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Internet camina sin retorno hacia IPv6

El estándar IPv4 es incapaz de responder a las masivas y críticas necesidades de comunicaciones actuales. Ya no sólo se trata de conectar equipos y usuarios, las máquinas y los sensores también quieren tener acceso a la red para intercambiar datos. El número de direcciones se agota y la IoT viene pisando fuerte.
escrito por: Cristina Albarrán13 de febrero 2017
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El 6 de junio de 2012 se lanzó a nivel mundial el nuevo protocolo de red IPv6 que venía a sustituir a la versión 4 (IPv4). La idea era que su despliegue se llevara a cabo de forma gradual, en coexistencia con el anterior sistema, al que iría desplazando a medida que los dispositivos de cliente, equipos de red, aplicaciones, contenidos y servicios se fueran adaptando. Sin embargo, su implementación no está siendo tan rápida, al menos en nuestro país. No en vano, según los datos manejados por Juan Luis Lázaro García, socio-director de L&M Data Communications, que ha estado siguiendo el desarrollo de este estándar desde sus orígenes y cuyas conclusiones ha publicado en el informe IPv6: Análisis de situación, España ocupa el puesto número 81, con un 0,07% (justo delante de países como Yemen o Macao). Bélgica lidera el ranking con un 57% de usuarios con este protocolo; seguido de Suiza (42%) y Estados Unidos (35%). En total, a finales de noviembre de 2016, había en el mundo 300 millones de usuarios con IPv6, lo que supone un 8,31% a nivel mundial.  

La ultraconectividad impulsa a la industria a migrar a IPv6.

Varias razones explican la importancia de adoptar esta actualización como una mejora entre el 10 y el 15% en la eficiencia de las comunicaciones, un menor consumo de la batería en el sistema móvil, así como un menor impacto y menos equipos adicionales en la red del operador frente a otras soluciones anteriores y un bajo coste para los desarrolladores de aplicaciones. Y todo ello se consigue por razones técnicas como el hecho de evitar las fragmentaciones y no precisar NATs (del inglés Network Address Translation), el mecanismo que utilizan los routers IP para intercambiar paquetes entre dos redes que asignan mutuamente direcciones incompatibles. En concreto, consiste en convertir, en tiempo real, las direcciones utilizadas en los paquetes transportados.

Y es que, cuando se diseñó IPv4, casi como un experimento que permitiera la comunicación entre los diferentes elementos de la red y el ordenador o teléfono, no se tuvo en cuenta que pudiera tener tanto éxito comercial y que la cantidad de usuarios y dispositivos -más allá de un móvil o un PC- que buscaran conexión crecieran de esa manera tan espectacular. Ante este panorama, IPv4 sólo dispone de 2^32 direcciones (direcciones con una longitud de 32 bits, es decir, 4.294.967.296 direcciones), lo que hace pensar que en poco tiempo estas direcciones se agotarán.

Fue por este hecho por el que la IETF (Internet Engineering Task Force), organismo encargado de la estandarización de los protocolos de Internet lanzó la versión 6 que posee direcciones con una longitud de 128 bits, o sea, 2^128 posibles direcciones (340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456, abreviando, 340 sextillones). 

No hay vuelta atrás

Pese a que nuestro país está muy lejos en su despliegue, este protocolo será el que predomine. A día de hoy, los proveedores de servicios norteamericanos lo están adoptando mayoritariamente. Incluso Apple anunció en verano que comenzaría a retirar de su appstore las aplicaciones que no funcionasen en redes solo IPv6. Es más, datos que aportan empresas como Google, Cisco, Akamai… y diferentes entidades públicas y privadas ponen de manifiesto que cada vez un mayor número de usuarios se comunican por esta vía. Los expertos pronostican que antes de 2020 tendremos, a nivel mundial, más equipos conectados con IPv6 que con IPv4.

IPv6 será el protocolo predominante

Por ejemplo, de acuerdo con el último Network Barometer Report de Dimension Data, el porcentaje de dispositivos que soportan IPv6 subió abruptamente de 21% el año pasado a 41% este año, debido al aumento de dispositivos actuales en redes. Esto permite a las organizaciones con redes más nuevas dar soporte a sus estrategias de digitalización permitiendo la conectividad para la Internet de las Cosas, Big Data, análisis y contenedores. Publicado por primera vez en 2009, el estudio fue creado a partir de los datos recopilados de 300.000 incidentes de servicio registrados en redes de clientes de la compañía. La firma también llevó a cabo 320 auditorías de gestión del ciclo de vida de la tecnología cubriendo 97.000 dispositivos de red en organizaciones de todos los tamaños y en todos los sectores industriales de 28 países.

Si nos fijamos en otro estudio, el Cisco Visual Networking Index(VNI), y, concretamente en España, vemos que el tráfico IP se multiplicará por 2 en nuestro país en los próximos cinco años, alcanzando 25 Exabytes anuales (2 Exabytes mensuales) en 2020 -el equivalente en Gigabytes a que todas las películas producidas en el mundo en toda la historia crucen las redes IP españolas cada tres horas- desde los 11 Exabytes anuales (917 Petabytes mensuales) registrados en 2015 (lo que representa una tasa de crecimiento interanual del 18%). Además, este análisis señala que el 48% de todos los dispositivos/conexiones fijas y móviles serán compatibles con IPv6 en 2020.

En el caso del Informe sobre el Estado de Internet correspondiente al tercer trimestre de Akamai, Bélgica sigue siendo el líder mundial indiscutible en adopción de este protocolo, con un 39% de sus conexiones a la plataforma de la compañía realizadas a través de IPv6, lo que supone un incremento del 3,3% con respecto al trimestre anterior. Asimismo, otros cinco países europeos se incluyeron entre los 10 principales países o regiones en cuanto a adopción de IPv6: Grecia (nº 2), Alemania (nº 3), Suiza (nº 5), Portugal (nº 8) y Estonia (nº 9). Si bien Grecia (0,3%) y Suiza (2,6%) experimentaron modestos descensos intertrimestrales, Portugal registró el mayor descenso de un trimestre a otro observado entre los 10 principales países y regiones, con un 13%.

El especialista en servicios de CDN (Content Delivery Network – Red de Entrega de Contenidos), también revela que los proveedores de servicios de telefonía móvil, inalámbricos y por cable han seguido registrando los mayores volúmenes de solicitudes IPv6. En Europa, Sky Broadband (Reino Unido), TELENET (Bélgica) y Belgacom Skynet (Bélgica) encabezan la lista, con un 58%, un 56% y un 33% de sus solicitudes a Akamai realizadas a través de IPv6 en sus países, respectivamente.

Estos estudios vienen a reconfirmar que este estándar ha llegado para quedarse. Otra cosa es las implicaciones que podrán tener para la industria. “Al final de esta década un numeroso grupo de países avanzados tendrán entre el 60 y el 80% de su población con acceso IPv6, este hecho necesariamente provocará cambios en las infraestructuras de los sistemas de información y comunicaciones”, confiesa Juan Luis Lázaro García. “Es responsabilidad de los proveedores de servicios, de los desarrolladores de aplicaciones y del departamento de sistemas y comunicaciones de su empresa, prepararse para el cambio al IPv6, comprobando que todo funciona bien y, en caso contrario, tomar las medidas correctivas pertinentes. Para que esto sea así, es preciso que todos los que formamos parte de este sector nos concienciemos de esta realidad y empecemos a tomar cartas en el asunto”, concluye.

Baja adopción en Latinoamérica

Apenas cuatro países de América Latina y el Caribe (Bolivia, Brasil, Ecuador y Perú) superan el 1% de usuarios habilitados para operar con el nuevo protocolo de Internet IPv6, algo que puede frenar el avance en la interconexión de dispositivos, según un informe presentado en la ciudad de Montevideo. El estudio, realizado por el Registro Regional de Internet para América Latina y el Caribe (LACNIC) y el Banco de Desarrollo de América Latina-CAF, compara la situación de los países avanzados en el despliegue de IPv6 con los de la región, donde, a pesar de la baja adopción del protocolo, se destaca la intención de los proveedores de servicios de internet (ISP) de hacerlo.

El protocolo IPv6 todavía tiene una baja adopción en Latinoamérica.

Algunos de los argumentos que exponen los proveedores de servicios de Internet para no dar el paso a la tecnología IPv6 son, según el informe, que la infraestructura actual presenta problemas para ello, que la inversión necesaria no es justificable en virtud de la demanda y que aún tienen direcciones IPv4 disponibles. La investigación, denominada "Despliegue de IPv6 para el desarrollo socio-económico en América Latina y el Caribe", también señala que algunos ISP prevén dificultades en el despliegue del IPv6 y que todavía pueden emplear medidas 'puente' para alargar la vida de las IPv4.

Entre esas acciones intermedias se encuentra la compartición de direcciones, es decir, que dos o más usuarios tengan la misma IP asignada, algo que con IPv6 no ocurriría debido a la elevada cantidad de direcciones que puede otorgar (alrededor de 340 sextillones), por lo que cada dispositivo tendría la suya propia.

Según explicaron dos de los investigadores que participaron en el estudio, Guillermo Cicileo y Omar de León, esta práctica de compartir las IP -que usa los llamados CGNAT- deterioran la calidad del Internet del usuario debido a que determinadas aplicaciones no funcionan o lo hacen de forma lenta al emplear esta técnica. El bajo despliegue de IPv6 en América Latina y el Caribe también puede afectar al avance de la interconexión de dispositivos, conocida como Internet de las cosas.

Un despliegue con varios caminos

Antes de dar el paso a la nueva versión, muchos están optando por “estirar” al máximo el protocolo anterior permitiendo, por ejemplo, la compartición de una misma IPv4 entre múltiples usuarios (CGN Carrier Grade NAT). Esta estrategia suele resultar compleja, poco eficiente y técnicamente insuficiente en tanto en cuanto dificultan la identificación de los usuarios (aspectos legales) y provocan disputas a la hora de compartir una determinada puerta en el TCP.

Otra opción que está siendo utilizada por los proveedores de servicios de telefonía y datos móviles estadounidenses es la implementar una única red IPv6 que posibilite el acceso de equipos IPv4, en otras palabras, desplegar DNS64/NAT64.

Drivers de la transición

-Escasez de direcciones IPv4. La compartición de las mismas para responder dar respuesta a la enorme cantidad de usuarios, servicios y aplicaciones que precisan conectarse, tiene una vida finita y empobrece la calidad de la Internet.  

-Efectos de red (valor que cada nuevo usuario de una red aporta al resto). Estos, ya sean directos o indirectos, son bajos o nulos. IPv6 es una red descentralizada en que cada una de las etapas principales de la cadena de valor (núcleo de red, red de acceso y servidores de contenidos y aplicaciones) no tienen efectos fuertes sobre las otras, y dentro de cada etapa prácticamente no existen efectos de red.

-Acciones de grandes jugadores en IPv6. Es el caso de Google, Akamai o Facebook que impulsarán su despliegue.

-Mejoras de experiencia del usuario. Emplear IPv4 puede acarrear inconvenientes a los usuarios, entre ellos la imposibilidad de abrir todas las aplicaciones simultáneas deseadas por falta de puertos con la misma dirección, aumentar los retardos, estar sujeto a mayor incidencia de faltas, no disponer de direcciones públicas para la red interna que permita aplicaciones y que favorezca el desarrollo de la Internet de las Cosas, etc.

-Acciones gubernamentales: desplegar IPv6 en instituciones gubernamentales, educativas, de investigación, etc; incentivos fiscales limitados en el tiempo para la migración; o coordinar con los proveedores de acceso y de equipamiento las acciones de homologación de sistemas compatibles a nivel de usuarios. 

En resumen…

  1. Creciente escasez de direcciones IPv4 e inconvenientes con las técnicas iniciales de compartición de direcciones.
  2. Los beneficios de migrar a IPv6 son ciertos, pero inciertos en el tiempo. No hay una ecuación clara para la urgencia.
  3. Bajos o nulos efectos de red directos e indirectos.
  4. Despliegue de IPv6 en las redes de acceso de los principales proveedores de cada país. Impulso a través de exenciones tributarias limitadas en el tiempo o en el monto.
  5. Despliegue de IPv6 en las redes de los usuarios gubernamentales a través de lineamientos y políticas en las compras públicas.
  6. Mejoras en la experiencia del usuario cuando usa IPv6 nativo.
  7. Homologación de equipos a nivel de usuarios.

Fuente: LACNIC (Latin America & Caribbean Network Infomation Centre o Registros de Direcciones de Internet para Latinoamérica y el Caribe)

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