Asignación de direcciones IP

Asignación de direcciones IP

1. Direcciones de red IPv4

   • Estructura de la direcicon IPV4
     • Notacion Binaraia: es una representación de la información mediante unos y ceros solamente. Las PC se comunican mediante datos binarios. Los datos binarios se pueden utilizar para representar muchas formas distintas de datos
       • En redes IPv4, esta dirección se representa mediante una cadena de 32 bits (unos y ceros). A continuación, en la capa de red,
         • Para el número decimal 192, el valor que el 1 representa es 1*10^2 (1 multiplicado por 10 elevado a la segunda potencia)
           • 92 = (1 * 10^2) + (9 * 10^1) + (2 * 10^0) o 192 = (1 * 100) + (9 * 10) + (2 * 1)
   • Sistema de numeración binaria: En el sistema de numeración binaria la raíz es 2. Por lo tanto, cada posición representa aumentos en potencias de 2. En números binarios de 8 bits, las posiciones representan estas cantidades: 2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0 128 64 32 16 8 4 2 1 El sistema de numeración de base 2 solo tiene dos dígitos: 0 y 1.
   • Cada octeto está compuesto por 8 bits y cada bit tiene un valor, 0 o 1. Los cuatro grupos de 8 bits tienen el mismo conjunto de valores válidos en el rango de 0 a 255 inclusive. El valor de cada ubicación de bits, de derecha a izquierda, es 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128.
     • Determine el valor del octeto sumando los valores de las posiciones cada vez que haya un 1 binario presente. Si en esa posición hay un 0, no sume el valor. Si los 8 bits son 0, 00000000, el valor del octeto es 0. Si los 8 bits son 1, 11111111, el valor del octeto es 255 (128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1). Si los 8 bits están combinados, los valores se agregan juntos. Por ejemplo, el octeto 00100111 tiene un valor de 39 (32 + 4 + 2 + 1).
   • Para comenzar el proceso de conversión, empezaremos determinando si el número decimal es igual a o mayor que nuestro valor decimal más grande representado por el bit más significativo. En la posición más alta, se determina si el número de octeto es igual o superior a 128. Si el número de octeto es inferior a 128, se coloca un 0 en la posición de bit para el valor decimal 128 y se avanza a la posición de bit para el valor decimal 64.
   • Los bits dentro de la porción de red de la dirección deben ser idénticos para todos los dispositivos que residen en la misma red. Los bits dentro de la porción de host de la dirección deben ser únicos para identificar un host específico dentro de una red.
   • La máscara de subred se compara con la dirección IP, de izquierda a derecha, bit por bit. Los 1 en la máscara de subred representan la porción de red, los 0 representan la porción de host
   • La duración de prefijo es otra forma de expresar la máscara de subred. La duración de prefijo es la cantidad de bits establecidos en 1 en la máscara de subred. Se escribe en “notación con barras”, una “/” seguida de la cantidad de bits establecidos en 1
   • La dirección de red es una manera estándar de hacer referencia a una red. Al referirse a la dirección de red, también es posible utilizar la máscara de subred o la duración de prefijo
   • la porción de host de la primera dirección de host contiene todos bits 0 con un bit 1 que representa el bit de orden más bajo o el bit que está más a la derecha
     • La porción de host de la última dirección de host contiene todos bits 1, con un bit 0 que representa el bit de orden más bajo o el bit que está más a la derecha
   • Con una asignación estática, el administrador de red debe configurar manualmente la información de red para un host
   • En lugar de que el administrador de red asigne direcciones IP para cada estación de trabajo, es más simple que las direcciones IP se asignen automáticamente
   • Unicast: proceso por el cual se envía un paquete de un host a un host individual.
   • Broadcast: proceso por el cual se envía un paquete de un host a todos los hosts en la red.
   • Multicast: proceso por el cual se envía un paquete de un host a un grupo seleccionado de hosts, posiblemente en redes distintas.
   • Direcciones privadas Los bloques de direcciones privadas son: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0/8) 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0/12) 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)
   • Direcciones públicas: La amplia mayoría de las direcciones en el rango de host unicast IPv4 son direcciones públicas. Estas direcciones están diseñadas para ser utilizadas en los hosts de acceso público desde Internet
   • La Internet Assigned Numbers Authority (IANA) (http://www.iana.org) administra la asignación de direcciones IPv4 e IPv6
     • Estas compañías de registro se llaman registros regionales de Internet (RIR)
       • AfriNIC (African Network Information Centre), región África http://www.afrinic.net APNIC (Asia Pacific Network Information Centre), región Asia/Pacífico http://www.apnic.net ARIN (American Registry for Internet Numbers), región América del Norte http://www.arin.net LACNIC (Regional Latin-American and Caribbean IP Address Registry), América Latina y algunas islas del Caribe http://www.lacnic.net RIPE NCC (Reseaux IP Europeans), Europa, Medio Oriente y Asia Central http://www.ripe.net

2. Direcciones de red IPv6

   • IPv6 está diseñado para ser el sucesor de IPv4. IPv6 tiene un mayor espacio de direcciones de 128 bits, lo que proporciona 340 sextillones de direcciones. (Eso es el número 340 seguido de 36 ceros).
   • El agotamiento del espacio de direcciones IPv4 fue el factor que motivó la migración a IPv6. Debido al aumento de la conexión a Internet en África, Asia y otras áreas del mundo, las direcciones IPv4 ya no son suficientes para admitir este crecimiento
   • Dual-stack: como se muestra en la figura 1, la técnica dual-stack permite que IPv4 e IPv6 coexistan en la misma red. Los dispositivos dual-stack ejecutan stacks de protocolos IPv4 e IPv6 de manera simultánea.
   • Tunneling: como se muestra en la figura 2, tunneling es un método para transportar paquetes IPv6 a través de redes IPv4. El paquete IPv6 se encapsula dentro de un paquete IPV4, de manera similar a lo que sucede con otros tipos de datos.
   • Traducción: como se muestra en la figura 3, la traducción de direcciones de red 64 (NAT64) permite que los dispositivos con IPv6 habilitado se comuniquen con dispositivos con IPv4 habilitado mediante una técnica de traducción similar a la NAT para IPv4. Un paquete IPv6 se traduce en un paquete IPV4, y viceversa.
   • El método hexadecimal ("Hex") es una manera conveniente de representar valores binarios.
     • Comprensión de los bytes Dado que 8 bits (un byte) es una agrupación binaria común, los binarios 00000000 hasta 11111111 pueden representarse en valores hexadecimales como el intervalo 00 a FF
   • el formato preferido para escribir una dirección IPv6 es x:x:x:x:x:x:x:x, donde cada “x” consta de cuatro valores hexadecimales. Al hacer referencia a 8 bits de una dirección IPv4
   • La primera regla que permite reducir la notación de direcciones IPv6 es que se puede omitir cualquier 0 (cero) inicial en cualquier sección de 16 bits o hexteto. Por ejemplo: 01AB puede representarse como 1AB. 09F0 puede representarse como 9F0. 0A00 puede representarse como A00. 00AB puede representarse como AB.
   • Los dos puntos dobles (::) se pueden utilizar solamente una vez dentro de una dirección; de lo contrario, habría más de una dirección resultante posible.
   • Unicast: las direcciones IPv6 unicast identifican de forma exclusiva una interfaz en un dispositivo con IPv6 habilitado. Como se muestra en la ilustración, las direcciones IPv6 de origen deben ser direcciones unicast.
   • Multicast: las direcciones IPv6 multicast se utilizan para enviar un único paquete IPv6 a varios destinos
   • Anycast: las direcciones IPv6 anycast son direcciones IPv6 unicast que se pueden asignar a varios dispositivos. Los paquetes enviados a una dirección anycast se enrutan al dispositivo más cercano que tenga esa dirección. En este curso, no se analizan las direcciones anycast.
   • Las direcciones unicast globales son similares a las direcciones IPv4 públicas. Estas son direcciones enrutables de Internet globalmente exclusivas
     • Las direcciones link-local se utilizan para comunicarse con otros dispositivos en el mismo enlace local. Con IPv6, el término “enlace” hace referencia a una subred
       • Los hosts utilizan la dirección de loopback para enviarse paquetes a sí mismos, y esta dirección no se puede asignar a una interfaz física. Al igual que en el caso de una dirección IPv4 de loopback
   • Dirección sin especificar Una dirección sin especificar es una dirección compuesta solo por ceros representada como ::/128 o, simplemente, :: en formato comprimido. No puede asignarse a una interfaz y solo se utiliza como dirección de origen en un paquete IPv6
     • cal única Las direcciones IPv6 locales únicas tienen cierta similitud con las direcciones privadas para IPv4 definidas en RFC 1918
   • Una dirección IPv6 link-local permite que un dispositivo se comunique con otros dispositivos con IPv6 habilitado en el mismo enlace y solo en ese enlace (subred). Los paquetes con una dirección link-local de origen o de destino no se pueden enrutar más allá del enlace en el cual se originó el paquete.

3. Verificacion de conectividad

   • El protocolo ICMP está disponible tanto para IPv4 como para IPv6. El protocolo de mensajes para IPv4 es ICMPv4. ICMPv6 proporciona estos mismos servicios para IPv6, pero incluye funcionalidad adicional.
     • Los mensajes ICMP comunes a ICMPv4 y a ICMPv6 incluyen lo siguiente: Confirmación de host Destino o servicio inaccesible Tiempo superado Redireccionamiento de ruta
       • Infirmación de host Se puede utilizar un mensaje de eco de ICMP para determinar si un host está en funcionamiento. El host local envía una petición de eco de ICMP a un host. Si el host se encuentra disponible, el host de destino responde con una respuesta de eco.
         • Destino o servicio inaccesible Cuando un host o gateway recibe un paquete que no puede entregar, puede utilizar un mensaje de destino inalcanzable de ICMP para notificar al origen que el destino o el servicio es inalcanzable
           • Tiempo superado Los routers utilizan los mensajes de tiempo superado de ICMPv4 para indicar que un paquete no puede reenviarse debido a que el campo
           • Redireccionamiento de ruta Un router puede usar un mensaje de redireccionamiento de ICMP para notificar a los hosts de una red acerca de una mejor ruta disponible para un destino en particular
   • Los mensajes de solicitud y de anuncio de vecino se utilizan para lo siguiente: Resolución de direcciones Detección de direcciones duplicadas (DAD)
     • La resolución de direcciones se utiliza cuando un dispositivo en la LAN conoce la dirección IPv6 unicast de un destino, pero no conoce la dirección MAC de Ethernet. Para determinar la dirección MAC del destino
   • Ping es una utilidad de prueba que utiliza mensajes de solicitud y de respuesta de eco de ICMP para probar la conectividad entre hosts. Ping funciona tanto con IPv4 y con hosts IPv6.
     • Ping del loopback local Existen casos especiales de prueba y verificación para los cuales se puede usar el ping. Un caso es la prueba de la configuración interna de IPv4 o de IPv6 en el host local.
   • También se puede utilizar ping para probar la capacidad de un host local para comunicarse a través de una internetwork. El host local puede hacer ping a un host
     • El tiempo de ida y vuelta es el tiempo que le lleva a un paquete llegar al host remoto y el tiempo que la respuesta del host demora en regresar. Se utiliza un asterisco (*) para indicar un paquete perdido o sin respuesta.
       • Tiempo de vida (TTL) de IPv4 y Límite de saltos de IPv6 Traceroute utiliza una función del campo TTL en IPv4 y del campo Límite de saltos en IPv6 en los encabezados de capa 3, junto con el mensaje de tiempo superado de ICMP.
   • Hay tres tipos de direcciones IPv6: unicast, multicast y anycast. Una dirección IPv6 link-local permite que un dispositivo se comunique con otros dispositivos con IPv6 habilitado en el mismo enlace y solo en ese enlace (subred). Los paquetes con una dirección link-local de origen o de destino no se pueden enrutar más allá del enlace en el cual se originó el paquete. Las direcciones IPv6 link-local están en el rango de FE80::/10.