Direccionamiento IP

Direccionamiento IP

1. Direccionamiento permite la comunicación de datos entre hosts, independientemente de si los hosts están en la misma o en diferentes red. Los protocolos de Internet versión 4 (IPv4) y (IPv6) proporcionan direccionamiento jerárquico para los paquetes que transportan datos.

   • Diseño, implementación y gestión de un plan de direccionamiento IP efectiva asegura que las redes pueden funcionar con eficacia y eficiencia.

2. La Internet de todo (IoE)

   • La naturaleza, tráfico, transporte, trabajo en red, y la exploración del espacio dependen de intercambio de información digital

3. Las direcciones IPv4

   • Binary es un sistema de numeración que se compone de los números 0 y 1 llamados bits . Por el contrario, el sistema de numeración decimal se compone de 10 dígitos de los números 0 - 9.
     • Binary es importante para nosotros entender porque los hosts, servidores y dispositivos de red utilizan binaria de direccionamiento. IPv4 binarios, para identificar entre sí.
       • Cada dirección consiste en una cadena de 32 bits, divididas en cuatro secciones llamadas octetos . Cada octeto contiene 8 bits (1 byte) o separados por un punto.
         • Trabajar con números binarios puede ser un reto. Para facilitar, las IPv4 se expresan en notación decimal con puntos.

4. La notación posicional

   • Notación posicional significa que un dígito representa valores diferentes en función de la "posición".
     • Para convertir una IPv4 binario a su equivalente decimal con puntos, dividir la dirección IPv4 en cuatro octetos de 8 bits. A continuación, aplicar el valor de posición binaria para el primer número binario octeto y calcular en consecuencia.
       • También es necesario entender cómo convertir una dirección IPv4 con punto decimal a binario. Una herramienta útil es la tabla de valores de posición binaria.
         • La conversión entre binario y decimal puede parecer difícil al principio, pero con la práctica debería ser más fácil con el tiempo.

5. La máscara de subred

   • tres direcciones IPv4 decimal de puntos se deben configurar a la hora de asignar una configuración de IPv4 a acoger:
     • Dirección IPv4: Dirección única IPv4 del host
     • Máscara de subred: Se utiliza para identificar la porción de red / host de la dirección IPv4
       • Puerta de enlace predeterminada - Identifica la puerta de enlace local (es decir, la dirección IPv4 interfaz del router local) para alcanzar redes remotas
   • Cuando se asigna una dirección IPv4 de un dispositivo, la máscara de subred se utiliza para determinar la dirección de red en la que pertenece el dispositivo. La dirección de red representa a todos los dispositivos en la misma red.
     • Cuando se asigna una dirección IPv4 de un dispositivo, la máscara de subred se utiliza para determinar la dirección de red en la que pertenece el dispositivo. La dirección de red representa a todos los dispositivos en la misma red.

6. La longitud del prefijo

   • Expresando direcciones de red y direcciones de host con la dirección de máscara de subred decimal con puntos puede llegar a ser engorroso. Afortunadamente, hay un método abreviado alternativa de la identificación de una máscara de subred llamado la longitud del prefijo.
     • En concreto, la longitud del prefijo es el número de bits puestos a 1 en la máscara de subred. Está escrito en notación "barra", que es un "/" seguido por el número de bits puestos a 1. Por lo tanto, contar el número de bits en la máscara de subred y usarlo sobre una barra inclinada.

7. Red, host y Direcciones de transmisión

8. Asignación estática de direcciones IPv4 a un host

   • Los dispositivos se pueden asignar una dirección IP estática o dinámicamente.
     • En las redes, algunos dispositivos requieren una dirección IP fija. Por ejemplo, impresoras, servidores y dispositivos de red necesitan una dirección IP que no cambia. Por esta razón, estos dispositivos se suelen asignar direcciones IP estáticas.

9. Asignación dinámica de direcciones IPv4 a un host

   • PCs, tabletas, teléfonos inteligentes, impresoras y teléfonos IP, estos dispositivos se asignan dinámicamente direcciones IPv4 utilizando el protocolo de configuración dinámica de host (DHCP).
     • DHCP es generalmente el mejor método de asignación de direcciones IPv4 a los hosts en redes grandes. Un beneficio adicional de DHCP es la dirección no está asignado permanentemente a un host, pero sólo se "arrendado" por un período de tiempo. Si el host se apaga o retirado de la red, la dirección se devuelve a la piscina para su reutilización. Esta característica es especialmente útil para los usuarios móviles que van y vienen en una red.

10. Comunicación IPv4

    • Un host correctamente conectado a una red puede comunicarse con otros dispositivos en una de tres maneras:
      • Unicast - El proceso de envío de un paquete de un host a un host individual
        • Broadcast - El proceso de envío de un paquete de un host a todos los nodos de la red
          • Multicast - El proceso de envío de un paquete de un host a un grupo seleccionado de hosts, posiblemente en diferentes redes
            • Estos tres tipos de comunicación se utilizan para diferentes propósitos en las redes de datos. En los tres casos, la dirección IPv4 del host de origen se sitúa en la cabecera del paquete como la dirección de origen.

11. Transmisión unicast

    • comunicaciones unicast se utiliza para la comunicación normal en host-a-host, tanto en un entorno cliente / servidor y una red peer-to-peer. paquetes unicast utilizan la dirección del dispositivo de destino como la dirección de destino y se pueden pasar por una interconexión de redes.
      • Reproducir la animación para ver un ejemplo de la transmisión de unidifusión.
        • En una red IPv4, la dirección unicast se aplica a un dispositivo final se conoce como la dirección de host. Para la comunicación de unidifusión, las direcciones asignadas a los dos dispositivos finales se utilizan como las direcciones IPv4 de origen y destino. Durante el proceso de encapsulación, el host de origen utiliza su dirección IPv4 como dirección de origen y la dirección IPv4 del host de destino como la dirección de destino. Independientemente de si el destino especificado un paquete como un unicast, broadcast o multicast; la dirección de origen de cualquier paquete es siempre la dirección de unidifusión del host de origen.

12. Transmisión de multidifusión

    • El tráfico de difusión se utiliza para enviar paquetes a todos los nodos de la red utilizando la dirección de difusión de la red.
      • Muchos protocolos de red, como DHCP, utilizan transmisiones. Cuando un host recibe un paquete enviado a la dirección de difusión de la red, el host procesa el paquete, ya que sería un paquete dirigido a su dirección unicast.
        • Difusión puede ser dirigido o limitada.
          • Cuando se transmite un paquete, utiliza recursos de la red y hace que cada host receptor en la red para procesar el paquete. Por lo tanto, el tráfico de difusión debe limitarse de manera que no afecta negativamente al rendimiento de la red o dispositivos. Debido a que los routers separan dominios de difusión, redes subdivisorias pueden mejorar el rendimiento de la red al eliminar el tráfico de difusión excesivo.

13. transmisión por multidifusión

    • la transmisión de multidifusión reduce el tráfico al permitir que un host para enviar un solo paquete a un conjunto seleccionado de hosts que se suscriben a un grupo de multidifusión.
      • Anfitriones que reciben datos de multidifusión particular son llamados clientes de multidifusión. Los clientes de multidifusión utilizan los servicios solicitados por un programa cliente para suscribirse al grupo de multidifusión. Cada grupo de multidifusión está representado por una única dirección de destino multicast IPv4. Cuando un host IPv4 se suscribe a un grupo de multidifusión, los paquetes de los procesos de acogida dirigidas a esta dirección de multidifusión, y los paquetes dirigidos a la dirección unicast asignada de forma única. La animación demuestra la aceptación de los clientes paquetes de multidifusión.

14. La necesidad de IPv6

    • IPv6 está diseñado para ser el sucesor de IPv4. IPv6 tiene un espacio más grande de direcciones de 128 bits, que prevé 340 direcciones undecillones. (Ese es el número 340, seguida de 36 ceros.) Sin embargo, IPv6 es más que simplemente direcciones más grandes. Cuando el IETF comenzó su desarrollo de un sucesor de IPv4, se aprovechó la oportunidad para corregir las limitaciones de IPv4 e incluye mejoras adicionales. Un ejemplo es el Protocolo de mensajes de control de Internet versión 6 (ICMPv6), que incluye la resolución de direcciones y la dirección de la configuración automática no se encuentra en ICMP para IPv4 (ICMPv4). ICMPv4 y ICMPv6 se discutirán más adelante en este capítulo.

15. IPv4 e IPv6 Coexistencia

    • En el futuro previsible, IPv4 e IPv6 coexistirán. Se espera que la transición a tomar años. El IETF ha creado diversos protocolos y herramientas para ayudar a los administradores de red a migrar sus redes a IPv6. Las técnicas de migración se pueden dividir en tres categorías:
      • Dual Stack: doble pila permite IPv4 e IPv6 para coexistir en el mismo segmento de red. dispositivos de doble pila se ejecutan los protocolos IPv4 e IPv6 pilas de protocolo al mismo tiempo.
        • Tunneling: tunelización es un método de transporte de un paquete IPv6 en una red IPv4. El paquete IPv6 se encapsula dentro de un paquete IPv4, similar a otros tipos de datos.
          • Traducción - Como se muestra en la Figura 3, traducción de direcciones de red 64 (NAT64) permite que los dispositivos IPv6 habilitado para comunicarse con dispositivos compatibles con IPv4 utilizando una técnica similar a la traducción NAT para IPv4. Un paquete IPv6 se traduce en un paquete IPv4 y viceversa.

16. Representación de la dirección IPv6

    • Las direcciones IPv6 son de 128 bits de longitud y se escribe como una cadena de valores hexadecimales. Cada 4 bits está representado por un solo dígito hexadecimal; para un total de 32 valores hexadecimales. Las direcciones IPv6 no distinguen entre mayúsculas y minúsculas y pueden estar escritas en minúsculas o en mayúsculas.

17. Regla 1 - Omite 0s principales

    • La primera regla para ayudar a reducir la notación de direcciones IPv6 es omitir cualquier 0s principales (ceros) en cualquier sección de 16 bits o hextet. Por ejemplo:
      • 01AB se puede representar como 1AB
        • 09F0 se puede representar como 9F0
          • 0A00 se puede representar como A00
            • 00AB se puede representar como AB
              • Esta regla sólo se aplica a 0s principales, NO a 0s de arrastre, de lo contrario la dirección sería ambiguo. Por ejemplo, el hextet "ABC" podría ser "0ABC" o "ABC0", pero éstos no representan el mismo valor.
    • Regla 2 - 0 omitir toda Segmentos
      • La segunda regla para ayudar a reducir la notación de direcciones IPv6 es que un doble de dos puntos (:) puede reemplazar cualquier cadena única, contiguo de uno o más segmentos de 16 bits (hextets) que consta de todos 0s.

18. Tipos de direcciones IPv6

    • Unicast - Una dirección IPv6 unicast identifica de forma exclusiva una interfaz en un dispositivo habilitado para IPv6. una dirección IPv6 de origen debe ser una dirección unicast.
      • Multicast - Una dirección de multidifusión IPv6 se utiliza para enviar un paquete IPv6 a varios destinos.
        • Anycast - Una dirección IPv6 anycast es cualquier dirección unicast IPv6 que se puede asignar a varios dispositivos. Un paquete enviado a una dirección anycast se enruta al dispositivo más cercano que tenga esa dirección. Las direcciones anycast están más allá del alcance de este curso.
          • A diferencia de IPv4, IPv6 no tiene una dirección de difusión. Sin embargo, existe una dirección de multidifusión de todos los nodos IPv6 que esencialmente da el mismo resultado.

19. Prefijo IPv6 Longitud

    • IPv6 utiliza la longitud de prefijo para representar la parte de prefijo de la dirección. IPv6 no usa la notación decimal con puntos máscara de subred. La longitud de prefijo se utiliza para indicar la parte de red de una dirección IPv6 utilizando la longitud de la dirección / prefijo IPv6.

20. Las direcciones IPv6 Unicast

    • Una dirección IPv6 unicast identifica de forma exclusiva una interfaz en un dispositivo habilitado para IPv6. Un paquete enviado a una dirección unicast es recibido por la interfaz que tiene asignada esa dirección. Al igual que en IPv4, una dirección IPv6 de origen debe ser una dirección unicast. La dirección IPv6 de destino puede ser un unicast o una dirección de multidifusión.
      • unidifusión global Una dirección de unidifusión global es similar a una dirección IPv4 pública. Estos son globalmente único, direcciones enrutables Internet. direcciones unicast globales se pueden configurar de forma estática o dinámicamente asignados.
        • Las direcciones de enlace local, se utilizan para comunicarse con otros dispositivos en el mismo enlace local. Con IPv6, el enlace término se refiere a una subred. Las direcciones de enlace local, se limitan a un solo enlace. Su singularidad única debe ser confirmada en ese enlace, porque no son enrutables más allá del enlace. En otras palabras, los enrutadores no dirigirán los paquetes con una fuente local de enlace o la dirección de destino.
          • único locales Otro tipo de dirección unicast es la dirección unicast local única. IPv6 las direcciones locales únicas tienen cierta similitud con RFC 1918 direcciones privadas para IPv4, pero hay diferencias significativas. direcciones locales únicos se utilizan para el direccionamiento local dentro de un sitio o entre un número limitado de sitios. Estas direcciones no deben ser enrutable en el IPv6 global y no deben ser traducida a una dirección IPv6 global. direcciones locales únicas están en el rango de FC00 :: / 7 para FDFF :: / 7.

21. Las direcciones IPv6 unicast de enlace local

    • Si una dirección de enlace local no está configurado manualmente en una interfaz, el dispositivo creará automáticamente su cuenta sin comunicarse con un servidor DHCP. anfitriones habilitados para IPv6 creen una dirección de enlace local IPv6, incluso si el dispositivo no se ha asignado una dirección IPv6 de unidifusión global. Esto permite que los dispositivos se comuniquen con otros dispositivos habilitados para IPv6 en la misma subred IPv6 habilitado. Esto incluye la comunicación con la puerta de enlace predeterminada (enrutador).

22. Estructura de una dirección IPv6 Unicast Globales

    • IPv6 direcciones globales unicast son globalmente único y puede enrutar a través de Internet IPv6. Estas direcciones son equivalentes a las direcciones IPv4 públicas. El Comité de Internet para Nombres y Números Asignados (ICANN), el operador de la IANA, asigna bloques de direcciones IPv6 a los cinco RIR. Actualmente, solamente las direcciones unicast globales con los tres primeros bits de 001 ó 2000 :: están siendo asignados / 3. Esto es sólo 1/8 de espacio de direcciones IPv6 disponible total, excluyendo sólo una muy pequeña parte de otros tipos de direcciones unicast y multicast.

23. Configuración estática de una dirección global de unidifusión

    • Configuración del router La mayoría de los comandos de configuración y verificación de IPv6 en el Cisco IOS son similares a sus contrapartes IPv4. En muchos casos, la única diferencia es el uso de IPv6 en lugar de IP dentro de los comandos. El comando para configurar una dirección global de unidifusión IPv6 en una interfaz es la dirección IPv6 IPv6 dirección / prefijo de longitud.
      • Host Configuration Configuración manual de la dirección IPv6 en un host es similar a la configuración de una dirección IPv4.

24. Configuración Dinámica - SLAAC

    • Configuración automática de direcciones sin estado (SLAAC) es un método que permite a un dispositivo para obtener su prefijo, longitud de prefijo, dirección de puerta de enlace predeterminada, y otra información de un enrutador IPv6 sin el uso de un servidor DHCPv6. Usando SLAAC, dispositivos se basan en los mensajes del router local ICMPv6 de anuncio de enrutador (RA) para obtener la información necesaria.

25. Configuración Dinámica - DHCPv6

    • La dirección de puerta de enlace predeterminada sólo se puede obtener de forma dinámica a partir del mensaje RA. El servidor DHCPv6 con o sin estado no proporciona la dirección de puerta de enlace predeterminada.

26. EUI-64 Proceso y generada aleatoriamente

    • EUI-64 Proceso IEEE define el Extended Unique Identifier (EUI) o proceso EUI-64 modificado. Este proceso utiliza la dirección de 48 bits Ethernet MAC de un cliente, y se inserta otro 16 bits en el medio de la dirección MAC de 48 bits para crear un ID de interfaz de 64 bits.

27. Las direcciones locales de vínculo dinámico

    • Para que sea más fácil de reconocer y recordar estas direcciones en los routers, es común para configurar estáticamente direcciones locales de vínculo IPv6 en los routers.

28. De enlace local estática de direcciones

    • Configuración de la dirección de enlace local ofrece de forma manual la capacidad de crear una dirección que es reconocible y fácil de recordar.

29. ICMPv4 y ICMPv6

    • ICMP está disponible tanto para IPv4 e IPv6. ICMPv4 es el protocolo de mensajería para IPv4. ICMPv6 proporciona estos mismos servicios para IPv6, sino que incluye una funcionalidad adicional. En este supuesto, el término ICMP se utiliza para referirse tanto a ICMPv4 y ICMPv6.

30. Solicitud de enrutador de ICMPv6 y mensajes de anuncio de enrutador

    • ICMPv6 incluye cuatro nuevos protocolos como parte de la Neighbor Discovery Protocol (ND o NDP). Mensajería entre un router IPv6 y un dispositivo de IPv6: Solicitud de enrutador (RS) mensaje Anuncio de enrutador de mensajes (RA) Mensajería entre dispositivos IPv6: mensaje de solicitud de vecino Vecino mensaje de Publicidad

31. Ping - Prueba de la Pila local

    • Ping es una utilidad de prueba que utiliza solicitud de eco ICMP de eco y respuesta de mensajes para probar la conectividad entre los hosts. Ping funciona tanto con ordenadores IPv4 e IPv6.

32. Ping - Pruebas de conectividad a la LAN local

    • Para esta prueba, la dirección de puerta de enlace se utiliza con mayor frecuencia debido a que el router es normalmente siempre operativa. Si la dirección de puerta de enlace no responde, un ping se puede enviar a la dirección IP del otro ordenador de la red local que se sabe que es operativa.

33. Ping - Pruebas de conectividad a distancia

    • Si este ping tiene éxito, la operación de un pedazo grande de la red interna puede ser verificada. Un ping con éxito a través de la interconexión de redes confirma la comunicación en la red local, el funcionamiento del router que sirve como puerta de entrada, y el funcionamiento de todos los demás routers que podrían estar en el camino entre la red local y la red del host remoto.

34. Traceroute - Comprobación de la ruta

    • Ping se utiliza para probar la conectividad entre dos hosts, pero no proporciona información sobre los detalles de los dispositivos entre los anfitriones. Traceroute (tracert) es una utilidad que genera una lista de saltos que se alcanzaron con éxito a lo largo del camino. Esta lista puede proporcionar una verificación importante y solución de problemas. Si los datos llegan al destino, a continuación, la traza muestra el interfaz de cada router en el camino entre los anfitriones. Si los datos de falla en algún tramo a lo largo del camino, y la dirección de la última router que respondió a la traza puede proporcionar una indicación de dónde se encuentran las restricciones de problemas o de seguridad.

35. Las direcciones IP son jerárquicas con porciones de la red, de subred y de host. Una dirección IP puede representar una red completa, un host específico, o la dirección de difusión de la red.

    • anfitriones IPv4 pueden comunicarse uno de tres maneras diferentes: unicast, broadcast o multicast.

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