IPv4 Vs. IPv6: ¿Cuál Es La Diferencia?

El internet está enfrentando una crisis de direcciones IP. 

Cuando se creó IPv4 en la década de 1980, se diseñó para asignar una dirección IP a cada computadora conectada a Internet. 

Sin embargo, solo puede haber 4.3 mil millones de direcciones IPv4 únicas, y ya tenemos ocho mil millones de personas.

Y eso es un problema. 

Todavía dependemos en gran medida de IPv4, un sistema que está agotado y funciona con soluciones alternativas debido a que maneja un impresionante 80% del tráfico de internet hoy en día.

Afortunadamente, IPv6 fue creado para resolver esto. 

IPv6 ofrece un espacio de direcciones prácticamente ilimitado, con 340 undecillones de direcciones. 

Actualmente, más del 45% de los usuarios acceden a Google utilizando una dirección IPv6, y este número ha estado creciendo de manera bastante constante. Muchos países, como Francia (74%), Alemania (71%) e India (71%), ya están adoptando IPv6 a gran escala.

Pero, ¿por qué no todos han adoptado esta tecnología? ¿Y cuáles son las diferencias fundamentales entre estos dos sistemas competidores?

Exploraremos las diferencias entre IPv4 vs. IPv6: el presente y el futuro del internet.

¿Qué es IPv4?

El Protocolo de Internet versión 4 (IPv4) es el sistema veterano de internet. Desde su introducción a principios de la década de 1980, IPv4 ha entregado de manera confiable paquetes de datos (tus correos electrónicos, mensajes, videos, etc.).

Pero IPv4 utiliza direcciones de 32 bits, que se ven así: 192.168.0.1. 

Cada número, separado por puntos, puede variar de 0 a 255. 

Esto nos da casi 4.3 mil millones de direcciones únicas. 

Fue más que suficiente para los inicios de internet, pero hoy en día está lejos de ser suficiente.

Piénsalo: somos más de 8 mil millones de personas en la Tierra, y muchos de nosotros tenemos varios dispositivos conectados a internet. Si asignáramos una dirección IPv4 a cada teléfono inteligente, portátil y refrigerador inteligente, simplemente no habría suficientes direcciones IPv4.

Esta escasez es una de las razones principales por las cuales se volvió necesaria una actualización.

¿Qué Es IPv6?

Los desarrolladores comenzaron a crear el Protocolo de Internet versión 6 (IPv6) en 1994. Se diseñó para hacer frente al posible agotamiento de direcciones disponibles. Sin embargo, en aquel entonces, parecía un exceso complejo, ya que no esperábamos que internet se expandiera tan rápidamente.

Ahora, IPv6 es una necesidad. 

IPv6 utiliza direcciones de 128 bits, proporcionando un espacio de direcciones astronómicamente enorme de aproximadamente 340 undecillones (2128 o 3.4×1038) direcciones únicas.

Para comprender la enormidad del espacio de direcciones IPv6, consideremos algunas comparaciones:

• Hay 8.05 mil millones de personas en el planeta. IPv6 puede proporcionar aproximadamente 46 octillones (4.7×1028) direcciones únicas para cada persona en la Tierra al nivel actual de población.
• Hay más direcciones IPv6 que granos de arena en la Tierra (estimados en alrededor de 7,500,000,000,000,000,000 o 7.5×1038).
• El número de direcciones IPv6 es mayor que el número de estrellas en el universo observable (estimado en alrededor de 7×1022).

Si bien el espacio de direcciones IPv6 puede parecer excesivo, proporciona suficiente espacio para el crecimiento futuro y elimina la necesidad de técnicas de conservación de direcciones como la Traducción de Direcciones de Red (NAT). Volveremos sobre esto en un momento.

A medida que el Internet de las Cosas (IoT) continúa expandiéndose, con predicciones de 100 o más dispositivos por hogar conectados a internet, contar con un vasto espacio de direcciones asegura que no enfrentaremos problemas de agotamiento de direcciones durante mucho tiempo.

¿Dónde Está IPv5?

Te estarás preguntando por qué saltamos de IPv4 a IPv6, saltándonos la versión 5.

 IPv5 fue asignada a un protocolo experimental llamado Protocolo de Flujo de Internet (ST) a finales de la década de 1970. 

Sin embargo, ST nunca fue ampliamente adoptado y más tarde fue abandonado. Para evitar confusiones con el protocolo ST existente, la siguiente versión del Protocolo de Internet fue nombrada IPv6.

¿Por Qué No Podemos Seguir Usando IPv4 Como Lo Hacemos Actualmente? 

Porque nos hemos quedado sin direcciones IPv4. 

En 2011, la Autoridad de Números Asignados a Internet (IANA) entregó sus últimos bloques de direcciones IPv4 a los Registros Regionales de Internet (RIRs). Desde entonces, estos RIRs han estado estirando sus direcciones IPv4 restantes, pero algunas regiones ya están completamente sin ellas.

Este no es un problema nuevo. 

En junio de 1992, el crecimiento exponencial inesperado de Internet llevó a la publicación del RFC 1338, Supernetting: una estrategia de asignación y agregación de direcciones. Este memorándum fue el primero en discutir las consecuencias del “agotamiento eventual del espacio de direcciones IP de 32 bits”. 

Dos años después, se publicó el RFC 1631, El Traductor de Direcciones de Red IP (NAT).

Entender por qué todavía tenemos un internet funcional requiere comprender los conceptos y las técnicas involucradas en el enrutamiento y la interconexión de redes. En resumen, actualmente compartimos y reutilizamos direcciones IP siempre que sea posible a través de tecnologías como el NAT de Grado de Operador (CGN).

Aquí tienes una visión general simplista de CGN y por qué está convirtiéndose en un problema:

Imagina que tienes un router en casa (supongamos que es tu router Wi-Fi), el cual tiene una dirección IP global. 

Cuando conectas un dispositivo a tu Wi-Fi, el router te asigna una dirección IP local mientras que tu dirección IP global permanece igual que la del router. 

Todas tus solicitudes de internet, como cuando ves reels en Instagram, vídeos en YouTube o lees este blog, son enviadas a través de tu router y la única dirección IP global.

Ahora bien, si tu router está inactivo durante la noche, tu proveedor de servicios de internet (ISP) reasignará tu dirección IP a alguien que quiera usar internet. 

Si lo piensas, verás cómo esto se convierte en un problema a medida que más dispositivos se conectan a internet y necesitan acceso las 24 horas del día, como tus asistentes de voz (Alexa Echo Dot, Google Home, Apple Home, etc.) o tus cámaras de seguridad.

Aunque CGN puede ayudar, también introduce nuevos problemas: bajadas de rendimiento de red, complejidades de enrutamiento y problemas para aplicaciones que necesitan una conexión directa entre usuarios.

IPv6 aborda directamente estas preocupaciones con un espacio de direcciones masivo. Dado que IPv6 permite una conexión verdaderamente de extremo a extremo, ya no habrá más compartición. Además, viene con una seguridad mejorada, una configuración de red más simple y un mejor soporte para dispositivos móviles.

¿Qué Tan Grave Es La Escasez De Direcciones IPv4?

Los ISPs y sus clientes han estado preocupados por la escasez de direcciones IPv4 durante años, como lo demuestra el post de este usuario en ServerFault. Para trabajar con el grupo disponible de direcciones IPv4, los proveedores de red hacen lo siguiente:

1. Los ISPs trasladan repetidamente bloques de direcciones IPv4 entre ciudades, lo que provoca breves interrupciones y reinicios de conexión para los clientes.
2. Para conservar direcciones, los tiempos de arrendamiento DHCP se han acortado de días a minutos. Esto significa que si tu router está inactivo durante un par de minutos, el ISP asignará tu IP a otra persona.
3. Habilitar NAT en equipos en la casa del cliente (CPE), incluso para clientes que habían optado por no tenerlo porque no quedaban IPs disponibles.
4. Limitar el número de dispositivos que pueden conectarse a una red al mismo tiempo mediante restricciones de direcciones MAC.
5. Implementar NAT de grado operador (CGN) para clientes que anteriormente tenían una dirección IP real.

¿El problema? Estas medidas reducen la calidad del servicio para los clientes del ISP. 

La fragmentación del espacio de direcciones IPv4 también ha generado una sobrecarga administrativa, costos adicionales e incluso interrupciones debido a las limitaciones de capacidad de memoria direccionable por contenido (CAM) en los routers principales.

Si bien NAT ha sido una solución temporal para la escasez de direcciones IPv4, está demostrando ser cada vez más insuficiente. 

Los ISPs ya tienen múltiples capas de NAT, lo que resulta en una conectividad menos confiable y problemas de red que se vuelven extremadamente difíciles de identificar y depurar.

IPv4 Vs. IPv6: ¿Cuál es La Diferencia?

Hemos discutido la necesidad de IPv6 y sus tasas de adopción. Ahora, comparemos directamente IPv4 vs. IPv6.

Número de Direcciones Disponibles

IPv4 utiliza direcciones de 32 bits, mientras que IPv6 utiliza direcciones de 128 bits. Esta diferencia impacta significativamente en la cantidad de direcciones disponibles:

	IPv4	IPv6
Longitud de dirección	32 bits	128 bits
Direcciones únicas	~4.3 mil millones	~340 undecillones
Formato de dirección	Decimal punteado (por ejemplo, 192.0.2.1)	Hexadecimal (por ejemplo, 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334)

El espacio de direcciones más grande de IPv6 elimina la necesidad de NAT. Con IPv6, cada dispositivo recibe su propia dirección única y globalmente enrutada, lo que simplifica las configuraciones de red y permite conexiones directas.

Para poner esto en perspectiva, nos quedaríamos sin direcciones IPv4 si intentáramos asignar una a cada una de las ocho mil millones de personas en la Tierra.

Sin embargo, necesitaríamos asignar 47 octillones de direcciones por persona en la Tierra para agotar IPv6.

Estructura del Encabezado del Paquete

Los paquetes IPv4 e IPv6 son como sobres que transportan datos a través de internet.

Al igual que los sobres, tienen un encabezado que contiene información importante para la entrega. Sin embargo, IPv4 e IPv6 tienen diseños de encabezado diferentes:

	IPv4	IPv6
Tamaño del encabezado	Variable (20–60 bytes)	Fijo (40 bytes)
Campos del encabezado	13 (incluyendo checksum)	8
Encabezado checksum	Sí	No
Fragmentación	Permitida por el origen y routers	Permitida solo por el origen

Los encabezados de IPv4 son como sobres de tamaño variable. Tienen 12 campos de información y una suma de verificación, que ayuda a asegurar que el contenido no haya sido manipulado. 

IPv4 también permite tanto al remitente como a la oficina de correos (routers) dividir paquetes grandes en piezas más pequeñas si es necesario.

Por otro lado, los encabezados de IPv6 son como sobres estandarizados de tamaño fijo. Tienen solo ocho campos de información y no tienen suma de verificación. IPv6 solo permite al remitente dividir paquetes grandes, no a la oficina de correos (router).

Esta estructura simplificada ofrece ventajas:

• Procesamiento más rápido: Con menos campos y un tamaño fijo, la oficina de correos puede clasificar y entregar paquetes IPv6 más rápidamente, reduciendo retrasos y mejorando la velocidad general de la red.
• Reenvío más eficiente: Como IPv6 no tiene suma de verificación, el router no necesita verificar el sello en cada parada, lo que acelera el proceso de entrega. Además, como los paquetes solo pueden dividirse por el remitente, los routers solo necesitan reenviarlos.
• Mejor soporte para add-ons: IPv6 tiene encabezados especiales que se pueden adjuntar al sobre principal, permitiendo la adición eficiente de nuevas características como seguridad, movilidad y manejo de prioridades.

Seguridad

	IPv4	IPv6
Soporte de IPsec	Opcional	Obligatorio
Extensiones de privacidad	No disponible	Disponible

IPv6 requiere IPsec, un conjunto de protocolos que cifran, autentican y protegen la integridad de los paquetes IP. Esto asegura un tráfico IPv6 seguro y reduce el riesgo de espionaje y alteración de datos.

IPv6 también incluye extensiones de privacidad que permiten a los dispositivos generar direcciones aleatorias, lo que dificulta que los atacantes rastreen dispositivos individuales a través de diferentes redes.

El soporte obligatorio de IPsec en IPv6 ofrece varias ventajas en comparación con IPv4:

• Confidencialidad: IPsec cifra los datos dentro de los paquetes IP, protegiéndolos de accesos no autorizados.
• Mejora de la integridad: Las comprobaciones de integridad de datos de IPsec evitan manipulaciones, garantizando que los datos lleguen intactos a su destino.
• Autenticación robusta: IPsec permite la autenticación mutua entre el remitente y el receptor, verificando sus identidades y deteniendo ataques de suplantación.

Las extensiones de privacidad de IPv6 también abordan una preocupación potencial con la autoconfiguración de direcciones sin estado (SLAAC). 

Un dispositivo puede crear una dirección IPv6 utilizando su dirección MAC al conectarse a una red. Sin embargo, dado que la dirección MAC no cambia automáticamente, el dispositivo puede ser rastreado a través de diferentes redes. 

Las extensiones de privacidad resuelven esto permitiendo que los dispositivos generen direcciones IPv6 aleatorias que cambian periódicamente, dificultando el seguimiento del dispositivo y mejorando la privacidad del usuario.

Calidad de Servicio (QoS)

La Calidad de Servicio (QoS) es una forma de priorizar ciertos tipos de tráfico de internet sobre otros. Esto es importante para cosas como videollamadas o juegos en línea, donde los datos deben llegar rápidamente y sin interrupciones.

IPv4 e IPv6 manejan la QoS de manera diferente:

Característica	IPv4	IPv6
Mecanismo de QoS	Campo Tipo de Servicio (ToS)	Campo Etiqueta de Flujo (Flow Label)
Longitud del campo	8 bits	20 bits

IPv4 tiene un pequeño campo “Tipo de Servicio” para priorizar el tráfico, pero está limitado a solo 8 bits.

IPv6 introduce un campo más grande “Etiqueta de Flujo”, que permite un mejor etiquetado y priorización del tráfico.

Esto ayuda a la red a identificar datos importantes, como videollamadas o juegos, y proporciona un mejor rendimiento y estabilidad, incluso durante la congestión de la red.

Multicast

Multicast es una forma de enviar datos a muchos dispositivos al mismo tiempo, útil para cosas como transmisión de video o juegos en línea. IPv4 e IPv6 manejan el multicast de manera diferente:

Característica	IPv4	IPv6
Rango de dirección multicast	224.0.0.0/4	ff00::/8
Asignación de dirección multicast	Asignadas por IANA	Asignadas automáticamente

En IPv4, IANA asigna un número limitado de direcciones multicast en el rango 224.0.0.0/4.

IPv6 tiene una cantidad mucho mayor de estas direcciones y permite que los dispositivos se asignen automáticamente estas direcciones. Esto facilita el uso de multicast para cosas como la transmisión de video a muchas personas simultáneamente.

IPv6 también tiene direcciones especiales de “nodo solicitado” que cada dispositivo obtiene automáticamente. Estas ayudan a los dispositivos a encontrarse entre sí en la red y evitar conflictos de direcciones, haciendo que la red funcione de manera más fluida.

Soporte DNS

El Sistema de Nombres de Dominio (DNS) es como una guía telefónica para internet. Traduce los nombres de sitios web que escribes en tu navegador (como www.ejemplo.com) en direcciones IP específicas que los ordenadores utilizan para encontrarse.

Característica	IPv4	IPv6
Tipo de registro DNS	A	AAAA
Tipo de registro DNS inverso	IN-ADDR.ARPA	IP6.ARPA
Dirección del servidor DNS	Dirección IPv4	Dirección IPv6

Las principales diferencias en el soporte DNS entre IPv4 e IPv6 incluyen:

1. Las direcciones IPv6 se almacenan en registros AAAA (pronunciados “quad-A”), equivalentes a los registros A en IPv4.
2. IPv6 utiliza el dominio IP6.ARPA para búsquedas de DNS inverso, mientras que IPv4 utiliza IN-ADDR.ARPA.
3. Los servidores DNS deben tener direcciones IPv6 para ser accesibles a través de redes IPv6.

Para una transición suave a IPv6, los servidores DNS y los programas necesitan una actualización para entender tanto registros IPv4 como IPv6. Esto permite que ambos tipos de direcciones funcionen juntos durante el cambio.

IPv6 en el “Internet de las Cosas” (IoT)

IPv6 es importante para el “Internet de las Cosas” (IoT), que se refiere a todos los diversos dispositivos que se conectan a internet, como dispositivos domésticos inteligentes y equipos industriales. Aquí te mostramos cómo IPv6 se compara con IPv4 para IoT:

Característica	IPv4	IPv6
Espacio de direcciones	Limitado (4.3 mil millones)	Virtualmente ilimitado (340 undecillones)
Asignación de direcciones	Requiere DHCP o configuración manual	Soporta autoconfiguración de direcciones sin estado (SLAAC)
Soporte de multicast	Limitado	Mejorado

IPv6 ofrece varios beneficios para IoT:

1. Disponibilidad de direcciones: IPv4 tiene un número limitado de direcciones (4.3 mil millones), mientras que IPv6 tiene una cantidad vasta (340 undecillones). Esto significa que IPv6 puede soportar muchos más dispositivos IoT que IPv4.
2. Configuración: IPv4 requiere configuración manual o DHCP para la asignación de direcciones, mientras que IPv6 permite que los dispositivos creen sus direcciones automáticamente (SLAAC). Esto hace que IPv6 sea más sencillo para configurar dispositivos IoT.
3. Comunicación: IPv6 tiene mejores características de multicast que IPv4, permitiendo una comunicación más eficiente entre dispositivos IoT y controladores.
4. Seguridad: IPv6 tiene cifrado obligatorio (IPsec) integrado, proporcionando una mejor seguridad para los dispositivos IoT. IPv4 no tiene esto por defecto.

A medida que crece el número de dispositivos IoT, IPv6 se volverá cada vez más importante debido a su espacio de direcciones más grande, configuración más simple, comunicación mejorada y mejor seguridad en comparación con IPv4.

Cómo Decidir: IPv4 Vs. IPv6

Aunque todos los dispositivos seguirán siendo compatibles hacia atrás con IPv4 en un futuro previsible, tiene sentido dar algunos pasos hacia la transición a una red IPv6. Para ayudarte a decidir, aquí tienes un resumen de todas las diferencias entre IPv6 e IPv6 que hemos cubierto anteriormente.

Beneficios de IPv4

IPv4, el estándar establecido, presume de una compatibilidad casi universal con dispositivos y redes existentes. Su familiaridad entre los administradores de redes simplifica la gestión. Años de uso han llevado al desarrollo y la adopción generalizada de protocolos de seguridad como IPsec y SSL/TLS, mejorando su seguridad.

Beneficios de IPv6

IPv6, por otro lado, ofrece un espacio de direcciones considerablemente mayor gracias a sus direcciones de 128 bits, una solución para el creciente número de dispositivos conectados a internet. La configuración y gestión de redes son más sencillas con el SLAAC de IPv6 y un mejor soporte para multicast. 

La seguridad se mejora con el soporte obligatorio de IPsec, una característica central de IPv6 que reduce los riesgos de escuchas y manipulaciones. El campo de Etiqueta de Flujo de IPv6 permite una mejor priorización del tráfico, ideal para necesidades actuales como videoconferencias.

Consideraciones Prácticas

Las organizaciones deben considerar varios factores prácticos al contemplar un cambio de IPv4 a IPv6. La consideración principal es la compatibilidad.

La mayoría de los dispositivos y software modernos manejan IPv6 sin problemas. Sin embargo, algunos sistemas heredados podrían no ser compatibles. Evalúa tu hardware y software para determinar si la migración es posible o si requeriría una actualización de hardware.

Cualquier migración conlleva costos, ya sea por actualizaciones de hardware o por el tiempo invertido, y la transición a IPv6 no es diferente.

Considera los costos de hardware, software y formación frente a las ventajas a largo plazo de adoptar IPv6.

Nota: Durante la transición, ambos protocolos coexistirán en tu red, y de hecho, necesitarás un sistema compatible hacia atrás mientras internet aún esté en transición hacia IPv6.

¿Cuál es la Mejor Elección entre IPv4 e IPv6?

La elección de adoptar IPv6 depende de tu configuración actual. Si tu organización está agotando las direcciones IPv4, necesita funciones avanzadas como un mejor soporte para multicast, o simplemente desea futuro-proof sus redes, entonces la transición a IPv6 es definitivamente algo a considerar.

Además, al observar las diferencias entre IPv4 e IPv6, IPv6 es la elección más adecuada para el internet actual. Fue diseñado para un mundo con dispositivos virtualmente ilimitados, todos necesitando conectarse de manera confiable y segura, mientras que IPv4 no lo fue.

Pero puedes estar preparado para este cambio. A medida que uses dispositivos y trabajes con proyectos en línea, asegúrate de que admitan IPv6. Esta elección es brillante para las empresas que desean seguir creciendo. Al elegir IPv6, estás optando por ser descubierto por más personas en línea, tanto ahora como en el futuro.

¿Buscas un socio para ayudarte a dar el paso hacia el futuro de internet?

Encuentra un proveedor de alojamiento que entienda la importancia de IPv6. DreamHost, por ejemplo, tiene un sólido soporte de IPv6, por lo que estarás preparado para lo que viene.

No esperes a que IPv4 se vuelva obsoleto. Haz el cambio a IPv6 hoy mismo.