Tecnología IPv6 para productos ONU de C-Data

El rápido desarrollo de Internet ha traído una gran cantidad de terminales inteligentes a nuestros hogares y ha agotado cada vez más los recursos de direcciones IPv4 que estamos utilizando. Aunque la tecnología NAT ayuda a retrasar la velocidad del consumo de direcciones IPv4, la tecnología de Internet mundial sigue avanzando hacia la tecnología IPv6, que se ha convertido en una de las tecnologías básicas clave requeridas por 5G, computación en la nube e Internet de las cosas.

En los últimos dos años, el mundo ha promovido y acelerado el despliegue de la tecnología IPv6 para satisfacer las necesidades urgentes de conexión de enormes cantidades de terminales inteligentes, la innovación de las industrias tecnológicas y la mejora de la capacidad de seguridad de la red. Casi todos los ISP/Operadores están construyendo la próxima generación de Internet basada en la tecnología IPv6.

C-Data, como fabricante profesional en tecnología de redes de acceso, abordará los siguientes temas relacionados para ayudarle a comprender la tecnología IPv6 de manera más completa.

• Visión general de la tecnología IPv6

• Tecnología de transición de IPv4 a IPv6

• Relevancia de la ONU de C-Data con la tecnología IPv6

• Productos ONU de C-Data que soportan tecnología IPv6

• Expectativas de la tecnología IPv6 en el futuro

  
  

Visión general de la tecnología IPv6

1.1 ¿Qué es IPv6?

IPv6 (Protocolo de Internet Versión 6) es la próxima generación del actual Protocolo de Internet (IPv4). Compuesto por números binarios de 128 bits, IPv6 proporciona una cantidad enorme de direcciones IP, suficiente para que cada ser vivo e incluso cada grano de arena en la tierra pueda tener asignada una o más direcciones IP. IPv6 divide la dirección de 128 bits en segmentos de 16 bits, y cada segmento se separa con dos puntos al convertirse en dígitos hexadecimales.

Un ejemplo de dirección IPv4: 192.168.101.1

Un ejemplo de dirección IPv6: 2002:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344

1.2 ¿Por qué usar la tecnología IPv6?

La tecnología IPv4 utiliza direcciones binarias de 32 bits, que pueden direccionar 16 millones de redes y 4 mil millones de hosts. Sin embargo, con la adopción de los métodos de direccionamiento A, B y C, el número de direcciones de red y máquinas host disponibles se reduce considerablemente. Además, como la tecnología central y aproximadamente 3/4 de los recursos IP están en manos de países europeos y americanos debido a su Internet desarrollado, muchos países en desarrollo caen en la situación de escasez de recursos de direcciones IP. De hecho, con el creciente número de usuarios de Internet a nivel mundial y el vigoroso desarrollo de terminales inteligentes y tecnología de redes, la falta de recursos de direcciones IP restringirá seriamente la aplicación y el desarrollo de Internet en muchos países del mundo.

1.3 Situación actual de la tecnología IPv6

Para lograr la transición completa de IPv4 a IPv6, se requiere que el software de red, el hardware y los equipos terminales de la infraestructura global de Internet soporten el protocolo IPv6, lo que implicará una gran cantidad de trabajo de transformación. Aunque la tecnología IPv6 se propuso ya en el año 2010, solo ha sido promovida por gobiernos y grandes ISP/Operadores en los últimos dos años. Además, la coexistencia a largo plazo de IPv4 e IPv6 sigue siendo un problema de compatibilidad que debemos considerar.

1.4 ¿Cuáles son las ventajas de IPv6 sobre IPv4?

En comparación con IPv4, IPv6 tiene las siguientes ventajas:

• Mayor espacio de direcciones. La longitud de la dirección IP de IPv4 es de 32 bits; es decir, hay 2^32-1 direcciones. Mientras que la longitud de la dirección IP de IPv6 es de 128 bits, es decir, hay 2^128-1 direcciones.

• Tabla de enrutamiento más pequeña. En comparación con IPv4, la cabecera del paquete IPv6 contiene la mitad de los campos, y todos los campos están alineados con límites de 64 bits, lo que mejora enormemente la velocidad de procesamiento.

• Soporte mejorado para multidifusión y transmisión de flujo. No existe la temida tormenta de difusión causada por IPv4, ya que el soporte para multidifusión y transmisión de flujo brinda una buena oportunidad para el desarrollo de servicios multimedia.

• Mayor seguridad. Los usuarios pueden cifrar los datos en la capa de red y verificar el mensaje IP al usar IPv6, lo que mejora enormemente la seguridad de la red.

En vista de las ventajas de IPv6, IPv6 eventualmente reemplazará por completo a IPv4 y ocupará una posición dominante en Internet después de un largo período de coexistencia de IPv4 e IPv6.

Tecnología de transición de IPv4 a IPv6

Dado que IPv6 eventualmente reemplazará a IPv4, ¿cómo lograr un entorno de red totalmente compatible con IPv6? La transformación inicial de la red de IPv4 a IPv6 revela que hay un ajuste completo desde el protocolo hasta el hardware, incluyendo el cliente y el servidor. Por lo tanto, el problema de la compatibilidad hacia atrás fue tenido en cuenta por el IETF al diseñar IPv6 desde el principio. El ISP/Operador proporcionará un nodo intermedio y utilizará tecnologías DNS64/NAT64, que son responsables de la conversión de protocolo para conectar el enlace entre IPv6 e IPv4.

2.1. Tecnología de túnel para la transición inicial

En la entrada del túnel entre IPv6 e IPv4, el enrutador encapsula todo el datagrama IPv6 en el campo de datos del datagrama IPv4. La dirección de origen y la dirección de destino del paquete IPv4 son respectivamente la entrada y salida del túnel de direcciones IPv4. A la salida del túnel, se extrae el paquete IPv6 y se reenvía al nodo de destino.

2.2. Tecnología de pila dual para la coexistencia IPv4/IPv6

La tecnología de pila dual es una tecnología eficaz para la transición de IPv4 a IPv6. Los nodos de la red soportan tanto las pilas de protocolo IPv4 como IPv6. El nodo de origen selecciona diferentes pilas de protocolo en función de los distintos nodos de destino, mientras que el equipo de red lo hace según el tipo de protocolo del mensaje. La pila dual puede implementarse en un solo dispositivo o en una red troncal de pila dual. Para una red troncal de pila dual, todos los dispositivos deben soportar simultáneamente las pilas de protocolo IPv4/IPv6, y la interfaz que conecta la red de pila dual debe configurarse con direcciones IPv4 e IPv6.

Relevancia de la ONU de C-Data con la tecnología IPv6

La red IPv6 se divide en una red troncal y una red de acceso. Como la red troncal transporta una gran cantidad de servicios IPv6, la mayoría de los ISP/Operadores han completado el despliegue de la red troncal IPv6, pero la red de acceso se utiliza para el acceso de los usuarios finales. Hoy en día, dado que casi todos los hogares están conectados con fibra óptica, cómo integrar la funcionalidad IPv6 en productos PON para resolver el problema de compatibilidad con IPv6 es un difícil desafío al que se enfrentan muchos fabricantes de ONU.

Con el fin de lograr un acceso rápido y sencillo a la red IPv6 en FTTH y adaptarse a las necesidades del desarrollo de la red IPv6 global, C-Data no ha escatimado esfuerzos para hacer que la ONU soporte el servicio IPv6, y se ha lanzado una interfaz gráfica para que los usuarios finales puedan usar IPv6 en la ONU de C-Data fácilmente. Además, la ONU de C-Data soporta la tecnología de transición de pila dual IPv4/IPv6 y ha reactivado la certificación Anatel para cumplir con las redes IPv6 en la mayoría de los países. Las redes de algunos países han utilizado la ONU de C-Data para el acceso a la red IPv6.

A continuación se describen dos escenarios de red IPv6 de la ONU de C-Data:

Escenario 1: transmisión transparente de servicios IPv4/IPv6 mediante el modo puente de la ONU

Este escenario se utiliza principalmente para PPPoE o IPoE de IPv4/IPv6, con las computadoras de los usuarios conectadas a los dispositivos ONU o enrutadores inalámbricos conectados a los dispositivos ONU. Tanto el OLT como la ONU durante la transmisión actúan como dispositivos de transmisión intermedios, y solo se configura el modo puente para transmitir transparentemente los servicios IPv4/IPv6. Es importante señalar que es necesario considerar si los dispositivos OLT y ONU intermedios soportan servicios IPv6 transparentes, porque hay muchos dispositivos OLT y ONU en el mercado que no soportan la transmisión transparente de servicios IPv6.

Escenario 2: el modo de enrutamiento de la ONU transporta servicios IPv4/IPv6

En este escenario, el modo de enrutamiento de la ONU debe soportar servicios PPPoE o IPoE de IPv4/IPv6, y luego asigna direcciones IPv4/IPv6 a las computadoras de los usuarios conectados o enrutadores inalámbricos a través de DHCPv4/DHCPv6 para realizar el acceso a la red de IPv4/IPv6. Esto es posible para los dispositivos OLT y la transmisión transparente de IPv4/IPv6. En este escenario, los productos ONU de muchos fabricantes son difíciles de implementar. Sin embargo, muchos fabricantes de ONU no logran aplicar sus productos a este escenario debido a varios problemas a resolver, como la compatibilidad de IPv6, la implementación del enrutamiento IPv6, la coexistencia de IPv4 e IPv6 y la distribución de direcciones IPv6.

Productos ONU de C-Data que soportan tecnología IPv6

Expectativas de la tecnología IPv6 en el futuro

• La red global construirá nuevas instalaciones de tecnología de la información basadas en IPv6 y dará prioridad al uso de IPv6 en 5G, el Internet de las cosas y el Internet industrial.

• Estándares técnicos como IPv6+ y SRv6 se derivarán de la pila única de IPv6. El modo de aplicación se innovará para aumentar las pruebas piloto y las aplicaciones comerciales en coordinación con las cadenas industriales.

• El ancho de banda ultra inteligente, la conexión inteligente y la operación y mantenimiento inteligentes son las principales características de la futura red IP. IPv6 es la mejor opción para una red IP inteligente.

Conclusión

Las tecnologías de IA, big data, computación en la nube y el Internet de las cosas tienen una conexión importante con el protocolo TCP/IP. IP es el protocolo de capa de red que estandariza el intercambio y enrutamiento de la información de paquetes de Internet. Como infraestructura, IPv6 construirá una nueva era de Internet.

Como proveedor profesional de productos de acceso de banda ancha FTTH, C-Data acelerará el despliegue de la red IPv6 junto con los ISP/Operadores globales y aplicará más tecnologías IPv6 a los productos. Si está interesado en la tecnología IPv6, C-Data le da la bienvenida a la oportunidad de proporcionarle la ONU de C-Data y discutir juntos sobre la tecnología IPv6.