Si llevas tiempo conectado a internet, es probable que hayas oído hablar de las "direcciones IP". Una dirección IP, o dirección de Protocolo de Internet, es un identificador único para cada dispositivo conectado a la red. Permite que los dispositivos se localicen y se comuniquen entre sí, de forma similar a como una dirección postal te ayuda a encontrar una casa concreta.
El tipo de dirección IP más común es IPv4, que se creó en la década de 1980. Ha sido el estándar durante décadas, pero a medida que más personas y dispositivos se conectan a internet, las direcciones IPv4 disponibles se están agotando.
Para hacer frente a esta escasez, se desarrolló una nueva versión llamada IPv6. IPv6 está diseñado para reemplazar a IPv4 y ofrece un espacio de direcciones mucho mayor. En este artículo exploraremos las características de IPv4, lo compararemos con IPv6, analizaremos las ventajas de IPv6 y explicaremos por qué la transición de IPv4 a IPv6 está llevando tanto tiempo.
¿Qué es IPv4 y cuáles son sus limitaciones?
Como se mencionó antes, el Protocolo de Internet versión 4, o IPv4, es el tipo de dirección IP más utilizado. Esta versión del protocolo usa un esquema de direcciones de 32 bits que permite aproximadamente 4.290 millones de direcciones IP únicas.
Esto se debe a que cada bit de la dirección de 32 bits puede tener dos valores posibles: 0 o 1, lo que da lugar a 2^32 direcciones únicas posibles, es decir, los 4.290 millones mencionados anteriormente.
Sin embargo, si comparamos esa cifra con el número de usuarios de Internet desde sus inicios en la década de 1980, es fácil entender por qué se están agotando las direcciones IPv4 únicas. Además, algunas de estas direcciones están reservadas para usos específicos, como redes privadas (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 y 192.168.0.0/16), direcciones multicast y otros casos especiales, lo que reduce aún más las direcciones únicas disponibles.
Por otro lado, en IPv4, la fragmentación de paquetes (dividir los paquetes de datos en paquetes más pequeños que se ajusten al camino por la red) la gestionan los routers, lo que aumenta la carga sobre la red y puede ralentizar la transmisión de datos y, en consecuencia, la velocidad de la red.
Por último, IPv4 requiere broadcasting, es decir, los datos se envían a todos los dispositivos de una red independientemente de si los necesitan o no, lo que genera congestión e ineficiencias adicionales.
¿Qué es IPv6?
Ahora que conoces bien IPv4, ¿qué es IPv6? Aunque IPv6 se desarrolló poco después de IPv4, en 1998, como IPv4 aún era suficiente para cubrir nuestras necesidades de direccionamiento IP, hubo tiempo de sobra para trabajar en IPv6 hasta su lanzamiento definitivo en 2012. En 2017, IPv6 se convirtió en el estándar de Internet y, poco a poco, con el paso de los años, se ha ido integrando en la red general.
Dicho esto, IPv6 todavía no se ha generalizado, pero más adelante explicaremos por qué está tardando tanto. Volviendo al tema principal: ¿qué es IPv6? Como ya habrás deducido, IPv6 corresponde al Protocolo de Internet versión 6. El objetivo principal detrás de su creación fue resolver el agotamiento de direcciones IPv4 únicas.
Para ello, IPv6 utiliza una dirección de 128 bits, lo que significa que, al igual que en IPv4, cada bit puede tener dos valores posibles. Al ser de 128 bits, el resultado es 2^128, es decir, 340 undecillones (un 34 seguido de 37 ceros) de direcciones únicas.
Para hacerse una idea de lo descomunal de esa cifra: si generaras 1.000 millones de direcciones IPv6 por segundo, tardarías más de 10 billones de años en agotar el espacio de direcciones, más de 700 veces la edad actual del universo (13.800 millones de años).
Puede decirse con seguridad que no nos quedaremos sin este tipo de dirección IP una vez que IPv6 esté completamente implantado. Más allá de preparar la infraestructura para el Internet de las cosas (IoT), que incluye dispositivos móviles y electrodomésticos inteligentes que necesitan una dirección IP, IPv6 también aporta muchas otras ventajas.
IPv4 frente a IPv6
Respondidas las preguntas «¿qué es IPv4?» y «¿qué es IPv6?», veamos las diferencias entre IPv4 y IPv6.
IPv4 y IPv6 son versiones esenciales del Protocolo de Internet que sirven para identificar dispositivos en redes, y ambas utilizan Enrutamiento entre dominios sin clases (CIDR) para gestionar las direcciones de forma eficiente. CIDR mejora el sistema tradicional basado en clases al permitir a los administradores de red asignar direcciones IP con mayor flexibilidad, ajustando la longitud del prefijo a las necesidades específicas de cada red. Por ejemplo, en IPv4, una dirección como 192.168.1.0/24 indica que 24 bits se usan para la red, dejando 8 bits para las direcciones de host, lo que permite en la práctica 256 direcciones únicas. Del mismo modo, en IPv6, una dirección como 2001:db8::/64 destina los primeros 64 bits a la red, habilitando un número enorme de direcciones posibles para dispositivos. Gracias a CIDR, tanto IPv4 como IPv6 pueden optimizar el uso del espacio de direcciones, simplificar el enrutamiento y adaptarse a la creciente demanda de Internet, lo que los convierte en elementos fundamentales de la infraestructura de red moderna.
La diferencia principal entre IPv4 y IPv6 es que IPv6 ofrece un número de direcciones IP disponibles enormemente mayor, que era el objetivo principal de su desarrollo. Sin embargo, este protocolo también resuelve todos los problemas de su predecesor. En primer lugar, IPv6 integra IPsec como parte central del protocolo, lo que proporciona una protección más sólida frente a ciberataques como los de intermediario en el medio o los de interceptación de paquetes.
En cuanto a la fragmentación de paquetes, que en IPv4 gestionaban los routers, en IPv6 la gestiona el dispositivo emisor, lo que reduce la carga y la complejidad de los routers y mejora la eficiencia general.
IPv6 también es más económico, ya que no necesitas servidores DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) para asignar este tipo de dirección IP, como sí ocurre con IPv4. Esto se debe a que IPv6 admite SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration), que permite a los dispositivos generar automáticamente sus direcciones IP según la red a la que se conectan, sin necesidad de un servidor DHCP.
Otra diferencia entre IPv4 e IPv6 es la difusión de IPv4, que provoca congestión en la red e ineficiencia. IPv6 elimina este problema mediante la multidifusión, enviando datos únicamente a los dispositivos específicos que los necesitan. Esto convierte a IPv6 en un tipo de dirección IP más escalable y eficiente, especialmente para empresas y organizaciones con un gran número de dispositivos.
Por último, y no menos importante, una ventaja clave de IPv6 frente a IPv4 es que IPv6 no requiere traducción de direcciones de red (NAT). Esta función se añadió en IPv4 precisamente por la escasez de este tipo de direcciones IP, que permitía a múltiples dispositivos en una red privada compartir una única dirección IPv4 pública.
Aunque eso era necesario para IPv4, también reducía la transparencia, añadía complejidad e interfería con aplicaciones que requerían conectividad extremo a extremo. Sin embargo, la enorme cantidad de direcciones IP de IPv6 elimina la necesidad de NAT, lo que se traduce en conexiones más rápidas y fiables para videojuegos en línea, voz sobre IP (VoIP) y videoconferencias.
Para un análisis más detallado de IPv4 y IPv6, incluyendo sus formatos de direccionamiento, rangos y clases, máscaras de subred, y otros conceptos relacionados, consulta esta referencia completa: [Enlace al PDF]
¿Por qué no usamos IPv6 hoy en día?
Si bien las ventajas de IPv6 frente a IPv4 son bastante evidentes, surge una pregunta lógica: ¿por qué no hemos hecho la transición a IPv6 todavía? La respuesta no es sencilla; migrar toda la Internet de un tipo de dirección IP a otro es un proceso complejo, y además hay muchos otros factores en juego. ¡Hablemos de ello!
Coste de infraestructura
El problema con cualquier tipo de cambio, especialmente a esta escala, son los costes. La transición de IPv4 a IPv6 no es ninguna excepción: prácticamente todos los sistemas, servidores, routers, switches, etc., están diseñados para funcionar con IPv4. Aunque la mayoría de los sistemas más recientes ya admiten IPv6, las empresas y los proveedores de servicios de Internet (ISP) son reacios en su mayoría a actualizar su infraestructura para admitirlo por completo hasta que sea estrictamente necesario, algo a lo que se verán obligados cuando la normativa cambie.
Por ejemplo, uno de los mayores ISPs de Estados Unidos tardó más de seis años en integrar completamente IPv6 y, aunque Comcast no proporcionó cifras económicas, informó de cambios profundos en su infraestructura.
Compatibilidad con sistemas heredados
Uno de los principales obstáculos que frena la transición de IPv4 a IPv6 es que una parte considerable de la infraestructura de red mundial se construyó antes de la introducción de IPv6 y funciona sobre sistemas heredados. Más allá de la infraestructura, muchas aplicaciones y programas también fueron desarrollados sobre IPv4 y aún no son compatibles con IPv6, lo que hace que el cambio sea considerablemente menos atractivo.
Dicho esto, se han desarrollado muchos mecanismos para paliar el agotamiento actual de IPv4, como la asignación dinámica de direcciones IP, NAT y otros métodos de reutilización de este tipo de direcciones. Esto también ha llevado a la mayoría de empresas y proveedores de servicios de internet a retrasar la transición a IPv6, ya que, en cierta medida, el sistema actual sigue funcionando.
Despacio, pero con paso firme
A pesar de los motivos mencionados anteriormente, la adopción de IPv6 en nuestros sistemas avanza de forma constante, aunque lenta. Una solución temporal para reducir el coste en tiempo y dinero de la migración a IPv6 es el enfoque de doble pila: hoy en día, la mayoría de redes y dispositivos funcionan precisamente así, es decir, admiten tanto direcciones IP de tipo IPv4 como IPv6.
Aunque esto añade cierta complejidad al proceso, es una forma eficiente de seguir usando IPv4 mientras se adopta IPv6 de forma gradual. Dicho esto, la complejidad y los costes de mantener entornos de doble pila solo son viables para países con más recursos y capacidad técnica, como Estados Unidos y Japón, que ya han superado o están cerca del 50 % de adopción de redes IPv6.
Sin embargo, incluso países como el Reino Unido y España registran tasas de adopción de IPv6 de apenas el 30 % y el 2,5 %, respectivamente, por no hablar de otros países con menos recursos.
Conclusiones
En última instancia, todas las empresas y proveedores de internet tendrán que migrar a IPv6, ya que AFRINIC (el registro de IP de África), el último de los registros globales de direcciones IP, está agotando sus IPv4 de nivel superior. Pronto, ni soluciones como NAT ni el reciclaje de direcciones IP serán suficientes para satisfacer la demanda.
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Preguntas frecuentes
¿Qué son IPv4 y IPv6?
IPv4 e IPv6 son versiones distintas del Protocolo de Internet. Una dirección IP define cómo un dispositivo conectado a Internet localiza, interactúa y se comunica con otro dispositivo también conectado a la red. Mientras que IPv4 se está quedando sin direcciones únicas, IPv6 es la versión más reciente del protocolo y ofrece una cantidad de direcciones prácticamente ilimitada.
¿Qué ventajas tiene IPv6 sobre IPv4?
IPv6 ofrece aproximadamente 340 undecillones (34 seguido de 37 ceros) de direcciones únicas, seguridad integrada con IPsec obligatorio, menor complejidad gracias a SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration) en lugar del DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) de IPv4, y una mayor eficiencia y menor latencia mediante la multidifusión y la eliminación de NAT.
¿Pueden coexistir IPv4 y IPv6 en la misma red?
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