En un mundo cada vez más interconectado, donde la demanda de direcciones IP ha superado ampliamente los límites de la antigua y obsoleta versión IPv4, las Redes Mayormente IPv6 (IPv6 Mostly Networks) emergen como la solución más tentadora para abordar los desafíos de la tan deseada transición a IPv6.
¿Qué son redes mayoritariamente IPv6?
El RFC 8925 en su sección 1.2 define:
Redes mayoritariamente IPv6 (IPv6 Mostly): Una red que proporciona servicio NAT64 (posiblemente con DNS64) así como conectividad IPv4 y permite la coexistencia de hosts sólo IPv6, de doble pila y solo IPv4 en el mismo segmento. Tal escenario de implementación permite a los operadores desactivar de manera incremental IPv4 en los hosts finales, mientras que aún se proporciona IPv4 a los dispositivos que requieren IPv4 para operar. Sin embargo, los dispositivos que solo son capaces de IPv6 no necesitan ser asignados direcciones IPv4.
Repasemos que una de las principales razones para la adopción de IPv6 es la falta de direcciones IP disponibles en IPv4. IPv4 utiliza direcciones de 32 bits, lo que significa que solo puede haber -en teoría- un máximo de 4.3 mil millones de direcciones IP únicas en todo el mundo. Con el aumento de dispositivos conectados a Internet, incluyendo teléfonos inteligentes, tabletas, computadoras y otros dispositivos, se ha vuelto cada vez más difícil asignar direcciones IP únicas a cada dispositivo.
IPv6, por otro lado, utiliza direcciones de 128 bits, lo que significa que hay suficientes direcciones IP únicas disponibles para asignar a cada dispositivo conectado a Internet. IPv6 permite un máximo de 340 sextillones de direcciones IP únicas, lo que es más que suficiente para manejar el creciente número de dispositivos conectados a Internet al menos hasta el año 200.000 (sí, correcto, estamos en el 2025).
IPv6 también mejora la eficiencia de red al reducir la sobrecarga de cabecera y mejorar la capacidad de enrutamiento de la red. Esto significa que los paquetes de datos se pueden transmitir y conmutar más rápido y con menos interrupciones, lo que mejora la calidad de la experiencia de usuario final.
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Volvamos: ¿Cómo funciona una red IPv6 Mostly?
Para entender cómo funciona una red IPv6 Mostly debemos repasar cómo funciona DHCPv4.
Proceso DHCPv4
El proceso sigue 4 pasos principales, conocidos como DORA (Discover, Offer, Request, Acknowledgment). Muy breve cada paso:
Volvamos: ¿Cómo funciona una red IPv6 Mostly?
Para entender cómo funciona una red IPv6 Mostly debemos repasar cómo funciona DHCPv4.
Proceso DHCPv4
El proceso sigue 4 pasos principales, conocidos como DORA (Discover, Offer, Request, Acknowledgment). Muy breve cada paso:
1. DHCP Discover (Descubrimiento)
El cliente envía un paquete DHCPDISCOVER como broadcast (destino: 255.255.255.255, puerto UDP 67) como propósito de localizar servidores DHCP disponibles en la red.
2. DHCP Offer (Oferta)
Cada servidor DHCP en la red responde con un DHCPOFFER (broadcast o unicast, puerto UDP 68). Ofrece una IP disponible, máscara de red, gateway, DNS y tiempo de lease.
3. DHCP Request (Solicitud)
El cliente envía DHCPREQUEST como broadcast (para notificar a todos los servidores).
Especifica el servidor seleccionado (por su IP) y la IP ofrecida. El objetivo de este paso es confirmar la aceptación de la oferta del paso número 2.
4. DHCP Acknowledgment (Confirmación)
El servidor elegido responde con DHCPACK (acknowledgment) para confirmar.
¿Pero por qué hay tanto IPv4 y DHCPv4 si estamos hablando de IPv6?
Para entender cómo funciona una red mayoritariamente IPv6 debemos comprender que todo comienza en el mundo IPv4, mediante el protocolo DHCPv4 el cliente señaliza que uno puede participar en una red IPv6 sin direccionamiento IPv4. Lo anterior se realiza utilizando las opciones DHCPv4 (RFC 2132); es decir, de la misma manera que DHCPv4 entrega una dirección IPv4, una máscara de red, servidores DNS uno puedo indicar: “Yo puedo usar solo IPv6 si la red quiere que yo use solo IPv6”.
Para puntualizar, que ocurre en una red IPv6 Mostly
En una red IPv6 Mostly el cliente le dice servidor DHCPv4 (utilizando la opción 108): “Hey, yo puedo trabajar en una red IPv6 sin IPv4”
El servidor reconoce la opción 108 y aquí es donde ocurre un “corto circuito” en el proceso DORA de DHCPv4. El cliente no hace el Request de IPv4 y por supuesto el servidor nunca hace el Acknowledge de la dirección IPv4. Voila, una dirección IPv4 más en el pool del DHCP server.
Proceso en redes mayoritariamente IPv6 (con opción 108)
Ejemplo de una captura de la opción 108 en Wireshark
Ejemplo de configuración de la opción 108 en un servidor DHCPv4
Es de notar que la opción en el cliente DHCPv4 es relativamente nueva y aún hay algunos sistemas operativos que no lo soportan. Se estima que al día de hoy el 75% de los dispositivos soportan esta opción.
Ventajas de una red IPv6 Mostly
No me voy a extender en la cantidad de ventajas, son muchas y estoy seguro el lector podrá inferir muchas de ellas, igualmente te dejo las 2 principales:
Ahorro significativo de direcciones IPv4
Ahorro de NAT debido a la disminución del uso de IPv4
Conclusiones
En resumen, una IPv6 Mostly Network es una red en la que se utiliza principalmente el protocolo IPv6 en lugar de IPv4. Con la adopción de IPv6, las empresas y organizaciones pueden aprovechar los beneficios de un espacio de direcciones más grande, mejor seguridad y eficiencia de red. A medida que el número de dispositivos conectados a Internet sigue aumentando, IPv6 se está convirtiendo en una opción cada vez más atractiva para las empresas y organizaciones que buscan una red segura y eficiente para manejar el creciente volumen de tráfico de Internet.
