6æDIRECCIONAMIENTODELARED:IPv4 6.0INTRODUCCIÓNDELCAPITULO

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1 6.0.1Introduccióndelcapitulo 6æDIRECCIONAMIENTODELARED:IPv4 6.0INTRODUCCIÓNDELCAPITULO EldireccionamientoesunafunciónclavedelosprotocolosdecapadeRedquepermitelatransmisióndedatosentre hostsdelamismaredoenredesdiferentes.elprotocolodeinternetversión4(ipv4)ofrecedireccionamientojerárquico parapaquetesquetransportandatos. Diseñar,implementaryadministrarunplandedireccionamientoIpv4efectivoaseguraquelasredespuedanoperarde maneraeficazyeficiente. EstecapítuloeaminadetalladamentelaestructuradelasdireccionesIpv4ysuaplicaciónenlaconstrucciónypruebade redesysubredesip. Enestecapítulo,ustedaprenderáa: EplicarlaestructuradeldireccionamientoIPyaconvertirentrenúmerosbinariosde8bitsynúmeros decimales. ClasificarportipounadirecciónIpv4ydescribircómoseutilizaenlared. EplicarcómolasdireccionessonasignadasaredesporlosISPydentroderedesporlosadministradores. Determinarlaporcióndereddeladireccióndehostyeplicarlafuncióndelamáscaradesubredenladivisión desubredes. CalcularloscomponentesdedireccionamientoadecuadosdeacuerdoconlainformacióndeladirecciónIpv4y loscriteriosdediseño. Usarlasutilidadescomunesdecomprobaciónparaverificarlaconectividadderedyestadooperativodelastack deprotocoloipenunhost.

2 6.1.1EstructuradeunadirecciónIPv4 6.1DIRECCIONESIPv4 Cadadispositivodeunareddebeserdefinidoenformaeclusiva.Enlacapaderedesnecesarioidentificarlospaquetes delatransmisiónconlasdireccionesdeorigenydedestinodelosdossistemasfinales.conipv4,estosignificaquecada paqueteposeeunadireccióndeorigende32bitsyunadireccióndedestinode32bitsenelencabezadodecapa3. Estasdireccionesseusanenlareddedatoscomopatronesbinarios.Dentrodelosdispositivos,lalógicadigitales aplicadaparasuinterpretación.paraquienesformamospartedelaredhumana,unaseriede32bitsesdifícilde interpretareinclusomásdifícilderecordar.porlotanto,representamosdireccionesipv4utilizandoelformatodecimal punteada. PuntoDecimal LospatronesbinariosquerepresentandireccionesIpv4sonepresadosconpuntosdecimalesseparandocadabytedel patrónbinario,llamadoocteto,conunpunto.selellamaoctetodebidoaquecadanúmerodecimalrepresentaunbyte u8bits. Porejemplo:ladirección

3 esepresadaenpuntosdecimalescomo Tengaencuentaquelosdispositivosusanlalógicabinaria.Elformatodecimalpunteadoseusaparaquealaspersonas lesresultemásfácilutilizaryrecordardirecciones. Porcionesderedydehost EncadadirecciónIpv4,algunaporcióndelosbitsdeordensuperiorrepresentaladireccióndered.EnlaCapa3,se defineunaredcomoungrupodehostsconpatronesdebitsidénticosenlaporcióndedireccióndereddesus direcciones. Apesardequelos32bitsdefinenladirecciónhostIpv4,eisteunacantidadvariabledebitsqueconformanlaporción dehostdeladirección.elnúmerodebitsusadoenestaporcióndelhostdeterminaelnúmerodehostsquepodemos tenerdentrodelared. Coloqueelcursorsobrelasetiquetasparaverlasdiferentespartesdeladirección. Porejemplo:sinecesitamosteneralmenos200hostsenunareddeterminada,necesitaríamosutilizarsuficientesbitsen laporcióndelhostparapoderrepresentaralmenos200patronesdiferentesdebits. Paraasignarunadireccióneclusivaa200hosts,seutilizaráelúltimooctetoentero.Con8bitssepuedelograruntotal de256patronesdebitsdiferentes.estosignificaquelosbitsparalostresoctetossuperioresrepresentaríanlaporción dered. Nota:Másadelanteenestecapítuloseverácómocalcularlacantidaddehostsycómodeterminarquéporcióndelos32 bitsserefierealared Conocerlosnúmeros:conversióndebinarioendecimal Paracomprenderelfuncionamientodeundispositivoenunared,esnecesarioconsiderarlasdireccionesyotrosdatos delamaneraenquelohaceundispositivo:ennotaciónbinaria.estosignificaqueesnecesarioserhábilenlaconversión debinarioendecimal. Losdatosrepresentadosenelsistemabinariopuedenrepresentarmuchasformasdiferentesdedatosenlaredhumana. Enestetema,sehacereferenciaalsistemabinarioporestarrelacionadoconeldireccionamientoIpv4.Estosignificaque vemosacadabyte(octeto)comonúmerodecimalenelrangode0a255. Notacióndeposición

4 ElAprendizajedelanotacióndeposiciónparaconvertirbinarioadecimalrequiereunacomprensióndelosfundamentos matemáticosdeunsistemadenumeraciónllamadonotacióndeposición.notacióndeposiciónsignificaqueundígito representadiferentesvaloressegúnlaposiciónqueocupa.másespecíficamente,elvalorqueundígitorepresentaesel valormultiplicadoporlapotenciadelabaseoraízrepresentadoporlaposiciónqueeldígitoocupa.algunosejemplo ayudaránaaclararcómofuncionaestesistema. Paraelnúmerodecimal245,elvalorqueel2representaes2*10^2(2multiplicadopor10elevadoalasegunda potencia).el2seencuentraenloquecomúnmentellamamoslaposición 100.Notacióndeposiciónserefiereaesta posicióncomoposiciónbase^2porquelabaseoraízes10ylapotenciaes2. Usandolanotacióndeposiciónenelsistemadenumeraciónconbase10,245representa: 245=(2*10^2)+(4*10^1)+(5*10^0) o 245=(2*100)+(4*10)+(5*1) Sistemadenumeraciónbinaria Enelsistemadenumeraciónbinarialaraízes2.Porlotanto,cadaposiciónrepresentapotenciasincrementadasde2.En númerosbinariosde8bits,lasposicionesrepresentanestascantidades: 2^72^62^52^42^32^22^12^ Elsistemadenumeracióndebase2tienesolamentedosdígitos:0y1. Cuandoseinterpretaunbytecomounnúmerodecimal,seobtienelacantidadqueesaposiciónrepresentasieldígitoes 1ynoseobtienelacantidadsieldígitoes0,comosemuestraenlafigura Un1encadaposiciónsignificaqueelvalorparaesaposiciónsesumaaltotal.Éstaeslasumacuandohayun1encada posicióndeunocteto.eltotales =255 Un0encadaposiciónindicaqueelvalorparaesaposiciónnosesumaaltotal.Un0encadaposiciónproduceuntotal de =0 Noteenlafiguraqueunacombinacióndiferentedeunosycerosproduciráunvalordecimaldiferente.

5 Observelafiguraparaobtenerlospasosparaconvertirunadirecciónbinariaenunadireccióndecimal. Enelejemplo,elnúmerobinario: seconvierteen: Tengaencuentaestospasos: Dividalos32bitsen4octetos. Conviertacadaoctetoadecimal. Agregueun punto entrecadadecimal.

6 6.1.4Conocerlosnúmeros:conversióndedecimalenbinario Nosóloesnecesariopoderrealizarunaconversióndebinarioendecimal,sinoquetambiénesnecesariopoderrealizar unaconversióndedecimalenbinario.confrecuenciaesnecesarioeaminarunoctetoindividualdeunadirecciónque seproporcionaennotacióndecimalpunteada.taleselcasocuandolosbitsderedylosbitsdehostdividenunocteto. Porejemplo:siunhost utilizara28bitsparaladireccióndered,seríanecesarioeaminarlosdatosbinarios delúltimooctetoparadescubrirqueestehostestáenlared esteprocesodeetraerladirecciónderedde unadireccióndehostseeplicarámásadelante. Losvaloresdeladirecciónestánentre0y255 Eaminaremossóloelprocesodeconversiónbinariade8bitsavaloresdecimalesde0a255,porquenuestra representacióndedireccionesestálimitadaavaloresdecimalesparaunsoloocteto. Paracomenzarelprocesodeconversión,empezaremosdeterminandosielnúmerodecimalesigualaomayorque nuestrovalordecimalmásgranderepresentadoporelbitmássignificativo.enlaposiciónmásalta,sedeterminasiel valoresigualomayorque128.sielvaloresmenorque128,secolocaun0enlaposiciónde128bitsysemueveala posiciónde64bits. Sielvalorenlaposiciónde128bitsesmayoroigualque128,secolocaun1enlaposición128yseresta128del númeroqueseestáconvirtiendo.luegosecomparanlosvaloresrestantesdeestaoperaciónconelsiguientevalormás pequeño,64.secontinúaconesteprocesoparatodaslasposicionesdebitsrestantes.

7 Verlafiguraparaobtenerunejemplodeestospasos.Seconvierte172en

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9 Resumendeconversión Lafiguraresumelaconversióncompletade denotacióndecimalpunteadaanotaciónbinaria.

10 6.2.1TiposdedireccionesdeunaredIPv4 6.2DIRECCIONESPARADIFERENTESPROPOSITOS DentrodelrangodedireccionesdecadaredIpv4,eistentrestiposdedirecciones: Direccióndered:ladirecciónenlaquesehacereferenciaalared. Direccióndebroadcast:unadirecciónespecialutilizadaparaenviardatosatodosloshostsdelared. Direccioneshost:lasdireccionesasignadasalosdispositivosfinalesdelared. Direccióndered Ladirecciónderedesunamaneraestándardehacerreferenciaaunared.Porejemplo:sepodríahacerreferenciaala reddelafiguracomo red éstaesunamaneramuchomásconvenienteydescriptivadereferirsealaredque utilizandountérminocomo laprimerared.todosloshostsdelared tendránlosmismosbitsdered. DentrodelrangodedirecciónIpv4deunared,ladirecciónmásbajasereservaparaladireccióndered.Estadirección tieneun0paracadabitdehostenlaporcióndehostdeladirección. ColoqueelcursorsobrelafichaDIRECCIÓNDEREDenlafigura. Direccióndebroadcast

11 LadireccióndebroadcastIpv4esunadirecciónespecialparacadaredquepermitelacomunicaciónatodosloshosten esared.paraenviardatosatodosloshostsdeunared,unhostpuedeenviarunsolopaquetedirigidoaladirecciónde broadcastdelared. Ladireccióndebroadcastutilizaladirecciónmásaltaenelrangodelared.Éstaesladirecciónenlacuallosbitsdela porcióndehostsontodos1.paralared con24bitsdered,ladireccióndebroadcastsería aesta direcciónselaconocecomobroadcastdirigido. ColoqueelcursordelmousesobrelafichaBROADCASTADDRESS(direccióndebroadcast)enlafigura. Direccioneshost Comosedescribeanteriormente,cadadispositivofinalrequiereunadirecciónúnicaparaenviarunpaqueteadicho host.enlasdireccionesipv4,seasignanlosvaloresentreladirecciónderedyladireccióndebroadcastalosdispositivos endichared. ColoqueelcursordelmousesobrelafichaHOSTADDRESS(direcciónhost)enlafigura.

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13 Prefijosdered Unapreguntaimportantees: Cómoesposiblesabercuántosbitsrepresentanlaporciónderedycuántosbits representanlaporcióndehost?alepresarunadirecciónderedipv4,seagregaunalongituddeprefijoaladirecciónde red.lalongituddeprefijoeslacantidaddebitsenladirecciónqueconformalaporcióndered.porejemplo:en /24,/24eslalobgituddeprefijoeindicaquelosprimeros24bitssonladireccióndered.Estodejaalos8bits restantes,elúltimoocteto,comolaporcióndehost.másadelanteenestecapítulo,elusuarioaprenderámásacercade otraentidadqueseutilizaparaespecificarlaporcióndereddeunadirecciónipv4enlosdispositivosdered.sellama máscaradesubred.lamáscaradesubredconstade32bits,aligualqueladirección,yutilizaunosycerosparaindicar cuálesbitsdeladirecciónsonbitsderedycuálesbitssonbitsdehost. Nosiemprealasredesseleasignaunprefijo/24.Elprefijoasignadopuedevariardeacuerdoconlacantidaddehosts delared.tenerunnúmerodeprefijodiferentecambiaelrangodehostyladireccióndebroadcastparacadared. Coloqueelcursordelmousesobrelasdireccionesenlafiguraparaverlosresultadosdeutilizardiferentesprefijosen unadirección. Observequeladirecciónderedpuedepermanecerigual,peroelrangodehostyladireccióndebroadcastson diferentesparalasdiferenteslongitudesdeprefijos.enestafigurapuedevertambiénqueelnúmerodehostsque puedeserdireccionadoalaredtambiéncambia.

14 6.2.2Cálculodedireccionesdehost,deredydebroadcast Hastaahora,elusuariopodríapreguntarse: Cómosecalculanestasdirecciones?Esteprocesodecálculorequiereque elusuarioconsidereestasdireccionescomobinarias. Enlasdivisionesdereddeejemplo,sedebeconsiderareloctetodeladireccióndondeelprefijodividelaporcióndered delaporcióndehost.entodosestosejemplos,eselúltimoocteto.apesardequeestoesfrecuente,elprefijotambién puededividircualquieradelosoctetos. Paracomenzaracomprenderesteprocesoparadeterminarasignacionesdedirección,sedesglosaránalgunosejemplos endatosbinarios. Observelafiguraparaobtenerunejemplodelaasignacióndedirecciónparalared /25. Enelprimercuadro,seencuentralarepresentacióndeladireccióndered.Conunprefijode25bits,losúltimos7bits sonbitsdehost.pararepresentarladireccióndered,todosestosbitsdehostson 0.Estohacequeelúltimooctetode ladirecciónsea0.deestaforma,ladirecciónderedes /25. Enelsegundocuadro,seobservaelcálculodeladirecciónhostmásbaja.Éstaessiempreunnúmeromayorquela direccióndered.enestecaso,elúltimodelossietebitsdehostseconvierteen 1.Conelbitmásbajoenladirección hostestablecidoen1,ladirecciónhostmásbajaes Eltercercuadromuestraelcálculodeladireccióndebroadcastdelared.Porlotanto,lossietebitsdehostutilizadosen estaredsontodos 1.Apartirdelcálculo,seobtiene127enelúltimoocteto.Estoproduceunadireccióndebroadcast de Elcuartocuadrorepresentaelcálculodeladirecciónhostmásalta.Ladirecciónhostmásaltadeunaredessiempreun númeromenorqueladireccióndebroadcast.estosignificaqueelbitmásbajodelhostesun 0 ytodoslosotrosbits 1.Comoseobserva,estohacequeladirecciónhostmásaltadelaredsea Apesardequeparaesteejemploseampliarontodoslosoctetos,sóloesnecesarioeaminarelcontenidodelocteto dividido.

15 6.2.3Unicast,broadcast,multicast:tiposdecomunicación EnunaredIpv4,loshostspuedencomunicarsedetresmanerasdiferentes: Unicast:elprocesoporelcualseenvíaunpaquetedeunhostaunhostindividual. Broadcast:elprocesoporelcualseenvíaunpaquetedeunhostatodosloshostsdelared. Multicast:elprocesoporelcualseenvíaunpaquetedeunhostaungruposeleccionadodehosts. Estostrestiposdecomunicaciónseusancondiferentesobjetivosenlasredesdedatos.Enlostrescasos,secolocala direcciónipv4delhostdeorigenenelencabezadodelpaquetecomoladireccióndeorigen. Tráficounicast Lacomunicaciónunicastseusaparaunacomunicaciónnormaldehostahost,tantoenunareddecliente/servidor comoenunaredpuntoapunto.lospaquetesunicastutilizanladirecciónhostdeldispositivodedestinocomola direccióndedestinoypuedenenrutarseatravésdeunainternetwork.sinembargo,lospaquetesbroadcastymulticast usandireccionesespecialescomoladireccióndedestino.alutilizarestasdireccionesespeciales,losbroadcastsestán generalmenterestringidosalaredlocal.elámbitodeltráficomulticasttambiénpuedeestarlimitadoalaredlocalo enrutadoatravésdeunainternetwork. Reproduzcalaanimaciónparaverunejemplodetransmisiónunicast. EnunaredIpv4,aladirecciónunicastaplicadaaundispositivofinalseledenominadireccióndehost.Enla comunicaciónunicast,lasdireccioneshostasignadasadosdispositivosfinalesseusancomodireccionesipv4deorigeny dedestino.duranteelprocesodeencapsulación,elhostdeorigencolocasudirecciónipv4enelencabezadodel paqueteunicastcomoladirecciónhostdeorigenyladirecciónipv4delhostdedestinoenelencabezadodelpaquete comoladireccióndedestino.esposibleenviarlacomunicaciónutilizandounpaqueteunicastpormediodeuna internetworkconlasmismasdirecciones. Nota:Enestecurso,todaslascomunicacionesentredispositivossoncomunicacionesunicastamenosqueseindiquelo contrario.

16 Transmisióndebroadcast Dadoqueeltráficodebroadcastseusaparaenviarpaquetesatodosloshostsdelared,unpaqueteusaunadirección debroadcastespecial.cuandounhostrecibeunpaqueteconladireccióndebroadcastcomodestino,ésteprocesael paquetecomoloharíaconunpaquetecondirecciónunicast. Latransmisióndebroadcastseusaparaubicarservicios/dispositivosespecialesparaloscualesnoseconoceladirección ocuandounhostdebebrindarinformaciónatodosloshostsdelared. Algunosejemplosparautilizarunatransmisióndebroadcastson: Asignardireccionesdecapasuperioradireccionesdecapainferior Solicitarunadirección Intercambiarinformacióndeenrutamientopormediodeprotocolosdeenrutamiento Cuandounhostnecesitainformaciónenvíaunasolicitud,llamadaconsulta,aladireccióndebroadcast.Todosloshosts delaredrecibenyprocesanestaconsulta.unoomáshostsqueposeenlainformaciónsolicitadaresponderán, típicamentemedianteunicast. Deformasimilar,cuandounhostnecesitaenviarinformaciónaloshostsdeunared,éstecreayenvíaunpaquetede broadcastconlainformación. Adiferenciadeunicast,dondelospaquetespuedenserenrutadosportodalainternetwork,lospaquetesdebroadcast normalmenteestánrestringidosalaredlocal.estarestriccióndependedelaconfiguracióndelrouterquebordealared ydeltipodebroadcast.eistendostiposdebroadcasts:broadcastdirigidoybroadcastlimitado. Broadcastdirigido Seenvíaunbroadcastdirigidoatodosloshostsenunaredespecífica.Estetipodebroadcastesútilparaenviarun broadcastatodosloshostsdeunaredlocal.porejemplo:paraqueunhostfueradelaredsecomuniqueconloshosts dentrodelared /24,ladireccióndedestinodelpaquetesería estosemuestraenlafigura. Aunquelosroutersnoenvíanbroadcastsdirigidospordefecto,selospuedeconfigurarparaquelohagan. Broadcastlimitado Elbroadcastlimitadoseusaparalacomunicaciónqueestálimitadaaloshostsenlaredlocal.Estospaquetesusanuna direcciónipv4dedestino losroutersnoenvíanestosbroadcasts.lospaquetesdirigidosaladirección debroadcastlimitadasóloapareceránenlaredlocal.porestarazón,tambiénsehacereferenciaaunaredipv4comoun dominiodebroadcast.losroutersson197ersión197on197fronterizosparaundominiodebroadcast. Amododeejemplo,unhostdentrodelared /24transmitiríaatodosloshostsensuredutilizandoun paqueteconunadireccióndedestino Reproduzcalaanimaciónparaverunejemplodetransmisióndebroadcast. Comosemostróanteriormente,cuandosetransmiteunpaquete,ésteutilizarecursosdelaredydeestamaneraobliga acadahostdelaredquelorecibeaprocesarelpaquete.porlotanto,eltráficodebroadcastdebelimitarseparaqueno afectenegativamenteelrendimientodelaredodelosdispositivos.debidoaquelosroutersseparandominiosde broadcast,subdividirlasredescontráficodebroadcastecesivopuedemejorarelrendimientodelared.

17 Transmisióndemulticast LatransmisióndemulticastestádiseñadaparaconservarelanchodebandadelaredIpv4.Éstareduceeltráficoal permitirqueunhostenvíeunúnicopaqueteaunconjuntoseleccionadodehosts.paraalcanzarhostsdedestino múltiplesmediantelacomunicaciónunicast,seríanecesarioqueelhostdeorigenenvíeunpaqueteindividualdirigidoa cadahost.conmulticast,elhostdeorigenpuedeenviarunúnicopaquetequellegueamilesdehostsdedestino. Algunosejemplosdetransmisióndemulticastson: Distribucióndeaudioyvideo Intercambiodeinformacióndeenrutamientopormediodeprotocolosdeenrutamiento Distribucióndesoftware Suministrodenoticias ClientesMulticast Loshostsquedeseanrecibirdatosmulticastespecíficossedenominanclientesmulticast.Losclientesmulticastusan serviciosiniciadosporunprogramaclienteparasubscribirsealgrupomulticast. CadagrupomulticastestárepresentadoporunasoladirecciónIpv4dedestinomulticast.CuandounhostIpv4se suscribeaungrupomulticast,elhostprocesapaquetesdirigidosaestadirecciónmulticastypaquetesdirigidosasu direcciónunicasteclusivamenteasignada.comosepuedever,ipv4haapartadounbloqueespecialdedirecciones desde a paradireccionamientodegruposmulticast. Laanimiaciónmuestraclientesqueaceptanpaquetesmulticast.

18 6.2.4RangosdedireccionesIPv4reservadas Epresadoenformatodecimalpunteado,elrangodedireccionesIpv4esde a Comosepudo observaranteriormente,notodasestasdireccionespuedenusarsecomodireccioneshostparalacomunicaciónunicast. Direccioneseperimentales UnimportantebloquededireccionesreservadoconobjetivosespecíficoseselrangodedireccionesIpv4eperimentales de a actualmente,estasdireccionessemencionancomoreservadasparausofuturo(rfc 3330).Estosugierequepodríanconvertirseendireccionesutilizables.Enlaactualidad,noesposibleutilizarlasenredes Ipv4.Sinembargo,estasdireccionespodríanutilizarseconfinesdeinvestigaciónoeperimentación. Direccionesmulticast Comosemostróantes,otrobloqueimportantededireccionesreservadoconobjetivosespecíficoseselrangode direccionesipv4multicastde a además,elrangodedireccionesmulticastsesubdivideen diferentestiposdedirecciones:direccionesdeenlacelocalesreservadasydireccionesagrupadasglobalmente.untipo adicionaldedirecciónmulticastsonlasdireccionesagrupadasadministrativamente,tambiénllamadasdireccionesde alcancelimitado. LasdireccionesIpv4multicastde a sondireccionesreservadasdeenlacelocal.Estasdireccionesse utilizaráncongruposmulticastenunaredlocal.lospaquetesenviadosaestosdestinossiempresetransmitenconun valordeperíododevida(ttl)de1.porlotanto,unrouterconectadoalaredlocalnuncadeberíaenviarlos.unuso comúndedireccionesdeenlacelocalreservadassedaenlosprotocolosdeenrutamientousandotransmisiónmulticast paraintercambiarinformacióndeenrutamiento. Lasdireccionesdealcanceglobalsonde a Selaspuedeusarparatransmitirdatosen Internetmediantemulticast.Porejemplo: hasidoreservadaparaelProtocolodehoradered(NTP)para sincronizarlosrelojesconlahoradeldíadelosdispositivosdelared.

19 Direccioneshost Despuésdeeplicarlosrangosreservadosparalasdireccioneseperimentalesylasdireccionesmulticast,quedael rangodedireccionesde a quepodríausarseconhostsipv4.sinembargo,dentrodeesterango eistenmuchasdireccionesqueyaestánreservadasconobjetivosespecíficos.apesardequesehantratadoalgunasde estasdireccionesanteriormente,lasprincipalesdireccionesreservadassetratanenlapróimasección Direccionespúblicasyprivadas AunquelamayoríadelasdireccionesIpv4dehostsondireccionespúblicasdesignadasparausoenredesalasquese accededesdeinternet,eistenbloquesdedireccionesqueseutilizanenredesquerequierenonoaccesolimitadoa Internet.Aestasdireccionesselasdenominadireccionesprivadas. Direccionesprivadas Losbloquesdedireccionesprivadasson: a ( /8) a ( /12) a ( /16) Losbloquesdedireccionesdeespacioprivadas,comosemuestraenlafigura,seseparaparautilizarenredesprivadas. Nonecesariamenteelusodeestasdireccionesdebesereclusivoentreredeseternas.Porlogeneral,loshostsqueno requierenaccesoainternetpuedenutilizarlasdireccionesprivadassinrestricciones.sinembargo,lasredesinternasaún debendiseñaresquemasdedireccionesderedparagarantizarqueloshostsdelasredesprivadasutilicendireccionesip queseanúnicasdentrodesuentornodenetworking.

20 Muchoshostsendiferentesredespuedenutilizarlasmismasdireccionesdeespacioprivado.Lospaquetesqueutilizan estasdireccionescomoladireccióndeorigenodedestinonodeberíanaparecerenlainternetpública.elrouteroel dispositivodefirewalldelperímetrodeestasredesprivadasdebenbloquearoconvertirestasdirecciones.inclusosi estospaquetesfueranahacersecaminohaciainternet,losroutersnotendríanrutasparaenviarlosalaredprivada correcta. Traduccióndedireccionesdered(NAT) Conserviciosparatraducirlasdireccionesprivadasadireccionespúblicas,loshostsenunareddireccionadaenforma privadapuedenteneraccesoarecursosatravésdeinternet.estosservicios,llamadostraduccióndedireccióndered (NAT),puedenserimplementadosenundispositivoenunetremodelaredprivada. NATpermitealoshostsdelared pedirprestada unadirecciónpúblicaparacomunicarseconredeseternas.apesar dequeeistenalgunaslimitacionesyproblemasderendimientoconnat,losclientesdelamayoríadelasaplicaciones puedenaccederalosserviciosdeinternetsinproblemasevidentes. Nota:NATserátratadoendetalleenuncursoposterior. Direccionespúblicas LaampliamayoríadelasdireccionesenelrangodehostunicastIpv4sondireccionespúblicas.Estasdireccionesestán diseñadasparaserutilizadasenloshostsdeaccesopúblicodesdeinternet.aundentrodeestosbloquesdedirecciones, eistenmuchasdireccionesdesignadasparaotrosfinesespecíficos.

21 6.2.6DireccionesIPv4especiales Haydeterminadasdireccionesquenopuedenserasignadasaloshostsporvariosmotivos.Tambiénhaydirecciones especialesquepuedenserasignadasaloshostsperoconrestriccionesenlainteraccióndedichoshostsdentrodelared. Direccionesderedydebroadcast Comoseeplicóanteriormente,noesposibleasignarlaprimeranilaúltimadirecciónahostsdentrodecadared.Éstas sonladirecciónderedyladireccióndebroadcast,respectivamente. Rutapredeterminada Tambiénanteriormentepresentada,serepresentalarutapredeterminadaIpv4como Larutapredeterminadase usacomoruta comodín cuandonosedisponedeunarutamásespecífica.elusodeestadireccióntambiénreserva todaslasdireccionesenelbloquededirecciones ( /8). Loopback UnadeestasdireccionesreservadasesladirecciónIpv4deloopback Ladireccióndeloopbackesuna direcciónespecialqueloshostsutilizanparadirigireltráficohaciaellosmismos.ladireccióndeloopbackcreaun métododeaccesodirectoparalasaplicacionesyserviciostcp/ipqueseejecutanenelmismodispositivopara comunicarseentresí.alutilizarladireccióndeloopbackenlugardeladirecciónhostipv4asignada,dosserviciosenel mismohostpuedendesviarlascapasinferioresdelstackdetcp/ip.tambiénesposiblehacerpingaladirecciónde loopbackparaprobarlaconfiguracióndetcp/ipenelhostlocal. Apesardequesóloseusaladirecciónúnica ,sereservanlasdirecciones a Cualquierdireccióndentrodeestebloqueproduciráunloopbackdentrodelhostlocal.Nisiquieradebeaparecer ningunadirecciónenningunareddentrodeestebloque. Direccionesdeenlacelocal LasdireccionesIpv4delbloquededireccionesde a ( /16)sondesignadascomo direccionesdeenlacelocal.elsistemaoperativopuedeasignarautomáticamenteestasdireccionesalhostlocalen entornosdondenosedisponedeunaconfiguraciónip.éstaspuedenusarseenunapequeñaredpuntoapuntooconun hostquenopodríaobtenerautomáticamenteunadireccióndeunservidordedynamichostconfigurationprotocol (Protocolodeconfiguracióndinámicadehost,DHCP). LacomunicaciónmediantedireccionesdeenlacelocalIpv4sóloesadecuadaparacomunicarseconotrosdispositivos conectadosalamismared,comosemuestraenlafigura.unhostnodebeenviarunpaqueteconunadirecciónde destinodeenlacelocalipv4aningúnrouterparaserenviado,ydeberíaestablecerelttldeipv4paraestospaquetesen 1. Lasdireccionesdeenlacelocalnoofrecenserviciosfueradelaredlocal.Sinembargo,muchasaplicacionesde cliente/servidorypuntoapuntofuncionaráncorrectamentecondireccionesdeenlacelocalipv4. DireccionesTESTrNET Seestableceelbloquededireccionesde a ( /24)parafinesdeenseñanzayaprendizaje. Estasdireccionespuedenusarseenejemplosdedocumentaciónyredes.Adiferenciadelasdireccioneseperimentales, losdispositivosderedaceptaránestasdireccionesensuconfiguración.amenudopuedeencontrarqueestas

22 direccionesseusanconlosnombresdedominioeample.comoeample.netenladocumentacióndelasrfc,del fabricanteydelprotocolo.lasdireccionesdentrodeestebloquenodebenaparecereninternet. Enlaces: Direccionesdeenlacelocalhttp:// DireccionesIpv4deusoespecialhttp:// Ubicaciónmulticast: DireccionamientodeIPv4delegado Clasesderedesantiguas Históricamente,laRFC1700agrupabarangosdeunicastentamañosespecíficosllamadosdireccionesdeclaseA,declase BydeclaseC.TambiéndefiníaalasdireccionesdeclaseD(multicast)ydeclaseE(eperimental),anteriormente tratadas. LasdireccionesunicastdeclasesA,ByCdefiníanredesdetamañosespecíficos,asícomobloquesdedirecciones específicosparaestasredes,comosemuestraenlafigura.seasignóaunacompañíauorganizacióntodounbloquede direccionesdeclasea,claseboclasec.esteusodeespaciodedirecciónesdenominadodireccionamientoconclase. BloquesdeclaseA SediseñóunbloquededireccionesdeclaseAparaadmitirredesetremadamentegrandesconmásde16millonesde direccioneshost.lasdireccionesipv4declaseausabanunprefijo/8fijo,dondeelprimeroctetoindicabaladirección dered.lostresoctetosrestantesseusabanparalasdireccioneshost.

23 Parareservarespaciodedireccionesparalasclasesdedireccionesrestantes,todaslasdireccionesdeclaseArequerían queelbitmássignificativodeloctetodeordensuperiorfuerauncero.estosignificabaquesólohabía128redesdeclase Aposibles,de /8a /8,antesdeecluirlosbloquesdedireccionesreservadas.Apesardequelas direccionesdeclaseareservabanlamitaddelespaciodedirecciones,debidoallímitede128redes,sólopodíanser asignadasaaproimadamente120compañíasuorganizaciones. BloquesdeclaseB ElespaciodedireccionesdeclaseBfuediseñadoparasatisfacerlasnecesidadesdelasredesdetamañomoderadoa grandeconmásde65.000hosts.unadirecciónipdeclasebusabalosdosoctetosdeordensuperiorparaindicarla direccióndered.losdosoctetosrestantesespecificabanlasdireccioneshost.aligualqueconlaclasea,debía reservarseespaciodedireccionesparalasclasesdedireccionesrestantes. ConlasdireccionesdeclaseB,losdosbitsmássignificativosdeloctetodeordensuperioreran10.Deestaforma,se restringíaelbloquededireccionesparalaclaseba /16hasta /16.laclasebteníaunaasignación dedireccionesuntantomáseficientequelaclaseadebidoaquedividíaequitativamenteel25% deltotaldelespaciode direccionesipv4entreaproimadamente16.000redes. BloquesdeclaseC ElespaciodedireccionesdeclaseCeralaclasededireccionesantiguasmáscomúnmentedisponible.Esteespaciode direccionesteníaelpropósitodeproporcionardireccionespararedespequeñasconunmáimode254hosts. LosbloquesdedireccionesdeclaseCutilizabanelprefijo/24.EstosignificabaqueunareddeclaseCusabasóloel últimooctetocomodireccioneshost,conlostresoctetosdeordensuperiorparaindicarladireccióndered. LosbloquesdedireccionesdeclaseCreservabanespaciodedireccionesparalaclaseD(multicast)ylaclaseE (eperimental)medianteelusodeunvalorfijode110paralostresbitsmássignificativosdeloctetodeordensuperior. EstorestringióelbloquededireccionesparalaclaseCde /16a /16.Apesardequeocupaba sóloel12.5% deltotaldelespaciodedireccionesipv4,podíasuministrardireccionesa2millonesderedes. Limitacionesdelsistemabasadoenclases Notodoslosrequisitosdelasorganizacionesseajustabanaunadeestastresclases.Laasignaciónconclasedeespacio dedireccionesamenudodesperdiciabamuchasdirecciones,locualagotabaladisponibilidaddedireccionesipv4.por ejemplo:unacompañíaconunaredcon260hostsnecesitaríaqueseleotorgueunadireccióndeclasebconmásde direcciones. Apesardequeestesistemaconclasenofueabandonadohastafinalesdeladécadadel90,esposibleverrestosde estasredesenlaactualidad.porejemplo:alasignarunadirecciónipv4aunacomputadora,elsistemaoperativo eaminaladirecciónqueseestáasignandoparadeterminarsiesdeclasea,claseboclasec.luego,elsistema operativoadoptaelprefijoutilizadoporesaclaseyrealizalaasignacióndelamáscaradesubredadecuada. Otroejemploeslaadopcióndelamáscaraporpartedealgunosprotocolosdeenrutamiento.Cuandoalgunos protocolosdeenrutamientorecibenunarutapublicada,sepuedeadoptarlalongituddelprefijodeacuerdoconlaclase dedirección. Direccionamientosinclase

24 Elsistemaqueutilizamosactualmentesedenominadireccionamientosinclase.Conelsistemaclassless,seasignanlos bloquesdedireccionesadecuadosparalacantidaddehostsalascompañíasuorganizacionessintenerencuentala clasedeunicast. 6.3ASIGNACIONDEDIRECCIONES 6.3.1Planificacióndeldireccionamientodeunared Esnecesarioquelaasignacióndelespaciodedireccionesdelacapadereddentrodelaredcorporativaestébien diseñada.losadministradoresderednodebenseleccionardeformaaleatorialasdireccionesutilizadasensusredes. Tampocolaasignacióndedireccionesdentrodelareddebeseraleatoria. Laasignacióndeestasdireccionesdentrodelasredesdeberíaserplanificadaydocumentadaafinde: Evitarduplicacióndedirecciones. Proveerycontrolarelacceso. Monitorearseguridadyrendimiento. Evitarduplicacióndedirecciones Comosesabe,cadahostenunainterworkdebetenerunadirecciónúnica.Sinlaplanificaciónydocumentación adecuadasdeestasasignacionesdered,sepodríafácilmenteasignarunadirecciónamásdeunhost.

25 Brindaraccesoycontrolarlo Algunoshostsofrecenrecursostantoparalaredinternacomoparalaredeterna.Unejemplodeestosdispositivosson losservidores.elaccesoaestosrecursospuedesercontroladoporladireccióndelacapa3.silasdireccionesparaestos recursosnosonplanificadasydocumentadas,noesposiblecontrolarfácilmentelaseguridadyaccesibilidaddelos dispositivos.porejemplo:siseasignaunadirecciónaleatoriaaunservidor,resultadifícilbloquearelaccesoasu direcciónyesposiblequelosclientesnopuedanubicaresterecurso. Monitorearlaseguridadyelrendimiento Deigualmanera,esnecesariomonitorearlaseguridadyelrendimientodeloshostsdelaredydelaredengeneral. Comopartedelprocesodemonitoreo,seeaminaeltráficodelaredmediantelabúsquedadedireccionesquegeneran orecibendemasiadospaquetes.conunaplanificaciónydocumentacióncorrectasdeldireccionamientodered,es posibleidentificareldispositivodelaredquetieneunadirecciónproblemática. Asignacióndedireccionesdentrodeunared Comoyasehaeplicado,loshostsseasocianconunaredIpv4pormediodeunaporciónderedencomúndela dirección.dentrodeunared,eistendiferentestiposdehosts. Algunosejemplosdediferentestiposdehostsson: Dispositivosfinalesparausuarios. Servidoresyperiféricos. HostsalosqueseaccededesdeInternet. Dispositivosintermediarios. Cadaunodelosdiferentestiposdedispositivosdebeserasignadoenunbloquelógicodedireccionesdentrodelrango dedireccionesdelared. UnaparteimportantedelaplanificacióndeunesquemadedireccionamientoIpv4esdecidircuándoutilizardirecciones privadasydóndesedebenaplicar. Sedebetenerencuentalosiguiente: HabrámásdispositivosconectadosalaredquedireccionespúblicasasignadasporelISPdelared? Senecesitaráaccederalosdispositivosdesdefueradelaredlocal? SilosdispositivosalosquesepuedenasignardireccionesprivadasrequierenaccesoaInternet, estálaredcapacitada paraproveerelserviciodetraduccióndedireccióndered(nat)? Sihaymásdispositivosquedireccionespúblicasdisponibles,sóloesosdispositivosqueaccederándirectamentea Internet,comolosservidoresWeb,requierenunadirecciónpública.UnservicioNATpermitiríaaesosdispositivoscon direccionesprivadascompartirdemaneraeficientelasdireccionespúblicasrestantes.

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27 6.3.2Direccionamientoestáticoydinámicoparadispositivosdeusuariofinal Direccionesparadispositivosdeusuario Enlamayoríadelasredesdedatos,lamayorpoblacióndehostsincluyedispositivosfinalescomoPC,teléfonosIP, impresorasyasistentesdigitalespersonales(pda).debidoaqueestapoblaciónrepresentalamayorcantidadde dispositivosenunared,debeasignarselamayorcantidaddedireccionesaestoshosts. LasdireccionesIPpuedenasignarsedemaneraestáticaodinámica. Asignaciónestáticadedirecciones Conunaasignaciónestática,eladministradordereddebeconfigurarmanualmentelainformaciónderedparaunhost, comosemuestraenlafigura.comomínimo,estoimplicaingresarladirecciónipdelhost,lamáscaradesubredyel 208ersiónpordefecto. Lasdireccionesestáticastienenalgunasventajasencomparaciónconlasdireccionesdinámicas.Porejemplo,resultan útilesparaimpresoras,servidoresyotrosdispositivosderedquedebenseraccesiblesalosclientesdelared.siloshosts normalmenteaccedenaunservidorenunadirecciónipenparticular,estoprovocaríaproblemassisecambiaraesa dirección.además,laasignaciónestáticadeinformacióndedireccionamientopuedeproporcionarunmayorcontrolde losrecursosdered.sinembargo,puedellevarmuchotiempoingresarlainformaciónencadahost. AlutilizardireccionamientoIPestático,esnecesariomantenerunalistaprecisadelasdireccionesIPasignadasacada dispositivo.éstassondireccionespermanentesynormalmentenovuelvenautilizarse.

28 Asignacióndinámicadedirecciones Debidoalosdesafíosasociadosconlaadministracióndedireccionesestáticas,losdispositivosdeusuariosfinalesa menudoposeendireccionesdinámicamenteasignadas,utilizandoelprotocolodeconfiguracióndinámicadehost (DHCP),comosemuestraenlafigura. ElDHCPpermitelaasignaciónautomáticadeinformacióndedireccionamientocomoladirecciónIP,lamáscarade subred,el209ersiónpordefectoyotrainformacióndeconfiguración.laconfiguracióndelsevidordhcprequierequeun bloquededirecciones,llamadoconjuntodedirecciones,seadefinidoparaserasignadoalosclientesdhcpenunared. Lasdireccionesasignadasaestepooldebenserplanificadasdemaneraqueseecluyanlasdireccionesutilizadaspara otrostiposdedispositivos. DHCPesgeneralmenteelmétodopreferidoparaasignardireccionesIPaloshostsdegrandesredes,dadoquereducela cargaparaalpersonaldesoportedelaredyprácticamenteeliminaloserroresdeentrada. OtrobeneficiodeDHCPesquenoseasignademanerapermanenteunadirecciónaunhost,sinoquesólosela alquila duranteuntiempo.sielhostseapagaosedesconectadelared,ladirecciónregresaalpoolparavolverautilizarse.esta funciónesmuyútilparalosusuariosmóvilesqueentranysalendelared Asignacióndedireccionesaotrosdispositivos Direccionesparaservidoresyperiféricos CualquierrecursoderedcomounservidorounaimpresoradebetenerunadirecciónIpv4estática,comosemuestraen lafigura.loshostsclientesaccedenaestosrecursosutilizandolasdireccionesipv4deestosdispositivos.porlotanto, sonnecesariasdireccionespredeciblesparacadaunodeestosservidoresyperiféricos.

29 Losservidoresyperiféricossonunpuntodeconcentraciónparaeltráficodered.Seenvíanmuchospaquetesdesdelas direccionesipv4deestosdispositivosyhaciaéstas.almonitoreareltráficoderedconunaherramientacomo Wireshark,unadministradordereddebepoderidentificarrápidamenteestosdispositivos.Utilizarunsistemade numeraciónconsistenteparaestosdispositivosfacilitalaidentificación. DireccionesparahostsaccesiblesdesdeInternet Enlamayoríadelasinternetworks,loshostsfueradelaempresapuedenaccedersóloaunospocodispositivos.Enla mayoríadeloscasos,estosdispositivossonnormalmentealgúntipodeservidor.aligualquetodoslosdispositivosen unaredqueproporcionarecursosdered,lasdireccionesipv4paraestosdispositivosdebenserestáticas. EnelcasodelosservidoresalosquesepuedeaccederdesdeInternet,cadaunodebetenerunadireccióndeespacio públicoasociada.además,lasvariacionesenladireccióndeunodeestosdispositivosharáquenosepuedaaccedera éstedesdeinternet.enmuchoscasos,estosdispositivosseencuentranenunarednumeradamediantedirecciones privadas.estosignificaqueelrouteroelfirewalldelperímetrodelareddebeestarconfiguradoparatraducirla direccióninternadelservidorenunadirecciónpública.debidoaestaconfiguraciónadicionaldeldispositivoqueactúa comointermediariodelperímetro,resultaaunmásimportantequeestosdispositivostenganunadirecciónpredecible. Direccionesparadispositivosintermediarios Losdispositivosintermediariostambiénsonunpuntodeconcentraciónparaeltráficodered.Casitodoeltráficodentro redesoentreellaspasaporalgunaformadedispositivointermediario.porlotanto,estosdispositivosderedofrecen unaubicaciónoportunaparalaadministración,elmonitoreoylaseguridaddered. AlamayoríadelosdispositivosintermediariosseleasignadireccionesdeCapa3.Yaseaparalaadministracióndel dispositivooparasuoperación.losdispositivoscomohubs,switchesypuntosdeaccesoinalámbricosnorequieren direccionesipv4parafuncionarcomodispositivosintermediarios.sinembargo,siesnecesarioaccederaestos dispositivoscomohostsparaconfigurar,monitorearoresolverproblemasdefuncionamientodelared,éstosdeben tenerdireccionesasignadas. Debidoaqueesnecesariosabercómocomunicarsecondispositivosintermedios,éstosdebentenerdirecciones predecibles.porlotanto,típicamente,lasdireccionesseasignanmanualmente.además,lasdireccionesdeestos dispositivosdebenestarenunrangodiferentedentrodelbloquederedquelasdireccionesdedispositivosdeusuario. Routersyfirewalls Adiferenciadeotrosdispositivosintermediariosmencionados,seasignaalosdispositivosderouteryfirewallun direcciónipv4paracadainterfaz.cadainterfazseencuentraenunareddiferenteyfuncionacomo210ersiónparalos hostsdeesared.normalmente,lainterfazdelrouterutilizaladirecciónmásbajaomásaltadelared.estaasignación debeseruniformeentodaslasredesdelaempresa,demaneraqueelpersonalderedsiempreconozcala210ersiónde lared,independientementedecuálsealaredenlaqueestántrabajando. Lasinterfacesderouteryfirewallsonelpuntodeconcentracióndeltráficoqueentraysaledelared.Debidoaquelos hostsdecadaredusanunainterfazdedispositivorouterofirewallcomo210ersiónparasalirdelared,eisteunflujo abundantedepaquetesenestasinterfaces.porlotanto,estosdispositivospuedencumplirunafunciónimportanteenla seguridadderedalfiltrarlospaquetessegúnlasdireccionesipv4deorigenydestino.agruparlosdiferentestiposde dispositivosengruposdedireccionamientológicoshacequelaasignaciónyelfuncionamientodelfiltradodepaquetes seamáseficiente.

30 6.3.4 Quiénasignalasdiferentesdirecciones? UnacompañíauorganizaciónquedeseaaccederalaredmediantehostsdesdeInternetdebetenerunbloquede direccionespúblicasasignado.elusodeestasdireccionespúblicasesreguladoylacompañíauorganizacióndebetener unbloquededireccionesasignado.estoesloquesucedeconlasdireccionesipv4,ipv6ymulticast. AutoridaddenúmerosasignadosaInternet(IANA)( direccionesipmulticastylasdireccionesipv6seobtienendirectamentedelaiana.hastamediadosdelosaños noventa,todoelespaciodedireccionesipv4eradirectamenteadministradoporlaiana.eneseentonces,seasignóel restodelespaciodedireccionesipv4aotrosdiversosregistrosparaquerealicenlaadministracióndeáreasregionaleso conpropósitosparticulares.estascompañíasderegistrosellamanregistrosregionalesdeinternet(rir),comose muestraenlafigura. Losprincipalesregistrosson: AfriNIC(AfricanNetworkInformationCentre) RegióndeÁfricahttp:// APNIC(AsiaPacificNetworkInformationCentre) RegióndeAsia/Pacíficohttp:// ARIN(AmericanRegistryforInternetNumbers) RegióndeNorteAméricahttp:// LACNIC(RegistrodedirecciónIPdelaRegionalLatinoamericanaydelCaribe) AméricaLatinayalgunasislasdel Caribehttp:// RIPENCC(ReseauIPEuropeans) Europa,MedioOrienteyAsiaCentralhttp://

31 Enlaces: asignacionesderegistrosdedireccionesipv4: AsignacióndedireccionesIpv4: BúsquedadedireccionamientoIP: ProveedoresdeserviciosdeInternet(ISP) ElpapeldeISP LamayoríadelascompañíasuorganizacionesobtienesusbloquesdedireccionesIpv4deunISP.UnISPgeneralmente suministraráunapequeñacantidaddedireccionesipv4utilizables(6ó14)asusclientescomopartedelosservicios.se puedenobtenerbloquesmayoresdedireccionesdeacuerdoconlajustificacióndelasnecesidadesyconuncosto adicionalporelservicio. Enciertosentido,elISPprestaoalquilaestasdireccionesalaorganización.Siseeligecambiarlaconectividadde InternetaotroISP,elnuevoISPsuministrarádireccionesdelosbloquesdedireccionesqueellosposeen,yelISPanterior devuelvelosbloquesprestadosasuasignaciónparaprestarlosnuevamenteaotrocliente. ServiciosISP ParateneraccesoalosserviciosdeInternet,tenemosqueconectarnuestrareddedatosaInternetusandoun ProveedordeServiciosdeInternet(ISP). LosISPposeensuspropiosconjuntosderedesinternasdedatosparaadministrarlaconectividadaInternetyofrecer serviciosrelacionados.entrelosserviciosqueunispgeneralmenteofreceasusclientesseencuentranlosserviciosdns, serviciosdecorreoelectrónicoyunsitioweb.dependiendodelniveldeserviciorequeridoydisponible,losclientes usandiferentesnivelesdeunisp. ISPTiers

32 LosISPsondesignadosporunajerarquíabasadaensuniveldeconectividadalabackbonedeInternet.Cadanivel inferiorobtieneconectividadalbackbonepormediodelaconeiónaunispdenivelsuperior,comosemuestraenla figura. Nivel1 EnlapartesuperiordelajerarquíadeISPestánlosISPdenivel1.ÉstossongrandesISPanivelnacionalointernacional queseconectandirectamentealbackbonedeinternet.losclientesdeispdenivel1sonispdemenornivelograndes compañíasyorganizaciones.debidoaqueseencuentranenlacimadelaconectividadainternet,ofrecenconeionesy serviciosaltamenteconfiables.entrelastecnologíasutilizadascomoapoyodeestaconfiabilidadseencuentranmúltiples coneionesalbackbonedeinternet. LasprincipalesventajasparalosclientesdeISPdenivel1sonlaconfiabilidadylavelocidad.Debidoaqueestosclientes estánasólounaconeióndedistanciadeinternet,haymenosoportunidadesdequeseproduzcanfallasocuellosde botellaeneltráfico.ladesventajaparalosclientesdeispdenivel1eselcostoelevado. Nivel2 LosISPdenivel2adquierensuserviciodeInternetdelosISPdenivel1.LosISPdenivel2generalmentesecentranen losclientesempresa.losispdenivel2normalmenteofrecenmásserviciosquelosispdelosotrosdosniveles.estosisp denivel2suelentenerrecursosdetiparaofrecersuspropiosservicioscomodns,servidoresdecorreoelectrónicoy servidoresweb.otrosserviciosofrecidosporlosispdenivel2puedenincluirdesarrolloymantenimientodesitiosweb, ercommerce/erbusinessyvoip. LaprincipaldesventajadelosISPdenivel2,comparadosconlosISPdenivel1,eselaccesomáslentoaInternet.Como losipsdenivel2estánalmenosaunaconeiónmáslejosdelabackbonedeinternet,tiendenatenermenor confiabilidadquelosipsdenivel1. Nivel3 LosISPdenivel3compransuserviciodeInternetdelosISPdenivel2.ElobjetivodeestosISPsonlosmercados minoristasydelhogarenunaubicaciónespecífica.típicamente,losclientesdelnivel3nonecesitanmuchosdelos serviciosrequeridosporlosclientesdelnivel2.sunecesidadprincipalesconectividadysoporte. Estosclientesamenudotienenconocimientoescasoonulosobrecomputaciónoredes.LosISPdenivel3suelenincluir laconectividadainternetcomopartedelcontratodeserviciosderedycomputaciónparalosclientes.apesardeque puedentenerunmenoranchodebandaymenosconfiabilidadquelosproveedoresdenivel1y2,suelenserbuenas opcionesparapequeñasymedianasempresas.

33 6.3.6DireccionamientoIPv6 Aprincipiosdelosañosnoventa,elGrupodetrabajodeingenieríadeInternet(IETF)centrósuinterésenelagotamiento dedireccionesderedipv4ycomenzóabuscarunreemplazoparaesteprotocolo.estaactividadprodujoeldesarrollode loquehoyseconocecomoipv6. Crearmayorescapacidadesdedireccionamientofuelamotivacióninicialparaeldesarrollodeestenuevoprotocolo. TambiénseconsideraronotrostemasduranteeldesarrollodeIpv6,como: Manejomejoradodepaquetes Escalabilidadylongevidadmejoradas MecanismosQoS(CalidaddelServicio) Seguridadintegrada Paraproveerestascaracterísticas,Ipv6ofrece: Direccionamientojerárquicode128bits:paraepandirlascapacidadesdedireccionamiento Simplificacióndelformatodeencabezado:paramejorarelmanejodepaquetes Soportemejoradoparaetensionesyopciones:paraescabilidad/longevidadmejoradasymanejomejoradode paquetes Capacidadderotuladodeflujo:comomecanismosQoS Capacidadesdeautenticaciónyprivacidad:paraintegrarlaseguridad Ipv6noesmeramenteunnuevoprotocolodeCapa3:esunnuevoconjuntodeaplicacionesdeprotocoloSehan desarrolladonuevosprotocolosenvariascapasdelstackparaadmitirestenuevoprotocolo.hayunnuevoprotocolode mensajería(icmpv6)ynuevosprotocolosdeenrutamiento.debidoalmayortamañodelencabezadodeipv6,también repercuteenlainfraestructuraderedsubyacente. TransiciónaIpv6 Comosepuedeverenestabreveintroducción,Ipv6hasidodiseñadoconescalabilidadparapermitirañosde crecimientodelainternetwork.sinembargo,ipv6seestáimplementandolentamenteyenredesselectas.debidoalas mejoresherramientas,tecnologíasyadministracióndedireccionesenlosúltimosaños,ipv4todavíaseutiliza ampliamenteyprobablementepermanezcadurantealgúntiempoenelfuturo.sinembargo,ipv6podráeventualmente reemplazaraipv4comoprotocolodeinternetdominante. Enlaces: Ipv6: direccionamientoipv6: seguridadipv6: seguridadipv6: seguridadipv6: ICMPv6:

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35 6.4 ESTÁENMIRED? 6.4.1Máscaradesubred:definicióndelasporcionesderedyhost Comoseenseñóanteriormente,unadirecciónIpv4tieneunaporciónderedyunaporcióndehost.Sehizoreferenciaa laduracióndelprefijocomolacantidaddebitsenladirecciónqueconformalaporcióndered.elprefijoesunaforma dedefinirlaporciónderedparaqueloshumanoslapuedenleer.lareddedatostambiéndebetenerestaporciónde reddelasdireccionesdefinidas. Paradefinirlasporcionesderedydehostdeunadirección,losdispositivosusanunpatrónseparadode32bitsllamado máscaradesubred,comosemuestraenlafigura.lamáscaradesubredseepresaconelmismoformatodecimal punteadoqueladirecciónipv4.lamáscaradesubredsecreaalcolocarun1binarioencadaposicióndebitque representalaporciónderedyun0binarioencadaposicióndebitquerepresentalaporcióndehost. Elprefijoylamáscaradesubredsondiferentesformasderepresentarlomismo,laporcióndereddeunadirección. Comosemuestraenlafigura,unprefijo/24seepresacomomáscaradesubreddeestaforma ( ).Losbitsrestantes(ordeninferior)delamáscaradesubredsonnúmeros cero,queindicanladirecciónhostdentrodelared. LamáscaradesubredseconfiguraenunhostjuntoconladirecciónIpv4paradefinirlaporcióndereddeesadirección. Porejemplo:veamoselhost /27: dirección máscaradesubred direccióndered Comolosbitsdeordensuperiordelasmáscarasdesubredsoncontiguosnúmeros1,eistesolamenteunnúmero limitadodevaloresdesubreddentrodeunocteto.sóloesnecesarioampliarunoctetosiladivisiónderedyhostentra endichoocteto.porlotanto,seusanpatronesde8bitslimitadosenlasmáscarasdesubred. Estospatronesson: = = =192

36 = = = = = =255 Silamáscaradesubreddeunoctetoestárepresentadapor255,entoncestodoslosbitsequivalentesdeeseoctetodela direcciónsonbitsdered.deigualmanera,silamáscaradesubreddeunoctetoestárepresentadapor0,entonces todoslosbitsequivalentesdeeseoctetodeladirecciónsonbitsdehost.encadaunodeestoscasos,noesnecesario ampliaresteoctetoabinarioparadeterminarlasporcionesderedyhost.

37 6.4.2LógicaAND Quéhayennuestrared? Dentrodelosdispositivosderedesdedatos,seaplicalalógicadigitalparainterpretarlasdirecciones.Cuandosecreao envíaunpaqueteipv4,ladireccióndereddedestinodebeobtenersedeladireccióndedestino.estosehacepormedio deunalógicallamadaand. SeaplicalalógicaANDaladirecciónhostIpv4yasumáscaradesubredparadeterminarladirecciónderedalacualse asociaelhost.cuandoseaplicaestalógicaandaladirecciónyalamáscaradesubred,elresultadoqueseproduceesla direccióndered. OperaciónAND ANDesunadelastresoperacionesbinariasbásicasutilizadasenlalógicadigital.LasotrasdossonORyNOT.Mientras quelastresseusanenredesdedatos,andseusaparadeterminarladireccióndered.porlotanto,sólosetrataráaquí lalógicaand.lalógicaandeslacomparacióndedosbitsqueproducelossiguientesresultados: 11.. AND1= AND0=0 0AND1=0 0AND0=0

38 ElresultadodelaaplicacióndeANDcon1encualquiercasoproduceunresultadoqueeselbitoriginal.Esdecir,0AND 1es0y1AND1es1.Enconsecuencia,laaplicacióndeANDcon0encualquiercasoproduceun0.Estaspropiedadesde laaplicacióndeandseusanconlamáscaradesubredpara enmascarar losbitsdehostdeunadirecciónipv4.se aplicalalógicaandacadabitdeladirecciónconelbitdemáscaradesubredcorrespondiente. Debidoaquetodoslosbitsdelamáscaradesubredquerepresentanbitsdehostson0,laporcióndehostdela direcciónderedresultanteestáformadaportodos0.recuerdequeunadirecciónipv4contodos0enlaporcióndehost representaladireccióndered. Deigualmanera,todoslosbitsdelamáscaradesubredqueindicanlaporciónderedson1.Cuandoseaplicalalógica ANDacadaunodeestos1conelbitcorrespondientedeladirección,losbitsresultantessonidénticosalosbitsde direcciónoriginales. MotivosparautilizarAND LaaplicacióndeANDaladirecciónhostyalamáscaradesubredserealizamediantedispositivosenunareddedatos pordiversosmotivos. LosroutersusanANDparadeterminarunarutaaceptableparaunpaqueteentrante.Elrouterverificaladirecciónde destinoeintentaasociarlaconunsaltosiguiente.cuandollegaunpaqueteaunrouter,ésterealizaelprocedimientode aplicacióndeandenladirecciónipdedestinoenelpaqueteentranteyconlamáscaradesubreddelasrutasposibles. Deestaforma,seobtieneunadirecciónderedquesecomparaconlarutadelatabladeenrutamientodelacualseusó lamáscaradesubred. Unhostdeorigendebedeterminarsiunpaquetedebeserdirectamenteenviadoaunhostenlaredlocalosidebeser dirigidoal219ersión.paratomarestadeterminación,unhostprimerodebeconocersupropiadireccióndered. UnhostobtienesudirecciónderedalaplicarlalógicaANDaladirecciónconlamáscaradesubred.LalógicaAND tambiénesllevadaacaboporunhostdeorigenentreladireccióndedestinodelpaqueteylamáscaradesubredde estehost.estoproduceladireccióndereddedestino.siestadirecciónderedcoincideconladireccióndereddelhost local,elpaqueteesdirectamenteenviadoalhostdedestino.silasdosdireccionesderednocoinciden,elpaquetees enviadoal219ersión. LaimportanciadeAND Silosroutersydispositivosfinalescalculanestosprocesossinlaintervencióndenadie, porquédebemosaprender acercadeand?cuantomáscomprendamosypodamospredecirsobreelfuncionamientodeunared,másequipados estaremosparadiseñaryadministraruna. Enlaverificación/resolucióndeproblemasdeunared,amenudoesnecesariodeterminarenquéredIpv4seencuentra unhostosidoshostsseencuentranenlamismaredip.esnecesariotomarestadeterminacióndesdeelpuntodevista delosdispositivosdered.debidoaunaconfiguraciónincorrecta,unhostpuedeencontrarseenunaredquenoerala planificada.estopuedehacerqueelfuncionamientoparezcairregular,amenosqueserealiceeldiagnósticomedianteel análisisdelosprocesosdeaplicacióndeandutilizadosporelhost. Además,unrouterpuedetenerdiferentesrutasquepuedenrealizarelenvíodeunpaqueteaundeterminadodestino. Laseleccióndelarutautilizadaparacualquierpaqueteesunaoperacióncompleja.Porejemplo:elprefijoqueforma estasrutasnoseasociadirectamenteconlasredesasignadasalhost.estosignificaqueunarutadelatablade enrutamientopuederepresentarmuchasredes.siseprodujeroninconvenientesconlospaquetesdeenrutamiento, podrásernecesariodeterminarcómoelroutertomaríaladecisióndelenrutamiento.

39 Apesardequesedisponedecalculadorasdesubredes,esútilparaunadministradorderedsabercalcularsubredes manualmente. Nota:Nosepermiteelusodecalculadorasdeningúntipoduranteloseámenesdecertificación.

40 6.4.3ElprocesodeaplicacióndelAND LaoperaciónANDseaplicaacadabitdeladirecciónbinaria.

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43 6.5.1Principiosdedivisiónensubredes 6.5CÁLCULODEDIRECCIONES Ladivisiónensubredespermitecrearmúltiplesredeslógicasdeunsolobloquededirecciones.Comousamosunrouter paraconectarestasredes,cadainterfazenunrouterdebetenerunidúnicodered.cadanodoeneseenlaceestáenla mismared. Creamoslassubredesutilizandounoomásdelosbitsdelhostcomobitsdelared.Estosehaceampliandolamáscara paratomarprestadoalgunosdelosbitsdelaporcióndehostdeladirección,afindecrearbitsderedadicionales. Cuantomásbitsdehostseusen,mayorserálacantidaddesubredesquepuedandefinirse.Paracadabitquesetomó prestado,seduplicalacantidaddesubredesdisponibles.porejemplo:sisetomaprestado1bit,esposibledefinir2 subredes.sisetomanprestados2bits,esposibletener4subredes.sinembargo,concadabitquesetomaprestado,se disponedemenosdireccioneshostporsubred. ElrouterAenlafiguraposeedosinterfacesparainterconectardosredes.Dadounbloquededirecciones /24,secrearándossubredes.Setomaprestadounbitdelaporcióndehostutilizandounamáscaradesubred ,enlugardelamáscaraoriginal Elbitmássignificativodelúltimooctetoseusapara diferenciardossubredes.paraunadelassubredes,estebites 0 yparalaotrasubred,estebites 1. Fórmulaparacalcularsubredes Useestafórmulaparacalcularlacantidaddesubredes: 2^ndonden=lacantidaddebitsquesetomaronprestados Enesteejemplo,elcálculoesasí: 2^1=2subredes

44 Lacantidaddehosts Paracalcularlacantidaddehostsporred,seusalafórmula2^n 2donden=lacantidaddebitsparahosts. Laaplicacióndeestafórmula,(2^7 2=126)muestraquecadaunadeestassubredespuedetener126hosts. Encadasubred,eamineelúltimooctetobinario.Losvaloresdeestosoctetosparalasdosredesson: Subred1: =0 Subred2: =128 Vealafiguraparaconocerelesquemadedireccionamientoparaestasredes. Ejemplocon3subredes Acontinuación,pienseenunainternetworkquerequieretressubredes.Vealafigura.

45 Nuevamente,secomienzaconelmismobloquededirecciones /24.Tomarprestadounsolobit proporcionaráúnicamentedossubredes.paraproveermásredes,secambialamáscaradesubreda y setomanprestadosdosbits.estoproveerácuatrosubredes. Calculelasubredconestafórmula: 2^2=4subredes Cantidaddehosts Paracalcularlacantidaddehosts,comienceporeaminarelúltimoocteto.Observeestassubredes. Subred0:0= Subred1:64= Subred2:128= Subred3:192= Apliquelafórmuladecálculodehost. 2^6 2=62hostsporsubred Observelafiguradelesquemadedireccionamientoparaestasredes.

46 Ejemplocon6subredes ConsidereesteejemploconcincoLANyunaWANparauntotalde6redes.Observelafigura. Paraincluir6redes,coloquelasubred /24enbloquesdedireccionesmediantelafórmula: 2^3=8 Paraobteneralmenos6subredes,pidaprestadostresbitsdehost.Unamáscaradesubred proporcionalostresbitsderedadicionales. Cantidaddehosts Paracalcularlacantidaddehosts,comienceporeaminarelúltimoocteto.Observeestassubredes. 0= = = = = = = = Apliquelafórmuladecálculodehost: 2^5 2=30hostsporsubred. Observelafiguradelesquemadedireccionamientoparaestasredes.

47 6.5.2DivisiónenSubredes:Divisiónenredesdeltamañoadecuado Cadareddentrodelainternetworkdeunaempresauorganizaciónestádiseñadaparaincluirunacantidadlimitadade hosts. Algunasredes,comoenlacesWANpuntoapunto,sólorequierenunmáimodedoshosts.Otrasredes,comounaLAN deusuarioenunedificioodepartamentogrande,puedennecesitarlainclusióndecientosdehosts.esnecesarioquelos administradoresdereddiseñenelesquemadedireccionamientodelainternetworkparaincluirlacantidadmáimade hostsparacadared.lacantidaddehostsencadadivisióndebepermitirelcrecimientodelacantidaddehosts.