un resumen de cada lección del libro, esto me ayuda a mi a retener mejor cada lección (ya que encuentro que escribirlas me ayuda a aprender mas fácil mas que solo leer), y también les sirve a cualquiera de ustedes que también este pensando en tomar este examen, o que simplemente quieran refrescar cosas que ya saben.

La primera lección es sobre configuración de IPv4 e IPv6, pero no se habla mucho sobre IPv4, ya que se da por sentado es que algo que un MCSA debe manejar, cosas como las clases de IPv4, Subneting, VLSM y direcciones APIPA. Hace mas hincapié en la configuración de IPv6 y eso es lo que haré en este post. Esto no sera una explicacion completa del protocolo IPv6, solo sera un resumen de lo que es necesario saber para configurar IPv6 en Windows Server 2008.

• Porque  necesitamos IPv6?

Los bloques de direcciones IPv4 publicas se están acabando, gracias a NAT se ha podido extender la vida del protocolo IP versión 4 que todos conocemos pero ya se están agotando las direcciones IPv4 publicas y la migración a IPv6 cada dia se hace mas necesaria. Como saben IPv4 ofrece aproximadamente 4.3 billones de direcciones, ese era un numero grande hace unos años atrás, pero hoy día no son suficientes ya que una sola persona puede tener varios dispositivos conectados a Internet y cada dispositivo necesitara una IP para salir a Internet. Este es el principal problema (diria yo) que viene a corregir IPv6, la cantidad de direcciones IP. Dado que una dirección IPv4 es un numero de 32 bits y que cada uno de estos 32 bit solo puede tener 2 valores (1 o 0), IPv4 nos ofrece un espacio de direcciones disponibles de 2^32,  que serian unos 4,294,967,296 direcciones.  Del lado de IPv6 las direcciones están compuestas por 128 bits en lugar de 32. Siguiendo la misma lógica anterior tendríamos 2^128, lo que seria igual a 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 o mejor expresado 3.4 x 10^38 direcciones IP disponibles, lo cual parece ser  una cantidad suficiente de direcciones no creen?.

• Sintaxis de una dirección IPv6

Las direcciones IPv6 no se expresan de la manera en que expresamos las direcciones IPv4 tradicionales; los 32 bits de la dirección eran separados en 4 grupos de 8 bits (binarios) convertidos a números decimales separados por puntos, como "192.168.1.2". Ahora con IPv6 los 128 bits se dividen en 8 grupos de 16bits pero en lugar de ser expresados en forma decimal son expresados en notación Hexadecimal, de la siguiente manera:

21dc:0053:0000:0000:03ad:003f:af37:8d62

Pero esta representación puede ser simplificada eliminando los ceros (0) que encabezan cada bloque, utilizando esto la dirección anterior pudiera expresarse de la siguiente manera:

21dc:53:0:0:3ad:3f:af37:8d62

Otra forma de simplificar las direcciones IPv6 es sustituir los bloques continuos que están compuestos solo de ceros por 2 puntos seguidos, o sea. "::". Por ejemplo, en la dirección del ejemplo, el 3er y 4to bloque (de izquierda a derecha) esta compuesto solo de ceros, por lo que podemos sustituir estos 2 bloques por "::",  quedaría entonces de esta forma:

21dc:53::3ad:3f:af37:8d62 

Hay que tomar en cuenta tambien que en IPv6 la mascara de red ya no se expresa de la forma tradicional de IPv4, en forma decimal separados por puntos (255.255.255.0). Ahora se expresan siempre como se expresan con CIDR (Classless Inter-domain  Routing), con la notacion usando "Slash" ("/"), por ejemplo "/64". La antigua notación de la mascara no se utiliza en IPv6.

• Tipos de Direcciones IPv6

En IPv6 tenemos 3 tipos de direcciones, Unicast, Multicast y Anycast:

- Direcciones Unicast: Al igual que en IPv4, las direcciones Unicast son direcciones que identifican un host, solo que ahora en IPv6 no identifican un host sino una "interface". En IPv4 un equipo era identificado por una IP y en algunos casos un equipo podría tener varias direcciones IP (multihome). En IPv6 la IP identifica únicamente una interface en especifico en el Host, y esto es lo que identifican las direcciones Unicast. Estas son las direcciones IP que utilizamos mas frecuentemente en una red o en Internet. Un paquete dirigido a una dirección Unicast sera recibido solo por una interface en la red.

- Direcciones Multicast: Este tipo de direcciones también se utilizan en IPv4, identifican múltiples interfaces. Un paquete dirigido a una dirección Multicast sera recibido por varios equipos (o interfaces).

- Direcciones Anycast: Este tipo de direcciones no se encuentra en IPv4, es intrucido por IPv6. Al igual que las direcciones Multicast las direcciones Anycast indentifican varias interfaces, con la direferencia de que el paquete enviado a una de estas direcciones no sera recibida por todas las interfaces que posean esta direccion sino únicamente por la mas cercana (en terminos de routing) al origen del paquete. Es algo entre una direccion multicast y una direccion unicast ya que el paquete es recibido por una sola interface. Este tipo de coomunicacion se le llama "uno-a-uno-de-muchos" (one-to-one-of-many).

• Direcciones Unicast

Dentro de las direcciones Unicast, que como dijimos son las que se utilizan para comunicaciones uno-a-uno, tenemos 3 tipos principales de direcciones, Global, Link-Local, Site-Local y direcciones Especiales.

- Global Unicast: Las direcciones Global son las direcciones equivalentes a las direcciones publicas de IPv4, o sea que estas direcciones son ruteadas en Internet. Estas direcciones se reconocen porque el prefijo siempre es "001". Estas direcciones están formadas de la siguiente manera: Como dijimos, los 3 primeros bits de la dirección o "Format Prefix" o "FP", que siempre es "001". Los siguientes 13 bits son asignados por IANA, esto es conocido como "Top Level Aggregator" o "TLA", estos son asignados a los registers de Internet y estos a su vez los asignan a grandes proveedores de Internet o ISP. Luego siguen 8 bit que se encuentran reservados. Le siguen 24 bits contienen el "Next Level Aggregator" o "NLA", estos identifican a clientes o sitios específicos, estos permiten a los ISP crear múltiples niveles de jerarquía dentro de su red para organizar el direccionamiento y el enrutamiento. Luego siguen los 16 bit del "Site Level Aggregator" o "SLA" que se utilizan para identificar subredes dentro de una organización, también son utilizados por ISP's menores. Los últimos 64 bits identifican la interface, a estos se les llama "Extended Unique Identifier" o "EUI-64".

- Link-Local: Estas direcciones son equivalentes a las direcciones APIPA en IPv4, el limite o alcance de estas direcciones es el link local, o sea, la red interna, por lo que NO son ruteadas. Se pueden identificar por su prefijo "fe8". Esta dirección es configurada automáticamente.

- Site-Local: Estas direcciones son equivalentes a las direcciones privadas de IPv4, o sea, las direcciones que usamos a diario en redes internas como "192.168.1.0" o "10.0.0.0". El prefijo de estas direcciones es "fec0".

- Especiales: Hay 2 direcciones especiales, iguales a 2 direcciones especiales usadas tambien en IPv4, la dirección "loop-back" y la llamada dirección "no especificada" o "unspecified". La dirección de "loop-back" en IPv4 es "127.0.0.1", ahora en IPv6 es "0:0:0:0:0:0:0:1" o expresada de manera simplificada "::0". La dirección "no especificada" en IPv4 se expresa como "0/0", en IPv6 ahora se expresa "0:0:0:0:0:0:0:0" o de forma simplificada seria "::".

• Direcciones Multicast

Como decíamos al inicio, las direcciones Multicast pueden ser usadas por varias interfaces, lo que permite que un paquete sea dirigido a varios equipos o Interfaces, a diferencia de las direcciones Unicast en las que el paquete es destinado a una sola interface. Las direcciones Multicast se reconocen porque siempre empiezan con 11111111 o "ff".

Bueno, hasta aquí lo que considero mas importante del contenido de IPv6, y creo que es lo mas importante a tener en cuenta para ir adaptandonos a IPv6. Espero que les sea de utilidad, sobre todo si piensan como yo tomar el examen 70-648. Mas adelante seguiré subiendo resúmenes de los demas capitulos a medida que vaya avanzando.