Capítulo 10 Y Capítulo 11

Capítulo 10 Y Capítulo 11

1. DHCP

   • DHCPv4
     • Tres mecanismos diferentes de asignación de direcciones para proporcionar flexibilidad al asignar las direcciones IP
       • Asignación manual: el administrador asigna una dirección IPv4 preasignada al cliente, y DHCPv4 comunica solo la dirección IPv4 al dispositivo.
       • Asignación automática: DHCPv4 asigna automáticamente una dirección IPv4 estática de forma permanente a un dispositivo y la selecciona de un conjunto de direcciones disponibles. No hay arrendamiento, y la dirección se asigna de forma permanente al dispositivo.
       • Asignación dinámica: DHCPv4 asigna dinámicamente, o arrienda, una dirección IPv4 de un conjunto de direcciones durante un período limitado elegido por el servidor o hasta que el cliente ya no necesite la dirección.
     • Funcionamiento de DHCPv4
       • Origen del arrendamiento Cuando el cliente arranca (o quiere unirse a una red), comienza un proceso de cuatro pasos para obtener un arrendamiento. Como se muestra en la figura 2, un cliente inicia el proceso con un mensaje de difusión DHCPDISCOVER con su propia dirección MAC para detectar los servidores de DHCPv4 disponibles.
       • Detección de DHCP (DHCPDISCOVER) El mensaje DHCPDISCOVER encuentra los servidores de DHCPv4 en la red. Dado que el cliente no tiene información de IPv4 válida durante el arranque, utiliza direcciones de difusión de capa 2 y de capa 3 para comunicarse con el servidor.
       • Oferta de DHCP (DHCPOFFER) Cuando el servidor de DHCPv4 recibe un mensaje DHCPDISCOVER, reserva una dirección IPv4 disponible para arrendar al cliente. El servidor también crea una entrada ARP que consta de la dirección MAC del cliente que realiza la solicitud y la dirección IPv4 arrendada del cliente.
       • Solicitud de DHCP (DHCPREQUEST) Este mensaje se utiliza tanto para el origen como para la renovación del arrendamiento. Cuando se utiliza para el origen del arrendamiento, el mensaje DHCPREQUEST sirve como notificación de aceptación vinculante al servidor seleccionado para los parámetros que ofreció y como un rechazo implícito a cualquier otro servidor que pudiera haber proporcionado una oferta vinculante al cliente.
       • Acuse de recibo de DHCP (DHCPACK) Al recibir el mensaje DHCPREQUEST, el servidor verifica la información del arrendamiento con un ping ICMP a esa dirección para asegurarse de que no esté en uso, crea una nueva entrada ARP para el arrendamiento del cliente y responde con un mensaje DHCPACK de unidifusión
       • Renovación del arrendamiento Solicitud de DHCP (DHCPREQUEST)cuando caduca el arrendamiento, el cliente envía un mensaje DHCPREQUEST directamente al servidor de DHCPv4 que ofreció la dirección IPv4 en primera instancia. Si no se recibe un mensaje DHCPACK dentro de una cantidad de tiempo especificada, el cliente transmite otro mensaje DHCPREQUEST de modo que uno de los otros servidores de DHCPv4 pueda extender el arrendamiento.
       • cuando caduca el arrendamiento, el cliente envía un mensaje DHCPREQUEST directamente al servidor de DHCPv4 que ofreció la dirección IPv4 en primera instancia. Si no se recibe un mensaje DHCPACK dentro de una cantidad de tiempo especificada, el cliente transmite otro mensaje DHCPREQUEST de modo que uno de los otros servidores de DHCPv4 pueda extender el arrendamiento.
   • SLAAC y DHCPv6
     • Mensaje de solicitud de router (RS): cuando un cliente está configurado para obtener la información de direccionamiento de forma automática mediante SLAAC, el cliente envía un mensaje RS al router. El mensaje RS se envía a la dirección IPv6 de multidifusión de todos los routers, FF02::2.
     • Mensaje de anuncio de router (RA): los routers envían mensajes RA para proporcionar información de direccionamiento a los clientes configurados para obtener sus direcciones IPv6 de forma automática. El mensaje RA incluye el prefijo y la longitud de prefijo del segmento local. Un cliente utiliza esta información para crear su propia dirección IPv6 de unidifusión global
     • Opción de SLAAC (anuncio de router solamente) Esta opción le indica al cliente que utilice la información que se incluye en el mensaje RA de manera exclusiva. Esto incluye información del prefijo, de la longitud de prefijo, del servidor DNS, de la MTU y del gateway predeterminado. No se encuentra disponible ninguna otra información de un servidor de DHCPv6.
     • Opción de DHCPv6 sin estado (anuncio de router y DHCPv6) La opción de DHCPv6 sin estado informa al cliente que utilice la información del mensaje RA para el direccionamiento, pero que hay más parámetros de configuración disponibles de un servidor de DHCPv6.
     • DHCPv6 con estado (DHCPv6 solamente) Esta opción es la más similar a DHCPv4. En este caso, el mensaje RA le informa al cliente que no utilice la información contenida en el mensaje RA. Toda la información de direccionamiento y de configuración debe obtenerse de un servidor de DHCPv6 con estado. Esto se conoce como DHCPv6 con estado, debido a que el servidor de DHCPv6 mantiene información de estado de IPv6. Esto es similar a la asignación de direcciones para IPv4 por parte de un servidor de DHCPv4.
     • Comunicaciones DHCPv6 Cuando el mensaje RA indica DHCPv6 sin estado o DHCPv6 con estado, se invoca el funcionamiento de DHCPv6. Los mensajes DHCPv6 se envían a través de UDP. Los mensajes DHCPv6 del servidor al cliente utilizan el puerto de destino UDP 546. El cliente envía mensajes DHCPv6 al servidor mediante el puerto de destino UDP 547.
     • Cliente DHCPv6 sin estado: el cliente envía un mensaje DHCPv6 INFORMATION-REQUEST al servidor de DHCPv6 en el que solicita solamente parámetros de configuración, como la dirección del servidor DNS. El cliente creó su propia dirección IPv6 mediante el uso del prefijo del mensaje RA y una ID de interfaz autogenerada aleatoriamente.
     • Cliente DHCPv6 con estado: el cliente envía un mensaje DHCPv6 REQUEST al servidor para obtener una dirección IPv6 y todos los demás parámetros de configuración del servidor.

2. Traducción de direcciones de red para IPv4

   • NAT tiene muchos usos, pero el principal es conservar las direcciones IPv4 públicas. Esto se logra al permitir que las redes utilicen direcciones IPv4 privadas internamente y al proporcionar la traducción a una dirección pública solo cuando sea necesario.
   • NAT tiene el beneficio adicional de proporcionar cierto grado de privacidad y seguridad adicional a una red, ya que oculta las direcciones IPv4 internas de las redes externas.
   • NAT incluye cuatro tipos de direcciones:
     • Dirección local interna
     • Dirección global interna
     • Dirección local externa
     • Dirección global externa
   • Al determinar qué tipo de dirección se utiliza, es importante recordar que la terminología de NAT siempre se aplica desde la perspectiva del dispositivo con la dirección traducida:
     • Dirección interna: la dirección del dispositivo que se traduce por medio de NAT.
     • Dirección externa: la dirección del dispositivo de destino.
   • NAT también usa los conceptos de local o global con relación a las direcciones:
     • Dirección local: cualquier dirección que aparece en la porción interna de la red.
     • Dirección global: cualquier dirección que aparece en la porción externa de la red.
   • Tipos de NAT
     • Traducción estática de direcciones (NAT estática): asignación de direcciones uno a uno entre una dirección local y una global.
     • Traducción dinámica de direcciones (NAT dinámica): asignación de varias direcciones a varias direcciones entre direcciones locales y globales.
     • Traducción de la dirección del puerto (PAT): asignación de varias direcciones a una dirección entre direcciones locales y globales. Este método también se conoce como “sobrecarga” (NAT con sobrecarga).
   • NAT estática
     • La NAT estática consiste en una asignación uno a uno entre direcciones locales y globales. Estas asignaciones son configuradas por el administrador de red y se mantienen constantes.
   • NAT dinámica
     • La NAT dinámica utiliza un conjunto de direcciones públicas y las asigna según el orden de llegada. Cuando un dispositivo interno solicita acceso a una red externa, la NAT dinámica asigna una dirección IPv4 pública disponible del conjunto.
   • Beneficios de NAT
     • NAT conserva el esquema de direccionamiento legalmente registrado al permitir la privatización de las intranets. NAT conserva las direcciones mediante la multiplexación de aplicaciones en el nivel de puerto. Con la NAT con sobrecarga, los hosts internos pueden compartir una única dirección IPv4 pública para todas las comunicaciones externas.
     • NAT aumenta la flexibilidad de las conexiones a la red pública. Se pueden implementar varios conjuntos y conjuntos de respaldo y de equilibrio de carga para asegurar conexiones de red pública confiables.
     • NAT proporciona coherencia a los esquemas de direccionamiento de red interna. Para cambiar el esquema de direcciones IPv4 públicas en una red que no utiliza direcciones IPv4 privadas ni NAT, se requiere redireccionar todos los hosts en la red existente. Los costos de redireccionamiento de hosts pueden ser considerables.