El IPv6 es una actualización al protocolo IPv4 diseñado para resolver el problema de agotamiento de direcciones. Su desarrollo comenzó en diciembre de 1998 cuando Steve Deering y Robert Hinden, empleados de Cisco y Nokia publicaron una especificación formal del protocolo a través de un RFC y aún continua su implementación.
Diseñado por Steve Deering de Xerox PARC IPv6, su objetivo era sustituir finalmente a IPv4, cuyo límite en el número de direcciones de red admisibles está empezando a restringir el crecimiento de Internet y su uso, especialmente en China, India, y otros países asiáticos densamente poblados. El nuevo estándar busca mejorar el servicio globalmente; por ejemplo, proporcionando a futuras celdas telefónicas y dispositivos móviles con sus direcciones propias y permanentes.
IPv4 posibilita 4 294 967 296 (232) direcciones de dispositivos diferentes, un número menor a la población mundial, y menor a la cantidad de dispositivos totales. A principios de 2010, quedaban menos del 10 % de IP sin asignar. En la semana del 3 de febrero de 2011, la IANA (Agencia Internacional de Asignación de Números de Internet, por sus siglas en inglés) entregó el último bloque de direcciones disponibles (33 millones) a la organización encargada de asignar IPs en Asia, un mercado que está en auge y no tardará en consumirlas todas.
En cambio, IPv6 admite 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 de direcciones), cerca de 6,7 × 1017 (670 mil billones) de direcciones por cada milímetro cuadrado de la superficie de la Tierra.
Motivación y orígenes de las IP
Durante la primera década de operación de Internet basado en TCP/IP, a finales de los 80, se hizo evidente que se necesitaba desarrollar métodos para conservar el espacio de direcciones. A principios de los 90, incluso después de la introducción del rediseño de redes sin clase, se hizo claro que no sería suficiente para prevenir el agotamiento de las direcciones IPv4 y que se necesitaban cambios adicionales. A comienzos de 1992, circulaban varias propuestas de sistemas y a finales de 1992, la IETF anunció una convocatoria para white papers (RFC 1550) y la creación de los grupos de trabajo de "IP de próxima generación" ("IP Next Generation") o (IPng).
IPng fue propuesto por el Internet Engineering Task Force (IETF) el 25 de julio de 1994, con la formación de varios grupos de trabajo IPng. Hasta 1996, se publicaron varios RFC definiendo IPv6, empezando con el RFC 2460. [cita requerida]
La discusión técnica, el desarrollo e introducción de IPv6 no estuvo exenta de controversia. El diseño fue duramente criticado por la falta de interoperabilidad con IPv4 y otros aspectos por el ingeniero D. J. Bernstein, entre otros.
Incidentalmente, IPng (IP Next Generation) no pudo usar la versión número 5 (IPv5) como sucesor de IPv4, ya que ésta había sido asignada a un protocolo experimental orientado al flujo de streaming que intentaba soportar voz, video y audio.
Se espera ampliamente que IPv6 sea soportado en conjunto con IPv4 en el futuro cercano. Los nodos solo-IPv6 no son capaces de comunicarse directamente con los nodos IPv4, y necesitarán ayuda de un intermediario.
Cambios y nuevas características
En muchos aspectos, IPv6 es una extensión conservadora de IPv4, manteniendo las funciones más utilizadas, otras no tan importantes o poco utilizadas han sido eliminadas o se han hecho opcionales, además se han añadido nuevas características. La mayoría de los protocolos de transporte -y aplicación- necesitan pocos o ningún cambio para operar sobre IPv6; las excepciones son los protocolos de aplicación que integran direcciones de capa de red, como FTP o NTP.
IPv6 especifica un nuevo formato de paquete, diseñado para minimizar el procesamiento del encabezado de paquetes. Debido a que las cabeceras de los paquetes IPv4 e IPv6 son significativamente distintas, los dos protocolos no son interoperables.
Algunos de los cambios de IPv4 a IPv6 más relevantes son:
Capacidad extendida de direccionamiento
El interés de los diseñadores era que direcciones más largas permitiesen una mejor entrega jerárquica, sistemática y definitiva de las direcciones, y una eficiente agregación de rutas. Con IPv4, se desarrollaron complejas técnicas de Enrutamiento Interdominio sin Clase (Classless Interdomain Routing o CIDR, en idioma inglès) para utilizar de mejor manera el pequeño espacio de direcciones. El esfuerzo requerido para reasignar la numeración de una red existente con prefijos de rutas distintas es muy grande, como se discute en el documento RFC 2071 y RFC 2072. Sin embargo, con IPv6, al cambiar el prefijo anunciado por unos pocos enrutadores, es posible, en principio, reasignar la numeración de toda la red, ya que los identificadores de nodos (los 64 bits menos significativos de la dirección) pueden ser auto-configurados independientemente por un nodo.
El tamaño de una subred en IPv6 es de 264 (máscara de subred de 64-bit) nodos, que es el cuadrado del tamaño de la Internet IPv4 entera. Así, las tasas de utilización del espacio de direcciones serán probablemente menores en IPv6, pero la administración de las redes y el enrutamiento serían más eficientes debido a las decisiones de diseño inherentes al mayor tamaño de las subredes y la agregación jerárquica de rutas.
Autoconfiguración de direcciones libres sin estado (SLAAC)