capítulo 8 de ccna 1 versión 5 de cisco

7/21/2019 Captulo 8 de CCNA 1 versin 5 de CISCO

1/73

CCNA Routing and Switching. Introduction to Networks

378

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.0.1.1 Introduccin

El direccionamiento es una funcin clave de los protocolos de capa de red que permite la comunicacin dedatos entre hosts, independientemente de si los hosts se encuentran en la misma red o en redes diferentes.Tanto el protocolo de Internet versin 4 (IPv4) como el protocolo de Internet versin 6 (IPv6) proporcionandireccionamiento jerrquico para los paquetes que transportan datos.

El diseo, la implementacin y la administracin de un plan de direccionamiento IP eficaz asegura que lasredes puedan operar de manera eficaz y eficiente.

En este captulo, se examina detalladamente la estructura de las direcciones IP y su aplicacin en laconstruccin y la puesta a prueba de redes y subredes IP.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.0.1.2 Actividad: Internet de todo (IdT)Internet de todo (IdT)

Si la naturaleza, el trfico, el transporte, las redes y la exploracin espacial dependen del intercambio deinformacin digital, de qu forma se identifica dicha informacin de origen a destino?

En esta actividad, comenzar a pensar no solo en lo que se identificar en el mundo de IdT, sino tambin en

cmo se direccionarn todos esos aspectos en ese mundo. Lea el blog o la fuente de noticias proporcionada por John Chambers con respecto a Internet de todo

(IdT) http://blogs.cisco.com/news/internet-of-everything-2. Vea el video que se encuentra en la mitad dela pgina.

A continuacin, vaya a la pgina principal de IdT:http://www.cisco.com/web/tomorrow-starts-here/index.html. Haga clic en una categora que le interese.

Vea el video, el blog o el .pdf que pertenece a la categora de IdT de inters. Escriba cinco preguntas o comentarios sobre lo que vio o ley, y comprtalos con la clase.


2/73


379

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.1.1 Notacin binaria

Para comprender el funcionamiento de los dispositivos en una red, debemos observar las direcciones y otrosdatos de la misma manera en que lo hacen los dispositivos: en notacin binaria.

La notacin binaria es una representacin de la informacin mediante unos y ceros solamente. Las PC secomunican mediante datos binarios. Los datos binarios se pueden utilizar para representar muchas formas

distintas de datos. Por ejemplo, al pulsar letras en un teclado, esas letras aparecen en la pantalla de unamanera que el usuario puede leer y comprender. Sin embargo, la PC traduce cada letra a una serie de dgitosbinarios para su almacenamiento y transporte. Para traducir esas letras, la PC utiliza el CdigoEstadounidense Estndar para el Intercambio de Informacin (ASCII).

Mediante ASCII, la letra A se representa en forma de bit como 01000001, mientras que la a minscula se

representa en forma de bit como 01100001. Utilice el traductorde ASCII en la figura 1 para convertir loscaracteres ASCII al sistema binario.

Si bien, por lo general, las personas no deben preocuparse por la conversin binaria de letras, es necesariocomprender el uso del sistema binario para el direccionamiento IP. Cada dispositivo en una red se debe

identificar de forma exclusiva mediante una direccin binaria. En redes IPv4, esta direccin se representamediante una cadena de 32 bits (unos y ceros). A continuacin, en la capa de red, los paquetes incluyen estainformacin de identificacin nica para los sistemas de origen y de destino. Por lo tanto, en una red IPv4,cada paquete incluye una direccin de origen de 32 bits y una direccin de destino de 32 bits en elencabezado de capa 3.

Para la mayora de las personas, una cadena de 32 bits es difcil de interpretar e incluso ms difcil derecordar. Por este motivo, representamos las direcciones IPv4 mediante el formato decimal punteado en lugardel binario.

Esto significa que vemos a cada byte (octeto) como nmero decimal en el rango de 0 a 255. Para entendercmo funciona esto, es necesario tener aptitudes para la conversin de sistema binario a decimal.

Notacin de posicin

Aprender a convertir el sistema binario a decimal requiere el conocimiento de los fundamentos matemticosde un sistema de numeracin denominado notacin de posicin. Notacin de posicin significa que un dgito

representa diferentes valores segn la posicin que ocupa. En un sistema de notacin de posicin, la basenumrica se denomina raz. En el sistema de base 10, la raz es 10. En el sistema binario, se utiliza una raz

de 2. Los trminos raz y base se pueden utilizar de manera indistinta. Ms especficamente, el valor que

un dgito representa es el valor multiplicado por la potencia de la base o raz representado por la posicin queel dgito ocupa. Algunos ejemplo ayudarn a aclarar cmo funciona este sistema.


3/73


380

Para el nmero decimal 192, el valor que el 1 representa es 1*10^2 (1 multiplicado por 10 elevado a lasegunda potencia). El 1 se encuentra en lo que comnmente llamamos la posicin "100". La notacin deposicin se refiere a esta posicin como posicin base^2 porque la base o raz es 10 y la potencia es 2. El 9representa 9*10^1 (9 multiplicado por 10 elevado a la primera potencia). En la figura 2, se muestra la notacinde posicin para el nmero decimal 192.

Usando la notacin de posicin en el sistema de numeracin con base 10, 192 representa:

192 = (1 * 10^2) + (9 * 10^1) + (2 * 10^0)

o

192 = (1 * 100) + (9 * 10) + (2 * 1)

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.1.2 Sistema de numeracin binario

En IPv4, las direcciones son nmeros binarios de 32 bits. Sin embargo, para facilitar el uso por parte de laspersonas, los patrones binarios que representan direcciones IPv4 se expresan en formato decimal punteado.Esto primero se logra separando cada byte (8 bits) del patrn binario de 32 bits, llamado octeto, con un

punto. Se le llama octeto debido a que cada nmero decimal representa un byte u 8 bits.

La direccin binaria:

11000000 10101000 00001010 00001010

se expresa como decimal punteada de la siguiente manera:

192.168.10.10

En la figura 1, seleccione cada botn para ver cmo se representa la direccin binaria de 32 bits en octetosdecimales punteados.

Pero de qu forma se determinan los equivalentes decimales reales?


4/73


381

Sistema de numeracin binaria

En el sistema de numeracin binaria la raz es 2. Por lo tanto, cada posicin representa aumentos enpotencias de 2. En nmeros 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 numeracin de base 2 solo tiene dos dgitos: 0 y 1.

Cuando se interpreta un byte como un nmero decimal, se obtiene la cantidad que esa posicin representa siel dgito es 1, y no se obtiene la cantidad si el dgito es 0, como se muestra en la figura 1.

En la f igura 2, se ilustra la representacin del nmero decimal 192 en sistema binario. Un 1 en unadeterminada posicin significa que se agrega ese valor al total. Un 0 significa que no se agrega ese valor. El

nmero binario 11000000 tiene un 1 en la posicin 2^7 (valor decimal 128) y un 1 en la posicin 2^6 (valordecimal 64). Los bits restantes son todos 0, de modo que no se agregan los valores decimalescorrespondientes. El resultado de agregar 128 + 64 es 192, el equivalente decimal de 11000000.

A continuacin, se proporcionan dos ejemplos ms:

Ejemplo 1: un octeto compuesto solo por unos, 11111111

Un 1 en cada posicin significa que sumamos el valor para esa posicin al total. Todos 1 significa que seincluyen los valores de cada posicin en el total; por lo tanto, el valor de todos 1 en un octeto es 255.

128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255

Ejemplo 2: un octeto compuesto solo por ceros, 00000000

Un 0 en cada posicin indica que no se incluye el valor para esa posicin en el total. Un 0 en cada posicinproduce un total de 0.

0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 = 0

Una combinacin distinta de unos y ceros arroja un valor decimal diferente.


5/73


382

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.1.3 Conversin de una direccin binaria a decimal

Cada octeto est 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 vlidos en el rango de 0 a 255 inclusive. El valor de cada ubicacin de bits, dederecha a izquierda, es 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128.


6/73


383

Determine el valor del octeto sumando los valores de las posiciones cada vez que haya un 1 binario presente.

Si en esa posicin 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 estn combinados, los valores se agregan juntos. Por ejemplo, el octeto 00100111 tiene unvalor de 39 (32 + 4 + 2 + 1).

Por lo tanto, el valor de cada uno de los cuatro octetos puede ir de 0 a un mximo de 255.

Utilizando la direccin IPv4 de 32 bits 11000000101010000000101000001010, convierta la representacin

binaria en decimal punteada mediante los siguientes pasos:

Paso 1. Divida los 32 bits en 4 octetos.

Paso 2. Convierta cada octeto a decimal.

Paso 3. Agregue un "punto" entre cada decimal.

Haga clic en Reproducir en la ilustracin para ver cmo se convierte una direccin binaria en decimalpunteada.


7/73


384

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.1.5 Conversin de decimal en binario

Adems de poder convertir de sistema binario a decimal, tambin es necesario comprender cmo convertir dedecimal a binario.

Dado que representamos las direcciones IPv4 mediante el formato decimal punteado, solo es necesarioanalizar el proceso de conversin de valores binarios de 8 bits a valores decimales de 0 a 255 para cada

octeto en una direccin IPv4.

Para comenzar el proceso de conversin, empezaremos determinando si el nmero decimal es igual a omayor que nuestro valor decimal ms grande representado por el bit ms significativo. En la posicin ms alta,se determina si el nmero de octeto es igual o superior a 128. Si el nmero de octeto es inferior a 128, secoloca un 0 en la posicin de bit para el valor decimal 128 y se avanza a la posicin de bit para el valordecimal 64.

Si el nmero de octeto en la posicin de bit para el valor decimal 128 es mayor o igual que 128, se coloca un 1en la posicin de bit para el valor decimal 128 y se resta 128 del nmero de octeto que se est convirtiendo. Acontinuacin, comparamos el resto de esta operacin con el siguiente valor ms pequeo, 64. Continuamoseste proceso para todas las posiciones de bits restantes.

Haga clic en las figuras 1 a 6 para ver el proceso de conversin de 168 al equivalente binario de 10101000.


8/73


385

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.1.6 Conversin de decimal en binario (cont.)

Siga los pasos de conversin que se detallan en las ilustraciones para ver cmo se convierte una direccin IPa binaria.

Figura 1: Convertir 192 a binario




Figura 5: Combinar los octetos convertidos comenzando con el primer octeto


9/73


386


10/73


387

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.2.1 Porcin de red y porcin de host de una direccinIPv4

Es importante entender la notacin binaria para determinar si dos hosts estn en la misma red. Recuerde queuna direccin IP es una direccin jerrquica que consta de dos partes: una porcin de red y una porcin de

host. Pero al determinar la porcin de red en comparacin con la porcin de host, es necesario analizar elstream de 32 bits, y no el valor decimal. Dentro del stream de 32 bits, una parte de los bits constituye la red yuna porcin de los bits constituye el host.

Los bits dentro de la porcin de red de la direccin deben ser idnticos para todos los dispositivos que residenen la misma red. Los bits dentro de la porcin de host de la direccin deben ser nicos para identificar un hostespecfico dentro de una red. Independientemente de si los nmeros decimales entre dos direcciones IPv4coinciden, si dos hosts tienen el mismo patrn de bits en la porcin de red especificada del stream de 32 bits,esos dos hosts residen en la misma red.

Pero cmo saben los hosts qu porcin de los 32 bits es red y qu porcin es host? Esa tarea le

corresponde a la mscara de subred.

Cuando se configura un host IP, se asigna una mscara de subred junto con una direccin IP. Como sucedecon la direccin IP, la mscara de subred tiene una longitud de 32 bits. La mscara de subred identifica quparte de la direccin IP corresponde a la red y cul al host.

La mscara de subred se compara con la direccin IP, de izquierda a derecha, bit por bit. Los 1 en la mscarade subred representan la porcin de red, los 0 representan la porcin de host. Como se muestra en la figura 1,la mscara de subred se crea al colocar un 1 binario en cada posicin de bit que representa la porcin de redy un 0 binario en cada posicin de bit que representa la porcin de host. Se debe tener en cuenta que la

mscara de subred no contiene en efecto la porcin de red o de host de una direccin IPv4, sino quesimplemente le dice a la PC dnde buscar estas porciones en una direccin IPv4 dada.

Como sucede con las direcciones IPv4, la mscara de subred se representa en formato decimal punteado porcuestiones de facilidad de uso. La mscara de subred se configura en un dispositivo host, junto con ladireccin IPv4, y es necesaria para que el host pueda determinar a qu red pertenece. En la figura 2, semuestran las mscaras de subred vlidas para un octeto IPv4.


11/73


388

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.2.2 Anlisis de la duracin de prefijoPrefijos de red

La duracin de prefijo es otra forma de expresar la mscara de subred. La duracin de prefijo es la cantidadde bits establecidos en 1 en la mscara de subred. Se escribe en notacin con barras, una / seguida de la

cantidad de bits establecidos en 1. Por ejemplo, si la mscara de subred es 255.255.255.0, hay 24 bitsestablecidos en 1 en la versin binaria de la mscara de subred, de modo que la duracin de prefijo es 24 bitso /24. El prefijo y la mscara de subred son diferentes formas de representar lo mismo, la porcin de red deuna direccin.

No siempre se asigna un prefijo /24 a las redes. El prefijo asignado puede variar de acuerdo con la cantidadde hosts de la red. Tener un nmero de prefijo diferente cambia el rango de host y la direccin de broadcast

para cada red.

En las ilustraciones, se muestran distintos prefijos que utilizan la misma direccin 10.1.1.0. En la figura 1, seilustran los prefijos /24 a /26. En la figura 2, se ilustran los prefijos /27 a /28.

Observe que la direccin de red puede permanecer igual, pero el rango de host y la direccin de broadcastson diferentes para las diferentes duraciones de prefijos. En las ilustraciones, puede ver que la cantidad dehosts que se pueden direccionar en la red tambin cambia.


12/73


389

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.2.3 Direcciones de red, de host y de broadcast IPv4

Hay tres tipos de direcciones dentro del rango de direcciones de cada red IPv4:

Direccin de red

Direccin de host Direccin de broadcast

Direccin de red

La direccin de red es una manera estndar de hacer referencia a una red. Al referirse a la direccin de red,tambin es posible utilizar la mscara de subred o la duracin de prefijo. Por ejemplo, la red que se muestraen la figura 1 podra indicarse como la red 10.1.1.0, la red 10.1.1.0 255.255.255.0 o la red 10.1.1.0/24. Todoslos hosts en la red 10.1.1.0/24 tendrn los mismos bits de porcin de red.

Como se muestra en la figura 2, dentro del rango de direcciones IPv4 de una red, la primera direccin sereserva para la direccin de red. Esta direccin tiene un 0 para cada bit de host en la porcin de host de ladireccin. Todos los hosts dentro de la red comparten la misma direccin de red.

Direccin de host

Cada dispositivo final requiere una direccin nica para comunicarse en la red. En direcciones IPv4, losvalores entre la direccin de red y la direccin de broadcast se pueden asignar a los dispositivos finales enuna red. Como se muestra en la figura 3, esta direccin tiene cualquier combinacin de bits 0 y bits 1 en laporcin de host de la direccin, pero no puede contener todos bits 0 o todos bits 1.

Direccin de broadcast

La direccin de broadcast IPv4 es una direccin especial para cada red que permite la comunicacin a todoslos host en esa red. Para enviar datos a todos los hosts en una red a la vez, un host puede enviar un nico


13/73


390

paquete dirigido a la direccin de broadcast de la red, y cada host en la red que recibe este paquete procesasu contenido.

La direccin de broadcast utiliza la direccin ms alta en el rango de la red. sta es la direccin en la cual losbits de la porcin de host son todos 1. Todos 1 en un octeto en forma binaria es igual al nmero 255 en formadecimal. Por lo tanto, como se muestra en la figura 4, para la red 10.1.1.0/24, en la cual se utiliza el ltimoocteto para la porcin de host, la direccin de broadcast sera 10.1.1.255. Observe que la porcin de host nosiempre es un octeto entero. A esta direccin se la conoce como broadcast dirigido.


14/73


391

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.2.4 Primera y ltima direccin de host

Para asegurarse de que a todos los hosts en una red se les asigne una direccin IP nica dentro de ese rangode red, es importante identificar la primera y la ltima direccin de host. Se pueden asignar direcciones IPdentro de este rango a los hosts dentro de una red.

Primera direccin de host

Como se observa en la figura 1, la porcin de host de la primera direccin de host contiene todos bits 0 con unbit 1 que representa el bit de orden ms bajo o el bit que est ms a la derecha. Esta direccin es siempre unnmero mayor que la direccin de red. En este ejemplo, la primera direccin de host en la red 10.1.1.0/24 es10.1.1.1. En muchos esquemas de direccionamiento, es comn utilizar la primera direccin de host del routero la direccin de gateway predeterminado.

ltima direccin de host

La porcin de host de la ltima direccin de host contiene todos bits 1, con un bit 0 que representa el bit deorden ms bajo o el bit que est ms a la derecha. Esta direccin es siempre una menos que la direccin debroadcast. Como se observa en la figura 2, la ltima direccin de host en la red 10.1.1.0/24 es 10.1.1.254.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.2.5 Operacin AND bit a bit

Cuando se asigna una direccin IPv4 a un dispositivo, ese dispositivo utiliza la mscara de subred paradeterminar a qu direccin de red pertenece. La direccin de red es la direccin que representa todos losdispositivos en la misma red.

Al enviar datos de red, el dispositivo utiliza esta informacin para determinar si puede enviar paqueteslocalmente o si debe enviarlos a un gateway predeterminado para la entrega remota. Cuando un host enva un

paquete, compara la porcin de red de su propia direccin IP con la porcin de red de la direccin IP dedestino, sobre la base de las mscaras de subred.


15/73


392

Si los bits de la red coinciden, tanto el host de origen como el de destino se encuentran en la misma red, y elpaquete puede ser enviado localmente. Si no coinciden, el host emisor reenva el paquete al gatewaypredeterminado para que se enve a otra red.

La operacin AND

AND es una de las tres operaciones binarias bsicas que se utilizan en la lgica digital. Las otras dos son ORy NOT.

Mientras que las tres se usan en redes de datos, AND se usa para determinar la direccin de red. Por lo tanto,slo se tratar aqu la lgica AND. La lgica AND es la comparacin de dos bits que produce los siguientesresultados:

1 AND 1 = 1 (figura 1)




Se aplica la lgica AND a la direccin de host IPv4, bit a bit, con su mscara de subred, para determinar ladireccin de red a la cual se asocia el host. Cuando se aplica esta lgica AND bit a bit entre la direccin y lamscara de subred, el resultado que se produce es la direccin de red.


16/73


393

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.2.6 Importancia de la operacin AND

Si se aplica la lgica AND a cualquier bit de la direccin con valor de bit de 1 de la mscara de subred, dacomo resultado el valor de bit original de la direccin. Entonces, un 0 (de la direccin IPv4) AND 1 (de lamscara de subred) es 0. Un 1 (de la direccin IPv4) AND 1 (de la mscara de subred) es 1. Por lo tanto, elresultado de la aplicacin de AND con un 0 en cualquier caso es 0. Estas propiedades de la operacin ANDse utilizan con la mscara de subred para enmascarar los bits de host de una direccin IPv4. Se aplica la

lgica AND a cada bit de la direccin con el bit de mscara de subred correspondiente.

Debido a que todos los bits de la mscara de subred que representan bits de host son 0, la porcin de host dela direccin de red resultante est formada por todos 0. Recuerde que una direccin IPv4 con todos 0 en laporcin de host representa la direccin de red.

Asimismo, todos los bits de la mscara de subred que indican la porcin de red son 1. Cuando se aplica lalgica AND a cada uno de estos 1 con el bit correspondiente de la direccin, los bits resultantes son idnticosa los bits de la direccin original.

Como se muestra en la ilustracin, los bits 1 en la mscara de subred hacen que la porcin de red de ladireccin de red tenga los mismos bits que la porcin de red del host. La porcin de host de la direccin de redda como resultado todos 0.

En una direccin IP dada y su subred, se puede utilizar la operacin AND para determinar a qu subredpertenece la direccin, as como qu otras direcciones pertenecen a la misma subred. Se debe tener en


17/73


394

cuenta que si dos direcciones estn en la misma red o subred, se considera que son locales una respecto dela otra y, por consiguiente, pueden comunicarse directamente entre s. Las direcciones que no se encuentranen la misma red o subred se consideran remotas respecto de s y, por lo tanto, deben tener un dispositivo decapa 3 (como un router o un switch de capa 3) entre ellas para comunicarse.

En la verificacin o resolucin de problemas de red, con frecuencia es necesario determinar si dos hosts seencuentran en la misma red local. Es necesario tomar esta determinacin desde el punto de vista de losdispositivos de red. Debido a una configuracin incorrecta, un host puede encontrarse en una red que no erala planificada. Esto puede hacer que el funcionamiento parezca irregular, a menos que se realice eldiagnstico mediante el anlisis de los procesos de aplicacin de AND utilizados por el host.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.3.1 Asignacin de una direccin IPv4 esttica a un hostDirecciones para dispositivos de usuario

En la mayora de las redes de datos, la mayor poblacin de hosts incluye dispositivos finales, como PC, tabletPC, smartphones, impresoras y telfonos IP. Debido a que esta poblacin representa la mayor cantidad dedispositivos en una red, debe asignarse la mayor cantidad de direcciones a estos hosts. A estos hosts se lesasignan direcciones IP del rango de direcciones disponibles en la red. Estas direcciones IP pueden asignarsede manera esttica o dinmica.

Asignacin esttica

Con una asignacin esttica, el administrador de red debe configurar manualmente la informacin de red paraun host. En la figura 1, se muestra la ventana de las propiedades del adaptador de red. Para configurar unadireccin IPv4 esttica, elija IPv4 en la pantalla del adaptador de red y, a continuacin, introduzca la direccinesttica, la mscara de subred y el gateway predeterminado. En la figura 2, se muestra la configuracinesttica mnima: la direccin IP, la mscara de subred y el gateway predeterminado del host.

El direccionamiento esttico tiene varias ventajas. Por ejemplo, es til para impresoras, servidores y otrosdispositivos de red que no suelen cambiar la ubicacin y que deben ser accesibles para los clientes en la redsobre la base de una direccin IP fija. Si los hosts normalmente acceden a un servidor en una direccin IP enparticular, esto provocara problemas si se cambiara esa direccin. Adems, la asignacin esttica de

informacin de direccionamiento puede proporcionar un mayor control de los recursos de red.


18/73


395

Por ejemplo, es posible crear filtros de acceso sobre la base del trfico desde y hacia una direccin IPespecfica. Sin embargo, introducir el direccionamiento esttico en cada host puede llevar mucho tiempo.

Al utilizar direccionamiento IP esttico, es necesario mantener una lista precisa de las direcciones IPasignadas a cada dispositivo. stas son direcciones permanentes y normalmente no vuelven a utilizarse.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.3.2 Asignacin de una direccin IPv4 dinmica a unhostAsignacin dinmica

En las redes locales, es habitual que la poblacin de usuarios cambie frecuentemente. Se agregan nuevosusuarios con computadoras porttiles, y esos usuarios requieren una conexin. Otros tienen estaciones detrabajo nuevas u otros dispositivos de red, como smartphones, que deben conectarse. En lugar de que el

administrador de red asigne direcciones IP para cada estacin de trabajo, es ms simple que las direccionesIP se asignen automticamente. Esto se realiza mediante un protocolo conocido como Protocolo deconfiguracin dinmica de host (DHCP), como se muestra en la figura 1.

El DHCP permite la asignacin automtica de informacin de direccionamiento, como una direccin IP, unamscara de subred, un gateway predeterminado y otra informacin de configuracin. La configuracin delservidor de DHCP requiere que se utilice un bloque de direcciones, denominado conjunto de direcciones,

para la asignacin a los clientes DHCP en una red. Las direcciones asignadas a este conjunto debenplanificarse de modo que excluyan cualquier direccin esttica que utilicen otros dispositivos.

DHCP es generalmente el mtodo preferido para asignar direcciones IPv4 a los hosts de grandes redes, dadoque reduce la carga para al personal de soporte de la red y prcticamente elimina los errores de entrada.


19/73


396

Otro beneficio de DHCP es que no se asigna de manera permanente una direccin a un host, sino que slo sela "alquila" durante un tiempo. Si el host se apaga o se desconecta de la red, la direccin regresa al pool paravolver a utilizarse. Esta funcin es muy til para los usuarios mviles que entran y salen de la red.

Si se habilita DHCP en un dispositivo host, se puede utilizar el comando ipconfig para ver la informacin de ladireccin IP que asigna el servidor de DHCP, como se muestra en la figura 2.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.3.3 Transmisin de unidifusin

En una red IPv4, los hosts pueden comunicarse de una de tres maneras:

Unicast: proceso por el cual se enva un paquete de un host a un host individual.

Broadcast: proceso por el cual se enva un paquete de un host a todos los hosts en la red.

Multicast: proceso por el cual se enva un paquete de un host a un grupo seleccionado de hosts,posiblemente en redes distintas.

Estos tres tipos de comunicacin se utilizan con distintos objetivos en las redes de datos. En los tres casos, secoloca la direccin IPv4 del host de origen en el encabezado del paquete como la direccin de origen.

Trfico unicast

La comunicacin unicast se usa para la comunicacin normal de host a host, tanto en redes cliente/servidorcomo en redes punto a punto. Los paquetes unicast utilizan las direcciones del dispositivo de destino como ladireccin de destino y pueden enrutarse a travs de una internetwork.

Reproduzca la animacin para ver un ejemplo de transmisin unicast.

En una red IPv4, la direccin unicast aplicada a un dispositivo final se denomina direccin de host. En la

comunicacin unicast, las direcciones asignadas a dos dispositivos finales se usan como las direcciones IPv4


20/73


397

de origen y de destino. Durante el proceso de encapsulacin, el host de origen coloca su direccin IPv4 en elencabezado del paquete unicast como la direccin de origen y la direccin IPv4 del host de destino en elencabezado del paquete como la direccin de destino. Independientemente de si el destino especificado paraun paquete es unicast, broadcast o multicast, la direccin de origen de cualquier paquete es siempre ladireccin unicast del host de origen.

Nota: en este curso, todas las comunicaciones entre dispositivos son comunicaciones unicast, a menos quese indique lo contrario.

Las direcciones de host IPv4 son direcciones unicast y se encuentran en el rango de direcciones de 0.0.0.0 a223.255.255.255. Sin embargo, dentro de este rango existen muchas direcciones reservadas para finesespecficos. Estas direcciones con fines especficos se analizarn ms adelante en este captulo.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.3.4 Transmisin de broadcastTransmisin de broadcast

El trfico de broadcast se utiliza para enviar paquetes a todos los hosts en la red usando la direccin debroadcast para la red. Para broadcast, el paquete contiene una direccin IP de destino con todos unos (1) enla porcin de host. Esto significa que todos los hosts de esa red local (dominio de broadcast) recibirn y vernel paquete. Muchos protocolos de red, como DHCP, utilizan broadcasts.

Cuando un host recibe un paquete enviado a la direccin de broadcast de red, el host procesa el paquete dela misma manera en la que procesara un paquete dirigido a su direccin unicast.

Algunos ejemplos para utilizar una transmisin de broadcast son:

Asignar direcciones de capa superior a direcciones de capa inferior Solicitar una direccin A diferencia de unicast, donde los paquetes pueden ser enrutados por toda la internetwork, los paquetes

de broadcast normalmente se restringen a la red local.


21/73


398

Esta restriccin depende de la configuracin del router del gateway y del tipo de broadcast. Existen dos tiposde broadcasts: broadcast dirigido y broadcast limitado.

Broadcast dirigido

Un broadcast dirigido se enva a todos los hosts de una red especfica. Este tipo de broadcast es til paraenviar un broadcast a todos los hosts de una red local. Por ejemplo, para que un host fuera de la red172.16.4.0/24 se comunique con todos los hosts dentro de esa red, la direccin de destino del paquete sera172.16.4.255. Aunque los routers no reenvan broadcasts dirigidos de manera predeterminada, se les puedeconfigurar para que lo hagan.

Broadcast limitado

El broadcast limitado se usa para la comunicacin que est limitada a los hosts en la red local. Estos paquetessiempre utilizan la direccin IPv4 de destino 255.255.255.255.

Los routers no reenvan broadcasts limitados. Por esta razn, tambin se hace referencia a una red IPv4como un dominio de broadcast. Los routers son dispositivos fronterizos para un dominio de broadcast.

A modo de ejemplo, un host dentro de la red 172.16.4.0/24 transmitira a todos los hosts en su red utilizandoun paquete con una direccin de destino 255.255.255.255.

Reproduzca la animacin para ver un ejemplo de transmisin de broadcast limitado.

Cuando se transmite un paquete, utiliza recursos en la red y hace que cada host receptor en la red procese elpaquete. Por lo tanto, el trfico de broadcast debe limitarse para que no afecte negativamente el rendimientode la red o de los dispositivos. Debido a que los routers separan dominios de broadcast, subdividir las redescon trfico de broadcast excesivo puede mejorar el rendimiento de la red.


22/73


399

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.3.5 Transmisin de multicastTransmisin de multicast

La transmisin de multicast est diseada para conservar el ancho de banda de las redes IPv4. Reduce eltrfico al permitir que un host enve un nico paquete a un conjunto seleccionado de hosts que forman partede un grupo multicast suscrito. Para alcanzar hosts de destino mltiples mediante la comunicacin unicast,sera necesario que el host de origen enve un paquete individual dirigido a cada host. Con multicast, el hostde origen puede enviar un nico paquete que llegue a miles de hosts de destino. La responsabilidad de lainternetwork es reproducir los flujos multicast en un modo eficaz para que alcancen solamente a losdestinatarios.

Algunos ejemplos de transmisin de multicast son:

Transmisiones de video y de audio Intercambio de informacin de enrutamiento por medio de protocolos de enrutamiento Distribucin de software Juegos remotes

Direcciones multicast

IPv4 tiene un bloque de direcciones reservadas para direccionar grupos multicast. Este rango de direccionesva de 224.0.0.0 a 239.255.255.255. El rango de direcciones multicast est subdividido en distintos tipos dedirecciones: direcciones de enlace local reservadas y direcciones agrupadas globalmente. Un tipo adicional dedireccin multicast son las direcciones agrupadas administrativamente, tambin llamadas direcciones deagrupamiento limitado.

Las direcciones IPv4 multicast de 224.0.0.0 a 224.0.0.255 son direcciones de enlace local reservadas. Estasdirecciones se utilizarn con grupos multicast en una red local. Un router conectado a la red local reconoceque estos paquetes estn dirigidos a un grupo multicast de enlace local y nunca los reenva nuevamente. Unuso comn de las direcciones de link-local reservadas se da en los protocolos de enrutamiento usandotransmisin multicast para intercambiar informacin de enrutamiento.

Las direcciones agrupadas globalmente son de 224.0.1.0 a 238.255.255.255. Se les puede usar paratransmitir datos en Internet mediante multicast. Por ejemplo, se reserv 224.0.1.1 para que el protocolo dehora de red (NTP) sincronice los relojes con la hora del da de los dispositivos de red.

Clientes multicast

Los hosts que reciben datos multicast especficos se denominan clientes multicast. Los clientes multicastutilizan servicios solicitados por un programa cliente para subscribirse al grupo multicast.

Cada grupo multicast est representado por una sola direccin IPv4 de destino multicast. Cuando un hostIPv4 se suscribe a un grupo multicast, el host procesa paquetes dirigidos a esta direccin multicast y paquetesdirigidos a su direccin unicast asignada exclusivamente.

La animacin muestra clientes que aceptan paquetes multicast.


23/73


400

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.3.8 Packet Tracer: investigacin del trfico unidifusin,difusin y multidifusin

En esta actividad, se examina el comportamiento de unicast, broadcast y multicast. La mayora del trfico deuna red es unicast. Cuando una PC enva una solicitud de eco ICMP a un router remoto, la direccin de origenen el encabezado del paquete IP es la direccin IP de la PC emisora. La direccin de destino en elencabezado del paquete IP es la direccin IP de la interfaz del router remoto. El paquete se enva slo aldestino deseado.

Mediante el comando ping o la caracterstica Add Complex PDU (Agregar PDU compleja) de Packet Tracer,puede hacer ping directamente a las direcciones de broadcast para ver el trfico de broadcast.

Para el trfico de multicast, consultar el trfico de EIGRP. Los routers Cisco utilizan EIGRP para intercambiarinformacin de enrutamiento entre routers.

Los routers que utilizan EIGRP envan paquetes a la direccin multicast 224.0.0.10, que representa el grupode routers EIGRP. Si bien estos paquetes son recibidos por otros dispositivos, todos los dispositivos (exceptolos routers EIGRP) los descartan en la capa 3, sin requerir otro procesamiento.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.4.1 Direcciones IPv4 pblicas y privadas

Aunque la mayora de las direcciones IPv4 de host son direcciones pblicas designadas para uso en redes alas que se accede desde Internet, existen bloques de direcciones que se utilizan en redes que requieren o noacceso limitado a Internet. Estas direcciones se denominan direcciones privadas.

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)


24/73


401

192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)

Las direcciones privadas se definen en RFC 1918, Asignacin de direcciones para redes de Internet privadas,y en ocasiones se hace referencia a ellas como direcciones RFC 1918. Los bloques de direcciones de espacioprivado, como se muestra en la ilustracin, se utilizan en redes privadas. Los hosts que no requieren acceso aInternet pueden utilizar direcciones privadas. Sin embargo, dentro de la red privada, los hosts an requierendirecciones IP nicas dentro del espacio privado.

Hosts en distintas redes pueden utilizar las mismas direcciones de espacio privado. Los paquetes que utilizanestas direcciones como la direccin de origen o de destino no deberan aparecer en la Internet pblica.

El router o el dispositivo de firewall del permetro de estas redes privadas deben bloquear o convertir estasdirecciones. Incluso si estos paquetes fueran a llegar hasta Internet, los routers no tendran rutas parareenviarlos a la red privada correcta.

En RFC 6598, IANA reserv otro grupo de direcciones conocidas como espacio de direccin compartido.

Como sucede con el espacio de direccin privado definido en RFC 1918, las direcciones del espacio dedireccin compartido no son enrutables globalmente.

Sin embargo, el propsito de estas direcciones es solamente ser utilizadas en redes de proveedores deservicios. El bloque de direcciones compartido es 100.64.0.0/10.

Direcciones pblicas

La amplia mayora de las direcciones en el rango de host unicast IPv4 son direcciones pblicas. Estasdirecciones estn diseadas para ser utilizadas en los hosts de acceso pblico desde Internet. Aun dentro de

estos bloques de direcciones IPv4, existen muchas direcciones designadas para otros fines especficos.


25/73


402

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.4.3 Direcciones IPv4 de uso especial

Existen determinadas direcciones que no pueden asignarse a los hosts. Tambin hay direcciones especialesque pueden asignarse a los hosts, pero con restricciones respecto de la forma en que dichos hosts puedeninteractuar dentro de la red.

Direcciones de red y de broadcast

Como se explic anteriormente, no es posible asignar la primera ni la ltima direccin a hosts dentro de cadared. stas son, respectivamente, la direccin de red y la direccin de broadcast.

Loopback

Una de estas direcciones reservadas es la direccin de loopback IPv4 127.0.0.1. La direccin de loopback esuna direccin especial que los hosts utilizan para dirigir el trfico hacia ellos mismos.

La direccin de loopback crea un mtodo de acceso directo para las aplicaciones y servicios TCP/IP que seejecutan en el mismo dispositivo para comunicarse entre s. Al utilizar la direccin de loopback en lugar de ladireccin host IPv4 asignada, dos servicios en el mismo host pueden desviar las capas inferiores del stack deTCP/IP. Tambin es posible hacer ping a la direccin de loopback para probar la configuracin de TCP/IP enel host local.

A pesar de que slo se usa la direccin nica 127.0.0.1, se reservan las direcciones 127.0.0.0 a127.255.255.255. Cualquier direccin dentro de este bloque producir un loop back al host local. Lasdirecciones dentro de este bloque no deben figurar en ninguna red.

Direcciones link-local

Las direcciones IPv4 del bloque de direcciones que va de 169.254.0.0 a 169.254.255.255 (169.254.0.0/16) sedesignan como direcciones link-local.

El sistema operativo puede asignar automticamente estas direcciones al host local en entornos donde no sedispone de una configuracin IP. Se pueden utilizar en una red punto a punto pequea o para un host que nopudo obtener una direccin de un servidor de DHCP automticamente.

La comunicacin mediante direcciones link-local IPv4 slo es adecuada para comunicarse con otrosdispositivos conectados a la misma red, como se muestra en la f igura. Un host no debe enviar un paquete con

una direccin de destino link-local IPv4 a ningn router para ser reenviado, y debera establecer el tiempo devida (TLL) de IPv4 para estos paquetes en 1.

Las direcciones link-local no proporcionan servicios fuera de la red local. Sin embargo, muchas aplicacionesde cliente/servidor y punto a punto funcionarn correctamente con direcciones de enlace local IPv4.

Direcciones TEST-NET

El bloque de direcciones que va de 192.0.2.0 a 192.0.2.255 (192.0.2.0/24) se reserva para fines de enseanzay aprendizaje. Estas direcciones pueden usarse en ejemplos de documentacin y redes. A diferencia de lasdirecciones experimentales, los dispositivos de red aceptarn estas direcciones en su configuracin. Amenudo puede encontrar que estas direcciones se usan con los nombres de dominio example.com oexample.net en la documentacin de las RFC, del fabricante y del protocolo. Las direcciones dentro de estebloque no deben aparecer en Internet.


26/73


403

Direcciones experimentales

Las direcciones del bloque que va de 240.0.0.0 a 255.255.255.254 se indican como reservadas para usofuturo (RFC 3330). En la actualidad, estas direcciones solo se pueden utilizar para fines de investigacin oexperimentacin, y no se pueden utilizar en una red IPv4. Sin embargo, segn RFC 3330, podran,tcnicamente, convertirse en direcciones utilizables en el futuro.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.4.4 Direccionamiento con clase antigua

Histricamente, RFC1700, Assigned Numbers (Nmeros asignados), agrupaba rangos unicast en tamaosespecficos llamados direcciones de clase A, de clase B y de clase C. Tambin defina a las direcciones de

clase D (multicast) y de clase E (experimental), anteriormente tratadas. Las direcciones unicast de clases A, By C definan redes de tamaos especficos y bloques de direcciones especficos para estas redes.

Se asign a una compaa u organizacin todo un bloque de direcciones de clase A, clase B o clase C. Esteuso de espacio de direccin se denomina direccionamiento con clase.

Bloques de clase A

Se dise un bloque de direcciones de clase A para admitir redes extremadamente grandes con ms de 16millones de direcciones host. Las direcciones IPv4 de clase A usaban un prefijo /8 fijo, donde el primer octetoindicaba la direccin de red. Los tres octetos restantes se usaban para las direcciones host. Todas lasdirecciones de clase A requeran que el bit ms significativo del octeto de orden superior fuera un cero. Estosignificaba que haba solo 128 redes de clase A posibles, 0.0.0.0/8 a 127.0.0.0/8.

A pesar de que las direcciones de clase A reservaban la mitad del espacio de direcciones, debido al lmite de128 redes, slo podan ser asignadas a aproximadamente 120 compaas u organizaciones.

Bloques de clase B

El espacio de direcciones de clase B fue diseado para admitir las necesidades de redes de tamaomoderado a grande con hasta aproximadamente 65 000 hosts. Una direccin IP de clase B usaba los dosoctetos de orden superior para indicar la direccin de red. Los dos octetos restantes especificaban las


27/73


404

direcciones host. Al igual que con la clase A, deba reservarse espacio de direcciones para las clases dedirecciones restantes. Con las direcciones de clase B, los dos bits ms significativos del octeto de ordensuperior eran 10. Esto restringa el bloque de direcciones para la clase B a 128.0.0.0/16 hasta 191.255.0.0/16.La clase B tena una asignacin de direcciones ligeramente ms eficaz que la clase A, debido a que dividaequitativamente el 25% del total del espacio total de direcciones IPv4 entre alrededor de 16 000 redes.

Bloques de clase C

El espacio de direcciones de clase C era la clase de direcciones antiguas ms comnmente disponible. Esteespacio de direcciones tena el propsito de proporcionar direcciones para redes pequeas con un mximo de254 hosts. Los bloques de direcciones de clase C utilizaban el prefijo /24. Esto significaba que una red declase C usaba slo el ltimo octeto como direcciones host, con los tres octetos de orden superior para indicarla direccin de red. Los bloques de direcciones de clase C reservaban espacio de direccin utilizando un valorfijo de 110 para los tres bits ms significativos del octeto de orden superior. Esto restringa el bloque dedirecciones para la clase C a 192.0.0.0/24 hasta 223.255.255.0/24. A pesar de que ocupaba solo el 12,5% deltotal del espacio de direcciones IPv4, poda proporcionar direcciones a dos millones de redes.

En la figura 1, se ilustra cmo se dividen estas clases de direcciones.

Limitaciones del sistema basado en clases

No todos los requisitos de las organizaciones se ajustaban a una de estas tres clases. La asignacin conclase de espacio de direcciones a menudo desperdiciaba muchas direcciones, lo cual agotaba ladisponibilidad de direcciones IPv4. Por ejemplo: una compaa con una red con 260 hosts necesitara que sele otorgue una direccin de clase B con ms de 65.000 direcciones.

A pesar de que este sistema con clase no fue abandonado hasta finales de la dcada del 90, es posible verrestos de estas redes en la actualidad. Por ejemplo, cuando asigna una direccin IPv4 a una PC, el sistemaoperativo examina la direccin que se asigna, a fin de determinar si esta direccin es una direccin de claseA, de clase B o de clase C.

A continuacin, el sistema operativo supone el prefijo utilizado por esa clase y lleva a cabo la asignacin de lamscara de subred predeterminada.

Direccionamiento sin clase

El sistema que se utiliza en la actualidad se denomina direccionamiento sin clase. El nombre formal es

enrutamiento entre dominios sin clase (CIDR, pronunciado cider). La asignacin con clase de direccionesIPv4 era muy ineficaz, y permita solo las duraciones de prefijo /8, /16 o /24, cada una de un espacio dedireccin distinto. En 1993, el IETF cre un nuevo conjunto de estndares que permita que los proveedoresde servicios asignaran direcciones IPv4 en cualquier lmite de bits de direccin (duracin de prefijo) en lugarde solo con una direccin de clase A, B o C.

El IETF saba que el CIDR era solo una solucin temporal y que sera necesario desarrollar un nuevoprotocolo IP para admitir el rpido crecimiento de la cantidad de usuarios de Internet. En 1994, el IETFcomenz a trabajar para encontrar un sucesor de IPv4, que finalmente fue IPv6.

En la figura 2, se muestran los rangos de direcciones con clase.


28/73


29/73


406

La Internet Assigned Numbers Authority (IANA) (http://www.iana.org) administra la asignacin de direccionesIPv4 e IPv6. Hasta mediados de los aos noventa, todo el espacio de direcciones IPv4 era directamenteadministrado por la IANA.

En ese entonces, se asign el resto del espacio de direcciones IPv4 a otros diversos registros para querealicen la administracin de reas regionales o con propsitos particulares. Estas compaas de registro sellaman registros regionales de Internet (RIR), como se muestra en la figura.

Los principales registros son:

AfriNIC (African Network Information Centre), regin frica http://www.afrinic.net APNIC (Asia Pacific Network Information Centre), regin Asia/Pacfico http://www.apnic.net ARIN (American Registry for Internet Numbers), regin Amrica del Norte http://www.arin.net LACNIC (Regional Latin-American and Caribbean IP Address Registry), Amrica 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

Proveedores de servicios de Internet (ISP)

Los RIR se encargan de asignar direcciones IP a los proveedores de servicios de Internet (ISP). La mayorade las compaas u organizaciones obtiene sus bloques de direcciones IPv4 de un ISP. Un ISP generalmentesuministrar una pequea cantidad de direcciones IPv4 utilizables (6 14) a sus clientes como parte de losservicios. Se pueden obtener bloques mayores de direcciones de acuerdo con la justificacin de lasnecesidades y con un costo adicional por el servicio.

En cierto sentido, el ISP presta o alquila estas direcciones a la organizacin. Si se elige cambiar la

conectividad de Internet a otro ISP, el nuevo ISP suministrar direcciones de los bloques de direcciones queellos poseen, y el ISP anterior devuelve los bloques prestados a su asignacin para prestarlos nuevamente aotro cliente.

Las direcciones IPv6 se pueden obtener del ISP o, en algunos casos, directamente del RIR. Las direccionesIPv6 y los tamaos tpicos de los bloques de direcciones se analizarn ms adelante en este captulo.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.1.4.6 Asignacin de direcciones IP (cont.)Servicios del ISP

Para tener acceso a los servicios de Internet, tenemos que conectar nuestra red de datos a Internet usando unproveedor de servicios de Internet (ISP).


30/73


407

Los ISP poseen sus propios conjuntos de redes internas de datos para administrar la conectividad a Internet yofrecer servicios relacionados. Entre los dems servicios que los ISP suelen proporcionar a sus clientes seencuentran los servicios DNS, los servicios de correo electrnico y un sitio Web. Dependiendo del nivel deservicio requerido y disponible, los clientes usan diferentes niveles de un ISP.

Niveles del ISP

Los ISP se designan mediante una jerarqua basada en su nivel de conectividad al backbone de Internet.Cada nivel inferior obtiene conectividad al backbone por medio de la conexin a un ISP de nivel superior,como se muestra en las ilustraciones.

Nivel 1

Como se muestra en la figura 1, en la cima de la jerarqua de ISP se encuentran los ISP de nivel 1.

Estos son grandes ISP a nivel nacional o internacional que se conectan directamente al backbone de Internet.

Los clientes de ISP de nivel 1 son ISP de menor nivel o grandes compaas y organizaciones. Debido a quese encuentran en la cima de la conectividad a Internet, ofrecen conexiones y servicios altamente confiables.Entre las tecnologas utilizadas como apoyo de esta confiabilidad se encuentran mltiples conexiones albackbone de Internet.

Las principales ventajas para los clientes de ISP de nivel 1 son la confiabilidad y la velocidad.

Debido a que estos clientes estn a slo una conexin de distancia de Internet, hay menos oportunidades deque se produzcan fallas o cuellos de botella en el trfico. La desventaja para los clientes de ISP de nivel 1 esel costo elevado.

Nivel 2

Como se muestra en la figura 2, los ISP de nivel 2 adquieren su servicio de Internet de los ISP de nivel 1. LosISP de nivel 2 generalmente se centran en los clientes empresa. Los ISP de nivel 2 normalmente ofrecen msservicios que los ISP de los otros dos niveles. Estos ISP de nivel 2 suelen tener recursos de TI para ofrecersus propios servicios, como DNS, servidores de correo electrnico y servidores Web. Otros servicios ofrecidospor los ISP de nivel 2 pueden incluir desarrollo y mantenimiento de sitios web, e-commerce/e-business y VoIP.

La principal desventaja de los ISP de nivel 2, comparados con los ISP de nivel 1, es el acceso ms lento aInternet. Como los IPS de Nivel 2 estn al menos a una conexin ms lejos de la red troncal de Internet,

tienden a tener menor confiabilidad que los IPS de Nivel 1.

Nivel 3

Como se muestra en la figura 3, los ISP de nivel 3 adquieren su servicio de Internet de los ISP de nivel 2. Elobjetivo de estos ISP son los mercados minoristas y del hogar en una ubicacin especfica. Tpicamente, losclientes del nivel 3 no necesitan muchos de los servicios requeridos por los clientes del nivel 2. Su necesidadprincipal es conectividad y soporte.

Estos clientes a menudo tienen conocimiento escaso o nulo sobre computacin o redes. Los ISP de nivel 3suelen incluir la conectividad a Internet como parte del contrato de servicios de red y computacin para losclientes. A pesar de que pueden tener un menor ancho de banda y menos confiabilidad que los proveedoresde nivel 1 y 2, suelen ser buenas opciones para pequeas y medianas empresas.


31/73


408

.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.1.1 Necesidad de utilizar IPv6

IPv6 est diseado para ser el sucesor de IPv4. IPv6 tiene un mayor espacio de direcciones de 128 bits, loque proporciona 340 sextillones de direcciones. (Eso es el nmero 340 seguido de 36 ceros). Sin embargo,IPv6 es mucho ms que una mera direccin ms extensa. Cuando el IETF comenz el desarrollo de unasucesora de IPv4, utiliz esta oportunidad para corregir las limitaciones de IPv4 e incluir mejoras adicionales.Un ejemplo es el protocolo de mensajes de control de Internet versin 6 (ICPMv6), que incluye la resolucinde direcciones y la configuracin automtica de direcciones, las cuales no se encuentran en ICMP para IPv4(ICMPv4). ICMPv4 e ICMPv6 se analizarn ms adelante en este captulo.

Necesidad de utilizar IPv6

El agotamiento del espacio de direcciones IPv4 fue el factor que motiv la migracin a IPv6. Debido al

aumento de la conexin a Internet en frica, Asia y otras reas del mundo, las direcciones IPv4 ya no sonsuficientes para admitir este crecimiento. El lunes 31 de enero de 2011, la IANA asign los ltimos dosbloques de direcciones IPv4 /8 a los registros regionales de Internet (RIR). Diversas proyecciones indican que


32/73


409

entre 2015 y 2020 se habrn acabado las direcciones IPv4 en los cinco RIR. En ese momento, las direccionesIPv4 restantes se habrn asignado a los ISP.

IPv4 tiene un mximo terico de 4300 millones de direcciones. Las direcciones privadas definidas en RFC1918 junto con la traduccin de direcciones de red (NAT) fueron un factor determinante para retardar elagotamiento del espacio de direcciones IPv4. La NAT tiene limitaciones que obstaculizan gravemente lascomunicaciones punto a punto.

Internet de las cosas

En la actualidad, Internet es significativamente distinta de como era en las ltimas dcadas. Hoy en da,Internet es ms que correo electrnico, pginas Web y transferencia de archivos entre PC. Internet evolucionay se est convirtiendo en una Internet de las cosas. Los dispositivos que acceden a Internet ya no sernsolamente PC, tablet PC y smartphones. Los dispositivos del futuro preparados para acceder a Internet yequipados con sensores incluirn desde automviles y dispositivos biomdicos hasta electrodomsticos yecosistemas naturales. Imagine una reunin en la ubicacin de un cliente que se programa en forma

automtica en la aplicacin de calendario para que comience una hora antes de la hora en que normalmentecomienza a trabajar. Esto podra ser un problema importante, en especial si olvida revisar el calendario oajustar el despertador segn corresponda.

Ahora imagine que la aplicacin de calendario comunica esta informacin directamente al despertador parausted y su automvil. El automvil calienta automticamente para derretir el hielo del limpiaparabrisas antesde que usted ingrese y cambia la ruta hacia el lugar de la reunin.

Con una creciente poblacin de Internet, un espacio limitado de direcciones IPv4, problemas con la NAT y conInternet de las cosas, lleg el momento de iniciar la transicin a IPv6.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.1.2 Coexistencia de IPv4 e IPv6

No hay una nica fecha para realizar la transicin a IPv6. En un futuro cercano, IPv4 e IPv6 coexistirn. Seespera que la transicin demore aos. El IETF cre diversos protocolos y herramientas para ayudar a losadministradores de red a migrar las redes a IPv6. Las tcnicas de migracin pueden dividirse en trescategoras:

Dual-stack: como se muestra en la figura 1, la tcnica dual-stack permite que IPv4 e IPv6 coexistan en lamisma red. Los dispositivos dual-stack ejecutan stacks de protocolos IPv4 e IPv6 de manera simultnea.

Tunneling: como se muestra en la figura 2, tunneling es un mtodo para transportar paquetes IPv6 atravs de redes IPv4. El paquete IPv6 se encapsula dentro de un paquete IPV4, de manera similar a loque sucede con otros tipos de datos.

Traduccin: como se muestra en la figura 3, la traduccin de direcciones de red 64 (NAT64) permite quelos dispositivos con IPv6 habilitado se comuniquen con dispositivos con IPv4 habilitado mediante unatcnica de traduccin similar a la NAT para IPv4. Un paquete IPv6 se traduce en un paquete IPV4, yviceversa.


33/73


410

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.2.1 Sistema numrico hexadecimal

A diferencia de las direcciones IPv4, que se expresan en notacin decimal punteada, las direcciones IPv6 serepresentan mediante valores hexadecimales. Usted observ que el formato hexadecimal se utiliza en el panelPackets Byte (Byte del paquete) de Wireshark. En Wireshark, el formato hexadecimal se utiliza pararepresentar los valores binarios dentro de tramas y paquetes. El formato hexadecimal tambin se utiliza pararepresentar las direcciones de control de acceso al medio (MAC) de Ethernet.

Numeracin hexadecimal

El mtodo hexadecimal ("Hex") es una manera conveniente de representar valores binarios. As como elsistema de numeracin decimal es un sistema de base diez y el binario es un sistema de base dos, el sistemahexadecimal es un sistema de base diecisis.

El sistema de numeracin de base 16 utiliza los nmeros del 0 al 9 y las letras de la A a la F. En la figura 1, semuestran los valores hexadecimales, binarios y decimales equivalentes. Existen 16 combinaciones nicas decuatro bits, de 0000 a 1111. El sistema hexadecimal de16 dgitos es el sistema de numeracin perfecto parautilizar, debido a que cuatro bits cualesquiera se pueden representar con un nico valor hexadecimal.


34/73


411

Comprensin de los bytes

Dado que 8 bits (un byte) es una agrupacin binaria comn, los binarios 00000000 hasta 11111111 puedenrepresentarse en valores hexadecimales como el intervalo 00 a FF. Se pueden mostrar los ceros iniciales paracompletar la representacin de 8 bits. Por ejemplo, el valor binario 0000 1010 se muestra en valorhexadecimal como 0A.

Representacin de valores hexadecimales

Nota: en lo que respecta a los caracteres del 0 al 9, es importante distinguir los valores hexadecimales de losdecimales.

Por lo general, los valores hexadecimales se representan en forma de texto mediante el valor precedido por0x (por ejemplo, 0x73) o un subndice 16. Con menor frecuencia, pueden estar seguidos de una H, porejemplo, 73H. Sin embargo, y debido a que el texto en subndice no es reconocido en entornos de lnea decomando o de programacin, la representacin tcnica de un valor hexadecimal es precedida de "0x" (cero X).

Por lo tanto, los ejemplos anteriores deberan mostrarse como 0x0A y 0x73, respectivamente.

Conversiones hexadecimales

Las conversiones numricas entre valores decimales y hexadecimales son simples, pero no siempre esconveniente dividir o multiplicar por 16.

Con la prctica, es posible reconocer los patrones de bits binarios que coinciden con los valores decimales yhexadecimales. En la figura 2, se muestran estos patrones para valores seleccionados de 8 bits.


35/73


412


36/73


413

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.2.2 Representacin de direccin IPv6

Las direcciones IPv6 tienen una longitud de 128 bits y se escriben como una cadena de valoreshexadecimales. Cuatro bits se representan mediante un nico dgito hexadecimal, con un total de 32 valoreshexadecimales. Las direcciones IPv6 no distinguen maysculas de minsculas y pueden escribirse enminscula o en mayscula.

Formato preferido

Como se muestra en la figura 1, el formato preferido para escribir una direccin IPv6 es x:x:x:x:x:x:x:x, dondecada x consta de cuatro valores hexadecimales. Al hacer referencia a 8bits de una direccin IPv4, utilizamosel trmino octeto.

En IPv6, un hexteto es el trmino no oficial que se utiliza para referirse a un segmento de 16 bits o cuatrovalores hexadecimales. Cada x es un nico hexteto, 16bits o cuatro dgitos hexadecimales.

Formato preferido significa que la direccin IPv6 se escribe utilizando 32 dgitos hexadecimales. No significanecesariamente que es el mtodo ideal para representar la direccin IPv6. En las siguientes pginas, veremosdos reglas que permiten reducir el nmero de dgitos necesarios para representar una direccin IPv6.

En la figura 2, se muestran ejemplos de direcciones IPv6 en el formato preferido.


37/73


414

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.2.3 Regla 1: Omisin de ceros iniciales

La primera regla que permite reducir la notacin de direcciones IPv6 es que se puede omitir cualquier 0 (cero)inicial en cualquier seccin 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.

Esta regla solo es vlida para los ceros iniciales, y NO para los ceros finales; de lo contrario, la direccin seraambigua. Por ejemplo, el hexteto ABC podra ser tanto 0ABC como ABC0.

En las figuras 1 a 8, se muestran varios ejemplos de cmo se puede utilizar la omisin de ceros iniciales parareducir el tamao de una direccin IPv6. Se muestra el formato preferido para cada ejemplo. Advierta cmo la


38/73


415

omisin de ceros iniciales en la mayora de los ejemplos da como resultado una representacin ms pequeade la direccin.


39/73


416

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.2.4 Regla 2: Omisin de los segmentos compuestos portodos ceros

La segunda regla que permite reducir la notacin de direcciones IPv6 es que los dos puntos dobles (::) puedenreemplazar cualquier cadena nica y contigua de uno o ms segmentos de 16 bits (hextetos) compuestos solo

por ceros.

Los dos puntos dobles (::) se pueden utilizar solamente una vez dentro de una direccin; de lo contrario,habra ms de una direccin resultante posible. Cuando se utiliza junto con la tcnica de omisin de cerosiniciales, la notacin de direcciones IPv6 generalmente se puede reducir de manera considerable. Esto sesuele conocer como formato comprimido.

Direccin incorrecta:

2001:0DB8::ABCD::1234

Expansiones posibles de direcciones comprimidas ambiguas:

2001:0DB8::ABCD:0000:0000:1234

2001:0DB8::ABCD:0000:0000:0000:1234

2001:0DB8:0000:ABCD::1234

2001:0DB8:0000:0000:ABCD::1234

En las figuras 1 a 7, se muestran varios ejemplos de cmo el uso de los dos puntos dobles (::) y la omisin deceros iniciales puede reducir el tamao de una direccin IPv6.


40/73


417


41/73


418

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.3.1 Tipos de direcciones IPv6Existen tres tipos de direcciones IPv6:

Unicast: las direcciones IPv6 unicast identifican de forma exclusiva una interfaz en un dispositivo conIPv6 habilitado. Como se muestra en la ilustracin, las direcciones IPv6 de origen deben ser direccionesunicast.

Multicast: las direcciones IPv6 multicast se utilizan para enviar un nico 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 direccin anycast se enrutan al dispositivo ms cercano quetenga esa direccin. En este curso, no se analizan las direcciones anycast.

A diferencia de IPv4, IPv6 no tiene una direccin de broadcast. Sin embargo, existe una direccin IPv6multicast de todos los nodos que brinda bsicamente el mismo resultado.


42/73


419

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.3.2 Duracin de prefijo IPv6

Recuerde que es posible identificar el prefijo, o la porcin de red, de una direccin IPv4 mediante unamscara de subred en formato decimal punteado o una duracin de prefijo (notacin con barras). Por ejemplo,la direccin IP 192.168.1.10 con la mscara de subred decimal punteada 255.255.255.0 equivale a192.168.1.10/24.

IPv6 utiliza la duracin de prefijo para representar la porcin de prefijo de la direccin. IPv6 no utiliza lanotacin decimal punteada de mscara de subred. La duracin de prefijo se utiliza para indicar la porcin dered de una direccin IPv6 mediante el formato de direccin IPv6/duracin de prefijo.

La duracin de prefijo puede ir de 0 a 128. Una duracin de prefijo IPv6 tpica para LAN y la mayora de losdems tipos de redes es /64. Esto significa que la porcin de prefijo o de red de la direccin tiene una longitudde 64 bits, lo cual deja otros 64 bits para la ID de interfaz (porcin de host) de la direccin.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.3.3 Direcciones IPv6 unicast

Las direcciones IPv6 unicast identifican de forma exclusiva una interfaz en un dispositivo con IPv6 habilitado.Un paquete que se enva a una direccin unicast es recibido por la interfaz que tiene asignada esa direccin.Como sucede con IPv4, las direcciones IPv6 de origen deben ser direcciones unicast. Las direcciones IPv6 dedestino pueden ser direcciones unicast o multicast.

Existen seis tipos de direcciones IPv6 unicast.

Unicast global

Las direcciones unicast globales son similares a las direcciones IPv4 pblicas. Estas son direccionesenrutables de Internet globalmente exclusivas. Las direcciones unicast globales pueden configurarseestticamente o asignarse de forma dinmica. Existen algunas diferencias importantes con respecto a laforma en que un dispositivo recibe su direccin IPv6 dinmicamente en comparacin con DHCP para IPv4.

Link-local

Las direcciones link-local se utilizan para comunicarse con otros dispositivos en el mismo enlace local. ConIPv6, el trmino enlace hace referencia a una subred. Las direcciones link-local se limitan a un nico enlace.Su exclusividad se debe confirmar solo para ese enlace, ya que no se pueden enrutar ms all del enlace. Enotras palabras, los routers no reenvan paquetes con una direccin de origen o de destino link-local.


43/73


420

Loopback

Los hosts utilizan la direccin de loopback para enviarse paquetes a s mismos, y esta direccin no se puedeasignar a una interfaz fsica. Al igual que en el caso de una direccin IPv4 de loopback, se puede hacer ping a

una direccin IPv6 de loopback para probar la configuracin de TCP/IP en el host local. La direccin IPv6 deloopback est formada por todos ceros, excepto el ltimo bit, representado como ::1/128 o, simplemente, ::1en el formato comprimido.

Direccin sin especificar

Una direccin sin especificar es una direccin compuesta solo por ceros representada como ::/128 o,simplemente, :: en formato comprimido. No puede asignarse a una interfaz y solo se utiliza como direccin deorigen en un paquete IPv6. Las direcciones sin especificar se utilizan como direcciones de origen cuando eldispositivo an no tiene una direccin IPv6 permanente o cuando el origen del paquete es irrelevante para el

destino.Local nica

Las direcciones IPv6 locales nicas tienen cierta similitud con las direcciones privadas para IPv4 definidas enRFC 1918, pero tambin existen diferencias importantes. Las direcciones locales nicas se utilizan para eldireccionamiento local dentro de un sitio o entre una cantidad limitada de sitios. Estas direcciones no debenser enrutables en la IPv6 global. Las direcciones locales nicas estn en el rango de FC00::/7 a FDFF::/7.

Con IPv4, las direcciones privadas se combinan con NAT/PAT para proporcionar una traduccin de varios auno de direcciones privadas a pblicas. Esto se hace debido a la disponibilidad limitada de espacio dedirecciones IPv4. Muchos sitios tambin utilizan la naturaleza privada de las direcciones definidas en RFC1918 para ayudar a proteger u ocultar su red de posibles riesgos de seguridad. Sin embargo, este nunca fueel uso que se pretendi dar a estas tecnologas, y el IETF siempre recomend que los sitios tomen lasprecauciones de seguridad adecuadas en el router con conexin a Internet. Si bien IPv6 proporcionadireccionamiento de sitio especfico, no tiene por propsito ser utilizado para contribuir a ocultar dispositivosinternos con IPv6 habilitado de Internet IPv6. El IETF recomienda que la limitacin del acceso a losdispositivos se logre implementando medidas de seguridad adecuadas y recomendadas.

Nota: en la especificacin IPv6 original, se definan las direcciones locales de sitio con un propsito similar yse utilizaba el rango de prefijos FEC0::/10. La especificacin contena varias ambigedades, y el IETF dej en

desuso las direcciones locales de sitio en favor de direcciones locales nicas.

IPv4 integrada

El ltimo tipo de direccin unicast es la direccin IPv4 integrada. Estas direcciones se utilizan para facilitar latransicin de IPv4 a IPv6. En este curso, no se analizan las direcciones IPv4 integradas.


44/73


421

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.3.4 Direcciones IPv6 unicast link-local

Una direccin IPv6 link-local permite que un dispositivo se comunique con otros dispositivos con IPv6habilitado en el mismo enlace y solo en ese enlace (subred). Los paquetes con una direccin link-local deorigen o de destino no se pueden enrutar ms all del enlace en el cual se origin el paquete.

A diferencia de las direcciones IPv4 link-local, las direcciones IPv6 link-local cumplen una funcin importanteen diversos aspectos de la red. La direccin unicast global no constituye un requisito, pero toda interfaz de redcon IPv6 habilitado debe tener una direccin link-local.

Si en una interfaz no se configura una direccin link-local de forma manual, el dispositivo creaautomticamente su propia direccin sin comunicarse con un servidor de DHCP. Los hosts con IPv6 habilitadocrean una direccin IPv6 link-local incluso si no se asign una direccin IPv6 unicast global al dispositivo. Estopermite que los dispositivos con IPv6 habilitado se comuniquen con otros dispositivos con IPv6 habilitado en lamisma subred. Esto incluye la comunicacin con el gateway predeterminado (router).

Las direcciones IPv6 link-local estn en el rango de FE80::/10. /10 indica que los primeros 10 bits son1111 1110 10xx xxxx. El primer hexteto tiene un rango de 1111 1110 1000 0000 (FE80) a1111 1110 1011 1111(FEBF).

En la figura 1, se muestra un ejemplo de comunicacin mediante direcciones IPv6 link-local.

En la figura 2, se muestra el formato de una direccin IPv6 link-local.

Los protocolos de enrutamiento IPv6 tambin utilizan direcciones IPv6 link-local para intercambiar mensajes ycomo la direccin del siguiente salto en la tabla de enrutamiento IPv6. Las direcciones link-local se analizanms detalladamente en un curso posterior.

Nota: por lo general, la direccin que se utiliza como gateway predeterminado para los otros dispositivos en elenlace es la direccin link-local del router, y no la direccin unicast global.


45/73


422

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.4.1 Estructura de una direccin IPv6 unicast global

Las direcciones IPv6 unicast globales son globalmente nicas y enrutables en Internet IPv6. Estas direccionesson equivalentes a las direcciones IPv4 pblicas. La Internet Corporation for Assigned Names and Numbers(ICANN), el operador de la Internet Assigned Numbers Authority (IANA), asigna bloques de direcciones IPv6 alos cinco RIR. Actualmente, solo se asignan direcciones unicast globales con los tres primeros bits de 001 o2000::/3. Esto solo constituye un octavo del espacio total disponible de direcciones IPv6, sin incluir solamenteuna parte muy pequea para otros tipos de direcciones unicast y multicast.

Nota: la direccin 2001:0DB8::/32 se reserv para fines de documentacin, incluido el uso en ejemplos.

En la figura 1, se muestra la estructura y el rango de una direccin unicast global.

Una direccin unicast global consta de tres partes:

Prefijo de enrutamiento global

ID de subred

ID de interfaz

Prefijo de enrutamiento global

El prefijo de enrutamiento global es la porcin de prefijo, o de red, de la direccin que asigna el proveedor (porejemplo, un ISP) a un cliente o a un sitio. En la actualidad, los RIR asignan a los clientes el prefijo deenrutamiento global /48. Esto incluye desde redes comerciales de empresas hasta unidades domsticas Parala mayora de los clientes, este espacio de direccin es ms que suficiente.

En la figura 2, se muestra la estructura de una direccin unicast global con el prefijo de enrutamiento global

/48. Los prefijos /48 son los prefijos de enrutamiento global ms comunes, y se utilizarn en la mayora de losejemplos a lo largo de este curso.


46/73


423

Por ejemplo, la direccin IPv6 2001:0DB8:ACAD::/48 tiene un prefijo que indica que los primeros 48 bits(3 hextetos) (2001:0DB8:ACAD) son la porcin de prefijo o de red de la direccin. Los dos puntos dobles (::)antes de la duracin de prefijo /48 significan que el resto de la direccin se compone solo de ceros.

ID de subred

Las organizaciones utilizan la ID de subred para identificar una subred dentro de su ubicacin.

ID de interfaz

La ID de interfaz IPv6 equivale a la porcin de host de una direccin IPv4. Se utiliza el trmino ID de interfaz

debido a que un nico host puede tener varias interfaces, cada una con una o ms direcciones IPv6.

Nota: a diferencia de IPv4, en IPv6 se pueden asignar las direcciones de host compuestas solo por ceros yunos a un dispositivo. Se puede usar la direccin compuesta solo por unos debido al hecho de que en IPv6 nose usan las direcciones de broadcast. Tambin se puede utilizar la direccin compuesta solo por ceros, pero

se reserva como una direccin anycast de subred y router, y se debe asignar solo a routers.

Una forma fcil de leer la mayora de las direcciones IPv6 es contar la cantidad de hextetos. Como se muestraen la figura 3, en una direccin unicast global /64 los primeros cuatro hextetos son para la porcin de red de ladireccin, y el cuarto hexteto indica la ID de subred. Los cuatro hextetos restantes son para la ID de interfaz.


47/73


424

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.4.2 Configuracin esttica de una direccin unicastglobalConfiguracin del router

La mayora de los comandos de configuracin y verificacin IPv6 de Cisco IOS son similares a susequivalentes de IPv4. En muchos casos, la nica diferencia es el uso de ipv6 en lugar de ip dentro de los

comandos.

El comando interface que se utiliza para configurar una direccin IPv6 unicast global en una interfaz es ipv6address direccin ipv6/duracin de prefijo.

Advierta que no hay un espacio entre direccin ipv6yduracin de prefijo.

En la configuracin de ejemplo, se utiliza la topologa que se muestra en la figura 1 y estas subredes IPv6:

2001:0DB8:ACAD:0001:/64 (o2001:DB8:ACAD:1::/64)

2001:0DB8:ACAD:0002:/64 (o2001:DB8:ACAD:2::/64)

2001:0DB8:ACAD:0003:/64 (o2001:DB8:ACAD:3::/64)

Como se muestra en la figura 2, los comandos requeridos para configurar la direccin IPv6 unicast global enla interfaz GigabitEthernet 0/0 de R1 seran los siguientes:

Router(config)#interface GigabitEthernet 0/0

Router(config-if)#ipv6 address 2001:db8:acad:1::1/64

Router(config-if)#no shutdown

Configuracin de host


48/73


425

Configurar la direccin IPv6 en un host de forma manual es similar a configurar una direccin IPv4.

Como se muestra en la figura 3, la direccin de gateway predeterminado configurada para PC1 es2001:DB8:ACAD:1::1, la direccin unicast global de la interfaz GigabitEthernet de R1 en la misma red.

Utilice el verificador de sintaxis de la figura 4 para configurar la direccin IPv6 unicast global.

Al igual que con IPv4, la configuracin de direcciones estticas en clientes no se extiende a entornos msgrandes. Por este motivo, la mayora de los administradores de red en una red IPv6 habilitan la asignacindinmica de direcciones IPv6.

Los dispositivos pueden obtener automticamente una direccin IPv6 unicast global de dos maneras:

Configuracin automtica de direccin sin estado (SLAAC) DHCPv6


49/73


426


50/73


427

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.4.3 Configuracin dinmica de una direccin unicastglobal mediante SLAACConfiguracin automtica de direccin sin estado (SLAAC)

La configuracin automtica de direccin sin estado (SLAAC) es un mtodo que permite que un dispositivo

obtenga su prefijo, duracin de prefijo e informacin de la direccin de gateway predeterminado de un routerIPv6 sin utilizar un servidor de DHCPv6. Mediante SLAAC, los dispositivos dependen de los mensajes deanuncio de router (RA) de ICMPv6 del router local para obtener la informacin necesaria.

Los routers IPv6 envan mensajes de anuncio de router (RA) de ICMPv6 a todos los dispositivos en la red conIPv6 habilitado de forma peridica.

De manera predeterminada, los routers Cisco envan mensajes de RA cada 200 segundos a la direccin IPv6de grupo multicast de todos los nodos. Los dispositivos IPv6 en la red no tienen que esperar estos mensajesperidicos de RA. Un dispositivo puede enviar un mensaje de solicitud de router (RS) utilizando la direccinIPv6 de grupo multicast de todos los routers. Cuando un router IPv6 recibe un mensaje de RS, responde

inmediatamente con un anuncio de router.

Si bien es posible configurar una interfaz en un router Cisco con una direccin IPv6, esto no lo convierte en unrouter IPv6. Un router IPv6 es un router que presenta las siguientes caractersticas:

Reenva paquetes IPv6 entre redes.

Puede configurarse con rutas estticas IPv6 o con un protocolo de enrutamiento dinmico IPv6.

Enva mensajes RA ICMPv6.

El enrutamiento IPv6 no est habilitado de manera predeterminada. Para habilitar un router como router IPv6,se debe utilizar el comando de configuracin global ipv6 unicast-routing.

Nota: los routers Cisco estn habilitados como routers IPv4 de manera predeterminada.

El mensaje de RA de ICMPv6 contiene el prefijo, la duracin de prefijo y otra informacin para el dispositivoIPv6. El mensaje de RA tambin informa al dispositivo IPv6 cmo obtener la informacin de direccionamiento.El mensaje de RA puede contener una de las siguientes tres opciones, como se muestra en la ilustracin:

Opcin 1, SLAAC solamente: el dispositivo debe utilizar el prefijo, la duracin de prefijo y la informacinde la direccin de gateway predeterminado incluida en el mensaje de RA. No se encuentra disponibleninguna otra informacin de un servidor de DHCPv6.

Opcin 2, SLAAC y DHCPv6: el dispositivo debe utilizar el prefijo, la duracin de prefijo y la informacinde la direccin de gateway predeterminado incluida en el mensaje de RA. Existe otra informacindisponible de un servidor de DHCPv6, como la direccin del servidor DNS. El dispositivo obtiene estainformacin adicional mediante el proceso normal de descubrimiento y consulta a un servidor deDHCPv6. Esto se conoce como DHCPv6 sin estado, debido a que el servidor de DHCPv6 no necesitaasignar ni realizar un seguimiento de ninguna asignacin de direcciones IPv6, sino que solo proporcionainformacin adicional, tal como la direccin del servidor DNS.

Opcin 3, DHCPv6 solamente: el dispositivo no debe utilizar la informacin incluida en el mensaje de RApara obtener la informacin de direccionamiento.


51/73


428

En cambio, el dispositivo utiliza el proceso normal de descubrimiento y consulta a un servidor deDHCPv6 para obtener toda la informacin de direccionamiento. Esto incluye una direccin IPv6 unicastglobal, la duracin de prefijo, la direccin de gateway predeterminado y las direcciones de los servidoresDNS. En este caso, el servidor de DHCPv6 acta como un servidor de DHCP sin estado, de manerasimilar a DHCP para IPv4. El servidor de DHCPv6 asigna direcciones IPv6 y realiza un seguimiento deellas, a fin de no asignar la misma direccin IPv6 a varios dispositivos.

Los routers envan mensajes de RA de ICMPv6 utilizando la direccin link-local como la direccin IPv6 deorigen. Los dispositivos que utilizan SLAAC usan la direccin link-local del router como su direccin degateway predeterminado.

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP 8.2.4.4 Configuracin dinmica de una direccin unicastglobal mediante DHCPv6DHCPv6

El protocolo de configuracin dinmica de host para IPv6 (DHCPv6) es similar a DHCP para IPv4. Losdispositivos pueden recibir de manera automtica la informacin de direccionamiento, incluso una direccin

unicast global, la duracin de prefijo, la direccin de gateway predeterminado y las direcciones de servidoresDNS, mediante los servicios de un servidor de DHCPv6.

Los dispositivos pueden recibir la informacin de direccionamiento IPv6 en forma total o parcial de un servidorde DHCPv6 en funcin de si en el mensaje de RA de ICMPv6 se especific la opcin 2 (SLAAC y DHCPv6) ola opcin 3 (DHCPv6 solamente). Adems, el OS host puede optar por omitir el contenido del mensaje de RAdel router y obtener su direccin IPv6 y otra informacin directamente de un servidor de DHCPv6.

Antes de implementar dispositivos IPv6 en una red, se recomienda primero verificar si el host observa lasopciones dentro del mensaje ICMPv6 de RA del router.

Un dispositivo puede obtener la direccin IPv6 unicast global dinmicamente y tambin estar configurado convarias direcciones IPv6 estticas en la misma interfaz. IPv6 permite que varias direcciones IPv6 (quepertenecen a la misma red IPv6) se configuren en la misma interfaz.


52/73


429

Tambin se puede configurar un dispositivo con ms de una direccin IPv6 de gateway predeterminado. Paraobtener ms informacin sobre cmo se toma la decisin respecto de cul es la direccin que se usa como ladireccin IPv6 de origen o cul es la direccin de gateway predeterminado que se utiliza, consulte RFC 6724,Default Address Selection for IPv6 (Seleccin de direcciones predeterminada para IPv6).

ID de interfaz

Si el cliente no utiliza la informacin incluida en el mensaje de RA y depende exclusivamente de DHCPv6, elservidor de DHCPv6 proporciona la direccin IPv6 unicast global completa, incluidos el prefijo y la ID deinterfaz.

Sin embargo, si se utiliza la opcin 1 (SLAAC solamente) o la opcin 2 (SLAAC con DHCPv6), el cliente noobtiene la porcin de ID de interfaz real de la direccin mediante este estos procesos. El dispositivo clientedebe determinar su propia ID de interfaz de 64 bits, ya sea mediante el proceso EUI-64 o generando unnmero aleatorio de 64 bits.

Captulo 8: Asignacin de dire

capítulo 8 de ccna 1 versión 5 de cisco

Documents