- IPv6 es el estándar de la próxima generación del Protocolo de Internet (IP) destinado a sustituir con el tiempo a IPv4, el protocolo que muchos servicios de Internet siguen utilizando hoy en día.
- El número total de direcciones IPv4 es de unos 4.000 millones de direcciones. El número total de direcciones IPv6 es de 2 a la potencia de 96 direcciones.
- Visualizar el tamaño y la diferencia de estas dos cifras ayuda a mostrar la razón, la sostenibilidad y la necesidad de IPv6, en comparación con IPv4.
Recientemente, he estado pensando en cómo visualizar la enorme diferencia entre las direcciones IPv4 e IPv6 del Protocolo de Internet (IP). El reto reside en la enorme diferencia de escala entre ambas, que es tan grande que resulta difícil de representar con claridad.
IPv4 ofrece unos 4.000 millones de valores distintos, representados por un campo de dirección de 32 bits. Esto significa 4.294.967.296 valores distintos. Al decir “4.000 millones”, lo simplificamos excluyendo unos 294 millones de direcciones, y al decir “294 millones” seguimos excluyendo casi otro millón. Por tanto, estamos omitiendo muchos detalles al hablar de IPv4.
IPv6, en cambio, representa 2 a la potencia de 96 direcciones posibles más. Esta diferencia, que está entre 2 a la potencia de 128 y 2 a la potencia de 32, da como resultado la asombrosa cifra de 79.228.162.514.264.337.593.543.950.336 direcciones posibles. Incluso intentar decir este número parece absurdo. Es un número de 29 dígitos, y palabras como “quintillón” o “jintillón” no le hacen justicia.
Las analogías pueden ayudar
Normalmente, no soy fan de las analogías. Tienden a estropearse rápidamente. Mi analogía habitual, un tren de vapor (soy un viejo aficionado a los trenes), no funciona bien hoy en día, ya que las generaciones más jóvenes rara vez se encuentran con ellos fuera de los museos. Pero las analogías son valiosas cuando siguen leyes matemáticas y físicas. Si podemos encontrar una situación en el mundo real que refleje la diferencia entre IPv4 e IPv6, merece la pena tenerla en cuenta. Y creo que he encontrado una que funciona bien.
El espacio es grande. Muy grande.
Me gusta comparar la diferencia de espacios de direcciones con los tamaños relativos de los objetos astronómicos. Esto es útil porque desplaza nuestro pensamiento de los números lineales (de cero a 4.000 millones) al volumen, ya que las estrellas son aproximadamente esféricas. Las esferas son útiles porque su volumen escala más rápido que su radio.
Volumen y radio
La fórmula del volumen de una esfera es V = 4/3 π r³, donde V es el volumen y r es el radio. Si consideramos el radio de una esfera y comparamos distintas esferas por su radio, sus volúmenes cambian significativamente:
- Una esfera con un radio de 1 unidad tiene un volumen de unas 4,19 unidades cúbicas.
- Una esfera de radio 2 unidades tiene un volumen 33 veces mayor.
- Una esfera con un radio de 10 unidades tiene un volumen 4.000 veces mayor.
- Una esfera con un radio de 100 unidades tiene un volumen 4 millones de veces mayor.
¿Podemos encontrar una “unidad” para comparar?
En lugar de considerar todos los bits de todo el espacio de direcciones IPv4, centrémonos en la parte que un proveedor de servicios de Internet (ISP) asigna a un cliente. En IPv6, el espacio de direcciones de 128 bits suele considerarse como un espacio de direcciones de 64 bits cuando se habla de las subdelegaciones de clientes, que es la práctica habitual en muchas redes. Una subred IPv6 típica utiliza un límite /64 correspondiente a una única dirección IPv4. Esto simplifica las cosas para la comparación, porque el límite de subred en las redes domésticas suele ser un /64.
Considera la relación entre un /64 en IPv6 y un /32 en IPv4. Se comparan como 2^32, o aproximadamente 4.000 millones de veces mayor.
Comparar esferas
Para ponerlo en perspectiva, podemos imaginar una esfera 4.000 millones de veces mayor que la esfera “unidad” original. Esta esfera tendría un radio de unas 1.008 unidades. Este tamaño es la misma proporción entre un /64 en IPv6 y un /32 en IPv4.
Visualizar la escala
Si piensas en estas dos esferas, una que representa IPv4 y otra que representa IPv6 con un radio 1.008 veces mayor, puedes imaginar cuánto más espacio hay en IPv6.
¿Podemos hacerlo mejor?
Otra unidad útil en IPv6 es el /56, utilizado a menudo en redes de banda ancha para asignar a los clientes una gama más amplia de subredes, normalmente 256 /64 diferentes. Obtenemos una escala más relacionable si consideramos el /56 equivalente a la dirección única IPv4.
Teniendo en cuenta esta escala, podemos imaginar la esfera como un todo.
¿Hay estrellas tan grandes?
Curiosamente, hay estrellas en el universo que coinciden con estos tamaños relativos. Por ejemplo, Epsilon Pegasi, una estrella de la constelación de Pegaso, tiene entre 169 y 185 veces el tamaño del Sol. Esto se corresponde bastante bien con la comparación /56.
Si reducimos la escala a /64, nos encontramos con estrellas de un tamaño 1.008 veces superior al del Sol, que suelen ser supergigantes rojas. KW Sagittarii, una supergigante roja de la constelación de Sagitario y una de las mayores estrellas conocidas, es un buen ejemplo de este tipo de estrella.
Estas estrellas son masivas y lejanas, lo que nos recuerda la inmensidad del espacio de direcciones IPv6 y la probabilidad de agotarlo.
Adaptado del post original que apareció por primera vez en el Blog de APNIC.
George Michaelson es Investigador Científico Senior en APNIC.