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Cognos. Reportaje publicado en la revista Informacions, número 245 (octubre 2011)
El protocolo de Internet IPv6, un idioma universal
Estamos a las puertas de la era IPv6, el protocolo de Internet que sucederá a la versión 4. Con 340 sextillones de direcciones disponibles, el IPv6 garantiza que Internet continúe creciendo y ofrece ventajas en cuanto a estabilidad, flexibilidad y simplicidad en la administración de redes.
10/11/2011
IPv6: hablamos con los grupos de investigación Redes inalámbricas y Diseño y Evaluación de Redes y Servicios de Banda Ancha, de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona y de la Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels.
Internet es una red de comunicaciones formada por millones de ordenadores interconectados que comparten datos y recursos. Para leer una página web o enviar un correo electrónico y estar seguros que la información se envía y se recibe, todos los ordenadores que hay en la red utilizan el protocolo de Internet (IP, por sus siglas en inglés). Este protocolo asigna un código numérico (dirección IP) a cada dispositivo que lo identifica. Dicho de otro modo, “el protocolo IP es el idioma universal que permite que todas las máquinas que están conectadas en Internet se entiendan”, afirma Xavier Hesselbach, investigador del grupo de investigación, Diseño y Evaluación de Redes y Servicios de Banda Ancha.
La primera versión comercial del protocolo de Internet y que todavía tiene un uso masivo es la versión 4 o IPv4. El IPv4 se creó a principios de la década de los años ochenta bajo la tutela de la Internet Engineering Task Force (IETF), el organismo que se encarga del desarrollo y la promoción de nuevos estándares tecnológicos para utilizarlos a Internet.
Cuando el IPv4 se puso en funcionamiento, Internet la formaban un número reducido de equipos y apenas se usaba más allá del ámbito universitario y el militar. Esto facilitó la introducción de la versión 4 del protocolo en un solo día, el llamado Flag Day, el 1 de enero de 1983. En aquella época los 4.000 millones de direcciones actuales parecían un número inalcanzable. Con el paso de los años, la situación ha cambiado totalmente.
Según los datos publicados en 2011 por la Internet World Stats, en la última década la cifra de usuarios conectados a la red ha pasado de 300 millones a casi 2.000 millones. Tener Internet en casa y acceder desde ordenadores personales o portátiles, o conectarse mediante teléfonos inteligentes o mesitas ya no es una cosa extraña. Por otro lado, estos ya no son los únicos dispositivos con presencia en Internet. Sensores que miden la temperatura, la humedad o las constantes vitales de un paciente, o etiquetas inteligentes que informan de dónde es un producto y actualizan el precio son algunos ejemplos de aparatos que también necesitan una dirección IP para formar parte de la red.
A medida que hemos ido conectando más y más dispositivos a Internet, el número disponible de direcciones IP que proporciona la versión 4 del protocolo ha disminuido a un ritmo espectacular hasta agotarse, a pesar de que en muchos casos diferentes dispositivos comparten una misma dirige utilizando un mecanismo llamado network address translation (NAT). El 3 de febrero de 2011, la Internet Assigned Numbers Authority (IANA), la entidad que supervisa globalmente la asignación de direcciones IP, entregó el último bloque de direcciones (33 millones) al Asia Pacific Network Information Centro (APNIC), uno de los cinco registros regionales de Internet que gestiona las direcciones en Asia, Australia y Nueva Zelanda.Sin embargo, el primer golpe que se puso encima la mesa que había un problema con las direcciones fue en 1990.
El IETF se dio cuenta que eran pocas para la demanda proyectada y que se agotarían. Desde entonces se empezó a trabajar en el desarrollo de la siguiente versión del protocolo para el envío y la recepción de datos a través de la red de Internet, la versión 6 o IPv6.
“Con este número tan substancioso de direcciones se podría facilitar el despliegue de la llamada Internet de las cosas, donde no sólo estaremos identificados los usuarios, sino también cualquier objeto”, afirma la investigadora Anna Calveras, del Grupo de investigación Redes inalámbricas. "Todos los dispositivos que nos podamos imaginar podrán tener sus redes y entenderse entre si”, concluye.
Las aplicaciones de esta tecnología son muy numerosas. Hoy por hoy “se está dando prioridad a aplicaciones en el ámbito doméstico, el ámbito del control de edificios, los escenarios de ciudades inteligentes y el ámbito industrial”, explica Carles Gómez, del mismo grupo de investigación. “Detrás hay toda una industria que está potenciando la estandarización de mecanismos para emplear el IPv6 en estos entornos. Mucha gente se está dando cuenta que esta tecnología es una oportunidad de hacer negocio”, añade el investigador.
Además de esto, el IPv6 tiene otras ventajas. Una característica que gusta a la comunidad científica de la UPC es la autoconfiguració, es decir, la capacidad porque cualquier dispositivo conectado a la red obtenga automáticamente una dirección IP única, así como otros parámetros necesarios para poder comunicarse sin que haga falta la intervención humana. Esta característica es especialmente adecuada cuando se quieren conectar grandes cantidades de dispositivos a la red, como es el caso de la Internet de las cosas.
En segundo lugar, “el IPv6 está más preparado de forma nativa para añadir seguridad y calidad de servicio a las comunicaciones”, destaca el investigador Jordi Casademont, del grupo de investigación Redes inalámbricas. Otra mejora que no afecta los usuarios, pero sí las máquinas, es que con la IPv6 la información es más fácil de procesar.
Para Rafael Vidal, investigador coordinador del grupo de investigación Redes inalámbricas, “uno de los problemas de las redes de Internet es que se ha ido dotando de mucha velocidad a los enlaces, pero el trabajo que tienen que hacer los elementos por donde va pasando la información es tanta que al final estos elementos, denominados encaminadors o routers, pueden acontecer el cuello de botella de la comunicación. Con la versión 6 del protocolo, con el mismo potencial de máquina se consigue hacer más cosas y, por lo tanto, no hay tantos problemas de congestión y la información se puede transmitir de manera más fluida.”
La adaptación al protocolo
Aunque actualmente el IPv6 ya es un estándar, su implantación se está llevando a cabo a un ritmo lento. Desde el ámbito de la investigación, hace más de diez años que se insiste en la necesidad de hacer la transición y hay muchas voces que comentan que, a pesar de que se encuentra disponible, la tecnología no se está usando de manera masiva. Una de las causas de esta situación es el hecho que el IPv4 y el IPv6 no son compatibles, cosa que complica enormemente la transición que hay que hacer. A pesar de que los expertos en este tema no prevén problemas con el uso de Internet en un futuro inmediato, el agotamiento de direcciones podría ocasionar complicaciones en determinados ámbitos.
La necesidad es más urgente en países como la China, donde el número de personas usuarias de Internet está creciendo de manera exponencial, pero también en otros países asiáticos o africanos que tienen un número de direcciones IP asignadas muy limitado.
Lo que parece claro es que si no se hace la transición, Internet no podrá crecer y llegará un día en que no podrán conectarse ni personas ni nuevos dispositivos, o incluso que usuarios actuales con el IPv4 no podrán conectarse a los que lo hacen a través del IPv6. Pero el despliegue no es una cuestión fácil de resolver y todo indica que no se producirá de manera armonizada. Los diferentes actores de Internet (proveedores de servicios, fabricantes de hardware, sistemas operativos y aplicaciones, etc.) quizás saben cuál es su plan para la transición hacia la IPv6, pero actualmente no hay un plan a escala global.
Internet es una red de comunicaciones formada por millones de ordenadores interconectados que comparten datos y recursos. Para leer una página web o enviar un correo electrónico y estar seguros que la información se envía y se recibe, todos los ordenadores que hay en la red utilizan el protocolo de Internet (IP, por sus siglas en inglés). Este protocolo asigna un código numérico (dirección IP) a cada dispositivo que lo identifica. Dicho de otro modo, “el protocolo IP es el idioma universal que permite que todas las máquinas que están conectadas en Internet se entiendan”, afirma Xavier Hesselbach, investigador del grupo de investigación, Diseño y Evaluación de Redes y Servicios de Banda Ancha.
La primera versión comercial del protocolo de Internet y que todavía tiene un uso masivo es la versión 4 o IPv4. El IPv4 se creó a principios de la década de los años ochenta bajo la tutela de la Internet Engineering Task Force (IETF), el organismo que se encarga del desarrollo y la promoción de nuevos estándares tecnológicos para utilizarlos a Internet.
Cuando el IPv4 se puso en funcionamiento, Internet la formaban un número reducido de equipos y apenas se usaba más allá del ámbito universitario y el militar. Esto facilitó la introducción de la versión 4 del protocolo en un solo día, el llamado Flag Day, el 1 de enero de 1983. En aquella época los 4.000 millones de direcciones actuales parecían un número inalcanzable. Con el paso de los años, la situación ha cambiado totalmente.
Según los datos publicados en 2011 por la Internet World Stats, en la última década la cifra de usuarios conectados a la red ha pasado de 300 millones a casi 2.000 millones. Tener Internet en casa y acceder desde ordenadores personales o portátiles, o conectarse mediante teléfonos inteligentes o mesitas ya no es una cosa extraña. Por otro lado, estos ya no son los únicos dispositivos con presencia en Internet. Sensores que miden la temperatura, la humedad o las constantes vitales de un paciente, o etiquetas inteligentes que informan de dónde es un producto y actualizan el precio son algunos ejemplos de aparatos que también necesitan una dirección IP para formar parte de la red.
A medida que hemos ido conectando más y más dispositivos a Internet, el número disponible de direcciones IP que proporciona la versión 4 del protocolo ha disminuido a un ritmo espectacular hasta agotarse, a pesar de que en muchos casos diferentes dispositivos comparten una misma dirige utilizando un mecanismo llamado network address translation (NAT). El 3 de febrero de 2011, la Internet Assigned Numbers Authority (IANA), la entidad que supervisa globalmente la asignación de direcciones IP, entregó el último bloque de direcciones (33 millones) al Asia Pacific Network Information Centro (APNIC), uno de los cinco registros regionales de Internet que gestiona las direcciones en Asia, Australia y Nueva Zelanda.Sin embargo, el primer golpe que se puso encima la mesa que había un problema con las direcciones fue en 1990.
El IETF se dio cuenta que eran pocas para la demanda proyectada y que se agotarían. Desde entonces se empezó a trabajar en el desarrollo de la siguiente versión del protocolo para el envío y la recepción de datos a través de la red de Internet, la versión 6 o IPv6.
Una oportunidad de negocio
De entrada, la versión 6 del protocolo de Internet es la solución al agotamiento de direccionesIPv4 y pone fin a la necesidad de tenerlas que compartir y a los problemas que se derivan, puesto que permite la escalofriante cifra de 340 billones de direcciones (sextilions). Una para cada ordenador, teléfono móvil, televisor, nevera, lavadora, automóvil o enchufe que queramos conectar en Internet, hecho que posibilita una comunicación directa con cada uno de estos dispositivos.“Con este número tan substancioso de direcciones se podría facilitar el despliegue de la llamada Internet de las cosas, donde no sólo estaremos identificados los usuarios, sino también cualquier objeto”, afirma la investigadora Anna Calveras, del Grupo de investigación Redes inalámbricas. "Todos los dispositivos que nos podamos imaginar podrán tener sus redes y entenderse entre si”, concluye.
Las aplicaciones de esta tecnología son muy numerosas. Hoy por hoy “se está dando prioridad a aplicaciones en el ámbito doméstico, el ámbito del control de edificios, los escenarios de ciudades inteligentes y el ámbito industrial”, explica Carles Gómez, del mismo grupo de investigación. “Detrás hay toda una industria que está potenciando la estandarización de mecanismos para emplear el IPv6 en estos entornos. Mucha gente se está dando cuenta que esta tecnología es una oportunidad de hacer negocio”, añade el investigador.
Además de esto, el IPv6 tiene otras ventajas. Una característica que gusta a la comunidad científica de la UPC es la autoconfiguració, es decir, la capacidad porque cualquier dispositivo conectado a la red obtenga automáticamente una dirección IP única, así como otros parámetros necesarios para poder comunicarse sin que haga falta la intervención humana. Esta característica es especialmente adecuada cuando se quieren conectar grandes cantidades de dispositivos a la red, como es el caso de la Internet de las cosas.
En segundo lugar, “el IPv6 está más preparado de forma nativa para añadir seguridad y calidad de servicio a las comunicaciones”, destaca el investigador Jordi Casademont, del grupo de investigación Redes inalámbricas. Otra mejora que no afecta los usuarios, pero sí las máquinas, es que con la IPv6 la información es más fácil de procesar.
Para Rafael Vidal, investigador coordinador del grupo de investigación Redes inalámbricas, “uno de los problemas de las redes de Internet es que se ha ido dotando de mucha velocidad a los enlaces, pero el trabajo que tienen que hacer los elementos por donde va pasando la información es tanta que al final estos elementos, denominados encaminadors o routers, pueden acontecer el cuello de botella de la comunicación. Con la versión 6 del protocolo, con el mismo potencial de máquina se consigue hacer más cosas y, por lo tanto, no hay tantos problemas de congestión y la información se puede transmitir de manera más fluida.”
La adaptación al protocolo
Aunque actualmente el IPv6 ya es un estándar, su implantación se está llevando a cabo a un ritmo lento. Desde el ámbito de la investigación, hace más de diez años que se insiste en la necesidad de hacer la transición y hay muchas voces que comentan que, a pesar de que se encuentra disponible, la tecnología no se está usando de manera masiva. Una de las causas de esta situación es el hecho que el IPv4 y el IPv6 no son compatibles, cosa que complica enormemente la transición que hay que hacer. A pesar de que los expertos en este tema no prevén problemas con el uso de Internet en un futuro inmediato, el agotamiento de direcciones podría ocasionar complicaciones en determinados ámbitos.
La necesidad es más urgente en países como la China, donde el número de personas usuarias de Internet está creciendo de manera exponencial, pero también en otros países asiáticos o africanos que tienen un número de direcciones IP asignadas muy limitado.
Lo que parece claro es que si no se hace la transición, Internet no podrá crecer y llegará un día en que no podrán conectarse ni personas ni nuevos dispositivos, o incluso que usuarios actuales con el IPv4 no podrán conectarse a los que lo hacen a través del IPv6. Pero el despliegue no es una cuestión fácil de resolver y todo indica que no se producirá de manera armonizada. Los diferentes actores de Internet (proveedores de servicios, fabricantes de hardware, sistemas operativos y aplicaciones, etc.) quizás saben cuál es su plan para la transición hacia la IPv6, pero actualmente no hay un plan a escala global.
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