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ESTUDIO DEL DIRECCIONAMIENTO Y LOS PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO BASADOS EN IPV6

MARBY DAYANA GIRALDO GARCÍA

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA CALI FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA 2010

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ESTUDIO DEL DIRECCIONAMIENTO Y LOS PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO BASADOS EN IPV6

MARBY DAYANA GIRALDO GARCÍA

Proyecto Final de Grado Modalidad Seminario de Aplicación Profesional

Director Ing. Erika Sarria Navarro, Esp.

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA CALI FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA 2010

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Nota de aceptación:

Firma del jurado

Firma del jurado

Firma del Director de Proyecto

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AGRADECIMIENTO

A DIOS por permitirme culminar mis estudios profesionales como Ingeniera.

A mi familia por la constante motivación en cuanto a la elaboración, apoyo, comprensión y solidaridad de este proyecto.

A la Universidad de San Buenaventura Cali por brindarme el espacio del Laboratorio de Redes que me permitieron realizar pruebas.

A la Ingeniera y docente Erika Sarria Navarro, por sus valiosas orientaciones y sugerencias.

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CONTENIDO

Pág. RESUMEN ............................................................................................................................................. 8

ABSTRACT ............................................................................................................................................. 8

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................... 9

1. INTRODUCCIÓN A IPv6 ................................................................................................................... 12

1.1 ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL ESTÁNDAR TCP/IP .................................................................. 12

1.2 PROTOCOLO DE INTERNET VERSIÓN 6 (IPV6) .............................................................................. 13

1.3 LOS BENEFICIOS DE IPV6 .............................................................................................................. 13

1.3.1 El aumento del tamaño de direcciones IP ................................................................................ 14

1.3.2 Mayor compatibilidad con el direccionamiento jerárquico ..................................................... 15

1.3.3 Simplificación del direccionamiento de host ............................................................................ 18

1.3.4 Simplificación de auto-configuración de direcciones ............................................................... 19

1.3.5 Mejor escalabilidad de enrutamiento de multicast .................................................................. 21

1.3.6 La dirección Anycast.................................................................................................................. 23

1.3.7 Simplificación del encabezado (header) ................................................................................... 24

1.3.7.1 Campo Versión. ...................................................................................................................... 25

1.3.7.2 Campo Clase de tráfico ......................................................................................................... 25

1.3.7.3 Campo Etiqueta de flujo. ....................................................................................................... 26

1.3.7.4 Campo Carga útil ................................................................................................................... 26

1.3.7.5 Campo Siguiente Encabezado ................................................................................................ 26

1.3.8 Seguridad. ................................................................................................................................. 28

1.3.8.1 Authentication Header (AH) .................................................................................................. 28

1.3.8.2 Encrypted Security Payload (ESP) Header ............................................................................. 28

1.3.9 Movilidad .................................................................................................................................. 28

1.3.10 Rendimiento ............................................................................................................................ 29

1.4 LOS ENCABEZADOS DE EXTENSIÓN IPV6 ..................................................................................... 31

1.5 COMPARACIÓN DE FUNCIONES. .................................................................................................. 32

1.6 LOS FUNDAMENTOS DE LA COMUNICACIÓN IPV6 ...................................................................... 32

1.6.1 Comunicaciones dentro de una subred. ................................................................................... 33

1.6.2 Comunicaciones entre subredes ............................................................................................... 34

1.7 PROTOCOLOS RELACIONADOS AL MODELO IPv6 ........................................................................ 35

1.7.1 Protocolo de configuración Dinámica de Host Versión 6 (DHCPv6). ........................................ 35

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1.7.2 Los problemas del protocolo de capa superior ........................................................................ 36

1.7.3 ICMPV6 ...................................................................................................................................... 37

2. DIRECCIONAMIENTO IPv6 .............................................................................................................. 39

2.1 LOS FUNDAMENTOS DEL DIRECCIONAMIENTO IPv6 .................................................................. 39

2.2 ESPACIO DE DIRECCIONES DE IPV4 E IPV6 ................................................................................... 39

2.3 ESTRUCTURA DE LA DIRECCIÓN IPV6 ........................................................................................... 42

2.3.1 Direcciones Unicast. .................................................................................................................. 44

2.3.1.1 Dirección Unicast globalmente agregable. ............................................................................ 44

2.3.1.2 Dirección de loopback ............................................................................................................ 48

2.3.1.3 Dirección no especificada ...................................................................................................... 48

2.3.1.4 Identificadores de Interfaz). ................................................................................................... 48

2.3.1.5 Direcciones Unicast de uso Local ........................................................................................... 48

2.4.1.6 Direcciones NSAP ................................................................................................................... 52

2.4.1.7 Direcciones IPX ....................................................................................................................... 52

2.4.1.8 Subredes y prefijos de Agregación de IPv6. ........................................................................... 52

2.4.2 Direcciones Multicast ................................................................................................................ 52

2.4.3 Dirección Anycast ...................................................................................................................... 56

3. LA TRANSICIÓN DEL PROTOCOLO DE INTERNET ........................................................................... 58

3.1 LA TRANSICIÓN ............................................................................................................................ 58

3.2 IPv6 vs TRADUCCIÓN DE DIRECCIONES DE RED (NAT) ................................................................ 58

3.3 HACIENDO UN PLAN .................................................................................................................... 59

3.3.1 Ganar Algo de experiencia en IPv6. .......................................................................................... 59

3.3.2 Adición de compatibilidad limitada con IPv6. ........................................................................... 59

3.3.3 Promoción de IPv6 a un equivalente completo de IPv4 .......................................................... 59

3.3.4 Desactivación de IPv4 .............................................................................................................. 60

3.4. INTRODUCCIÓN A LOS LABORATORIOS ...................................................................................... 60

3.4.1 Router CISCO 1841 enrutador de servicios integrados ............................................................ 60

3.4.1.1 Puntos destacados ................................................................................................................ 60

3.4.1.2. Características ...................................................................................................................... 61

3.4.2 Switch Cisco serie Catalyst 2960. .............................................................................................. 61

3.4.2.1 Puntos destacados ................................................................................................................ 61

3.4.2.2 Características ....................................................................................................................... 61

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3.4.3 Computadoras .......................................................................................................................... 62

LABORATORIO 1: CONFIGURACIÓN BÁSICA ..................................................................................... 63

SIMULACIÓN EN PACKET TRACER ..................................................................................................... 69

LABORATORIO 2: ENRUTAMIENTO ESTÁTICO .................................................................................. 71

SIMULACIÓN EN PACKET TRACER. ..................................................................................................... 75

LABORATORIO 3: AUTOCONFIGURACIÓN ......................................................................................... 77


LABORATORIO 4: Enrutamiento dinámico RIPng .............................................................................. 82


SIMULACIÓN LABORATORIO 5: EIGRPv3 .......................................................................................... 89

SIMULACIÓN EN PACKET TRACER. ..................................................................................................... 94

LABORATORIO 6: OSPFv3 .................................................................................................................. 96

SIMULACIÓN EN PACKET TRACER ................................................................................................... 101

LABORATORIO 7:DUAL STACK ......................................................................................................... 103

SIMULACIÓN EN PACKET TRACER ................................................................................................... 107

CONCLUSIONES ................................................................................................................................ 110

RECOMENDACIONES ........................................................................................................................ 111

ANEXO ............................................................................................................................................. 112

LISTAS DE TABLAS ............................................................................................................................ 113

LISTAS DE FIGURAS .......................................................................................................................... 114

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 115

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RESUMEN En la actualidad existe un agotamiento de direcciones IPv4 para asignar a dispositivos finales, por lo que se creó el protocolo de Internet versión 6 (IPv6), este proyecto de grado detalla este protocolo, en cuanto a la definición, direccionamiento y mecanismos de transición, mediante la elaboración de entornos IPv6 ilustrando al lector ejemplos claves para su aproximación de una forma interactiva. Utilizando laboratorios reales o cableados con los routers 1841, Switch Cisco serie Catalyst 2960 y computadoras con el sistema operativo Windows XP service pack 2 con el software Cisco Packet Tracer en su versión actualizada del 2010 (Versión 5.3.1.0044) para las simulaciones las cuales se presentan en el capítulo 3 (La transición del protocolo de internet).

ABSTRACT At present there is a depletion of IPv4 addresses to assign to end devices, so that created the Internet Protocol version 6 (IPv6), this draft describes the protocol, in terms of definition, addressing and transition mechanisms, through the development of IPv6 environments the reader examples illustrating key for an interactive approach. Laboratories using real or wired with routers 1841, Switch Cisco Catalyst 2960 and computers with operating system Windows XP service pack 2 with Cisco Packet Tracer software in its updated version, 2010 (Version 5.3.1.0044) for simulations which presented in Chapter 3 (The transition from Internet Protocol).

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INTRODUCCIÓN La explosión del crecimiento de Internet ha creado un grave agotamiento del espacio de direcciones del actual Protocolo de Internet versión 4 (IPv4). El espacio de direcciones IPv4 son cada vez menos, debido a la exigencia de direcciones para el mercado de PC en el proveedor de servicios. Sin embargo, el desarrollo de nuevos mercados ha obligado a las redes a producir un cambio, ya que con la creciente variedad de accesorios de red, incluyendo los elementos móviles de propiedad intelectual tales como dispositivos inalámbricos, infrarrojos y dispositivos IP. Esta expansión del mercado de unidades crea la necesidad de un espacio de direcciones IP sustancialmente mayor al actual. El enrutamiento y direccionamiento utilizados en IPv4 se han convertido cada vez más limitados, como el Internet ha crecido, las ineficiencias en cuanto a la capacidad de desplegar una infraestructura jerárquica que promueva la asignación de direcciones. Debido a lo anterior, se creó la versión 6 del Protocolo Internet (IPv6), este protocolo se ha trabajado durante más de diez años, las especificaciones y normas oficiales han finalizado, y todavía hay algunos aspectos del protocolo que se están trabajando en el Engineering Task Force (IETF, grupos de trabajo de en Ingeniería de Internet).Con todos los cambios de IPv4 a IPv6, la tarea de implementar el nuevo protocolo puede parecer insuperable. Para lograr esto, se necesita la concientización a los ingenieros, técnicos y personal de IT para instruirse con relación al protocolo de Internet versión 6 (IPv6), al gobierno y sector privado en la inversión de capital, tiempo y recurso humano para la implementación del protocolo. Estos avances tecnológicos son muy favorables en términos de competitividad mundial. Para ello, se realiza un estudio del direccionamiento y los protocolos de enrutamiento basados en IPv6, como herramienta de información y documentación para un acercamiento a los entornos establecidos por este protocolo, este libro explica los conceptos claves relacionados con el direccionamiento IPv6, aspectos de IPv6 que separan el protocolo de IPv4, incluida la sintaxis de direcciones IPv6, el espacio de direcciones, los tipos de direcciones, beneficios que se pueden obtener mediante la utilización de IPv6 y sus esquemas de abordar la construcción de una red más escalable, en el momento de la implementación de una red de este tipo, ya que en la actualidad existe poca difusión del tema, en comparación con la disponible sobre el protocolo de Internet versión 4 (IPv4).

A partir de ahí, se empezó a construir una serie de pruebas de laboratorio incluidos temas tales como: Configuración básica de una red IPv6, que en la estructura de su dirección es diferente en cuanto a lo utilizado por el protocolo antecesor, así como también, el enrutamiento IPv6, el cual sigue siendo tan complejo como lo fue con IPv4, pero se ha mejorado para soportar las características del direccionamiento de IPv6. La configuración de una red con un protocolo de enrutamiento estático y dinámico, tales como, Routing Information Protocol New Generation (RIPng, Protocolo de información de enrutamiento de nueva generación), Enhanced Interior Gateway Routing Protocol Version 3 (EIGRPv3, Protocolo de enrutamiento de Puerta de Enlace Interior Mejorado versión 3) y Open Shortest Path First (OSPF, Abrir la ruta más corta primero) ha sido durante mucho tiempo una tarea que requiere de ingenieros y diseñadores de red y seguirá siendo una habilidad valiosa con IPv6.

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El capítulo 1 se refiere a los antecedentes históricos del estándar TCP/IP, realizando una breve reseña histórica acerca del inicio de la Internet, la definición del protocolo de Internet versión 6 (IPv6), la definición y funcionamiento de los tipos de direcciones (unicast, multicast, anycast), prefijos y subredes, la asignación de direcciones ( TLA / NLA / SLA, y así sucesivamente), los atributos que tiene IPv6 con respecto a IPv4; en cuanto a espacio de direcciones, seguridad menos permisiva que la de su antecesora. En cuanto a la movilidad, es un protocolo más portable, gracias a la ventaja que tiene el desapego de NAT para la traducción de direcciones, la cual es inexistente en este protocolo, una vista detallada a cada parte que comprende el encabezado. El capítulo 2 contiene los conceptos claves relacionados con el direccionamiento IPv6, incluida la sintaxis de direcciones IPv6, que diverge con respecto a IPv4 por que inclusive las direcciones son de tipo hexadecimal, el espacio de direcciones que es comparativamente “infinito” con relación a su predecesor, las dependencias las cuales proveen los bloques de asignación de direcciones IPv6, que poseen unas políticas muy definidas para la asignación de direcciones, también un listado detallado con relación a los tipos direcciones, tales como: direcciones Anycast, Unicast y multicast. En el capítulo 3 se explican los comandos necesarios para configurar direcciones IPv6 y parámetros asociados con el IOS de Cisco, que deberá permitir la configuración de IPv6, también se describen los pasos necesarios para configurar cada protocolo de enrutamiento y explorar los detalles de cómo cada protocolo opera en la red, mecanismos de transición para la coexistencia de ambos protocolos de Internet, ya que la evolución de IPv4 a IPv6 es vital para el éxito del protocolo, como ejemplos del mundo real de cómo hacer frente a este, cada comando se discutirá en detalle para configurar y verificar IPv6 en el router Cisco. Este capítulo está dirigido a personas que quieren aprender acerca de la sintaxis necesaria para configurar completamente un router Cisco con soporte IPv6.

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ALCANCE DEL PROYECTO

La realización de un estudio del direccionamiento y los protocolos de enrutamiento basados en IPv6, como herramienta de información y documentación para los Ingenieros, tecnólogos y personal de mantenimiento al momento de la implementación de una red con este protocolo de Internet, ya que en la actualidad existe poca difusión del tema. Mediante la obtención de la documentación adecuada, óptima y precisa acerca del inicio del protocolo de Internet y el protocolo TCP/IP, formato del direccionamiento, los tipos de direcciones, protocolos de enrutamiento basados en IPv6 y los mecanismos de transición que existen, debido al agotamiento de direcciones IPv4 disponibles en la Internet; la realización de pruebas de laboratorio para el acercamiento del direccionamiento al personal de red para su implementación posterior, la elaboración de redes cableadas y/o inalámbricas basadas en el protocolo de direccionamiento y enrutamiento IPv6 En este proyecto se elaboró laboratorios reales, estos fueron implementados con el Router Cisco 1841 de la Universidad de San Buenaventura, el cual posee el IOS versión 12.4 (24)A, (c1841-advipservicesk9-mz.124-25A.bin). Los laboratorios que fueron implementados consistían en la Configuración básica de IPv6 en routers y PC, Enrutamiento estático, enrutamiento dinámico (RIPng y OSPfv3 ) y el mecanismo de transición (Dual Stack).

Los anteriores laboratorios también fueron simulados con el software de Cisco Packet Tracer en su más reciente actualización la versión 5.3 .1.004, en el cual se utilizó el Router Cisco 1841 con un componente adicional, el cual es la tarjeta WAN con dos interfaces seriales (Tarjeta WIC-2T), en este se encuentra el IOS versión 12.4 (24)A. Gracias al IOS que cuenta con el soporte al protocolo de enrutamiento dinámico EIGRPv3, se elaboró la simulación del laboratorio del mismo .

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1. INTRODUCCIÓN A IPv6

1.1 ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL ESTÁNDAR TCP/IP [1] La Familia de Protocolos de Internet fue el resultado del trabajo llevado a cabo por la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA por sus siglas en inglés) a principios de los 70. Después de la construcción de la pionera ARPANET en 1969 DARPA comenzó a trabajar en un gran número de tecnologías de transmisión de datos. En 1972, Robert E. Kahn fue contratado por la Oficina de Técnicas de Procesamiento de Información de DARPA, donde trabajó en la comunicación de paquetes por satélite y por ondas de radio, reconoció el importante valor de la comunicación de estas dos formas. En la primavera de 1973, Vint Cerf, desarrollador del protocolo de ARPANET, Network Control Program(NPC) se unió a Kahn con el objetivo de crear una arquitectura abierta de interconexión y diseñar así la nueva generación de protocolos de ARPANET. Para el verano de 1973, Kahn y Cerf habían conseguido una remodelación fundamental, donde las diferencias entre los protocolos de red se ocultaban usando un Protocolo de comunicaciones y además, la red dejaba de ser responsable de la fiabilidad de la comunicación, como pasaba en ARPANET, era el host el responsable. Cerf reconoció el mérito de Hubert Zimmerman y Louis Pouzin, creadores de la red CYCLADES, ya que su trabajo estuvo muy influenciado por el diseño de esta red. Con el papel que realizaban las redes en el proceso de comunicación reducido al mínimo, se convirtió en una posibilidad real comunicar redes diferentes, sin importar las características que éstas tuvieran. Hay un dicho popular sobre el protocolo TCP/IP, que fue el producto final desarrollado por Cerf y Kahn, que dice que este protocolo acabará funcionando incluso entre "dos latas unidas por un cordón". Esta idea fue llevada a la práctica de una forma más detallada por el grupo de investigación que Cerf tenía en Stanford durante el periodo de 1973 a 1974, dando como resultado la primera especificación TCP [2]. Entonces DARPA fue contratada por BBN Technologies, la Universidad de Stanford, y la University College de Londres para desarrollar versiones operacionales del protocolo en diferentes plataformas de hardware. Se desarrollaron así cuatro versiones diferentes: TCP v1, TCP v2, una tercera dividida en dos TCPv3 e IP v3 en la primavera de 1978, y después se estabilizó la versión TCP/IP v4, el protocolo estándar que todavía se emplea en Internet. En 1975, se realizó la primera prueba de comunicación entre dos redes con protocolos TCP/IP entre la Universidad de Stanford y la University College de Londres (UCL). En 1977, se realizó otra prueba de comunicación con un protocolo TCP/IP entre tres redes distintas con ubicaciones en Estados Unidos, Reino Unido y Noruega. Varios prototipos diferentes de protocolos TCP/IP se desarrollaron en múltiples centros de investigación entre los años 1978 y 1983. La migración completa de la red ARPANET al protocolo TCP/IP concluyó oficialmente el día 1 de enero de 1983 cuando los protocolos fueron activados permanentemente [3], la figura 1 ilustra en una línea cronológica el desarrollo de los protocolos de TCP/IP.

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Figura 1. Línea cronológica de los protocolos de TCP/IP

Fuente [4] 1.2 PROTOCOLO DE INTERNET VERSIÓN 6 (IPV6) [5] Aunque el protocolo de Internet versión 6 (IPv6) se ha trabajado durante cerca de diez años, las especificaciones y normas han sido recientemente finalizadas, y todavía hay algunos aspectos del protocolo que se están elaborando por grupos de trabajo llamados Internet Engineering Task Force (IETF). Los asuntos que hacen que la versión 4 del protocolo de Internet (IPv4) sea inadecuada requieren de soluciones complejas. Esto ha obligado a los diseñadores del nuevo protocolo a trabajar diligentemente para asegurar que los mismos asuntos que posee IPv4 no los tenga la nueva versión del protocolo, como los son el agotamiento de direcciones, simplificación de direccionamiento, entre otros. 1.3 LOS BENEFICIOS DE IPV6 Algunas de las razones principales para el desarrollo de la nueva versión del Protocolo Internet se relacionan con el agotamiento del espacio de direcciones de clase B, el crecimiento de la tabla de enrutamiento del Backbone1 , asuntos de seguridad, las opciones de IP en cuanto a la limitante de tamaño, y el desempeño del enrutamiento. Los dos principales problemas de IPv4, IPv6 los resolvió, es decir frente al agotamiento de direcciones y escalabilidad de enrutamiento. Los beneficios del IPv6 en comparación con IPv4 son:

El aumento del tamaño de direcciones IP.

Mayor compatibilidad con el direccionamiento jerárquico

Simplificación del direccionamiento de host (direccionamiento unificado: global, site y local).

Simplificación de Auto-configuración de direcciones (más fácil el redireccionamiento, DHCPv6, Descubrimiento de vecinos en lugar de ARP broadcast).

Mejor escalabilidad de enrutamiento multicast.

La dirección Anycast.

Simplificación del Header (encabezado).

1Backbone se refiere a las principales conexiones troncales de Internet.

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Mejora de la seguridad (extensión de encabezado de seguridad, integridad de datos integrados).

Mejor movilidad (agente de hogar, cuidado de dirección, la extensión de encabezado de enrutamiento).

Mejor rendimiento (agregación, descubrimiento de vecinos en lugar de ARP.broadcast, sin fragmentación, sin checksum de encabezado, flujo, prioridad, QoS integrado)

1.3.1 El aumento del tamaño de direcciones IP. En IPv4, se utiliza todo el espacio de direcciones entre 0.0.0.0 y 223.255.255.255 de enrutamiento unicast, es decir, aproximadamente 3,7x10+9 direcciones (sin tener en cuenta las direcciones delegadas, direcciones reservadas no enrutable tal como se define [6]). Figura 2a. Formato de direcciones unicast globalmente enrutables IPv4 Fuente [5] Los primeros 8 bits de las direcciones unicast globalmente enrutables IPv4 están en el rango de 00000000 hasta 11011111 que en decimales significa de 0 a 223. IPv6 tiene 128 bits disponibles para direccionar esto significa que hay 2128 direcciones diferentes disponibles. Los tres primeros bits de 001 están reservados para las direcciones Unicast globalmente enrutables. Esto significa que hay 125 bits a utilizar para las direcciones (128-3 = 125), por lo que se obtienen 2125 direcciones disponibles antes que las direcciones Unicast globalmente enrutables se agoten. Esto es aproximadamente 4,2535295865117307932921825928971e+37 direcciones. Esto significa que IPv6 tiene espacio para 1028 direcciones más de que IPv4. Como se puede ver en las figuras 2a y 2b, el formato de direcciones unicast globalmente enrutables IPv4 e IPv6 respectivamente. Figura 2b. Formato de direcciones unicast globalmente enrutables IPv6 Fuente [5] Es evidente que, 128 bits proporcionan suficiente espacio para la asignación de direcciones IP para lo cual se necesitan en las tendencias actuales de Internet, ya que los usuarios son muchos más de los que pueda direccionar el protocolo anterior, IPv4. De hecho, puede parecer como una cantidad inagotable de direcciones, pero una dirección IPv6 utiliza los últimos 64 bits para describir el ID de un sistema en una red. Ya sea a través del link-local, site-local, o formato de dirección Unicast globalmente enrutables, los últimos 64 bits en una máquina seguirán siendo los mismos. Esto se debe a que IPv6 utiliza las

001 Direcciones Disponibles

3 bits 125 bits

0 - 11011111 Direcciones disponibles

24 bits 8 bits

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direcciones capa 2 Control de Acceso al Medio (MAC, Media Access Control) como el host ID por cada máquina, estas direcciones MAC tienen 48 bits.

Sin embargo, si quita los 64 bits utilizados para ID y los tres primeros bits utilizados para designar las direcciones Unicast globalmente enrutables, se obtiene 261 direcciones posibles (2.31E +18). Así que incluso sin el uso de todas las direcciones IPv6 que tiene a su disposición, tiene la capacidad de escalamiento mucho más mayor a la que tiene IPv4. La tabla 1 presenta una comparación del tamaño de las direcciones IPv4 e IPv6. Tabla 1. Comparación del espacio de direcciones.

Especificaciones IPv4 IPv6

Longitud de la dirección 32 bits 128 bits Longitud del host ID 2 - 24 bits 64 bits Longitud del ID de red 7 - 30 bits 61 bits Máximo número de host por subred 22

– 224 264 Máximo número de subredes 27 – 230

261 Máximo número de hosts 3.7 E+9 4.25 E+37

Fuente [5]

1.3.2 Mayor compatibilidad con el direccionamiento jerárquico. El direccionamiento IPv6 ha reestructurado el medio por el cual se delegan bloques de direcciones. IPv4 utilizó por primera vez las normas de asignación de direcciones IP con clase o Classful, basado en los principios de Enrutamiento del inter-dominio sin clase Classless (CIDR, Inter-Domain Routing). IPv6 corrige los problemas de desagregación asociados con cada uno de estos, mediante el fraccionamiento de la dirección IPv6 en una serie de límites definidos, por los cuales las direcciones IPv6 son delegadas. La figura 3 ilustra los bits de red y host, así como también las secciones que comprenden una dirección unicast. Figura 3. Dirección Unicast

Fuente [5] El prefijo de formato se utiliza para mostrar que una dirección Unicast es globalmente enrutable, u otro tipo de dirección, y siempre se establece en el mismo valor. Esto permite que un sistema de enrutamiento pueda discernir rápidamente si es o no, un paquete Unicast globalmente enrutable o algún otro tipo. Al obtener esta información de forma rápida, el dispositivo de enrutamiento, comúnmente el enrutador o Router, pueda pasar el paquete de manera más eficiente al enrutamiento de subsistema para su correcto manejo.

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El Identificador del Agregado de nivel superior (TLA, Top Level Aggregator ID) es usado para dos propósitos. En primer lugar, se utiliza para designar un gran bloque de direcciones en pequeños bloques de direcciones para dar conectividad downstream para aquellos que necesitan acceso a Internet. En segundo lugar, se utiliza para distinguir de donde es cada ruta. Si grandes bloques de espacio de direcciones se dan únicamente a los prestadores de servicios de Internet y a su vez, se delegan a los clientes, se hace más fácil saber cuál es el tránsito de red que la ruta ha recorrido o cuál es el tránsito de red en donde la ruta se originó. Con IPv4 las direcciones eran portables, y las numerosas autoridades las estaban delegando en bloques a las pequeñas empresas, por lo que fue imposible saber de dónde provenía una ruta sin devolverse hacia el origen del paquete. Ahora, con IPv6, determinar el origen de una ruta es más factible. Por ejemplo, una Internet que

consiste en 500 proveedores de Tier 1 (Proveedores de Internet de nivel 1). Si este fuera el caso (y es más probable no sea una idea tan alejada en la actualidad, aunque lo que hace que un proveedor de Tier 1 sea proveedor es muy ambigua), entonces al menos una búsqueda rápida a través de un archivo de texto podría decir donde una ruta se originó, basado en el TLA ID de la ruta más larga. Es posible obtener un software que tiene esta funcionalidad incorporada (si el software está correctamente escrito para mantener una lista dinámica de asignación de nuevas delegaciones). En las figuras 4a y 4b se muestran las diferencias entre la distribución de tamaños de los bloques de direcciones a los proveedores de servicios de Tier 1, ya que en IPv4 se han designado mayor cantidad de direcciones en comparación con su sucesora, estas direcciones se encuentran en los prefijos del /22 al /18 que significan que el tamaño de una TLA, será monumental en comparación con el tamaño de las asignaciones que se dan hoy en día, con lo que pasan menos rutas entre dominios de enrutamiento, el cual incrementará la eficiencia del Core de Internet. Según el ejemplo, los proveedores de servicios Tier 1 tendrán espacios de direcciones muy grandes para manejar. Esto no sólo eliminará la mayor parte de las políticas que rodean la asignación de direcciones y la obtención de más bloques de direcciones, sino que también sirven de motivación para un importante soporte y automatización de las mejoras a la infraestructura de una organización. Hoy en día, muchos proveedores de servicios tienen problemas para actualizar la estructura de soporte debido a la funcionalidad y las interdependencias que soportan muchas plataformas integradas juntas. IPv6 ofrece grandes retos y oportunidades, no sólo en la red de desarrollo de ingeniería y arquitectura, sino también en el desarrollo e integración del IT.

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Figura 4a y 4b. Estadísticas de direccionamiento IP de ARIN.

Fuente [7] El bloque de direcciones NLA, Next Level Aggregator (Agregador de Siguiente nivel) es un bloque de direcciones que se asignan de un bloque downstream TLA. Estas direcciones se agregan en la medida de lo posible, en bloques más grandes TLA, cuando se intercambian entre los proveedores, en el Core de Internet. Hay dos ventajas principales para conseguir el espacio de direcciones de un proveedor. La primera tiene que ver con la estabilidad del enrutamiento individual de backbone. Si una NLA desea prestar el servicio de downstream a sus clientes, el más probable anhelo es el de proveer el servicio más robusto que se pueda brindar a los clientes base a fin de retener los clientes actuales y ganar una cuota de mercado. Tal vez se quiera que los usuarios puedan conectarse con ellos en múltiples ubicaciones, ya que están bastantemente dispersos geográficamente y disponer de una conectividad excelente a Internet en upstream. Por otra parte, desean permitir a sus clientes recibir una tabla de enrutamiento completa si anhelan utilizar rutas explícitas para formar su política de enrutamiento. Tal vez se quiera equilibrar la carga entre dos conexiones, utilizando algunos de los destinos preferidos a través de una conexión a ellos. Para ello tienen que seguir las rutas en sus backbone de manera que puedan transmitir a sus clientes. El Site-Local Aggregator (SLA, Agregador local de sitio) goza de la mayor parte de los beneficios que un NLA, excepto por su tamaño: el SLA es por lo general una red o proveedor de red con una red mucho más pequeña. Debido a esto, es necesaria una asignación de espacio de direcciones más pequeña. Conserva los valores de las agrupaciones en que sus tablas de enrutamiento, estos se mantienen más pequeños, incluso cuando se recibe una tabla de enrutamiento de Internet completa de su proveedor de upstream. También disfruta de los beneficios de la estabilidad global de rutas, ya que su proveedor de upstream, ya sea un NLA o TLA, los agrega de acuerdo a los principios del modelo de IPv6 adiciones.

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1.3.3 Simplificación del direccionamiento de host. Como se ha visto antes, el modelo IPv6 define 128 bits de espacio de direcciones. Los primeros 64 bits se utilizan para el número de red, y los últimos 64 bits se utilizan para el número de host. Los últimos 64 bits del host ID se obtienen de la dirección MAC de la interfaz de red del host. En esta sección se tratará la forma en que las direcciones se derivan, y qué progreso se puede apreciar en el futuro como resultado de esquema de direccionamiento IPv6. Por convención, cuando se asigna un host en IPv4, el protocolo asigna direcciones de host basado en las direcciones de subred que están disponibles. También, por convenio, la primera dirección se da normalmente al Router designado, y el resto de las direcciones se asignan a los hosts de la subred donde la última dirección de la subred está reservada como dirección broadcast. En IPv6, la situación es algo diferente: se sabe que el host ID es una dirección de 64-bits que se obtiene de la dirección MAC. Aunque las direcciones MAC de hoy suelen ser de 48 bits, se necesita una manera para obtener el host ID de 64 bits. La solución a este problema es el relleno de las direcciones MAC con algún conjunto bien definido de bits que será conocido por los sistemas de enrutamiento de la subred. En la actualidad, se utilizan el string 0xFF y 0xFE (: FF: FE: en términos IPv6) para rellenar la dirección MAC entre el ID de la empresa y el ID proporcionado por el fabricante de la dirección MAC2, además se incluye un flag que identifica si la dirección es única o no. Este flag es el bit 7 (más significativo). De esta forma, cada host tendrá 64 bits de host ID que se relaciona con su dirección MAC de la misma manera. Por otra parte, la dirección MAC de 64 bits será única en cada determinada red, ya que cada tarjeta NIC tiene una única dirección MAC. Este relleno bien definido permite obtener las direcciones IPv6 (o al menos los host ID) de otros equipos de la subred simplemente aprendiendo la información MAC de Capa 2. La figura 5 ejemplifica el proceso de modificación a la dirección MAC que originalmente está compuesta por 48 bits a una de 64 bits, llamada EUI-64. Figura 5. Conversión de dirección MAC EUI-64 a Formato de dirección de host IPv6

2 Las direcciones MAC se delegan en gran parte en la misma manera que las direcciones IPv4, excepto a las

empresas que hacen las tarjetas de interfaz de red (NIC): a estas les dan una parte de espacio MAC.

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Fuente [8] 1.3.4 Simplificación de auto-configuración de direcciones. Una de las mejores ventajas de IPv6 para los administradores, es que no sólo el host ID es determinado antes de configurar una máquina IPv6, sino que también la red en la cual reside puede ser deducida, esto es posible con la configuración automática o auto-configuración. Antes de entrar en detalles sobre la auto-configuración, un nuevo tipo de dirección se explicará: la dirección Multicast. Una dirección de Multicast puede ser asignada simultáneamente a más de una máquina. Se diferencia de una dirección Anycast en que los paquetes Anycast se enrutan al destino más cercano (una del conjunto de máquinas con la misma dirección), mientras que los paquetes Multicast se enrutan a todas las máquinas que están asignadas a esa dirección. Esto es fundamentalmente diferente de una dirección Unicast globalmente enrutable en más de un host, que cuenta con la misma dirección, por lo que la dirección de cada host está asignada no necesariamente es única para el alcance en la cual la dirección Multicast está actuando. Todas las máquinas asignadas a esta dirección, se dice que están en un grupo Multicast, cuya dirección es la dirección Multicast que utilizan. Si se une el concepto de Multicast con el concepto de Host ID procedentes del hardware en una máquina dada, se puede ver cómo la auto-configuración es posible. Cuando una máquina se enciende por primera vez en una red y se da cuenta de que está conectada y se supone que se comunican a través de IPv6, se enviarán un paquete Multicast que es bien conocido y tiene una definición estándar en el segmento de LAN al cual está conectado. Este paquete se destinará a un alcance local de dirección Multicast, conocido como la dirección de Nodo solicitada por Multicast. Cuando el router ve este paquete entrar, puede responder con la dirección de red desde la cual debe ser la máquina numerada en la carga útil del paquete de respuesta. La máquina recibe el paquete y, a su vez, lee el número de red que el router ha enviado. Luego, se asigna una dirección

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IPv6 añadiendo su host ID (obtenidos a partir de la dirección MAC de la interfaz que está conectada a la subred) a ese número de red. En el siguiente capítulo se profundizara acerca de las direcciones multicast, así como también las direcciones multicast ya asignadas. En la Figura 6 se puede observar una representación gráfica de la auto-configuración. Esto no sólo requiere de una intervención manual por parte del administrador para configurar el equipo (aunque puede o no implicar la configuración manual del router en esa subred), sino que también asegura que la dirección es única. La máquina está garantizado una dirección única, porque el número de red es asignado únicamente por el router de esa red, y el host ID es único porque la dirección MAC de la interfaz mediante la cual se conecta esa máquina es provista por el proveedor. Además, ahora que tiene una dirección enrutable, puede aprender la ruta por defecto que necesita para salir de esa subred. Figura 6. Mecanismo de Auto-configuración

Fuente [5] El administrador no tiene que volver a configurar manualmente una estación final y tampoco tiene que hacer un seguimiento de las direcciones que ha asignado y cuáles están desocupadas en un momento dado. Esto ahorra una gran cantidad de tiempo a un administrador de red, no sólo en el

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papeleo relacionado con el seguimiento de direcciones que se utilizan, sino en la re-configuración debe ocurrir para que una red sea de nuevo numerada. 1.3.5 Mejor escalabilidad de enrutamiento de multicast. La principal ventaja del direccionamiento multicast, es el potencial de escalabilidad del tamaño de la tabla de enrutamiento en Internet con IPv6. Los servidores Multicast son tal vez la tecnología más incomprendida de la actualidad. Se comenzará por el concepto de multicasting en general. Al principio, Internet era principalmente una red de investigación donde los datos de investigación se transmitían entre una universidad a otra. Esto no era un negocio, por lo que los problemas de congestión fueron toleradas, y los datos que la gente enviaba no tenían fecha debido a que no era necesario recibirlo en tiempo real. Hoy en cambio, las empresas y los consumidores están utilizando Internet para una amplia gama de aplicaciones. Cada vez más, se están manejando diferentes tipos de contenidos a través de Internet, ya sea cotizaciones de acciones, llamadas telefónicas, o incluso un canal de televisión favorito. Existe la necesidad de los medios de comunicación de llegar rápidamente a una audiencia mayor. Incluso cosas como grupos de noticias están comunicando información a millones de personas cada día. Esta tendencia de transmisión 1-a-N está provocando una necesidad de un nuevo tipo de tráfico de envío, en el que una persona puede enviar información a muchas personas. En el pasado, si se quería enviar datos a 10 amigos, simplemente se harían 10 copias de los datos y las enviaría a cada persona, una a la vez. Sin embargo, como este tipo de transmisión a ganado popularidad, el problema de escalabilidad se presentó. Por ejemplo, hay un programa video o de radio que desea enviar a través de Internet. Si se quiere enviar este programa a 10.000 personas, los cuales quieren ver o escuchar el programa lo más cercano a tiempo real como sea posible, se aseguran el ancho de banda de upstream se ha suficiente para soportar hasta 10.000 veces la velocidad de transmisión de datos. Esto requiere gastar mucho más dinero en adquirir un ancho de banda upstream que satisfaga la base de clientes (los televidentes u oyentes). La idea de tomar una parte de datos y eficientemente enviar a muchos de los interesados a la vez se convierte en un problema complejo de enrutamiento, específicamente si se quedan atrapados en el paradigma de unicast acostumbrado. El concepto de multicast soluciona este problema. En una situación de multicast, se cuenta con una relación 1-a-N (o M-a- N) entre la fuente y el destino (cuando una o más personas necesitan obtener una información idéntica a más de un destino). En lugar de utilizar una dirección unicast para indicar que está interesado en recibir un paquete multicast, se utiliza una dirección multicast. En IPv4, una dirección multicast normalmente se refiere a un grupo de direcciones. Este grupo de direcciones, cuando se aplica a una máquina o a una solicitud en ese equipo, significa que están interesados en escuchar cualquier información que es enviada a esa dirección. En IPv4, el rango de direcciones entre 224.0.0.0 y 239.255.255.255 es utilizado para grupos multicast. Cuando alguien quiere recibir multicast, ellos (temporal o permanentemente, dependiendo de la situación) se asignan esa dirección, y efectivamente escuchan los paquetes que llegan a lo largo de la dirección multicast que aparece como su destino.

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El enrutamiento por multicast se convierte en algo bastante complejo y está más allá del alcance de este proyecto de grado. Sin embargo, una buena información puede encontrarse, bien en la página principal del Foro multicast [9], o en grupos de trabajo del IETF sobre multicast. Algunos de los grupos de trabajo IETF [10] y el grupo de trabajo de Inter-Domain Multicast Routing [11]. La Figura 7 presenta el formato de direccionamiento multicast en más detalle. Figura 7. Formato dirección multicast de IPV6.

8 4 4 Asdgfasgsadgsd a 112 bits dagasgasdgsdgasdgasdgsagsag

11111111 flgs scop Dirección de grupo

Fuente [5] Como se puede observar, la arquitectura del direccionamiento multicast es un poco diferente que el formato del direccionamiento Unicast globalmente enrutable. Tiendo en cuenta que los primeros 8 bits se ajustan a uno, lo que permitirá a un dispositivo de enrutamiento saber de inmediato que el paquete es multicast. Los siguientes 4 bits se utilizan como banderas (flgs). En la actualidad, los tres primeros bits en el campo flags están reservados e indefinidos, por lo que siempre se debe establecer en cero. El cuarto bit es conocido como el bit T [12], y se utiliza para decidir si la dirección de multicast es una dirección permanente asignada (también llamado conocidos) o de asignación temporal (también conocida como transitoria). Así que este campo identifica si la dirección de multicast que se utiliza es estándar (por ejemplo, tal vez un grupo de direcciones utilizadas para contactar todos los nodos dentro de un determinado dominio de enrutamiento) o una dirección temporal asignada. El siguiente campo de alcance (scope) determinará hasta qué punto el paquete multicast puede ir, en qué áreas de un dominio de enrutamiento el paquete puede viajar, y el grupo de direcciones que pueden ser publicadas. El campo scope toma los valores mostrados en la Tabla 2. Tabla 2.Definiciones de Scope

CAMPO SCOPE DEFINICIONES

0 Reservada 1 Node-local scope 2 Link-local scope 3 (Sin asignar) 4 (Sin asignar) 5 Site-local scope 6 (Sin asignar) 7 (Sin asignar) 8 Organization-local scope 9 (Sin asignar) A (Sin asignar) B (Sin asignar) C (Sin asignar) D (Sin asignar) E Global scope F Reservada

Fuente [5]

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1.3.6 La dirección Anycast. IPv6 define un nuevo tipo de dirección, conocida como la dirección Anycast. Aunque esta forma de dirección es desplegada de forma limitada en IPv4, IPv6 integra este tipo de dirección en sus operaciones, lo que mejora la eficiencia del enrutamiento. En esta sección se va a examinar algunas de las características de la dirección Anycast en detalle y a discutir algunas de las interesantes aplicaciones de esta en la Internet IPv6 del futuro. Una dirección Anycast es una dirección IPv6 que se asigna a un grupo de uno o más hosts, todos los cuales sirven con un propósito o función común. Cuando los paquetes se envían a la dirección Anycast de IPv6, el enrutamiento dictará cuál miembro del grupo recibirá el paquete por medio de la máquina más cercana a la fuente, según lo determinado por la IGP de la red en cuestión. (IGP es el Interior Gateway Protocol: protocolo de enrutamiento que se utiliza en su dominio de enrutamiento, por ejemplo, RIP, EIGRP, o IS-IS,) De esta manera, se hace posible dispersar su función geográficamente a través de su red en una manera que mejore la eficiencia de dos formas. Esto difiere fundamentalmente de la dirección multicast. Aunque tanto la dirección Anycast y multicast se asignan a más de un host, la dirección Anycast sirve para transmisiones de datos que son 1-a-1, mientras el direccionamiento multicast se utiliza cuando es requerida una transmisión de datos a múltiples destinos. Los dos principales beneficios del esquema de direcciones Anycast son:

Si existe una transmisión entre hosts, no es necesario que sea parte de un grupo de máquinas con dirección Anycast, el enrutamiento se realizara por el miembro del grupo Anycast que esté más cercana a la máquina de origen, por lo general se ahorra tiempo mediante la comunicación con el más cercano (IGP-wise) miembro del grupo.

La comunicación con el miembro del grupo Anycast más cercano ahorra ancho de banda, porque la distancia que un paquete tiene que viajar, en la mayoría de los casos, es minimizada. Así que no sólo Anycast puede ahorrar tiempo, también puede ahorrar dinero (utilizando menos ancho de banda).

La dirección Anycast no tiene su propio conjunto de bits que lo definen, sino que el direccionamiento Anycast es derivado del ámbito direcciones Unicast globalmente enrutables. Desde el punto de vista de una máquina IPv6, la dirección de Anycast no es diferente de una dirección Unicast. La única diferencia es que puede haber otros equipos que también están numeradas con el mismo scope de la dirección Unicast dentro de la misma región para la cual se define el scope (por ejemplo, puede haber más de una máquina con una dirección de Anycast site-Local en un sitio determinado). Ahora que se entienden las diferencias entre las direcciones Anycast y Multicast, se mostrarán algunos posibles usos de la dirección Anycast. Una aplicación que puede ayudar con la Anycast es el DNS (Domain Name Service). Si hubiera que ofrecer DNS para muchas personas o clientes, como en el caso de la mayoría de los proveedores de servicios de Tier 1 en la actualidad, se tendría que construir un DNS en una manera que pudiera manejar una gran cantidad de consultas de todas partes para lo cual se dispone el servicios. Debido a esto, a menudo es más eficiente desplegar múltiples servidores DNS y distribuirlos en diferentes lugares. Esto permitirá que haya fail-over (Tolerancia a fallas, usando enlaces u servidores redundantes), si un servidor DNS se vuelve inaccesible debido a fallas en la red, y también permitirá distribuir la carga de los servicios DNS

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entre estos servidores. Sin embargo, no se desea asignar a los clientes demasiadas direcciones IP para los servidores DNS para apuntar a la resolución, en su mayoría se usan solo una o dos. El mensaje Anycast en funcionamiento está previsto en la figura 8. Si desea leer más sobre este tema en específico se recomienda la siguiente referencia [13]. Figura 8. Mensaje Anycast.

Fuente [5] 1.3.7 Simplificación del encabezado (header). El nuevo encabezado IPv6 es más sencillo y más ágil que el header IPv4. Tiene sólo seis campos y dos direcciones, mientras que un encabezado IPv4 contiene diez campos fijos, dos direcciones, y un campo de opciones de longitud variable. Las Figuras 9a y 9b ilustran el formato de un encabezado IPv4 e IPv6 y sus diferencias en estructura respectivamente. Figura 9a. Encabezado IPv4

Fuente [14]

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Figura 9b. Encabezado IPv6

Fuente [14] Los siguientes son los campos existentes en el encabezado IPv6: 1.3.7.1 Campo Versión. Es para que los mecanismos de Internet sepan como enrutarlo. Nótese la similitud con IPv4. En el caso de IPv6, el campo versión es un número entero de 4-bit, con el valor de 6 (0110 en binario), para designar este paquete como un paquete IPv6. 1.3.7.2 Campo Clase de tráfico. Es un campo de 8-bits en el que algún tipo de identificador de tráfico de diferenciación puede ser colocado. Actualmente, en el IETF, muchos grupos de trabajo están dedicados a encontrar la mejor manera de utilizar este tipo de mecanismo de diferenciación (aunque hoy en su mayoría se concentran en IPv4). Un ejemplo de tal grupo es el DiffServ (servicios diferenciados). Los miembros de DiffServ están tratando de encontrar una manera de dar más importancia al tráfico de mayor prioridad para el enrutamiento en Internet. Este campo fue diseñado por cosas tales como bits de precedencia IP (dando prioridad a ciertos valores más altos en este campo, y después utilizar estrategias diferentes de cola en el router para saber "quién va primero"). Uno de los proyectos y RFCs se han escrito con ideas sobre cómo poner en

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práctica dicha política. La lista de los actuales proyectos abiertos (que son aceptados sólo por seis meses después de ser escrito, momento en el que tienen que presentarse de nuevo, sólo para mantenerlos actuales) y RFC se encuentra en la parte inferior de la dirección antes mencionada. 1.3.7.3 Campo Etiqueta de flujo. Es un campo de 20-bits usados durante el manejo de un paquete especial que lo necesita. La original interpretación de este campo es que en este, se le asignará un valor con el fin de diseñar diferentes patrones de tráfico en una red IPv6. Los que más lo utilizan (aunque para IPv4 sobre todo en este momento) son el grupo de trabajo de Multi-Protocol Label Switching (MPLS) [15]. La principal intención de este grupo es llegar a una forma eficiente para la asignación de etiquetas a los flujos, y a una forma de enrutamiento eficiente y escalable basado en esos flujos. Un flujo se puede definir como cualquier clase de tráfico que va de un punto a otro. La posibilidad de asignar los flujos abre muchas opciones interesantes para la implementación. Tal vez QoS3 se puede implementar con esta escalabilidad. Muchos proveedores de Internet están manteniendo los ojos bien abiertos con los desarrollos de este grupo de trabajo, ya que los servicios avanzados que el Grupo de Trabajo MPLS considera viable podrían conducir a nuevos avances revolucionarios en la industria de Internet. 1.3.7.4 Campo Carga útil. El campo es de 16 bits utilizado para designar la longitud de la carga útil (los datos) en el paquete IPv6, en octetos. Este campo es de 16 bits de largo (216), que da 65.536 posibilidades diferentes, lo que permite a IPv6 tener paquetes grandes (65.536 bytes). La capacidad para hacer grandes paquetes puede aumentar la eficiencia de Internet en general. Cuando los paquetes son más grandes, el número de paquetes necesarios para enviar una determinada cantidad de datos se hace más pequeño para un flujo determinado. Cuando un router tiene menos paquetes que enrutar, tiene más tiempo para encaminar los paquetes de otros, o para realizar otras tareas (mantenimiento de tablas de enrutamiento, el envejecimiento de la caché, etc.). Esto ayudará a aumentar la eficiencia de internet en conjunto. Cualquier encabezado de extensión fuera de este encabezado se incluye en la longitud total del paquete en este caso. Comparando esto con el caso de IPv4 [16], donde el campo de longitud total incluye el encabezado principal IPv4. 1.3.7.5 Campo Siguiente Encabezado. El campo es designado para decirle a los routers si otros encabezados necesitan ser visto por el paquete a la ruta de acuerdo a la instrucción. Esta característica se diferencia radicalmente de IPv4, donde sólo un encabezado tiene longitud fija. El encabezado principal de IPv6 tiene una longitud fija, (permitiendo a los routers saber de antemano cuanto del paquete se necesita leer), pero ha incorporado la funcionalidad para apilar otros encabezados que ofrecen otros servicios de valor añadido en la parte superior del encabezado principal. Este campo es de 8 bits de longitud, permitiendo hasta 255 tipos de Siguiente Encabezado. Actualmente, sólo una cantidad finita de Siguiente Encabezados se han desarrollado.

3 Calidad del servicio

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El encabezado IPv6 proporciona las siguientes ventajas:

Formato Simplificado. El encabezado IPv6 tiene un formato fijo con menos campos. El campo de opciones de longitud variable se ha eliminado. Otros campos IPv4 se han eliminado o han cambiado de nombre. Este formato simplificado reduce la sobrecarga del protocolo y permite una mayor flexibilidad.

No hay encabezado de Checksum. El campo de checksum de IPv4 ha sido eliminado. Este campo se incluyó en IPv4 porque las primeras redes usaron enlaces lentos y poco confiables, por lo tanto el cálculo del checksum en cada salto era necesario para garantizar la integridad de los datos. Hoy en día los enlaces de red son rápidos y muy confiables, por lo que sólo los host necesitan de calcular el checksum, no los Routers.

No se realiza fragmentación salto-por-salto. En IPv4, los paquetes fragmentados son demasiado grandes para la transmisión en la interfaz de salida de los Routers. Esto se sumó de manera significativa a la carga de procesamiento de IPv4. En IPv6, sólo el host puede fragmentar un paquete. Para ayudar al host, IPv6 incluye una función que encuentra el tamaño de la unidad de transmisión máxima (MTU) de la fuente al destino.

La Figura 10. Ilustra una trama de transmisión de un segmento (o datagrama UDP) usando IPv6. Figura 10. Trama de transmisión con IPv6.

Fuente [5]

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1.3.8 Seguridad. Uno de los objetivos de los diseñadores de IPv6 fue el soporte de seguridad interoperable basado en encriptación. IPv6 integra en su arquitectura de seguridad la introducción de dos encabezados de extensión opcionales: el Encabezado de autenticación (AH, Authentication Header) y el encabezado de carga útil de seguridad encriptado (ESP, Encrypted Security Payload Header). Estos dos encabezados se pueden utilizar juntos o por separado para apoyar a muchos tipos de funciones de seguridad. 1.3.8.1 Authentication Header (AH). El corazón del encabezado de autenticación es el campo del valor de comprobación de integridad (ICV). El ICV se calcula en la fuente y se calcula de nuevo en el destino para su verificación. Este procedimiento proporciona integridad sin conexión y autenticación del origen de datos. La Integridad sin conexión detecta modificaciones en la carga útil. La autenticación de origen de datos verifica la identidad de la fuente de los datos. El AH también contiene un campo de número de secuencia que se puede utilizar para detectar ataques de paquetes de repetición, que atan el recibimiento de recursos del sistema. Al examinar los números de secuencia, se puede detectar la llegada de paquetes IP duplicados. 1.3.8.2 Encrypted Security Payload (ESP) Header. IPv6 puede proporcionar confidencialidad al encriptar la carga útil. El encabezado ESP de IPv6 contiene un campo de índice de parámetro de seguridad (SPI) que se refiere a una asociación de seguridad contando al destino cómo está encriptada la carga útil. El encabezado ESP puede ser utilizado de extremo a extremo o para hacer un túnel. Si es el túnel, el encabezado IPv6 original y la carga útil son encriptados. Cerca del destino, un gateway de seguridad elimina el encabezado exterior y desencripta el encabezado original y la carga útil. Esta encapsulación proporciona confidencialidad limitada del flujo de tráfico, porque un analizador de tráfico puede ver los encabezados exteriores, pero no el encabezado interno y la carga útil encriptada. 1.3.9 Movilidad. Existe un número creciente de usuarios de Internet que trabajan mientras viajan. Esto coloca en primer lugar de importancia la capacidad de IPv6 para dar soporte a hosts móviles, como ordenadores portátiles, celulares, entre otros. IPv6 introduce cuatro conceptos que son claves para el apoyo de la informática móvil:

Dirección de Hogar (Home Address).

Petición de Dirección (Care of Address).

Enlace (Binding).

Agente de Hogar (Home Agent). En IPv6, los hosts móviles se identifican mediante una Home Address (Dirección de hogar), cuando un host móvil cambia de una subred a otra, debe adquirir un Care of Address (Petición de dirección) a través del proceso de auto-configuración. La asociación entre la Home Address y el Care of Address se denomina un Binding (Enlace). Cuando el host móvil adquiere un Care of Address, se lo notifica a su Home Agent con un mensaje de actualización de la unión. El Home Agent mantiene una asignación entre las Home Address y el Care of Address, llamada Binding caché.

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Un host móvil puede ser alcanzado mediante el envío de un paquete a su Home Address. Si el host móvil no está conectado a su Home Network, el Home Agent enviará el paquete al host móvil a través de su Care-of Address. El host móvil le envía un mensaje de actualización de enlace al nodo fuente. El nodo de origen actualizará su Binding caché y envía paquetes directamente al nodo móvil a través de su Care-of Address. Sólo el primer paquete intercambiado entre un nodo origen y un host móvil pasa a través del Home Agent. Todos los paquetes posteriores pasan directamente entre el nodo origen y el host móvil. Esta función de redirección de IPv6 asegura la escalabilidad en cuanto a soporte de movilidad. El uso propuesto de IPv6 para los teléfonos celulares puede proporcionar un ejemplo de la operación prevista de un host móvil. Cuando un teléfono móvil IPv6 está activado para recibir llamadas, adquiere un Care-of Address de la celda en la que esta. El teléfono celular notifica a su Home Agent, que es gestionado por el proveedor de servicios. Las llamadas recibidas por el Home Agent son enviadas al teléfono móvil a través del Care-of Address y el teléfono móvil envía un mensaje de actualización de Binding al teléfono de origen. El teléfono de origen o las actualizaciones de servicio de origen del proveedor de actualizaciones están en Binding Cache y envía paquetes subsecuentes directamente al teléfono celular a través de su Care-of Address. Si el teléfono celular se mueve a otra celda, otro Care-of Address se adquiere. Los mensajes de actualización de Binding se envían al Home Agent y al teléfono de origen o proveedor de servicios. Los paquetes subsecuentes se envían directamente al teléfono celular a través de la nueva Care-of Address. El anterior Care-of Address puede ser mantenido en el Binding caché para que el teléfono celular pueda recibir paquetes de una celda anterior si se justifica por los cambios de intensidad de la señal. 1.3.10 Rendimiento. La arquitectura IPv6 proporciona ventajas en el rendimiento de la red y la escalabilidad. Estas ventajas incluyen:

Reducción de sobrecarga de traducción de direcciones. Para superar las limitaciones en su espacio de direcciones IPv4 permite el uso de direcciones privadas que están restringidas para uso exclusivo dentro de la red privada. La traducción de direcciones de red debe ser utilizada para asignar direcciones privadas a un grupo limitado de direcciones públicas. Esta traducción de direcciones representa la sobrecarga de rendimiento en la red. En IPv6, la traducción de direcciones para superar las limitaciones de espacio de direcciones no es necesaria.

Reducción de sobrecarga de enrutamiento. Muchos bloques de direcciones IPv4 (tales como bloques de direcciones de clase C) se asignan a los usuarios sin el respeto a la agregación. Esto se traduce en subredes inconexas, cada uno requiere de tablas de enrutamiento de entrada separadas. No pueden ser agregadas y ser representado como una sola red. Esto conlleva al incremento en el tamaño de las tablas y de sobrecarga en el rendimiento del enrutamiento. Por el contrario, las direcciones IPv6 se asignan a través de los proveedores de servicios para fomentar una jerarquía de direccionamiento que reduce la sobrecarga de enrutamiento.

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Aumento de la Ruta de Estabilidad. En IPv4, una ruta flapping se produce cuando un enlace variable es retirado en varias ocasiones y puesto de nuevo. La publicación y el proceso de estos cambios de enrutamiento suponen una carga para el Backbone de Internet. En IPv6, un solo proveedor puede agregar las rutas de muchas redes y permitir que la ruta flapping sea aislada para la red del proveedor. Los cambios de enrutamiento sólo necesitan ser publicados entre los pares de los Routers de la red del proveedor.

Reducción de Broadcast. En IPv4 el protocolo de resolución de direcciones (ARP) utiliza broadcast para asignar direcciones de capa 2 (Capa de enlace, según el modelo OSI) con las direcciones de capa 3 (Capa de red, según el modelo OSI). IPv6 utiliza el descubrimiento de vecinos para llevar a cabo una función similar durante el proceso de auto-configuración, sin la utilización de broadcast ARP.

Scoped Multicast. En IPv6, una dirección Multicast contiene un campo scope que puede restringir los paquetes Multicast al nodo, el enlace, o de la organización. En IPv4, implementar una restricción similar requiere de la aplicación de filtros y los espacios de direcciones privados.

Simplificación de encabezado. En contraste con los 12 campos de longitud fija y un campo de longitud variable en el encabezado de IPv4, para la simplificación del encabezado de IPv6 sólo cuenta con ocho campos de longitud fija. Para llevar a cabo funciones extendidas, los encabezamientos de extensión pueden ser utilizados cuando no necesitan ser revisados por los enrutadores intermedios. Esta arquitectura de encabezado simplificado reduce sobrecarga de la red. Este tema fue tratado en el numeral 1.3.7.

No hay Fragmentación de nodo intermedio. .En IPv4, cuando un nodo intermedio o enrutador recibe un paquete que es demasiado grande para ser comunicado, el enrutador puede fragmentar el paquete. Esta función no es compatible con IPv6. En cambio, sólo el nodo fuente llevará a cabo la fragmentación del paquete. Para ayudar al nodo de origen, IPv6 proporciona una función de ruta de acceso MTU Discovery para determinar el tamaño de MTU de la ruta del origen al destino.

No hay encabezado de Checksum. El encabezado de Pv4 proporciona un campo de checksum para permitir la detección de errores en cada salto en la red. Para eliminar la sobrecarga de procesamiento de checksum por cada salto, IPv6 elimina el campo de encabezado de Checksum. Mientras que esto puede causar paquetes erróneos para ser transmitidos, la fiabilidad de los enlaces de red de hoy reduce esa probabilidad. La verificación del Checksum ya está realizada en el origen y el destino de los procesos de capa superior como TCP y UDP. En IPv6, el procesamiento de Checksum es de exclusiva responsabilidad de la fuente y el destino. Esto reduce enormemente sobrecarga de la red.

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1.4 LOS ENCABEZADOS DE EXTENSIÓN IPV6 Los encabezados de extensión, están ubicados entre el encabezado IPv6 y el encabezado del protocolo de capa superior, se utilizan para llevar información opcional en un paquete. Un paquete IPv6 puede llevar cero, uno o más encabezados de extensión. El campo Next Header en el encabezado IPv6 y los encabezados de extensión se usa para indicar cual encabezado de extensión o encabezado de protocolo de capa superior sigue del encabezado actual. Tabla 3. Valores de encabezados de siguiente (Next Value Headers).

Valor de encabezado siguiente Encabezado Siguiente

0 Encabezado opciones salto a salto 4 Protocolo de Internet 6 Protocolo de control de transmisión

17 Protocolo de datagrama de usuario 43 Encabezado de enrutamiento 44 Encabezado de fragmento 45 Protocolo de enrutamiento de inter-dominio 46 Protocolo de reserva de recursos 50 Encapsulamiento de seguridad de carga útil 51 Encabezado de autenticación 58 Protocolo de mesajes de control de Internet (ICMP) 59 Sin encabezado siguiente 60 Encabezado opciones de destino

Fuente [5]. 1.5 COMPARACIÓN DE FUNCIONES

La arquitectura IPv6 contiene funciones integradas que no figuran en IPv4. La Tabla 4 contrasta las características de IPv4 e IPv6. Tabla 4. Tabla de características

Características IPv4 IPv6

Dirección Anycast No Si Alcance Multicast (Multicast Scoping) No Si Soporte de Seguridad No Si Soporte de movilidad No Si Auto-configuración No Si Descubrimiento de Router No Descubrimiento de vecino Multicast Membership IGMP Descubrimiento de escuchas Multicast Fragmentación de Router Si Solo fuente

Fuente [5] Las direcciones Anycast y Multicast de alcance no se encuentran en IPv4. Mientras que la seguridad es una función de los protocolos de capa superior en IPv4, IPv6 proporciona soporte integrado de seguridad mediante el uso de la autenticación y encriptación de encabezado. Para la movilidad, el IPv6 proporciona las funciones del Home Agent, Care-of Addresses, y Binding Caches.

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IPv6 proporciona la funcionalidad Plug and Play. Una dirección de host y la longitud de prefijo pueden ser auto-configurados en lugar de introducirlo manualmente, y los routers y los vecinos pueden ser descubiertos. IPv4 no contiene integrada la función de descubrimiento, que requiere que los parámetros básicos de IP se configuren manualmente u obtenerlos de fuentes externas, como los servidores DNS. Para soporte de Multicast Membership, IPv4 se basa en aumentos como Protocolo de administración para grupos de Internet (IGMP, Internet Group Management Protocol). En cambio, IPv6 tiene incorporado El prococolo de descubrimiento de Escuchas Multicast (MLD, el protocolo Multicast Listener Discovery). MLD permite a un router determinar cuáles de sus puertos contienen escuchas de Multicast y de añadir o recortar las transmisiones Multicast adecuadamente.

IPv4 permite que los routers fragmenten paquetes, lo que provoca una mayor sobrecarga de la red. IPv6 sólo permite que el nodo origen fragmente un paquete. Proporciona una función de Path MTU Discovery (Descubrimiento de la ruta MTU) que permite que la fuente fragmente paquetes de manera eficiente. Esto elimina la necesidad de dispositivos de red que fragmenten un paquete a lo largo de la ruta a su destino. 1.6 LOS FUNDAMENTOS DE LA COMUNICACIÓN IPV6 En las secciones siguientes, se examinarán con mayor detalle cómo se produce la comunicación entre los dispositivos de una red IPv6 y cómo facilita esa comunicación. La comunicación entre los hosts de la misma subred, así como la comunicación de host y Router entre subredes. 1.6.1 Comunicaciones dentro de una subred. Un equipo debe estar configurado para ser capaz de comunicarse en una red. Del mismo modo, un administrador de red debe configurar sus dispositivos de red para facilitar la comunicación entre hosts. Los nodos en ambos extremos de cada enlace de red deben tener configuraciones compatibles. Por ejemplo, una subred en la oficina de un odontólogo: La subred se compone de pocas estaciones de trabajo e impresoras. No tiene routers, no hay conexiones a Internet, y no hay servidores para ayudar en el proceso de configuración. Un host en esa subred debe configurar su propia dirección IPv6 con un proceso conocido como la auto-configuración sin estado. [5] Cuando una estación de trabajo está conectada a un puerto en la subred, esta configura automáticamente una dirección provisional, conocida como la Dirección de Enlace Local. Esta dirección se forma usando la dirección de hardware de la interfaz de red de la estación de trabajo. La Dirección de Enlace Local configurada por la estación de trabajo es de 128 bits de longitud y se compone de un Prefijo de Enlace Local y de un Identificador de interfaz de la estación de trabajo. El Prefijo de Enlace Local es un Identificador de Red que tiene todos los bits en cero precedidos con los dígitos hexadecimales, FE8. El ID de interfaz, también conocido como dirección de Control de Acceso al medio (MAC), reside en una ROM en el hardware de la interfaz. Las direcciones MAC de hoy son de 48 bits de longitud, pero las nuevas especificaciones tendrán 64-bit en las direcciones MAC. Una dirección de Enlace Local tiene la siguiente forma, donde las x indican el ID interfaz de 64-bit:

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FE80:0:0:0:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx. A fin de garantizar una dirección única, la estación de trabajo enviará un mensaje de solicitud especial de vecino a la dirección de la nueva configuración y espera un segundo por una respuesta. Si no aparece ningún mensaje de vuelta de publicación del Vecino, la nueva dirección de enlace Local se asume como única. (Más adelante, veremos que la solicitud de Vecino y los mensajes de publicación de Vecino también se utilizan para otras funciones que son parte del protocolo de Descubrimiento de vecinos de IPv6). Después de verificar la exclusividad de la dirección de enlace local, la siguiente fase consiste en consultar para los routers vecinos en la red. En el ejemplo de la subred del consultorio del odontólogo, no se encontraron routers. La estación de trabajo está lista para comenzar la comunicación con sus vecinos. Para comunicarse con un host de destino en la misma subred, la estación de trabajo debe descubrir el identificador de interfaz del destino. Para ello, utiliza las funciones proporcionadas por el protocolo de Descubrimiento de vecinos de IPv6. La estación de trabajo envía un mensaje de Solicitud de Vecino al destino y el identificador de interfaz devuelve en un mensaje de Publicación de vecino. Este identificador de interfaz se coloca en un encabezado antes que el encabezado IPv6 y se transmite en la subred.

La estación de trabajo añade una entrada en su caché de vecino. La entrada contiene la dirección IPv6 de destino, su identificador de interfaz, un puntero a la espera de los paquetes de transmisión, y una bandera que indique si el destino es un router. Esta caché se utilizará para las transmisiones futuras en lugar de enviar otro mensaje de solicitud. Las direcciones de enlace local no se pueden utilizar para las comunicaciones fuera de la subred local. Para las comunicaciones entre subredes, las direcciones locales de sitio o direcciones globales deben ser usadas en conjunto con los routers. 1.6.2 Comunicaciones entre subredes. Se continúa con el ejemplo anterior, la estación de trabajo descubrió que existía un router en la subred. ¿Cómo sería el proceso de auto-configuración, y cómo haría la estación de trabajo para comunicarse con los hosts de diferentes subredes? Para hablar sobre las comunicaciones entre subred. Durante y después de la auto-configuración, la estación de trabajo se basa principalmente en el protocolo de descubrimiento de vecino IPv6. El protocolo de descubrimiento de vecinos permite que los nodos en la misma subred se descubran unos a otros y encuentren enrutadores para su uso como el siguiente salto hacia un destino en otra subred. El protocolo de descubrimiento de vecinos sustituye al Protocolo de resolución de direcciones (ARP, Address Resolution Protocol), el proceso de puerta de enlace predeterminada (default gateway), y el proceso de redirección en IPv4.

Durante el proceso de auto-configuración, después de que la estación de trabajo genera una dirección única de Link-Local, realiza una consulta de un enrutador. La estación de trabajo envía un

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mensaje de solicitud a este y responde con un mensaje de publicación al enrutador. La presencia de un enrutador indica que puede haber otras subredes conectadas al mismo. Cada subred debe tener su propio identificador de subred, porque el enrutamiento depende de los números de subred únicos. Los identificadores de host no se utilizan para la toma de decisiones de enrutamiento. La dirección de la estación de trabajo ahora debe tener un identificador de subred único. La dirección de enlace local con sus ceros en la ID de subred no es suficiente para las comunicaciones entre subredes. Para apoyar la auto-configuración sin estado, la publicación del Router contiene un identificador de subred. Las publicaciones de cada interfaz del enrutador contienen un identificador de subred diferente. Este identificador se une con el identificador de interfaz para formar la dirección IPv6 de la estación de trabajo. La estación de trabajo descartará su dirección de Link-Local de provisional y configura una nueva dirección que se conoce como la dirección de site-local. La dirección de site-local contiene un ID de subred de 16- bit y tiene el siguiente formato, donde las x indican los 64-bit ID de interfaz:

FEC0: 0:0: <dirección ID>: xxxx: xxxx: xxxx: xxxx.

La estación de trabajo usará la información de las publicaciones del Router para actualizar su cache. El ID de subred se agrega a la lista Prefijo de Cache de la estación. Esta caché se utiliza para determinar si una dirección está en la subred de la estación de trabajo (en-enlace) o no (sin-enlace). La información del router se añadirá a la caché del vecino y a la caché de destino. Si el router puede ser utilizado como un router por defecto, una entrada se agrega a la Lista caché predeterminada del Router.

Cuando la estación de trabajo está lista para enviar un paquete a un host de destino, consulta la lista de prefijos para determinar si la dirección de destino IPv6 está en-enlace o sin-enlace. Si el host de destino está sin-enlace, el paquete se enviará al siguiente salto, que es el router en la lista por defecto del router. La estación de trabajo actualizará su caché de destino con una entrada para el host de destino y la dirección del siguiente salto. Si el router por defecto seleccionado no es el óptimo siguiente salto al destino, el router le enviará un mensaje de redirección a la fuente de estación de trabajo con el nuevo router recomendado como el siguiente salto para el destino. La estación de trabajo a continuación, actualizará su caché de destino con el nuevo próximo salto para el destino.

Las cachés son mantenidas por cada host IPv6 y se consultan antes que los mensajes de solicitud sean transmitidos. Las cachés reducen el número de solicitudes y los mensajes de publicación que necesitan para ser enviados. Las cachés son purgados periódicamente de información ya expirada y se actualizan constantemente. Para facilitar las comunicaciones entre subred, IPv6 proporciona un servicio útil: el Descubrimiento de Rutas MTU. IPv6 no permite que los routers fragmenten paquetes que son demasiado grandes para ser transmitidos a través del enlace del siguiente salto o la interfaz, y sólo el nodo de origen puede fragmentar un paquete. Usando el servicio de Descubrimiento de Rutas MTU, un nodo origen puede determinar el paquete más grande que puede ser enviado a su destino. Con esta

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información, el nodo origen puede cambiar el tamaño de sus paquetes adecuadamente antes de la transmisión. La dirección de site-local sólo puede ser utilizada para las comunicaciones dentro del sitio. Para las comunicaciones más allá del lugar, las direcciones globales deben ser asignadas por un procedimiento de auto-configuración más escalable. 1.7 PROTOCOLOS RELACIONADOS AL MODELO IPv6 En la auto-configuración sin estado, cada nodo es responsable de configurar su propia dirección y cachés utilizando su identificador de interfaz y la información proporcionada por el protocolo de descubrimiento de vecinos distribuido. En las redes pequeñas y la auto-configuración sin estado es beneficiosa por su sencillez y facilidad de uso. Sus desventajas incluyen confiar en los mecanismos de descubrimiento de Multicast, utilizando el espacio de dirección de manera ineficiente y carente de seguridad y control sobre las políticas y el acceso.

Para facilitar las comunicaciones en grandes y más complejas Internetworks, puede ser mejor gestionar el proceso de auto-configuración mediante un procedimiento conocido como configuración automática con estado. 1.7.1 Protocolo de configuración Dinámica de Host Versión 6 (DHCPv6). La auto-configuración con estado se basa en que los servidores proporcionen grandes cantidades de información de configuración, incluyendo la información de red requerida para la obtención de una dirección Unicast global agregable. Estos servidores se conocen como Servidores de Protocolo de configuración Dinámica de Host Versión 6 (DHCPv6). Desde el punto de vista de un administrador de red, la auto-configuración con estado es más compleja que la configuración automática sin estado, ya que requiere que la información de configuración se introduzca en una base de datos DHCPv6. Por otra parte, configuración automática con estado proporciona una mayor escalabilidad a la hora de administrar grandes redes.

La auto-configuración con estado se puede usar simultáneamente con la configuración automática sin estado. Por ejemplo, un nodo puede seguir el procedimiento sin estado ya encendido para obtener la dirección de link-local. Después de obtener la dirección de link-local, puede usar la configuración automática con estado para interactuar y obtener información adicional de un servidor DHCPv6. Para obtener información de configuración, una estación de trabajo primero localiza un servidor DHCPv6 mediante un mensaje de solicitud DHCP o por escuchar publicaciones de DHCPv6. La estación de trabajo entonces, emite una solicitud de DHCPv6 Unicast. Si un servidor DHCPv6 no está en la subred local, luego un DHCPv6 Relay o el Agente remitirán la solicitud a un servidor en nombre de la estación de trabajo. El servidor contestará con una respuesta DHCPv6 que contiene información de configuración de la estación de trabajo.

El uso de un servicio DHCPv6 tiene varias ventajas:

Control. El servicio de DHCPv6 controla la distribución y asignación de direcciones desde un punto de control central.

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Agregación. A través de la distribución de reflexiva de direcciones, una jerarquía de direccionamiento se puede construir para garantizar la agregación de direcciones.

Re-numeración. Cuando un nuevo prestador de servicios de Internet es elegido para sustituir al antiguo proveedor, nuevas direcciones son más fáciles ser distribuidas con el servicio de DHCPv6.

Seguridad. Un sistema de registro de host puede hacer cumplir con el servicio de DHCPv6. El sistema de registros de forma selectiva puede proporcionar servicios de red a hosts registrados y denegar el acceso a los hosts no registrados.

1.7.2 Los problemas del protocolo de capa superior. En general, la arquitectura en capas de los protocolos de capa superior protege de cambios en las capas de red. Sin embargo, hay varios problemas que deben abordarse. Protocolos de capa superior que calculan los checksums en paquetes deben darse cuenta de los cambios en IPv6, incluyendo el uso de direcciones de 128-bits, con un destino final en lugar de los intermedios cuando el encabezado de enrutamiento se usa, y así sucesivamente.

Como se señaló anteriormente, el campo TTL (tiempo de vida) (que se comporta de manera diferente a su definición original) ha pasado a denominarse el límite de saltos (hop limit). Cualquier protocolo de capa superior que se base en el propósito original de tiempo de vida puede que tengan que realizar modificaciones. El tamaño máximo de carga útil de la capa superior también necesita ser ajustado para reflejar la longitud del encabezado IPv6 (40 bytes).

Checksums de la capa superior En la actualidad, un protocolo de transporte de capa superior como TCP y UDP se relacionan con un pseudo encabezado antes de ser sobrecarga cuando se calcula el checksum de capa 4 (Capa de transporte, según el modelo OSI). Este pseudo encabezado contiene las direcciones de origen y destino IPv4. Para IPv6, el pseudo encabezado deben ampliarse para incluir las direcciones más grandes, la longitud del paquete de la capa superior y el campo de next header (siguiente encabezado). El checksum se calcula sobre el pseudo encabezado IPv6, encabezado TCP o UDP, y la carga útil de TCP o UDP. Figura 8 ilustra el checksum siendo calculado a través de un pseudo encabezado IPv6.

Máximo tiempos de vida del paquete. El encabezado IPv4 tiene un campo de tiempo de vida, que se utiliza para determinar cuando un paquete se puede descartar, si no ha llegado a su destino. Contiene ya sea un número de saltos o un tiempo en segundos. IPv6 ha cambiado el nombre de este campo como el Hop Limit (límite de saltos), y el tiempo en segundos de la medición no se admite. Las aplicaciones que utilizan este campo para su tiempo de datos deben ser revisadas.

Máximo Tamaño de carga útil de capa superior. El encabezado de IPv6 es de 40 bytes de longitud. El encabezado de IPv4 es de 20 bytes de longitud. Sustituyendo el encabezado IPv4 con un encabezado IPv6 se traducirá en tamaños más grande de paquetes, que pueden tener consecuencias de capa superior.

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Encabezados de enrutamiento y seguridad. La extensión del encabezado de enrutamiento IPv6 contiene los nodos intermedios que el paquete debe atravesar en el camino a su destino. Cuando un paquete con un encabezado de enrutamiento es recibido por el destino, no debe asumir que el camino inverso al origen es apropiado. De hecho, responder a lo largo del camino inverso puede facilitar ciertos tipos de violaciones de seguridad.

Sistema de nombres de dominio (DNS, Domain Name System). El DNS es un sistema de base de datos distribuido que define una convención de nomenclatura jerárquica de los nodos de host y los mapas, estos nombres de host a direcciones IP. IPv6 mejora el DNS al incluir nuevos tipos de registro con los 128 bits de la dirección IPv6 de y un nuevo servicio que puede devolver un nombre de host cuando se le da su dirección IPv6.

Interfaz de programación de aplicaciones (API, Application Programming Interface). Las aplicaciones de programas escritas para IPv4 se deben convertir en escritos API para programas de aplicación IPv6. Los programas de aplicación deben contener nuevas estructuras de datos para las largas direcciones IPv6. Las funciones que manipulan las direcciones IPv4 deberán ser sustituidas por funciones que puedan manipular las direcciones IPv6.

Figura 11. Cálculo del Checksum TCP/UDP.

Fuente [5] 1.7.3 ICMPV6. El Protocolo de mensajes de control de Internet versión 6 (ICMPv6, Internet Control Message Protocol version 6) es una parte clave de la arquitectura IPv6. ICMPv6 realiza las funciones de feedback necesarios para garantizar el buen funcionamiento de los procesos de IPv6. Estas funciones incluyen:

Procesamiento de paquetes de informe de errores

Diagnóstico

Descubrimiento de vecinos

Informes de membrecía Multicast

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ICMPv6 es simplificado para suprimir las funciones que ICMPv4 que ya no se usan, y combina las funciones de tres diferentes protocolos IPv4: ICMPv4, Protocolo de membrecía de grupos de Internet (IGMP, Internet Group Membership Protocol) y Address Resolution Protocol (ARP). Los mensajes ICMPv6 se pueden dividir en mensajes de error y mensajes informativos.

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2. DIRECCIONAMIENTO IPv6 2.1 LOS FUNDAMENTOS DEL DIRECCIONAMIENTO IPv6 [5] En la década de 1990, estaba claro que Internet iba a despegar. La persona promedio fue tomando conciencia de su existencia, y los navegadores web estaban surgiendo. Las delegaciones de espacio de direcciones estaban aumentando a un ritmo alarmante, y estaba claro que el Protocolo de Internet versión 4 tenía un límite superior previsible en términos del número de entidades a las que se podría conectar la Internet cada vez mayor en todo el mundo. La Internet Engineering Task Force (IETF), es un grupo de normas las cuales una gran parte de las tecnologías de Internet han surgido, estaba empezando a ver esto como una cuestión que había que abordar prontamente. En un lapso de tres años entre 1996 y 1999, agentes de autoridad responsables de asignar direcciones asignaron 150 millones de direcciones IP. Aunque la Internet está creciendo a un ritmo alarmante, está claro que 150 millones de hosts no se agregaron. La asignación de direcciones tiene un gran problema, incluso después de los esfuerzos de CIDR que fueron implementados. El espacio de direcciones se está perdiendo y se agotarán rápidamente. Además, la demanda de direcciones necesitaba del fortalecimiento de las características de la capa de red (Capa 3 en el modelo de Interconexión de sistemas abiertos [de referencia pila OSI]), la encriptación de extremo a extremo, la autenticación de paquetes, el enrutamiento de origen y la calidad de servicio (QoS). Cuando se comenzaron a observar estos factores como una realidad, muchas propuestas para un nuevo protocolo de Internet surgieron. El primer proyecto que ganó notoriedad generalizada fue basado Connection-Less Network Protocol (CLNP), que se basó en otro conjunto de protocolos, la pila OSI. Esta pila originalmente se ejecutaba en los comienzos de la Internet, pero fue rápidamente reemplazado por IPv4 cuando Internet empezó a tomar gran tamaño y popularidad. La propuesta por TUBA (TCP/UDP a través de las direcciones más grandes), CLNP preveía de un rango de direcciones mucho mayor que el actual IPv4. Su Network Service Access Point (NSAP) estaba compuesta por 20 octetos y proporcionaría rangos de direcciones suficientes para el futuro previsible de la Internet. Sin embargo, esta propuesta fue rechazada porque CLNP carecía de algunas de las características de valor agregado que ya estaban instaladas en la actual IP (QoS, Multicast, entre otros). Hubo una propuesta que pretendía crear un formato de paquetes IP compatible con los actuales, CLNP e Internetwork Packet Exchange (IPX). Otra propuesta, conocida como Simple IP Plus (SIPP), simplemente defendió el incremento del formato de direccionamiento IP actual a 64 bits y el perfeccionamiento de algunos de los conjuntos de características de IPv4, así como establecer mejores estrategias de enrutamiento. SIPP resultó, después de algunas modificaciones, en ser el más parecido al Internet necesario. El rango de direcciones cambiaba de 64 a 128 bits, y el nombre fue cambiado a IP versión 6 o IPv6 (IPv5 se delegó a otro protocolo). Este sería el protocolo para resolver los problemas de escalabilidad de Internet. 2.2 ESPACIO DE DIRECCIONES DE IPV4 E IPV6 Las direcciones IPv4 e IPv6 son similares ya que ambos utilizan porciones de subnetting de red, host y la notación CIDR para expresar la dirección. Sin embargo, IPv6 utiliza un espacio de direcciones mucho más grande y ofrece una política muy diferente para la asignación de

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direcciones que soportan la agregación. En esta sección, se discutirán estas diferencias y se presentarán la sintaxis de direcciones IPv6.

El crecimiento y la estabilidad del espacio de direcciones IPv4 se ven gravemente limitada. Las direcciones IPv4 utilizan un valor de 32-bits que se representa en cuatro secciones en el formato decimal punteado (x.x.x.x). Cada sección consta de 8 bits que representan valores de byte entre 0 y 255. Esto permite un número teórico de 4.294.967.296 (232) direcciones. Sin embargo, muchas de estas direcciones están reservadas, dando lugar a un número real de direcciones mucho más bajo de cuatro millones. Si bien esto puede parecer una cantidad excesiva de espacio de direcciones, la mayor parte de este espacio se ha destinado a los proveedores de servicios de Internet. Es casi imposible para las empresas independientes (no proveedores de servicios) poder obtener su propio espacio de direcciones IPv4. La mayoría de los prestadores de servicios lo han obtenido de los agentes de asignación de direcciones como American Registry for Internet Numbers (ARIN), Réseaux IP Européens (RIPE), Asia Pacific Network Information Centre (APNIC), Latin American and Caribbean Internet Addresses Registry (LACNIC) y African Network Information Center (AfriNIC). Estos agentes deben seguir estrictas políticas para la asignación de espacio de direcciones. La mayoría de los proveedores adoptan estas políticas de asignación al momento de asignar espacio de direcciones a sus clientes. ARIN, RIPE, APNIC, LACNIC y AfriNIC asignan subconjuntos de espacio de direcciones IPv4 a los proveedores que a su vez, asignan direcciones IPv4 a usuarios finales. La asignación y las políticas se definen en [9]. En concreto, las políticas son las siguientes:

Los usuarios finales deben solicitar espacio de direcciones de su proveedor upstream conectado directamente.

Si no hay direcciones disponibles en el proveedor upstream conectado, responde al llamamiento del proveedor del proveedor.

Si es justificada, podrá solicitar espacio de direcciones directamente de ARIN, RIPE, APNIC, LACNIC y AfriNIC.

ARIN, RIPE, APNIC, LACNIC y AfriNIC son responsables de determinar el número de direcciones asignadas a los proveedores. Las asignaciones se basan exclusivamente en las necesidades y no en las asignaciones de los proveedores de los clientes previstos y se definen un poco en los límites CIDR. Por lo general, un prefijo de /20 o inferior (/ 19 / 18, y así sucesivamente) es el menor prefijo asignado a los proveedores. Si un prefijo de /20 o mayor es necesario, que las normas precedentes se utilicen. ARIN, RIPE, APNIC, LACNIC y AfriNIC utilizan un modelo de comienzo lento para la asignación del espacio de direcciones IPv4. Esto significa que las direcciones se asignan de un subconjunto de un bloque de direcciones CIDR. El bloque CIDR es reservado y los proveedores pueden solicitar direcciones adicionales fuera del espacio reservado, cuando el agotamiento de las direcciones asignadas se justifique. El espacio de direcciones asignados por ARIN, RIPE, APNIC, LACNIC o AfriNIC son globalmente enrutables, pero los prefijos asignados a los clientes finales no pueden serlo si el cliente cuenta

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con doble proveedor o si tienen pequeños prefijos que no se publican por sus proveedores upstream. Los bloques CIDR de agregación se utilizan para minimizar el tamaño de la tabla de enrutamiento de Internet. La mayoría de los proveedores tienen políticas concernientes a la publicación de los prefijos pequeño (como un prefijo /24). El agotamiento del espacio de direcciones IPv4 es la razón principal para la introducción del direccionamiento IPv6. La figura 12 muestra la jerarquía de la asignación global de direcciones unicast Figura 12. Asignación de dirección Unicast Global.

Fuente [5] El espacio de direcciones IPv6 utilizan un formato de 128-bit, que consiste en ocho partes de direcciones en formato hexadecimal separados por dos puntos (:). Cada parte del espacio de direcciones IPv6 representa dieciséis bits, que proporciona un espacio de direcciones teóricas de 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2128) direcciones. Debido al hecho de que IPv6 ha reservado direcciones, el espacio total de direcciones asignables es menor que ésta. El tamaño y el alcance del espacio de direcciones IPv6 permite la asignación de direcciones en una forma mucho más jerárquico que IPv4, que a su vez permite a los clientes independientes de los proveedores de servicios obtener y desplegar direcciones globalmente enrutables dentro de sus entornos. Esta funcionalidad es especialmente útil en entornos que han sido obligados a utilizar Network Address Translation (NAT) debido a la incapacidad para obtener el espacio público de direcciones

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IPv4 del cliente. La premisa básica de NAT es que toma un espacio de direcciones no enrutables globalmente (privada) de un cliente proveedor de servicios y la traduce a una dirección globalmente enrutable (pública) antes de transmitirla a la Internet. Las soluciones NAT por lo general requieren de hardware y software adicional (es decir, un firewall) o de recursos de procesamiento intensivo en el router del cliente. Además, NAT introduce complejidades innecesarias que pueden evitarse completamente con IPv6. El espacio de direcciones IPv6 proporciona más espacio suficiente de direcciones como para reasignar las direcciones IPv6 pública a todas las entidades que requieren de enrutamiento global a través de Internet. 2.3 ESTRUCTURA DE LA DIRECCIÓN IPV6 Como se ha dicho, IPv6 utiliza notación hexadecimal. Este es un cambio fundamental de la notación decimal punteada utilizado en la asignación de direcciones IPv4. La utilización de la notación decimal punteada que expresa y el espacio de dirección equivalente al tamaño del alcance de IPv6 sería complejo y arduo. Para expresar el mismo espacio de direcciones IPv6 como en notación decimal, la actual cadena de IPv4 tendría que ser ampliado cuatro veces. Si la notación decimal con punteada fuera utilizada, las direcciones que parecerían a esta 15.25.35.45.55.65.75.85.95.105.115.125.135.145.155.165, lo que haría muy difícil recordar las direcciones IP. Utilizando la notación hexadecimal permite la expresión de estos números utilizando dos números hexadecimales.

Como se expuso anteriormente, las direcciones IPv6 utilizan un formato de 128-bit, que consiste en una dirección hexadecimal divida en ocho partes separadas por dos puntos (:). Por lo tanto una dirección IPv6 se expresa como: ADBF:0:FEEA:0:0:00EA:00AC:DEED. IPv6 proporciona dos métodos para la compresión de la sintaxis del espacio de direcciones: La primera es la omisión de ceros a la izquierda y la segunda es la sustitución de varios grupos de ceros por dos puntos dobles (::). Usando estos métodos, con estos las direcciones pueden ser reducidas considerablemente.

Por ejemplo, utilizando el primer método, omitiendo los ceros a la izquierda, proporciona una dirección de ADBF:0:FEEA:0:0:EA:AC:DEED. Si el segundo método se aplica, la dirección se representa como ADBF:0:FEEA::EA:AC:DEED. Sin embargo, los dos puntos dobles pueden aparecer sólo una vez en la dirección. Además de reemplazar varios grupos de ceros en la dirección, los dos puntos dobles pueden utilizarse para representar los ceros iníciales o finales en una dirección. En la tabla 5 se encuentran las notaciones utilizadas para las direcciones IPv6.

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Tabla 5. Notaciones para las direcciones IPv6, ejemplos y direcciones equivalentes.

DESCRIPCIÓN DIRECCIÓN DIRECCIÓN EQUIVALENTE

Esta dirección IPv6 es válida 2001:0DB8:85A3:08D3:1319 :8A2E:0370:7334

Se puede comprimir un grupo de cuatro dígitos si son 0000

2001:0DB8:85A3:0000 :1319:8A2E:0370:7344

2001:0DB8:85A3:: 1319:8A2E:0370:7344

Si más de dos grupos consecutivos son 0000, también pueden comprimirse como "::"

2001:0DB8:0000:0000: 0000:0000:1428:AB

2001:0DB8::1428:57AB

Esta dirección no es válida porque no queda claro cuántos grupos nulos hay en cada lado

2001::25DE::CADE

Los ceros iníciales en un grupo también se pueden omitir

2001:0DB8:02DE::0E13 2001:DB8:2DE::E13

El formato ::FFFF:1.2.3.4 se denomina dirección IPv4 mapeada

::FFFF:192.168.89.9 ::FFFF:C0A8:5909

Formato ::1.2.3.4 es una dirección IPv4 compatible

::192.168.89.9 ::C0A8:5909

Fuente [17] Las siguientes secciones discuten los tipos de direcciones IPv6 y sus usos. Al igual que con las direcciones IPv4, los tipos específicos de las divisiones de direcciones reservadas están dentro de la arquitectura de direccionamiento IPv6. Los bits de dirección en la dirección de identificar direcciones de reserva. La Tabla 6 muestra los estándares de los bits más significativos de una

dirección IPv6, incluyendo las direcciones reservadas.

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Tabla 6. Estándares de los primeros bits de una dirección IPv6.

Asignación Prefijo (Binario) Fracción del espacio de dirección

Reservado 0000 0000 1/256 Sin asignar 0000 0001 1/256 Reservado para asignación NSAP 0000 001 1/128 Reservado para asignación IPX 0000 010 1/128 Sin asignar 0000 011 1/128 Sin asignar 0000 1 1/32 Sin asignar 0001 1/16 Direcciones Unicast Globalmente agregable 001 1/8 Sin asignar 010 1/8 Sin asignar 011 1/8 Sin asignar 100 1/8 Sin asignar 101 1/8 Sin asignar 110 1/8 Sin asignar 1110 1/16 Sin asignar 1111 0 1/32 Sin asignar 1111 10 1/64 Sin asignar 1111 110 1/128 Sin asignar 1111 1110 0 1/512 Direcciones Unicast Link-Local 1111 1110 10 1/1024 Direcciones Unicast Site-Local 1111 1110 11 1/1024 Direcciones Multicast 1111 1111 1/256

Fuente [5]. Cada uno de estos espacios de direcciones reservado define un tipo específico de dirección. Las direcciones definidas tienen ámbito de aplicación. Un nodo o router puede tener varias direcciones configuradas que definen el ámbito local como al enlace local para el sitio, o globalmente importante. Además, hay loopback y el uso local, Multicast, y las direcciones Anycast. Los tipos de direcciones son las siguientes:

Dirección Unicast

Dirección Multicast

Dirección Anycast

Dirección Nodes-Required 2.3.1 Direcciones Unicast. Una dirección Unicast representa un nodo final o host. Las direcciones de Unicast se agregan y requieren del uso de bits contiguos para representar a la máscara de subred. Al definir una definición clara y concisa de la estructura de direcciones, IPv6 permite hacer frente a una arquitectura robusta que proporciona una jerarquía mucho más estructurada en el momento de asignar espacio de direcciones 2.3.1.1 Dirección Unicast globalmente agregable. El formato de la dirección Unicast global agregable se utiliza para definir una estructura de niveles y la asignación del espacio de direcciones IPv6. La nueva estructura requiere que el espacio de direcciones se divida en seis

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componentes separados. Estos componentes son el prefijo de formato (FP, Format Prefix), el identificador de agregación de nivel superior (TLA ID, Top-Level Aggregation Identifier), Reservados (RES, Reserved), identificador de agregación de siguiente nivel (NLA ID, Next-Level Aggregation Identifier), el identificador de agregación de sitio de nivel (SLA ID, Site-Level Aggregation Identifier), y el Identificador de Interfaz (Interface ID, Interface Identifier). La figura 13 muestra el formato de direcciones Unicast global. Figura 13. Formato de dirección Unicast global.

Fuente [5]. El prefijo de enrutamiento de topología pública consiste en los primeros 48 bits de espacio de direcciones Unicast. Esto incluye los bits de FP más el TLA, reservados, y los bits NLA. Los siguientes 16 bits definen la topología del sitio y al final los 64 bits son el identificador de interfaz. La topología pública es el espacio de direcciones asignadas a los intercambios y a los ISP que ofrecen servicios de tránsito en Internet. La topología del sitio se puede definir como los clientes de los proveedores, los intercambios y el identificador de interfaz es un host final o identificador de interfaz de nodo.

FP. El Format Prefix de los prefijos de Unicast enrutables siempre tienen los mismos tres bits (en el despliegue inicial de IPv6). Estos primeros tres bits siempre se establecerán en 001 y están ahí para designar (a cualquier entidad de enrutamiento en Internet) que esta dirección es una dirección de Unicast globalmente enrutable. Para cada tipo de dirección IPv6 que tratar, la FP será única para ese tipo de dirección, por lo que es más fácil para el enrutamiento de las entidades para discernir los tipos de paquetes y para procesarlos de acuerdo a las reglas que se aplican al tipo de paquetes respectivos. Por ejemplo, los paquetes Multicast y Unicast se enrutan de manera muy diferente. Los paquetes de enrutamiento de Unicast son 1-a-1 (un paquete con un destino IPv6 Unicast globalmente enrutable se origina en un host y se entrega a otro host), y los paquetes de Multicast son de 1 a N (un paquete de Multicast podrá ser entregado a N hosts de destino interesados), o N-a-N (N paquetes de origen para entregar a N destinos), por lo que estos paquetes se manejan de formas muy diferentes en un Backbone de Internet. El FP sirve como un delimitador, por lo que un dispositivo de enrutamiento puede tomar una decisión rápida en cuanto a la manera de manejar el paquete de entrada y garantizar que se maneja correctamente.

TLA ID. El TLA ID utiliza 13 bits que proporcionan 8.192 TLA. Esto significa que pueden ser 8192 proveedores o los intercambios en este nivel. Esto es análogo a proveedores Tier-1 de hoy en día. El TLA reside en el punto más alto de la jerarquía de enrutamiento. Las TLA se le asignarán uno de los 8.192 TLA ID y es responsabilidad propia la asignación de direcciones downstream a los clientes.

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RES. Estos bits están reservados por ahora. No ha sido determinado por el IETF qué curso de acción se debe utilizar para estos bits. En esta etapa, es conveniente por los TLA para que hagan subredes con su asignación utilizando estos 8 bits para aumentar la cantidad de espacio de direcciones Unicast globalmente enrutables que pueden utilizar una TLA para delegar a sus clientes y utilizar en su Backbone.

NLA ID. Estos 24 bits representan el Next-Level Aggregator Identifier. Un agregador de Siguiente Nivel se puede considerar hoy como un proveedor de servicios de red Tier-2 o ISP. Un NLA puede ir desde una pequeña organización con una conexión de TLA, a un gran proveedor regional con muchas conexiones TLA de upstream y un Backbone complejo. Un NLA recibirá un NLA ID de su upstream TLA, y, a su vez, romper su NLA ID en trozos, que se va a delegar a sus clientes.

SLA ID. Un Site-Level Aggregator Identifier describe una entidad que no tiene clientes downstream, que son proveedores de servicios de red. Un SLA puede ser un negocio pequeño o grande, o un proveedor de servicios pequeños que no delega espacio de direcciones a sus proveedores (por ejemplo, los proveedores de cable-modem podrían entrar en un acuerdo SLA).

ID de Interfaz. Los últimos 64 bits de la dirección Unicast globalmente enrutable de IPv6 está reservada para el Interface Identifier. En cuanto a IPv4, esto se conoce como la host ID. Estos 64 bits se encargarán de distinguir un host de otra red en un segmento determinado. Cada interface ID en un segmento de red determinado debe ser único. Veremos que IPv6 se basa en una forma inteligente para asegurar esto es así. La figura 14 muestra el mapeo de estas topologías en el espacio de direcciones IPv6.

Figura 14 Topología jerárquica de la dirección Unicast.

Fuente [5] Una dirección IPv6 se puede expresar en la misma forma que las direcciones IPv4. La porción de red de una dirección IPv6 es de 64 bits y la porción de host es de 64bits. La expresión de direcciones IPv6 utiliza la notación CIDR para dividir la dirección en porciones de red y host. Una dirección con una máscara de red de /48 representa un prefijo de red agregable de la asignación de topología pública. La porción de red y host de una dirección IPv6 se muestra en la figura 15.

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Figura 15. Bits de red y host de la dirección Unicast.

Fuente [5] Los IRs regionales utilizan una versión modificada de la dirección IPv6, el campo TLA para la asignación del espacio de direcciones inicial. Para ello es necesario dividir el espacio TLA en un sub-TLA, que permite asignar menos del espacio de direcciones a la TLA original como se había planeado previamente. IR reserva los 6 bits adicionales para el TLA para que en caso de recitarlos, puede asignar el espacio de direcciones a la TLA. La reserva conserva las políticas de agregación, pero permite para una eficiente asignación según sea necesario. Esta política crea un formato modificado para el espacio de direcciones IPv6. La versión modificada se muestra en la Figura 16. Figura 16. Formato Sub-TLA modificado.

Fuente [5] La política de asignación de direcciones de IPv6 es la siguiente:

Los IRs Regionales asignan direcciones a sub-TLA calificadas (TLA ISP).

Los TLA ISPs asignan direcciones NLA a las NLA ISP (TLA clientes).

Los NLA ISPs asignan direcciones SLA a sus clientes. Los proveedores de TLA tienen que ser capaz de asignar direcciones SLA a sus clientes. TLA ISPs proporcionan conectividad a Internet directamente a usuarios finales, así como NLA. Subnetting el espacio de direcciones en el TLA y redes de proveedores NLA se dejan a la discreción de los proveedores individuales. Independientemente de cómo los proveedores de la subred del espacio de direcciones dentro de sus redes, la agregación del espacio de direcciones cae en los límites del prefijo se muestra en la Tabla 7.

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Tabla 7. Aggregation Prefix Boundaries.

ID Prefijo más largo Longitud en bits

TLA /16 13 Sub-TLA /29 13 Reservado NLA /48 13 SLA /64 16

Fuente [5] 2.3.1.2 Dirección de loopback. La dirección loopback es una parte del espacio de direcciones Unicast IPv6. La interfaz loopback no es una interfaz física y no tiene hardware asociado a él. Se trata de una interfaz de software que está siempre accesible sin importar el estado de la interfaz física.[5] define la dirección del interfaz loopback como 0:0:0:0:0:0:0:1, o ::1 en forma condensada. Un nodo IPv6 utiliza la interfaz loopback para enviar paquetes a sí mismo y nunca puede ser utilizado como una dirección de origen para paquetes IPv6 enviados fuera de un solo nodo (enrutador). El estándar prohíbe un nodo de la transmisión de un paquete con una dirección de destino de un loopback.

2.3.1.3 Dirección no especificada. La dirección no especificada es otra parte del espacio unicast de direcciones IPv6. La dirección no especificada no está asignada a ningún nodo. Además, la dirección no especificada no se puede utilizar como una dirección de destino en un paquete IP ni puede ser utilizada en los encabezados de enrutamiento. Las direcciones Sin especificar se utilizan durante el proceso de configuración automática. 2.3.1.4 Identificadores de Interfaz. Los identificadores de interfaz se utilizan para identificar interfaces en un enlace. IPv6 utiliza una versión modificada del formato EUI-64 para construir identificadores de interfaz. Las direcciones EUI-64 son una derivación de 24-bits del valor company_id asignado por la autoridad de registro IEEE. La conversión al formato EUI-64 se lleva a cabo mediante la modificación de los 48-bits de Media Access Control (MAC) asignada a la interfaz de hardware. Otras interfaces tales como el túnel, Frame-Relay, y el identificador de EUI-64 derivado del loopback a través de las direcciones MAC del enrutador. 2.3.1.5 Direcciones Unicast de uso Local. Dos tipos de direcciones de uso local existen en el espacio de direcciones IPv6:

Direcciones de Link-Local (usado en un solo enlace).

Direcciones Site-Local (utilizadas dentro de un sitio). Las direcciones de Link-Local son significativas sólo en el medio físico conectado al router (es decir, Ethernet, Token Ring, o segmento WAN). Solo los hosts y la interfaz de router conectado al mismo segmento son conscientes de las direcciones de enlace local para ese segmento. El router no publica las direcciones de Link-Local, lo que simplifica considerablemente la re-numeración. Después de que las direcciones se han asignado (ya sea manualmente o por medio de configuración automática) y que el espacio de direcciones unicast global se puedan cambiar sin tener que revisar y volver a configurar las direcciones de Link-Local. Además, el direccionamiento

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de Link-Local se utiliza en el descubrimiento de vecino y en el enrutamiento interno. La Figura 17 muestra el formato de la dirección de enlace local. Figura 17. Formato de la dirección de Link-Local Unicast.

Fuente [5] Los diez primeros bits que se muestran en la Figura 16 se traducen en El prefijo FE80:: /64. Anexo al identificador de interfaz a la FE80:: / 64 prefijo deriva de las direcciones de Link-Local. La figura 18 representa un segmento utilizado del direccionamiento de Link-Local. Figura 18. Espacio de direcciones de Link-Local

Fuente [5] Los dispositivos de Link-Local se configuran mediante una dirección MAC o el formato EUI-64 precedida por FE80. La figura 19 muestra la asignación de direcciones para los dispositivos enlace de formato.

En este ejemplo, los enrutadores están utilizando formato EUI-64 como identificador de interfaz, el servidor y estaciones de trabajo (WorStations) están usando las direcciones MAC. Estas direcciones no son visibles fuera del segmento local en el que se configuran. Si los dispositivos necesitan ser alcanzados por los hosts fuera del segmento local, las direcciones Unicast Site-Local son asignadas.

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Figura 19. Asignación de direcciones Link-Local

Fuente [5] Una dirección Site-Local es una dirección que es enrutable en un único sitio. Esto significa que los hosts que están configurados con una dirección Site-Local pueden comunicarse con otros hosts en el mismo entorno, pero no son globalmente enrutables. Estas direcciones son asignadas sin un prefijo Unicast global. La dirección Site-Local se utiliza en la misma forma que las direcciones del [6] en el mundo IPv4. Las direcciones Site-Local se consideran privadas y forman la estructura de direccionamiento para un dominio interno. Figura 20 muestra el formato de la dirección Site-Local. Figura 20. Formato dirección de Site-Local

Fuente [5] Los 10 primeros bits que se muestran en la Figura No 35 se traducen en el prefijo FEC0::/10. Entrelazando el campo SLA de 16-bit (ID de subred) con el ID de interfaz obtiene la dirección Site-Local. La Figura 21 muestra una topología que utiliza las direcciones Site-Local.

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Figura 21. Espacio de dirección de Site-Local

Fuente [5] Los dispositivos Site-Local se configuran mediante una dirección MAC o el formato EUI-64 precedida por FEC0. La figura 22 muestra el formato de asignación de direcciones de los dispositivos Site-Local.

Figura 22. Direcciones Site-Local asignadas

Fuente [5] En este ejemplo, los routers utilizan direcciones Site-Local y los identificadores de interfaz en el formato EUI-64. Las estaciones de trabajo están utilizando la dirección MAC como el ID de interfaz. Los números 1 y 2 antes de la ID de interfaz representa el ID de subred. Las estaciones de trabajo en la subred 1 pueden comunicarse con las estaciones de trabajo en la subred 2 y viceversa. Estas direcciones no se publican fuera del dominio interno de la Internet global. Si la conexión a Internet

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se requiere el futuro, tiene sentido configurar inicialmente el host con una dirección Unicast enrutable. Una vez más, esto introduce el tema de la re-numeración en caso de que el cliente cambie de proveedor. 2.4.1.6 Direcciones NSAP. IPv6 permite el mapeo de direcciones NSAP en direcciones IPv6. Las direcciones NSAP son parte del conjunto de protocolos OSI desarrollado por la Organización Internacional de Normalización (ISO). OSI fue el predecesor de enrutamiento de IPv4. El modelo OSI incorpora el Sistema de final-a-Sistema Intermedio (ES-IS), Sistema Intermedio-a- Sistema Intermedio (IS-IS), y el conjunto de Inter-domain Routing Protocol (IDRP). Debido a que los proveedores han desplegado backbones de Internet que utilizan estos conjuntos de protocolos, IPv6 permite la asignación de las direcciones NSAP en direcciones IPv6. 2.4.1.7 Direcciones IPX. El estándar para la asignación de direcciones IPX en direcciones IPv6 también está en desarrollo. 2.4.1.8 Subredes y prefijos de Agregación de IPv6. Como se ha indicado, IPv6 proporciona un espacio de direcciones mucho más grande que IPv4. IPv6 ha sido desarrollado con una estructura y formato que es propicio para la agregación a altos niveles. Los proveedores asignan direcciones de forma jerárquica que proporciona agregación de los prefijos de nivel inferior a los TLAs de nivel superior. En [12] puede consultarse un método claro para la asignación del espacio de direcciones IPv6. 2.4.2 Direcciones Multicast. Las direcciones Multicast de IPv6 se utilizan para identificar a los grupos de interfaces. Los paquetes son enviados desde un único host a múltiples receptores según lo definido por la dirección Multicast. Un router no se limita a un solo grupo Multicast y pueden pertenecer a varios grupos Multicast. Una dirección Multicast se identifica por la presencia de ocho bits en 1 al inicio de la dirección IPv6. La figura 23 muestra la estructura de la dirección Multicast de IPv6. Figura 23.Dirección Multicast.

Fuente [5]. El campo flgs es un conjunto de 4 bits, con los tres primeros bits reservados y el cuarto usado para señalar si la dirección Multicast asignada es permanente o no-permanente. El valor 0 indica permanente y un 1 indica no-permanentes. La autoridad mundial de Internet de numeración asigna direcciones permanentes de Multicast. El campo scop es otro conjunto de 4 bits utilizados para determinar el alcance del grupo Multicast. La Tabla 8 resume los valores de los campos de la scop.

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Tabla 8. Campo Scope de Multicast.

Valor de Scope Alcance

0 Reservado 1 Node-Local scope 2 Link-Local scope 3 Sin asignar 4 Sin asignar 5 Site-Local scope 6 Sin asignar 7 Sin asignar 8 Organization-Local scope 9 Sin asignar A Sin asignar B Sin asignar C Sin asignar D Sin asignar E Global scope F Reservado

Fuente [5]. El campo group ID identifica las direcciones Multicast como permanente o no-permanente dentro de un scope. Es importante distinguir entre las direcciones permanentes dentro de un alcance y direcciones permanentes a través de un scope. Las direcciones permanentes dentro de un scope son las direcciones que están reservadas para las funciones de Multicast para un alcance en particular. Por ejemplo, FF01 indica un node-local scope. Las direcciones FF01: 0:0:0:0:0:0:1 y FF01: 0:0:0:0:0:0:2 están reservados en el scope FF01. Direcciones permanentes a través de scope son esas direcciones que tienen un valor de identificador de grupo reservado para cualquier rango de alcance. Por ejemplo, el identificador del grupo de 100 se reserva para el Managers Group VMTP [18]. Esta dirección es una dirección permanente en cualquiera de los valores de scope de la tabla 12. La tabla 9 define grupos Multicast reservados para tanto en scope fijo y asignaciones variables de scope.

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Tablas 9. Direcciones Multicast reservadas.

Node-Local scope

Reservado para Dirección Multicast

Todas las direcciones de los nodos FF01:0:0:0:0:0:0:1 Todas las direcciones de los routers FF01:0:0:0:0:0:0:2

Link-Local Scope


Todas las direcciones de los nodos FF02:0:0:0:0:0:0:1 Todas las direcciones de los routers FF02:0:0:0:0:0:0:2 Sin asignar FF02:0:0:0:0:0:0:3 Routers DVMRP FF02:0:0:0:0:0:0:4 OSPFIGP FF02:0:0:0:0:0:0:5 Routers diseñados con OSPFIGP FF02:0:0:0:0:0:0:6 Routers ST FF02:0:0:0:0:0:0:7 Hosts ST FF02:0:0:0:0:0:0:8 Routers RIP Routers EIGRP SSDP Todos los routers PIM Encapsulación-RSVP Nombre del Enlace Todos los agents DHCP Dirección de solicitud de nodo

FF02:0:0:0:0:0:0:9 FF02:0:0:0:0:0:0:A FF02:0:0:0:0:0:0:C FF02:0:0:0:0:0:0:D FF02:0:0:0:0:0:0:E FF02:0:0:0:0:0:1:1 FF02:0:0:0:0:0:1:2 FF02:0:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX

Site-Local Scope


Direcciones de todos los Routers FF05:0:0:0:0:0:0:2 Todos los servidores DHCP FF05:0:0:0:0:0:1:3 Todos los Relays DHCP FF05:0:0:0:0:0:1:4 Servicio de localización, Versión 2 FF0X:0:0:0:0:0:1:1000 - FF0X:0:0:0:0:0:1:13FF

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Tabla 9. (Continuación)

Variable Scope


Reservado FF0X:0:0:0:0:0:0 VMTP FF0X:0:0:0:0:0:100 Red FF0X:0:0:0:0:0:101 SGI-Dogfight FF0X:0:0:0:0:0:102 Rwhod FF0X:0:0:0:0:0:103 VNP Artificial NSS AUDIONEWS SUN NIS+

FF0X:0:0:0:0:0:104 FF0X:0:0:0:0:0:105 FF0X:0:0:0:0:0:106 FF0X:0:0:0:0:0:107 FF0X:0:0:0:0:0:108

MTP IETF -1-LOW-AUDIO IETF -1—AUDIO IETF -1—VIDEO IETF -2-LOW-AUDIO IETF -2—AUDIO IETF -2—VIDEO MUSIC-SERVICE SEANET-TELEMETRY SEANET.IMAGE MLOADD Cualquier experiment privado DVMRP SVRLOC XINGTV Microsoft-ds Nbc-pro Nbc-pfn Imsc-calren-1 Imsc-calren-2

FF0X:0:0:0:0:0:109 FF0X:0:0:0:0:0:10A FF0X:0:0:0:0:0:10B FF0X:0:0:0:0:0:10C FF0X:0:0:0:0:0:10D FF0X:0:0:0:0:0:10E FF0X:0:0:0:0:0:10F FF0X:0:0:0:0:0:110 FF0X:0:0:0:0:0:111 FF0X:0:0:0:0:0:112 FF0X:0:0:0:0:0:113 FF0X:0:0:0:0:0:114 FF0X:0:0:0:0:0:115 FF0X:0:0:0:0:0:116 FF0X:0:0:0:0:0:117 FF0X:0:0:0:0:0:118 FF0X:0:0:0:0:0:119 FF0X:0:0:0:0:0:11A FF0X:0:0:0:0:0:11B FF0X:0:0:0:0:0:11C

Imsc-calren-3 FF0X:0:0:0:0:0:11D Imsc-calren-4 FF0X:0:0:0:0:0:11E Ampr-info FF0X:0:0:0:0:0:11F Mtrace FF0X:0:0:0:0:0:120 RSVP-encap-1 FF0X:0:0:0:0:0:121 RSVP-encap-2 FF0X:0:0:0:0:0:122 SVRLOC-DA FF0X:0:0:0:0:0:123 Rin-server FF0X:0:0:0:0:0:124 Proshare-mc FF0X:0:0:0:0:0:125 Dantz FF0X:0:0:0:0:0:126 Cisco-rp-announce FF0X:0:0:0:0:0:127 Cisco-rp-discovery FF0X:0:0:0:0:0:128

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Tabla 9. (Continuación)


Gatekeeper FF0X:0:0:0:0:0:129 Iberiagames FF0X:0:0:0:0:0:12A Rwho FF0X:0:0:0:0:0:201 SUN RPC FF0X:0:0:0:0:0:202 Mbus/IPv6 FF0X:0:0:0:0:0:300 Multimedia FF0X:0:0:0:0:2:0000 - FF0X:0:0:0:0:2:7FFD SAPv1 FF0X:0:0:0:0:2:7FFE SAPv0 FF0X:0:0:0:0:2:7FFF SAP FF0X:0:0:0:0:2:8000 - FF0X:0:0:0:0:2:FFFF

Fuente [5]. 2.4.3 Dirección Anycast. La dirección Anycast asignada a más de una interfaz se considera una dirección Anycast IPv6. Los paquetes enviados a una dirección Anycast se enrutan de forma dinámica a la más cercana interfaz configurada con Anycast. Los protocolos de enrutamiento determinan la “cercanía” y se escoge al más cercano (en términos de enrutamiento de distancia) de la interfaz Anycast. Las direcciones Anycast son indistinguibles de una dirección Unicast. Los routers deben estar configurados para manejar paquetes Anycast. Las direcciones Anycast son beneficiosas porque pueden ser usadas para aumentar el dinamismo de los protocolos de enrutamiento al elegir el camino más corto a un destino. Por ejemplo, las direcciones Anycast se pueden configurar en un conjunto de interfaces del router de Internet para proporcionar una dirección para el enrutamiento a Internet.

Un beneficio adicional de Anycast es la capacidad de carga para compartir con varios hosts. Un ejemplo de esto es que si un usuario desea utilizar un servicio prestado en varios servidores. El usuario inicia una conexión a la dirección Anycast y el paquete se enruta al servidor más cercano basado en el enrutamiento dinámico. Los usuarios no tienen que especificar cuál es el servidor al que debe conectarse. Esto requiere que cada servidor este configurado con la dirección Anycast. La dirección Anycast para routers se denomina dirección Anycast de subred-router. Todos los routers necesitan soportar esta dirección para que las interfaces que se configuran como subredes. La figura 24 muestra el formato de la dirección Anycast subred-router.

Figura 24. Dirección Anycast.

Fuente [5]. Además de la dirección Anycast subred-router, hay dos direcciones Anycast reservadas. El formato de estas direcciones es dependiente del tipo de dirección IPv6 configurada. La figura 25 representa la estructura de direcciones Anycast de para los tipos de direcciones que requieran la interfaz de 64-bit de identificación.

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Figura 25. Formato de direcciones Anycast con EUI-64.

Fuente [5]. El bit universal/Local debe establecerse en 0 para este tipo de dirección Anycast. La segunda dirección Anycast reservada cubre todas las direcciones cuyo formato es igual prefijo 000. Estas son las direcciones de ID de interfaz que no está en el formato EUI-64. La longitud de interfaz de identificación depende del prefijo de subred. La figura 26 ilustra este tipo de dirección. Figura 26. Formato de dirección Unicast sin–EUI-64.

Fuente [5] Las direcciones Anycast en este formato no se deben asignar a las direcciones Unicast en ninguna interfaz. En la actualidad existen tres identificadores de reserva de subred Anycast:

7E = 126 Decimal (utilizados para los Home-Agents Móviles anycast de IPv6)

7F = 127 Decimal

00 = 0 Decimal

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3. LA TRANSICIÓN DEL PROTOCOLO DE INTERNET 3.1 LA TRANSICIÓN [19] Aunque IPv6 no es en absoluto un simple protocolo en sí mismo, la mayor parte de las complejidades relacionadas con la ejecución de IPv6 se derivan de la transición de IPv4 a IPv6, y la coexistencia de los dos protocolos. Desde el principio, el IETF se dio cuenta de que sería imposible que la totalidad de Internet se cambiara de IPv4 a IPv6 en un día. Esta situación llevó al desarrollo de varios mecanismos de transición [20], que a grandes rasgos pueden ser agrupados en tres categorías:

Dual stack (también llamado "doble capa" o "Dual Stack Mecanismo de Transición", DSMT).

Túneles.

Traducción y Proxying. Se ha supuesto implícitamente que la capacidad de IPv6 sería una adición a la capacidad existente IPv4. Obviamente, en algún momento, IPv4 tendrá que ser apagado, con Dual stack funcionando indefinidamente esto no resuelve ningún problema. Por el contrario, hace que todo sea (ligeramente) más difícil, ya que sigue siendo necesario hacer todo para el soporte de IPv4 como antes y a demás el de IPv6. Por otra parte, es muy llamativo ejecutar Dual stack, ya que esto sólo añade nuevas capacidades sin utilizar las ya existes. Un host de dual stack puede hablar con cualquiera: otro host de dual stack, hosts IPv4-only y hosts IPv6-only. El túnel es un mecanismo de transición muy poderoso, ya que permite a la infraestructura IPv4 existente ser aprovechada para la comunicación IPv6. Los túneles se pueden quitar uno a la vez como conectividad IPv6 nativa cuando esté disponible, así que el uso de túneles como un mecanismo de transición no añade dificultades de la transición. La traducción entre IPv4 e IPv6 es la más polémica de los mecanismos de transición, como la traducción entre las versiones de IP tiene muchas de las mismas limitaciones que la traducción de direcciones de red (NAT) actualmente común en IPv4 y que IPv6 se supone que debe deshacer de este. Por otra parte, sin ningún tipo de traducción, sólo hay dos opciones:

Actualizar todos los hosts IPv4 a dual stack antes que el primer host pueda empezar a ejecutar IPv6-only, o

Vivir con una Internet fragmentada donde los hosts IPv4-only puedan hablar a los hosts IPv6 durante la transición. Proxying es menos controvertida pero no es generalmente aplicable como la traducción ya que la aplicación debe explícitamente soportar el uso de un proxy.

3.2 IPv6 vs TRADUCCIÓN DE DIRECCIONES DE RED (NAT) Es posible ignorar IPv6 y resolver los problemas de escasez de direcciones por la adopción a gran escala de NAT. NAT es de uso generalizado hoy en día, y funciona muy bien para las aplicaciones cliente/servidor, como la de Web y el correo electrónico, donde el cliente está detrás de un dispositivo NAT. Pero NAT no funciona tan bien para las aplicaciones peer-to-peer, tales como voz

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sobre IP y aplicaciones cliente/servidor, donde más de un servidor está detrás del dispositivo NAT, y es bastante restringida con las aplicaciones nuevas, tales como la domótica o la computación presente. Para hacer a NAT realmente útil como técnica de conservación de dirección, tendría que permitir que varios servidores/peers compartir una única dirección IP, porque dos aplicaciones de servidores diferentes o peer-to-peer en la misma dirección IP no pueden compartir un número de puerto, esto significa el fin del concepto " puerto bien conocido". En esencia, el número de puerto TCP o UDP se convertiría en parte de la dirección. Los cambios requieren hacer este trabajo es probablemente similar en escala a las que se necesitan para hacer el trabajo IPv6. Sin embargo, una gran parte del trabajo requerido para conseguir IPv6 se ha hecho ya, así que NAT no sería un reemplazo permanente para IPv6. Aún así, con NAT en el lugar, va a tomar un poco más de tiempo quemar el resto de espacio no utilizado de direcciones IPv4. 3.3 HACIENDO UN PLAN [19] Se puede suponer razonablemente que la adopción de IPv6 en algún momento en el futuro no puede ser inevitable, pero es ciertamente probable. Esto responde a la pregunta "si", nos trae al "cuándo" y "cómo". A mi modo de ver, hay cuatro fases principales en el traslado de IPv4 a IPv6:

3.3.1 Ganar Algo de experiencia en IPv6. Esta fase implica activar IPv6 en un pequeño número de sistemas, ver lo que pasa, y hacer algunas pruebas. Todo lo que se pide aquí es un túnel de IPv6 y algunos tipos de hardware. En este punto, es completamente posible deshacerse de los protocolos IPv6 y seguir ejecutando solo IPv4. 3.3.2 Adición de compatibilidad limitada con IPv6. En este punto, es posible hacer ciertas cosas a través de IPv6, pero existen otras causas que pueden requerir conectividad IPv4. Hay algunos riesgos aquí, como IPv6 se utiliza en sistemas de producción para el tráfico de producción, pero devolverse a IPv4 aún es posible. 3.3.3 Promoción de IPv6 a un equivalente completo de IPv4. Esto significa retirarse de hardware IPv4-only y el software o el uso de técnicas de transición para que los servicios IPv4-only estén disponibles sobre IPv6 (y/o al revés). Es difícil dar marcha atrás a IPv4 después de llegar a este punto ya que los usuarios ahora pueden depender de la capacidad de IPv6. 3.3.4 Desactivación de IPv4. Apagar completamente IPv4 no será posible durante mucho tiempo, pero la ejecución de IPv6-only en algunas partes de una red puede ocurrir relativamente pronto, sobre todo con la ayuda de las técnicas de transición para que los servicios IPv4-only en otros lugares todavía se puedan utilizar.

Por motivos de extensión del proyecto de grado, se recomienda consultar la RFC 5211 [21] cuyo tema son los mecanismos de transición de Internet.

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3.4. INTRODUCCIÓN A LOS LABORATORIOS Para la elaboración y pruebas que se realizaron en el Laboratorio de redes de la Universidad de San Buenaventura Cali, se utilizaron los equipos del mismo, tales como: Routers, Switches, Computadoras. Las prácticas abordan los siguientes temas:

Configuración básica.

Enrutamiento estático.

Autoconfiguración.

Enrutamiento dinámico: RIPng.

Enrutamiento dinámico: EIGRPv3.

Enrutamiento dinámico: OSPFv3.

Dual Stack. 3.4.1 Router CISCO 1841 enrutador de servicios integrados [22]. Los Cisco 1800 Series Integrated Services Routers (ISRs) como se ilustra en la figura 27. Combinan sus servicios de datos y seguridad. Debido a que el IOS original del router no cuenta con soporte IPv6 se debe instalar uno nuevo, el nuevo IOS es la versión 12.4(24)A, (c1841-advipservicesk9-mz.124-25A.bin). Este IOS cuenta con soporte para direcciones y protocolos de enrutamiento IPv6, para la adquisición de este es necesario contactar a CISCO para su envío. Figura 27. Router Cisco modular ® Serie 1800. Enrutador de servicios integrados.

Fuente [22] 3.4.1.1 Puntos destacados Los Routers Cisco serie 1800 servicios integrados soportan:

Servicios flexibles: Las capacidades modulares de los routers Cisco 1841 proporcionan opciones flexibles para interfaces WAN y opciones de servicio entre otras.

Copia de seguridad WAN integrada: La configuración fija de los routers de la serie 1800 permite también la realización de copias de seguridad WAN integradas o de equilibrio de carga a través de un módem analógico V.92 (Cisco 1811) o de la interfaz de velocidad gráfica ISDN S/T (Cisco 1812).

Seguridad: Posee gran soporte con respecto a virus y otras amenazas a la seguridad.

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Redes privadas virtuales (VPN): Proporciona al personal remoto y a los electrolizadores un acceso seguro a los activos de la compañía a través de una conexión segura.

3.4.1.2. Características. Los Routers Cisco serie 1800 servicios integrados ofrecen diferentes características, entre las que se incluyen:

Seguridad integrada, como firewall, cifrado y protección contra piratas informáticos.

Flexibilidad que permite empezar con hasta 50 conexiones de red privada virtual y aumentar hasta 800 conexiones.

Mayor confiabilidad y flexibilidad que permiten dar prioridad al tráfico de voz o al intercambio de datos.

Opciones de suministro de energía a los dispositivos de red a través de la conexión Ethernet que reduce los costos de cableado.

3.4.2 Switch Cisco serie Catalyst 2960 [23]. Los switches de Cisco Catalyst 2960, como lo ilustra la figura 28, soportan voz, video, datos y acceso seguro. Ofrecen una administración escalable conforme cambian las necesidades de los usuarios. Figura 28. Switch Catalyst 2960

Fuente [23] 3.4.2.1 Puntos destacados. Los switches serie Catalyst 2960 soportan:

Comunicaciones integrales: Obtiene soporte de datos, tecnología inalámbrica y voz de forma en que cuando esté listo para implementar estos servicios disponga de una red.

Inteligencia: Da prioridad al tráfico de voz o al intercambio de datos para ajustar el envío de información a los requisitos de los usuarios.

Seguridad mejorada: Protege la información importante, manteniendo a los usuarios no autorizados alejados de la red y tiene un funcionamiento ininterrumpido.

Confiabilidad: Aprovecha las ventajas de los métodos basados en normas para conseguir una mayor confiabilidad y una rápida recuperación de errores.

3.4.2.2 Características. Los switches de Cisco Catalyst serie 2960 ofrecen una amplia gama de características, entre las que se incluyen:

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Soporte para comunicaciones de datos, inalámbricas y voz que le permite instalar una única red para todas las necesidades de comunicación.

Opción de Fast Ethernet (transferencia de datos de 100 megabits por segundo) o Gigabit Ethernet (transferencia de datos de 1000 megabits por segundo).

Varias configuraciones de modelo con la capacidad de conectar escritorios, servidores, teléfonos IP, puntos de acceso inalámbrico, cámaras de TV de circuito cerrado u otros dispositivos de red.

Capacidad de configurar LAN virtuales de forma que los usuarios estén conectados a través de equipos de proyecto o aplicaciones en lugar de por criterios físicos.

Seguridad integrada

Funciones de supervisión de red y solución de problemas de conectividad mejoradas. 3.4.3 Computadores. Los equipos utilizados en las prácticas tienen el sistema operativo WindowsXP service pack 2 existentes en el Laboratorio de redes de la Universidad de San Buenaventura. Debido a que no todas las prácticas pueden hacerse sobre recursos existentes, se elaboraron simulaciones con el software de Cisco Packet Tracer en su versión actualizada del 2010 (Versión 5.3.1.0044), las se encuentran en este capítulo. Las direcciones utilizadas en los laboratorios a continuación cumplen con norma de una estructura de dirección unicast globalmente enrutable IPv6 que se encuentra explicada en el numeral 1.3.1,. Estas direcciones inician con el prefijo 0010000000000000, lo cual en hexadecimal se expresaría como la dirección 2000.

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LABORATORIO 1: CONFIGURACIÓN BÁSICA

Diagrama de Topología

Tabla de Direccionamiento

Dispositivo Interfaz Dirección IP Máscara de subred Gateway

predeterminado

R1 Fa0/0 2001:1:1:1::1 /64 N/A

Fa0/1 2001:2:2:2::1 /64 N/A

PC1 NIC 2001:1:1:1::2 /64 2001:1:1:1::1

PC2 NIC 2001:2:2:2::2 /64 2001:2:2:2::1

Objetivos de aprendizaje

Conectar una red de acuerdo con el Diagrama de topología.

Eliminar la configuración de inicio y recargar un router para volver al estado predeterminado.

Realizar tareas de configuración básicas en un router.

Configurar y activar las interfaces Ethernet.

Probar y verificar las configuraciones.

Reflexionar sobre la implementación de la red y documentar el procedimiento.

Escenario. En esta actividad de laboratorio, se le proporcionará el direccionamiento de la red presentada en el Diagrama de topología. Debe realizar la conexión física de la red configurando los comandos básicos para el direccionamiento IPv6.

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Tarea 1: Establecer la configuración global del router Cisco.

Figura 1. Cableado de la práctica de laboratorio.

Paso 1: Conecte físicamente los dispositivos. Consulte la Figura 1. Conecte el cable de consola (transpuesto) al puerto de la consola en el router. Conecte el otro extremo del cable al equipo host con un adaptador DB-9 o DB-25 al puerto COM 1. Conecte el cable de conexión cruzada entre la tarjeta de interfaz de red (NIC) del equipo host y la interfaz Fa0/0 del Router. Conecte un cable de conexión directa entre la interfaz Fa0/1 del Router y cualquiera de las interfaces del switch (de la 1 a la 24). Asegúrese de que se haya suministrado energía al equipo host, al switch y al router.

Paso 2: Conecte el equipo host al router mediante HyperTerminal. Desde la barra de tareas de Windows, ejecute el programa HyperTerminal, Inicio > Programas > Accesorios > Comunicaciones > HyperTerminal.

Figura 2. Descripción de la conexión

Configure HyperTerminal con las configuraciones adecuadas: Descripción de la conexión. Nombre: Lab 1 Ícono: Elección personal Conectar a Conectar mediante: COM1 (o puerto COM adecuado).

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Figura 3. Conexión de consola al router- Conectar a-

Figura 4. Propiedades de COM1

Tarea 2: Borrar y recargar los routers. Paso 1: Entre al modo EXEC privilegiado.

Router>enable Router#

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Paso 2: Borre la configuración. Para eliminar la configuración, ejecute el comando erase startup-config. Cuando se le solicite, presione Intro para [confirm] (confirmar) que realmente desea borrar la configuración que actualmente se guarda en NVRAM.

Router#erase startup-config

Paso 3: Recargue la configuración. Al volver el indicador, ejecute el comando reload. Si se le pregunta si desea guardar los cambios, responda no. Router#reload

System configuration has been modified. Save? [yes/no]: no

Proceed with reload? [confirm]

Tarea 3: Realizar la configuración básica del router R1. Paso 1: Establezca una sesión Hyperterminal para el router R1.

Paso 2: Entre al modo EXEC privilegiado.

Router>enable

Paso 3: Entre al modo de configuración global.

Router#configure terminal

Paso 4: Configure el nombre del router como R1. Ingrese el comando hostname R1 en el indicador.

Router(config)#hostname [Nombre del router]

Paso 5: Desactive la búsqueda DNS. Desactive la búsqueda de DNS con el comando no ip domain-lookup.

Router(config)#no ip domain-lookup

Paso 6: Configure la contraseña de modo EXEC. Configure la contraseña de modo EXEC por medio del comando enable secret password . Utilice class para password.

Router(config)#enable secret [Contraseña]

Paso 7: Configurar un mensaje del día. Configure un título con el mensaje del día mediante el uso del comando banner motd.

Router(config)#banner motd c [Mensaje a escribir] c

Paso 8: Configure la contraseña de consola en el router. Utilice cisco como contraseña. Cuando haya finalizado, salga del modo de configuración de línea.

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Router(config)#line console 0

Router(config-line)#password [Contraseña]

Router(config-line)#login

Router(config-line)#exit Router(config)#

R1(config)#line console 0 R1(config-line)#password cisco R1(config-line)#login R1(config-line)#exit R1(config)#

Paso 9: Configure la contraseña para las líneas de terminal virtual. Utilice cisco como contraseña. Cuando haya finalizado, salga del modo de configuración de línea.

Router(config)#line vty 0 4

Router(config-line)#password [Contraseña]

Router(config-line)#login

Router(config-line)#exit

R1(config)#line vty 0 4 R1(config-line)#password cisco R1(config-line)#login R1(config-line)#exit

Paso 10: Configure la interfaz FastEthernet0/0. Configure la interfaz FastEthernet0/0 con la dirección IPv6 2001:1:1:1::1/64

Router(config)#interface [Nombre y número de la interfaz FastEthernet]

Router(config-if)# ipv6 enable

Router(config-if)#ipv6 address [Dirección IPv6/Prefijo de red]

Router(config-if)#no shutdown

R1(config)#interface fastethernet 0/0 R1(config-if)# ipv6 enable R1(config-if)#ipv6 address 2001:1:1:1::1/64 R1(config-if)#no shutdown

Paso 11: Configure la interfaz Fa0/1 del router. Configure la interfaz FastEthernet0/1 con la dirección IPv6 2001:2:2:2::1/64

R1(config)# interface fa0/1 R1(config-if)# ipv6 enable R1(config-if)# ipv6 address 2001:2:2:2::1/64 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end

Paso 12: Guarde la configuración de R1. Guarde la configuración de R1 mediante el comando copy running-config startup-config.

Router# copy running-config startup-config

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Tarea 4: Realizar la configuración básica del host Para configurar el pc, hay que considerar el sistema operativo el cual es de relevancia para la inclusión de las direcciones IPv6 en el host final. Por este motivo, en el anexo A se encuentra las especificaciones para la configuración de host con el sistema operativo Windows XP.

Tarea 5: Verificar la conectividad del dispositivo final. Debe haber conectividad entre el dispositivo final y el router.

Tarea 6: Verificar las configuraciones. Pruebe con los comandos de verificación vistos y en caso de falla verifique las configuraciones y conexiones físicas.

NOTA: Todo lo escrito con color de fuente Rojo, son los comandos digitados en la práctica.

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SIMULACIÓN EN PACKET TRACER




predeterminado

HQ Fa0/0 2001:1:1:1::1 /64 N/A

Fa0/1 2001:2:2:2::1 /64 N/A

PC0 NIC 2001:1:1:1::2 /64 2001:1:1:1::1

PC1 NIC 2001:1:1:1::3 /64 2001:1:1:1::1

PC2 NIC 2001:1:1:1::4 /64 2001:1:1:1::1

PC3 NIC 2001:1:1:1::5 /64 2001:1:1:1::1

PC4 NIC 2001:2:2:2::2 /64 2001:2:2:2::1

PC5 NIC 2001:2:2:2::3 /64 2001:2:2:2::1

PC6 NIC 2001:2:2:2::4 /64 2001:2:2:2::1

PC7 NIC 2001:2:2:2::5 /64 2001:2:2:2::1




Configurar y activar las interfaces de routers y PC


Información básica Practique sus habilidades de creación y configuración de redes, simulación basada en la práctica de laboratorio 1: Configuración básica.

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Tarea 1: Creación de la topología de red. Realizar la conexión a de todos los equipos de red para crear el diagrama de topología.

Tarea 2: Realizar tareas de configuración básicas en un router. Configurar para cada enrutador el nombre como se muestra en pantalla, la contraseña de enable deber ser “class”.

Tarea 3: Configuración de las interfaces del router y PC’s Realice la configuración de las interfaces del router HQ y de los PC’s desde el PC0 al PC7, según la tabla de direccionamiento descrita anteriormente.

Tarea 4: Verificación de conectividad Asegúrese de que todas las PC puedan realizar ping a sus gateways y otros PC.

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LABORATORIO 2: ENRUTAMIENTO ESTÁTICO Diagrama de Topología



predeterminado

R0 S0/0/0 2000::2 /64 N/A

S0/0/1 2001::1 /64 N/A

R1 S0/0/0 2000::1 /64 N/A

Fa0/0 2003::1 /64 N/A

R2 S0/0/1 2001::2 /64 N/A

Fa0/0 2004::1 /64 N/A

PC1 NIC 2003::2 /64 2003::1

PC2 NIC 2004::2 /64 2004::1

PC3 NIC 2003::3 /64 2003::1

PC4 NIC 2004::3 /64 2004::1

Objetivos Al completar esta práctica de laboratorio, usted podrá:




Configurar y activar la interfaz serial y la interfaz Ethernet.

Determinar las rutas estáticas y predeterminadas adecuadas.



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Tarea 1: Preparare la red. Paso 1: Conecte una red que sea similar a la del Diagrama de topología. Utilice los routers 1841 y 1601 del laboratorio conectando las interfaces necesarias que se muestran en la topología.

Paso 2: Borre todas las configuraciones de los routers. Borre la configuración de cada enrutador usando el comando erase startup-config y entonces reinícielos (reload). Responda no si pregunta después de salvar los cambios, como se explicó en la práctica de laboratorio 1.

Tarea 2: Realizar la configuración básica del router.

Realice las configuraciones básicas de los tres routers de acuerdo con las siguientes pautas generales: 1. Configure el nombre de host del router. 2. Configure una contraseña de Modo EXEC. 3. Configure un mensaje del día. 4. Configure una contraseña para las conexiones de la consola. 5. Configure una contraseña para las conexiones de VTY. 6. Sincronice los mensajes no solicitados y el resultado de la depuración con el resultado solicitado y los indicadores para las líneas de consola y de terminal virtual.

Tarea 3: Configurar y activar las direcciones seriales y Fastethernet. Paso 1: Configure las interfaces en los routers Configure las interfaces en los routers con las direcciones IP de la tabla proporcionada en el Diagrama de topología. Cuando haya finalizado, asegúrese de guardar la configuración en ejecución para la NVRAM del router.

Paso 2: Configure las interfaces serial y fastethernet. Configure las interfaces Ethernet con las direcciones IP de la tabla proporcionada en el Diagrama de topología. Router(config)# interface [Nombre y número de la Interfaz Serial]


Router(config-if)# ipv6 address [Dirección IPv6 de la interfaz]

Router(config-if)# no shutdown

Si la Interfaz Serial que se está configurando es el reloj o DCE de la conexión se debe digitar el siguiente comando:

Router(config-if)# clock rate [Velocidad del reloj en bits por segundo]

R0(config)# interface S0/0/0 R0(config-if)# ipv6 enable R0(config-if)# ipv6 address 2000::2/64 R0(config-if)# clock rate 64000 R0(config-if)# no shutdown R0(config-if)# end

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R0(config)# interface S0/0/1 R0(config-if)# ipv6 enable R0(config-if)# ipv6 address 2001::1/64 R0(config-if)# clock rate 64000 R0(config-if)# no shutdown R0(config-if)# end

Comandos para la configuración de interfaces en el Router 1: R1(config)# interface fa0/0 R1(config-if)# ipv6 enable R1(config-if)# ipv6 address 2003::1/64 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end R1(config)# interface S0/0/0 R1(config-if)# ipv6 enable R1(config-if)# ipv6 address 2000::1/64 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end

Comandos para la configuración de interfaces en el Router 2: R2(config)# interface fa0/0 R2(config-if)# ipv6 enable R2(config-if)# ipv6 address 2004::1/64 R2(config-if)# no shutdown R2(config-if)# end R2(config)# interface S0/0/1 R2(config-if)# ipv6 enable R2(config-if)# ipv6 address 2001::2/64 R2(config-if)# no shutdown R2(config-if)# end


Tarea 5: Verificar la conectividad del dispositivo de siguiente salto. Aún no debe haber conectividad entre los dispositivos finales. Sin embargo, puede comprobar la conectividad entre dos routers y entre un dispositivo final y su gateway predeterminado.

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Tarea 6: Configurar el enrutamiento estático Paso 1: Tenga en cuenta el tipo de enrutamiento estático necesario en cada uno de los enrutadores. Observe las entradas de enrutamiento en cada enrutador para verificar las redes que necesitan de una ruta estática para ser alcanzadas. Router(config)# ipv6 route [Dirección IPv6 de red a alcanzar / prefijo de red] [Dirección IPv6

de la Interfaz la cual se conecta a la red a alcanzar]

Para el router 0: R0(config)# ipv6 route 2003::/64 2000::1 R0(config)# ipv6 route 2004::/64 2001::2

Para el router 1: R1(config)# ipv6 route 2001::/64 2000::2 R1(config)# ipv6 route 2004::/64 2000::2

Para el router 2: R2(config)# ipv6 route 2000::/64 2001:1 R2(config)# ipv6 route 2003::/64 2001::1

Tarea 6: Verificar las configuraciones. Pruebe con los comandos de verificación vistos y en caso de falla verifique las configuraciones y conexiones físicas. NOTA: Todo lo escrito con color de fuente Rojo, son los comandos digitados en la práctica.

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predeterminado

HQ

Fa0/0 2001:4:4:4::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:3:3:3::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:5:5:5::1 /64 N/A

R1 Fa0/0 2001:2:2:2::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:3:3:3::2 /64 N/A

R2 Fa0/0 2001:6:6:6::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:5:5:5::2 /64 N/A

R3 Fa0/0 2001:2:2:2::2 /64 N/A

Fa0/1 2001:1:1:1::1 /64 N/A

R4 Fa0/0 2001:6:6:6::2 /64 N/A

Fa0/1 2001:7:7:7::1 /64 N/A

PC0 NIC 2001:1:1:1::2 /64 2001:1:1:1::1

PC1 NIC 2001:1:1:1::3 /64 2001:1:1:1::1

PC2 NIC 2001:7:7:7::2 /64 2001:7:7:7::1

PC3 NIC 2001:7:7:7::3 /64 2001:7:7:7::1

PC4 NIC 2001:4:4:4::2 /64 2001:4:4:4::1

PC5 NIC 2001:4:4:4::3 /64 2001:4:4:4::1




Configurar y activar las interfaces serial y Ethernet.

Establecer rutas estáticas en todos los routers.

Probar la conectividad

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Información básica Practique sus habilidades de creación, configuración y direccionamiento estático de redes, simulación basada en la práctica de laboratorio 2: Enrutamiento estático.

Tarea 1: Creación de la topología de red. Realizar la conexión a de todos los equipos de red para crear la topología del diagrama anterior.

Tarea 2: Realizar tareas de configuración básicas en un router. Configurar para cada enrutador el nombre como se muestra en pantalla, la contraseña de enable deber ser “class”.

Tarea 3: Configuración de las interfaces del router y PC’s. Realice la configuración de las interfaces de los routers HQ, R1, R2, R3 y R4, los PC’s desde el PC0 al PC5, según la tabla de direccionamiento descrita anteriormente.

Tarea 4: Establecer rutas estáticas en todos los routers. En cada enrutador realizar la configuración de las rutas estáticas necesarias para la interconectividad de toda la red.

Tarea 5: Verificación de conectividad Asegúrese de que todos los PC’s puedan realizar ping a sus gateways y otros PC, así como también a todos los routers.

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LABORATORIO 3: AUTOCONFIGURACIÓN




predeterminado

R0 Fa0/0 2001:1:1:1::1 /64 N/A

R1 Fa0/0 Autoconfiguración Autoconfiguración N/A






Configurar y activar interfaz Ethernet.

Seleccionar el router el cual va a distribuir la opción de autoconfiguración de direcciones Ipv6.

Determinar las direcciones de autoconfiguración de los demás routers.




Paso 2: Borre todas las configuraciones de los routers. Borre la configuración de cada enrutador usando el comando erase startup-config y entonces reinícielos (reload). Responda no si pregunta después de salvar los cambios.

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Tarea 2: Realizar la configuración básica del router. Realice las configuraciones básicas de los tres routers de acuerdo con las siguientes pautas generales: 1. Configure el nombre de host del router. 2. Configure una contraseña de Modo EXEC. 3. Configure un mensaje del día. 4. Configure una contraseña para las conexiones de la consola. 5. Configure una contraseña para las conexiones de VTY. 6. Sincronice los mensajes no solicitados y el resultado de la depuración con el resultado solicitado y los indicadores para las líneas de consola y de terminal virtual.

Tarea 3: Configurar y activar la dirección Fastethernet. Paso 1: Configure las interfaces en los routers Seleccione el Router el cual va a distribuir la autoconfiguración a los demás routers (se eligió el Router R0), configure la interfaz del router con la dirección IP de la tabla proporcionada en el Diagrama de topología. Cuando haya finalizado, asegúrese de guardar la configuración en ejecución para la NVRAM del router.

Paso 2: Configure la interfaz Fastethernet. Configure las interfaces Ethernet con las direcciones IP de la tabla proporcionada en el Diagrama de topología.

R0(config)# interface fa0/0 R0(config-if)# ipv6 enable R0(config-if)# ipv6 address 2001:1:1:1::1/64 R0(config-if)# no shutdown R0(config-if)# end

Sólo se digita el siguiente comando en el router el cual se escogió como el distribuidor de la autoconfiguración, este comando es necesario para la asignación de direcciones de auto-configuración: Router(config)# ipv6 unicast-routing

Paso 3: Configure la interfaz Fastethernet. Para la observación del intercambio de mensajes ICMP de autoconfiguración entre los routers se escribe el siguiente comando en los otros routers Router# debug ipv6 packet

R1# debug ipv6 packet

Y R2# debug ipv6 packet

Antes de configurar la dirección IP de los routers que no fueron seleccionados en la Tarea 3 paso 2, se debe encender la interfaz Fastethernet a utilizar (para este laboratorio se utiliza la interfaz Fa0/0), luego se digitan los siguientes comandos para que la autoconfiguración se establezca.

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Router(config)# interface [Nombre y número de la Interfaz FastEthernet]


Esperar a que la interfaz del switch esté habilitada.


Router(config-if)# ipv6 address autoconfig

Router(config-if)# end

R1(config)# interface fa0/0 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# ipv6 enable R1(config-if)# ipv6 address autoconfig R1(config-if)# end

Comandos para la configuración de la interfaz FastEthernet en el Router2: R2(config)# interface fa0/0 R2(config-if)# no shutdown R2(config-if)# ipv6 enable R2(config-if)# ipv6 address autoconfig R2(config-if)# end

Tarea 4: Determinar las direcciones de autoconfiguración Paso 1: Dirección de autoconfiguración. La dirección de autoconfiguración de los Routers (R1 y R2) se establece con la combinación de la dirección de red escogida por el router de distribución y por la dirección Link-local de la Interfaz. R2#show ipv6 int fa0/0 FastEthernet0/0 is up, line protocol is up

IPv6 is enabled, link-local address is FE80::2E0:F7FF:FE22:5B01 No Virtual link-local address(es):

Global unicast address(es):

2001:1:1:1:2E0:F7FF:FE22:5B01, subnet is 2001:1:1:1::/64 Joined group address(es):

FF02::1

FF02::1:FF22:5B01

MTU is 1500 bytes

ICMP error messages limited to one every 100 milliseconds

ICMP redirects are enabled

ICMP unreachables are sent

Las direcciones resaltadas son la confirmación de que se auto-configuró cada máquina.



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predeterminado

R0 Fa0/0 2001:1:1:1::1 /64 N/A







Objetivos




Configurar y activar interfaz Ethernet.

Seleccionar el router el cual va a distribuir la opción de autoconfiguración de direcciones Ipv6.

Determinar las direcciones de autoconfiguración de los demás routers.


Información básica Practique sus habilidades de creación, configuración y direccionamiento estático de redes, simulación basada en la práctica de laboratorio 3: Autoconfiguración.


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Tarea 2: Realizar tareas de configuración básicas de los routers. Configurar para cada enrutador el nombre como se muestra en pantalla, la contraseña de enable deber ser “class”.

Tarea 3: Configuración de las interfaces de los routers. Realice la configuración de las interfaces de los routers R0 R1, R2, R3, R4, R5 y R6, según la tabla de direccionamiento descrita anteriormente.

Tarea 4: Verificación de asignación de direcciones IPv6 Asegúrese de que todos los routers posean las direcciones IPv6 de autoconfiguración.

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LABORATORIO 4: Enrutamiento dinámico RIPng




predeterminado

R1 Fa0/0 2001:3:3:3::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:1:1:1::1 /64 N/A

R2 S0/0/0 2001:1:1:1::2 /64 N/A

S0/0/1 2001:2:2:2::1 /64 N/A

R3 Fa0/0 2001:4:4:4::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:2:2:2::2 /64 N/A

PC1 NIC 2001:3:3:3::2 /64 2001:3:3:3::1

PC2 NIC 2001:4:4:4::2 /64 2001:4:4:4::1

PC3 NIC 2001:3:3:3::3 /64 2001:3:3:3::1

PC4 NIC 2001:4:4:4::3 /64 2001:4:4:4::1

Objetivos



Habilitar IPv6 Unicast Routing

Configurar y activar direcciones IPv6.

Autorizar RIPng en las interfaces correspondientes.



83




Tarea 3: Configurar direcciones IPv6 en los routers. Paso 1: Habilitar IPv6 Unicast Routing. Todos los router deben tener habilitado el soporte IPv6 unicast Routing, para habilitar RIPng.

Router(config)# ipv6 unicast-routing

Paso 2: Configurar la dirección IPv6 y RIPng en las Interfaces de R1 En la interfaz S0/0/0 del router 1 (R1), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el proceso de RIPng llamado “RUTEO” y configure la señal de reloj de 64000 utilizando los siguientes comandos: Router(config)# interface [Nombre y número de la Interfaz Serial]

Router(config-if)# ipv6 address [Dirección IPv6 de la Interfaz]

Router(config-if)# clock rate 64000

Router(config-if)# ipv6 rip [Palabra utilizada para identificar el proceso RIP ] enable



R1(config)# interface s0/0/0 R1(config-if)# ipv6 address 2001:1:1:1::1/64 R1(config-if)# clock rate 64000 R1(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end

Configure la dirección IP que se encuentra en la tabla de direccionamiento de la interfaz FastEthernet0/0 en (R1)

Router(config)# interface [Nombre y número de la Interfaz FastEthernet]

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R1(config)# interface fa0/0 R1(config-if)# ipv6 address 2001:3:3:3::1/64 R1(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end

Paso 3: Configurar la dirección IPv6 y RIPng en R2 En la interfaz S0/0/0 del router 2 (R2), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el proceso de RIPng llamado “RUTEO” y configure la señal de reloj de 64000 utilizando los siguientes comandos: R2(config)# interface s0/0/0 R2(config-if)# ipv6 address 2001:1:1:1::2/64 R2(config-if)# clock rate 64000 R2(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R2(config-if)# no shutdown R2(config-if)# end

Configure la dirección IP que se encuentra en la tabla de direccionamiento de la interfaz Serial0/0/1 en (R2)

R2(config)# interface s0/0/1 R2(config-if)# ipv6 address 2001:2:2:2::1/64 R2(config-if)# clock rate 64000 R2(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R2(config-if)# no shutdown R2(config-if)# end

Paso 4: Configurar la dirección IPv6 y RIPng en R3 En la interfaz S0/0/1 del router 3 (R3), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el proceso de RIPng llamado “RUTEO” y configure la señal de reloj de 64000 utilizando los siguientes comandos: R3(config)# interface s0/0/1 R3(config-if)# ipv6 address 2001:2:2:2::2/64 R3(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R3(config-if)# no shutdown R3(config-if)# end

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Configure la dirección IP que se encuentra en la tabla de direccionamiento de la interfaz FastEthernet0/0 en (R3) R3(config)# interface fa0/0 R3(config-if)# ipv6 address 2001:4:4:4::1/64 R3(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R3(config-if)# no shutdown R3(config-if)# end



Paso 1: Verificar la configuración IPv6 en R1. Hay varios comandos disponibles para verificar el protocolo de Internet IPv6. IPv6 conserva los mismos comandos utilizados en IPv4 con la salvedad de que debemos especificar que se trata de comandos IPv6. Los siguientes son algunos comandos de IPv6. a. En primer lugar, verificar que las interfaces se han configurado para tener compatibilidad con IPv6 utilizando los comandos necesarios en R1, R2 y R3. b. Emita el comando show IPv6 rip database para verificar los aspectos específicos de la base de datos IPv6 RIP. c. Luego, verifique la tabla de enrutamiento IPv6 utilizando el comando show IPv6 route en R1. d. Por último, comprobar la conectividad haciendo ping a la interfaz de serial0/0/0 de R3 desde R1. NOTA: Todo lo escrito con color de fuente Rojo, son los comandos digitados en la práctica.

86



87



predeterminado

R1

Fa0/0 2001:3:3:3::1 /64 N/A

Fa0/1 2001:5:5:5::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:1:1:1::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:7:7:7::1 /64 N/A

R2

Fa0/0 2001:B:B:B::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:1:1:1::2 /64 N/A

S0/0/1 2001:2:2:2::1 /64 N/A

R3

Fa0/0 2001:4:4:4::1 /64 N/A

Fa0/1 2001:6:6:6::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:8:8:8::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:2:2:2::2 /64 N/A

R4 Fa0/0 2001:9:9:9::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:7:7:7::2 /64 N/A

R5 Fa0/0 2001:A:A:A::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:8:8:8::2 /64 N/A

PC1 NIC 2001:3:3:3::2 /64 2001:3:3:3::1

PC2 NIC 2001:4:4:4::2 /64 2001:4:4:4::1

PC3 NIC 2001:3:3:3::3 /64 2001:3:3:3::1

PC4 NIC 2001:4:4:4::3 /64 2001:4:4:4::1

PC5 NIC 2001:5:5:5::2 /64 2001:5:5:5::1

PC6 NIC 2001:5:5:5::3 /64 2001:5:5:5::1

PC7 NIC 2001:6:6:6::2 /64 2001:6:6:6::1

PC8 NIC 2001:6:6:6::3 /64 2001:6:6:6::1

PC9 NIC 2001:B:B:B::2 /64 2001:B:B:B::1

PC10 NIC 2001:B:B:B::3 /64 2001:B:B:B::1

PC11 NIC 2001:A:A:A::2 /64 2001:A:A:A::1

PC12 NIC 2001:A:A:A::3 /64 2001:A:A:A::1

PC13 NIC 2001:9:9:9::2 /64 2001:9:9:9::1

PC14 NIC 2001:9:9:9::3 /64 2001:9:9:9::1

Objetivos




Conocer e implementar el protocolo de enrutamiento RIPng.

Establecer y verificar el funcionamiento del protocolo RIPng.

Autorizar RIPng en las interfaces correspondientes.

Información básica Practique sus habilidades de creación, configuración y direccionamiento dinámico RIPng de redes, simulación basada en la práctica de laboratorio 4.


88


Tarea 3: Configuración de las interfaces de los routers y PC’s Realice la configuración de las interfaces de los routers R1, R2, R3, R4 y R5, y de los PC’s desde el PC1 al PC14 según la tabla de direccionamiento descrita anteriormente.

Tarea 4: Establecer rutas dinámicas en todos los routers. En cada Router realizar la configuración del protocolo de enrutamiento dinámico RIPng necesarias para la interconectividad de toda la red.


89

SIMULACIÓN LABORATORIO 5: EIGRPv3 Diagrama de Topología



predeterminado

R1

Fa0/0 2001:1:1:1::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:4:4:4::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:6:6:6::1 /64 N/A

R2

Fa0/0 2001:2:2:2::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:4:4:4::2 /64 N/A

S0/0/1 2001:5:5:5::1 /64 N/A

R3

Fa0/0 2001:3:3:3::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:6:6:6::2 /64 N/A

S0/0/1 2001:5:5:5::2 /64 N/A

PC1 NIC 2001:1:1:1::2 /64 2001:1:1:1::1

PC2 NIC 2001:2:2:2::2 /64 2001:2:2:2::1

PC3 NIC 2001:3:3:3::2 /64 2001:3:3:3::1

Objetivos





Autorizar EIGRPv3 en las interfaces correspondientes.



90






Paso 2: Configurar la dirección IPv6 y EIGRPv3 en R1 En la interfaz S0/0/0 del router 1 (R1), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el enrutamiento dinámico de EIGRPv3 en la interfaz, utilizando los siguientes comandos: Router(config)# interface [Nombre y número de la Interfaz Serial]


Router(config-if)# ipv6 eigrp [Número del sistema autónomo de 1 - 65535 ]



R1(config)# interface s0/0/0 R1(config-if)# ipv6 address 2001:4:4:4::1/64 R1(config-if)# ipv6 eigrp 1 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end

91

En la interfaz S0/0/1 del router 1 (R1), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el enrutamiento dinámico de EIGRPv3 en la interfaz y configure la señal de reloj de 64000 utilizando los siguientes comandos:

Router(config)# interface [Nombre y número de la Interfaz Serial]



Router(config-if)# ipv6 eigrp [Número del sistema autónomo de 1 - 65535 ]



R1(config)# interface s0/0/1 R1(config-if)# ipv6 address 2001:6:6:6::1/64 R1(config-if)# clock rate 64000 R1(config-if)# ipv6 eigrp 1 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end




Router(config-if)# ipv6 eigrp [Número del sistema autónomo de 1 - 65535]



R1(config)# interface fa0/0 R1(config-if)# ipv6 address 2001:1:1:1::1/64 R1(config-if)# ipv6 eigrp 1 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end

Para configurar EIGRPv3 en el router se utilizan los siguientes comandos:

Router(config)# ipv6 router eigrp eigrp [Número del sistema autónomo de 1 - 65535 ]

Router(config-rtr)# router-id [Identificacion de router EIGRP en formato de dirección IPv4 ]

Router(config-rtr)# no shutdown

R1(config)# ipv6 router eigrp 1 R1(config-rtr)# router-id 10.1.1.1 R1(config-rtr)# no shutdown

Paso 3: Configurar la dirección IPv6 y EIGRPv3 en R2 En la interfaz S0/0/0 del router 2 (R2), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el enrutamiento dinámico de EIGRPv3 en la interfaz, utilizando los siguientes comandos:

92






Paso 4: Configurar la dirección IPv6 y EIGRPv3en R3 En la interfaz S0/0/0 del router 3 (R3), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, utilizando los siguientes comandos: R3(config)# interface s0/0/0 R3(config-if)# ipv6 address 2001:6:6:6::2/64 R3(config-if)# ipv6 eigrp 1 R3(config-if)# no shutdown R3(config-if)# end


R3(config)# interface s0/0/1 R3(config-if)# ipv6 address 2001:5:5:5::2/64 R3(config-if)# ipv6 eigrp 1 R3(config-if)# no shutdown R3(config-if)# end


R3(config)# interface fa0/0 R3(config-if)# ipv6 address 2001:3:3:3::1/64 R3(config-if)# ipv6 eigrp 1 R3(config-if)# no shutdown R3(config-if)# end


93




Paso 1: Verificar la configuración IPv6 en R1. Hay varios comandos disponibles para verificar el protocolo de Internet IPv6. IPv6 conserva los mismos comandos comunes como IPv4 con la salvedad de que debemos especificar que se trata de IPv6 comandos. Los siguientes son algunos comandos de IPv6. a. En primer lugar, verificar que las interfaces se han configurado para la compatibilidad con IPv6 utilizando los comandos necesarios en R1, R2 y R3. b. Emita el comando show IPv6 eigrp topology para verificar los aspectos específicos de la tabla de topología EIGRPv3. c. Luego, verifique la tabla de enrutamiento IPv6 utilizando el comando show IPv6 route en R1. d. Por último, comprobar la conectividad haciendo ping a la interfaz de serial0/0/0 de R3 desde R1. NOTA: Todo lo escrito con color de fuente Rojo, son los comandos digitados en la práctica.

94





predeterminado

R1

Fa0/0 2001:1:1:1::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:2:2:2::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:5:5:5::1 /64 N/A

R2 S0/0/0 2001:2:2:2::2 /64 N/A

S0/0/1 2001:3:3:3::1 /64 N/A

R3

Fa0/0 2001:7:7:7::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:4:4:4::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:3:3:3::2 /64 N/A

R4

Fa0/0 2001:6:6:6::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:4:4:4::2 /64 N/A

S0/0/1 2001:5:5:5::2 /64 N/A

PC0 NIC 2001:1:1:1::2 /64 2001:1:1:1::1

PC1 NIC 2001:1:1:1::3 /64 2001:1:1:1::1

PC2 NIC 2001:7:7:7::2 /64 2001:7:7:7::1

PC3 NIC 2001:7:7:7::3 /64 2001:7:7:7::1

PC4 NIC 2001:6:6:6::2 /64 2001:6:6:6::1

PC5 NIC 2001:6:6:6::3 /64 2001:6:6:6::1

Objetivos




Conocer e implementar el protocolo de enrutamiento EIGRPv3.

Establecer y verificar el funcionamiento del protocolo EIGRPv3.

Autorizar EIGRPv3 en las interfaces correspondientes.

95

Información básica Practique sus habilidades de creación, configuración y direccionamiento dinámico EIGRPv3 de redes, simulación basada en la práctica de laboratorio 5.



Tarea 3: Configuración de las interfaces de los routers y PC’s Realice la configuración de las interfaces de los routers R1, R2, R3 y R4, y de los PC’s desde el PC0 al PC5 según la tabla de direccionamiento descrita anteriormente.

Tarea 4: Establecer rutas dinámicas en todos los routers. En cada Router realizar la configuración del protocolo de enrutamiento dinámico EIGRPv3 necesarias para la interconectividad de toda la red.


96

LABORATORIO 6: OSPFv3 Diagrama de Topología



predeterminado

R1

Fa0/0 2001:1:1:1::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:4:4:4::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:6:6:6::1 /64 N/A

R2

Fa0/0 2001:2:2:2::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:4:4:4::2 /64 N/A

S0/0/1 2001:5:5:5::1 /64 N/A

R3

Fa0/0 2001:3:3:3::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:6:6:6::2 /64 N/A

S0/0/1 2001:5:5:5::2 /64 N/A

PC1 NIC 2001:1:1:1::2 /64 2001:1:1:1::1

PC2 NIC 2001:2:2:2::2 /64 2001:2:2:2::1

PC3 NIC 2001:3:3:3::2 /64 2001:3:3:3::1

Objetivos





Autorizar OSPFv3 en las interfaces correspondientes.



97






Paso 2: Configurar la dirección IPv6 y OSPFv3 en R1 En la interfaz S0/0/0 del router 1 (R1), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el enrutamiento dinámico de OSPFv3 en la interfaz, utilizando los siguientes comandos: Router(config)# interface [Nombre y número de la Interfaz Serial]


Router(config-if)# ipv6 ospf [Número de proceso 1 - 65535 ] area [Identifica el area ospf 0 -

429967295]



R1(config)# interface s0/0/0 R1(config-if)# ipv6 address 2001:4:4:4::1/64 R1(config-if)# ipv6 ospf 1 area 0 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end

98

En la interfaz S0/0/1 del router 1 (R1), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el enrutamiento dinámico de OSPFv3 en la interfaz y configure la señal de reloj de 64000 utilizando los siguientes comandos:





429967295]



R1(config)# interface s0/0/1 R1(config-if)# ipv6 address 2001:6:6:6::1/64 R1(config-if)# clock rate 64000 R1(config-if)# ipv6 ospf 1 area 0 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end





429967295]



R1(config)# interface fa0/0 R1(config-if)# ipv6 address 2001:1:1:1::1/64 R1(config-if)# ipv6 ospf 1 area 0 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end

Para configurar OSPFv3 en el router se utilizan los siguientes comandos:

Router(config)# ipv6 router ospf [Número de proceso 1 - 65535 ]

Router(config-rtr)# router-id [Identificacion de router OSPFv3 en formato de dirección IPv4]

R1(config)# ipv6 router ospf 1 R1(config-rtr)# router-id 10.1.1.1

Paso 3: Configurar la dirección IPv6 y OSPFv3 en R2 En la interfaz S0/0/0 del router 2 (R2), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el enrutamiento dinámico de OSPFv3 en la interfaz, utilizando los siguientes comando:

99






Paso 4: Configurar la dirección IPv6 y OSPFv3en R3 En la interfaz S0/0/0 del router 3 (R3), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, utilizando los siguientes comandos: R3(config)# interface s0/0/0 R3(config-if)# ipv6 address 2001:6:6:6::2/64 R3(config-if)# ipv6 ospf 1 area 0 R3(config-if)# no shutdown R3(config-if)# end


R3(config)# interface s0/0/1 R3(config-if)# ipv6 address 2001:5:5:5::2/64 R3(config-if)# ipv6 ospf 1 area 0 R3(config-if)# no shutdown R3(config-if)# end


R3(config)# interface fa0/0 R3(config-if)# ipv6 address 2001:3:3:3::1/64 R3(config-if)# ipv6 ospf 1 area 0 R3(config-if)# no shutdown R3(config-if)# end

100





Paso 1: Verificar la configuración IPv6 en R1. Hay varios comandos disponibles para verificar el protocolo de Internet IPv6. IPv6 conserva los mismos comandos comunes como IPv4 con la salvedad de que debemos especificar que se trata de IPv6 comandos. Los siguientes son algunos comandos de IPv6. a. En primer lugar, verificar que las interfaces se han configurado para la compatibilidad con IPv6 utilizando los comandos necesarios en R1, R2 y R3. b. Emita el comando show IPv6 ospf database para verificar los aspectos específicos de la tabla de topología OSPFv3. c. Luego, verifique la tabla de enrutamiento IPv6 utilizando el comando show IPv6 route en R1. d. Por último, comprobar la conectividad haciendo ping a la interfaz de serial0/0/0 de R3 desde R1.


101





predeterminado

R1

Fa0/0 2001:1:1:1::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:4:4:4::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:6:6:6::1 /64 N/A

R2

Fa0/0 2001:2:2:2::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:4:4:4::2 /64 N/A

S0/0/1 2001:5:5:5::1 /64 N/A

R3

Fa0/0 2001:3:3:3::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:7:7:7::1 /64 N/A

S0/0/1 2001:5:5:5::2 /64 N/A

R4

Fa0/0 2001:8:8:8::1 /64 N/A

S0/0/0 2001:7:7:7::2 /64 N/A

S0/0/1 2001:6:6:6::2 /64 N/A

PC1 NIC 2001:1:1:1::2 /64 2001:1:1:1::1

PC2 NIC 2001:2:2:2::2 /64 2001:2:2:2::1

PC3 NIC 2001:3:3:3::2 /64 2001:3:3:3::1

PC4 NIC 2001:8:8:8::2 /64 2001:8:8:8::1

Objetivos




Conocer e implementar el protocolo de enrutamiento OSPFv3.

Establecer y verificar el funcionamiento del protocolo OSPFv3.

Autorizar OSPFv3 en las interfaces correspondientes.

102

Información básica Practique sus habilidades de creación, configuración y direccionamiento dinámico OSPFv3 de redes, simulación basada en la práctica de laboratorio 6.



Tarea 3: Configuración de las interfaces de los routers y PC’s Realice la configuración de las interfaces de los routers R1, R2, R3 y R4, y de los PC’s desde el PC0 al PC5 según la tabla de direccionamiento descrita anteriormente.

Tarea 4: Establecer rutas dinámicas en todos los routers. En cada Router realizar la configuración del protocolo de enrutamiento dinámico OSPFv3necesarias para la interconectividad de toda la red.


103

LABORATORIO 7:DUAL STACK



Dispositivo Interfaz Protocolo

IP Dirección IP Máscara de subred Gateway predeterminado

R1

Fa0/0 IPv6 2001:1:1:1::1 /64 N/A

IPv4 192.168.1.1 /24 N/A

S0/0/0

IPv6 2001:2:2:2::1 /64 N/A

IPv4 192.168.2.1 /30 N/A

R2

S0/0/0 IPv6 2001:2:2:2::2 /64 N/A

IPv4 192.168.2.2 /30 N/A

S0/0/1

IPv6 2001:3:3:3::1 /64 N/A

IPv4 192.168.3.1 /30 N/A

R3

Fa0/0 IPv6 2001:4:4:4::1 /64 N/A

IPv4 192.168.4.1 /24 N/A

S0/0/1 IPv6 2001:3:3:3::2 /64 N/A

IPv4 192.168.3.2 /30 N/A

PC0 NIC IPv6 2001:1:1:1::2 /64 2001:1:1:1::1

IPv4 192.168.1.3 /24 192.168.1.1

PC1 NIC IPv6 2001:1:1:1::3 /64 2001:1:1:1::1

IPv4 192.168.1.2 /24 192.168.1.1

PC2 NIC IPv6 2001:4:4:4::2 /64 2001:4:4:4::1

IPv4 192.168.4.3 /24 192.168.4.1

PC3 NIC IPv6 2001:4:4:4::3 /64 2001:4:4:4::1

IPv4 192.168.4.2 /24 192.168.4.1

104





Configurar y activar interfaces FastEthernet y seriales.

Establecer enrutamiento dinámico como parte de la configuración de Dual Stack.





Tarea 3: Configurar y activar direcciones Fastethernet y Serial. Paso 1: Configure las interfaces en los routers Todos los router deben tener habilitado el soporte IPv6 unicast Routing, para habilitar RIPng.


Paso 2: Configurar las direcciones IPv6, RIPng y RIP versión 2 en R1 Configure las interfaces FastEthernet con las direcciones IP de la tabla proporcionada en el Diagrama de topología, habilite el proceso de RIPng llamado “RUTEO” utilizando los siguientes comandos: Router(config)# interface [Nombre y número de la Interfaz FastEthernet]




105

R1(config)# interface fa0/0 R1(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)# ipv6 address 2001:1:1:1::1/64 R1(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end

En la interfaz S0/0/0 del router 1 (R1), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el proceso de RIPng llamado “RUTEO”, utilizando los siguientes comandos: R1(config)# interface s0/0/0 R1(config-if)# ip address 192.168.2.1 255.255.255.252 R1(config-if)# ipv6 address 2001:2:2:2::1/64 R1(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# end

Para configurar el enrutamiento dinámico RIP en la direcciones IPv4 se digita los siguientes comandos en el router: Router(config)# router rip

Router(config-router)# version 2

Router(config-router)# network [Dirección de red conectada al Router configurado]

R1(config)# router rip R1(config-router)# version 2 R1(config-router)# network 192.168.1.0 R1(config-router)# network 192.168.2.0

Paso 3: Configurar las direcciones IPv6, RIPng y RIP versión 2 en R2 Configure las interfaces FastEthernet con las direcciones IP de la tabla proporcionada en el Diagrama de topología, habilite el proceso de RIPng llamado “RUTEO” y configure la señal de reloj de 64000 utilizando los siguientes comandos: R2(config)# interface s0/0/0 R2(config-if)# ip address 192.168.2.2 255.255.255.252 R2(config-if)# ipv6 address 2001:2:2:2::2/64 R2(config-if)# clock rate 64000 R2(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R2(config-if)# no shutdown R2(config-if)# end

En la interfaz S0/0/1 del router 2 (R2), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el proceso de RIPng llamado “RUTEO” y configure la señal de reloj de 64000 utilizando los siguientes comandos:

R2(config)# interface s0/0/1 R2(config-if)# ip address 192.168.3.1 255.255.255.252 R2(config-if)# ipv6 address 2001:3:3:3::1/64 R2(config-if)# clock rate 64000 R2(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R2(config-if)# no shutdown R2(config-if)# end

106

Para configurar el enrutamiento dinámico RIP en la direcciones IPv4 se digita los siguientes comandos en el router: R2(config)# router rip R2(config-router)# version 2 R2(config-router)# network 192.168.2.0 R2(config-router)# network 192.168.3.0

Paso 4: Configurar las direcciones IPv6, RIPng y RIP versión 2 en R1 Configure las interfaces FastEthernet con las direcciones IP de la tabla proporcionada en el Diagrama de topología, habilite el proceso de RIPng llamado “RUTEO” utilizando los siguientes comandos: R3(config)# interface fa0/0 R3(config-if)# ip address 192.168.4.1 255.255.255.0 R3(config-if)# ipv6 address 2001:4:4:4::1/64 R3(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R3(config-if)# no shutdown R3(config-if)# end

En la interfaz S0/0/1 del router 3 (R3), configure la dirección IPv6 que se encuentra en la tabla de direccionamiento, habilite el proceso de RIPng llamado “RUTEO”, utilizando los siguientes comandos: R3(config)# interface s0/0/1 R3(config-if)# ip address 192.168.3.2 255.255.255.252 R3(config-if)# ipv6 address 2001:3:3:3::2/64 R3(config-if)# ipv6 rip RUTEO enable R3(config-if)# no shutdown R3(config-if)# end

Para configurar el enrutamiento dinámico RIP en la direcciones IPv4 se digita los siguientes comandos en el router: R3(config)# router rip R3(config-router)# version 2 R3(config-router)# network 192.168.3.0 R3(config-router)# network 192.168.4.0


Tarea 5: Verificar las configuraciones. Pruebe con los comandos de verificación vistos y en caso de falla verifique las configuraciones y conexiones físicas. NOTA: Todo lo escrito con color de fuente Rojo, son los comandos digitados en la práctica.

107



108


Dispositivo Interfaz Protocolo

IP Dirección IP Máscara de subred

Gateway predeterminado

R1

Fa0/0 IPv4 192.168.1.1 255.255.255.0 N/A

Fa0/0 IPv6 2001:1:1:1::1 /64 N/A

S0/0/0 IPv4 192.168.2.1 255.255.255.252 N/A

S0/0/0 IPv6 2001:2:2:2::1 /64 N/A

S0/0/1 IPv4 192.168.5.1 255.255.255.252 N/A

S0/0/1 IPv6 2001:5:5:5::1 /64 N/A

R2

S0/0/0 IPv4 192.168.2.2 255.255.255.252 N/A

S0/0/0 IPv6 2001:2:2:2::2 /64 N/A

S0/0/1 IPv4 192.168.3.1 255.255.255.252 N/A

S0/0/1 IPv6 2001:3:3:3::1 /64 N/A

R3

Fa0/0 IPv4 192.168.4.1 255.255.255.0 N/A

Fa0/0 IPv6 2001:4:4:4::1 /64 N/A

S0/0/0 IPv4 192.168.7.1 255.255.255.252 N/A

S0/0/0 IPv6 2001:7:7:7::1 /64 N/A

S0/0/1 IPv4 192.168.3.2 255.255.255.252 N/A

S0/0/1 IPv6 2001:3:3:3::2 /64 N/A

R4

Fa0/0 IPv4 192.168.6.1 255.255.255.0 N/A

Fa0/0 IPv6 2001:6:6:6::1 /64 N/A

S0/0/1 IPv4 192.168.5.2 255.255.255.252 N/A

S0/0/1 IPv6 2001:5:5:5::2 /64 N/A

R5

Fa0/0 IPv4 192.168.8.1 255.255.255.0 N/A

Fa0/0 IPv6 2001:8:8:8::1 /64 N/A

S0/0/0 IPv4 192.168.7.2 255.255.255.252 N/A

S0/0/0 IPv6 2001:7:7:7::1 /64 N/A

PC0 NIC IPv4 192.168.2. 255.255.255.0 192.168.1

IPv6 22001:1:1:1::2 /64 2001:1:1:1::1

PC1 NIC IPv4 192.168.1.2 255.255.255.0 192.168.1.1

IPv6 22001:1:1:1::3 /64 22001:1:1:1::1

PC2 NIC IPv4 192.168.4.3 255.255.255.0 192.168.4.1

IPv6 2001:4:4:4::2 /64 2001:4:4:4::

PC3 NIC IPv4 192.168.4.2 255.255.255.0 192.168.4.1

IPv6 2001:4:4:4::3 /64 2001:4:4:4::

PC4 NIC IPv4 192.168.6.2 255.255.255.0 192.168.6.1

IPv6 2001:6:6:6::3 /64 2001:6:6:6::1

PC5 NIC IPv4 192.168.6.3 255.255.255.0 192.168.6.1

IPv6 2001:6:6:6::2 /64 2001:6:6:6::1

PC6 NIC IPv4 192.168.8.2 255.255.255.0 192.168.8.1

IPv6 2001:8:8:8::3 /64 2001:8:8:8::1

PC7 NIC IPv4 192.168.8.3 255.255.255.0 192.168.8.1

IPv6 2001:8:8:8::2 /64 2001:8:8:8::1

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Objetivos




Conocer e implementar el protocolo de enrutamiento RIPng y RIPv2.

Verificar el funcionamiento del protocolo RIPng y RIPv2.

Establecer enrutamiento dinámico como parte de la configuración de Dual Stack.

Información básica Practique sus habilidades de creación, configuración y direccionamiento dinámico RIPng y RIPv2 para la instauración de Dual Stack en redes, simulación basada en la práctica de laboratorio 7: Dual Stack.



Tarea 3: Configuración de las interfaces de los routers y PC’s Realice la configuración de las interfaces de los routers R1, R2, R3, R4 y R5, y de los PC’s desde el PC0 al PC7 según la tabla de direccionamiento descrita anteriormente.

Tarea 4: Establecer rutas dinámicas en todos los routers. En cada Router realizar la configuración del protocolo de enrutamiento dinámico RIPng y RIPv2 necesarias para la interconectividad de toda la red.


110

CONCLUSIONES

Se logró establecer una investigación concienzuda con respecto al protocolo de internet versión 6 (IPv6), acerca de los beneficios, las direcciones que utiliza este protocolo. Además se observó literalmente, bit a bit, el significado de cada tipo de dirección y la estructura de las mismas.

Se realizó una comparación entre los dos protocolos de Internet (IPv4 e IPv6), en cuanto a características, el formato de direccionamiento, sintaxis y ejemplos de direcciones, así como también: tablas enumerando las diferencias entre los dos protocolos de internet.

Se identificaron diversas arquitecturas de redes de datos, factibles de ser reproducidas a través de simulaciones y pruebas reales de laboratorio, en entornos IPv6.

Se generaron prácticas de laboratorio (simuladas y/o reales) que permitieron verificar el direccionamiento IPv6 y enrutamiento (estático, RIPng, OSPFv3 y EIGRPv3) en los equipos de red, así como también Dual Stack que es uno de los mecanismos de transición de IPv4 a IPv6.

Para personas que desean conocer y aprender unas bases sólidas de IPv6, las prácticas de laboratorio son útiles para el acercamiento al protocolo de Internet (IPv6), en cuanto a los entornos reales de una red con este protocolo, que será el futuro del internet.

Se demostró el funcionamiento de IPv6 en el laboratorio de Redes de la Universidad de San Buenaventura. Excepto para el protocolo de enrutamiento EIGRPv3 para el cual se necesita un IOS con soporte para este, debido a que el IOS que soporta este protocolo de enrutamiento tiene mayor tamaño que la capacidad de memoria Flash de los enrutadores, para este laboratorio solo se hizo simulación en Packet Tracer.

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RECOMENDACIONES

El aprovechamiento de las prácticas de laboratorios expuestas en este proyecto de grado como medio de enseñanza y aprendizaje de los estudiantes de la Universidad San Buenaventura, administradores de red, personal de IT, para el enriquecimiento de conocimiento acerca de un protocolo que en los próximos años se utilizará.

Hay que tener en cuenta el sistema operativo de los computadores a emplear en una red IPv6, ya que es de suma importancia como se configura las direcciones IPv6, debido a que en la versión Windows XP, se deben digitar comandos no utilizados usualmente en el símbolo del sistema, mientras que en las versiones Vista y Windows 7, se realiza por medio de la interfaz gráfica de la conexión de área local del equipo.

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ANEXO A

A.1 REALIZAR LA CONFIGURACIÓN BÁSICA DEL HOST CON WINDOWS XP. Paso 1: Configure el host. Abrir una ventana como administrador de programa símbolo del sistema y ejecutar el siguiente comando: C:\>netsh interface ipv6 install

Paso 2: Verifique el soporte IPv6. Utilizando el comando ping para la verificación de IPv6 en el host, utilizando ::1 que en IPv6 es la dirección Loopback. C:\>ping ::1 o ping6 ::1 Haciendo ping a ::1 desde ::1 con 32 bytes de datos: Respuesta desde ::1: tiempo<1m Respuesta desde ::1: tiempo<1m Respuesta desde ::1: tiempo<1m Respuesta desde ::1: tiempo<1m Estadísticas de ping para ::1: Paquetes: enviados = 4, recibidos = 4, perdidos = 0 (0% perdidos), Tiempos aproximados de ida y vuelta en milisegundos: Mínimo = 0ms, Máximo = 0ms, Media = 0ms

Paso 3: Despliegue interfaces IPv6 Con el comando ipv6 if se despliegan las interfaces IPv6 C:\>ipv6 if

Paso 4: Configure/Modifique las direcciones IPv6 Configurar una dirección IPv6 en una interfaz lógica del sistema C:\>netsh interface ipv6 add address [interface=]<cadena (nombre de interfaz o índice)> [address=]<dirección IPv6>[/<entero>] [[type=]unicast|anycast] [[validlifetime=]<entero>|infinite] [[preferredlifetime=]<entero>|infinite] [[store=]active|persistent] C:\>netsh interface ipv6 add address 5 [Dirección IPv6]

Paso 5: Revise la configuración. Con el siguiente comando se puede analizar la configuración

C:\>netsh interface ipv6 show address 5

113

LISTA DE TABLAS

pág. Tabla 1. Comparación del espacio de direcciones. ............................................................................ 15

Tabla 2.Definiciones de Scope ........................................................................................................... 22

Tabla 3. Next Value Headers .............................................................................................................. 31

Tabla 4. Tabla de características ........................................................................................................ 31

Tabla 5. Notaciones para las direcciones IPv6, ejemplos y direcciones equivalentes. ...................... 43

Tabla 6. Estándares de los primeros bits de una dirección IPv6. ....................................................... 44

Tabla 7. Aggregation Prefix Boundaries.. ........................................................................................... 48

Tabla 8. Campo Scope de Multicast. .................................................................................................. 53

Tablas 9. Direcciones Multicast reservadas. ...................................................................................... 54

Tabla 9. (Continuación) ...................................................................................................................... 55

Tabla 9. (Continuación). ..................................................................................................................... 56

114

LISTA DE FIGURAS

Pág. Figura 1. Línea cronológica de los protocolos de TCP/IP ................................................................... 13

Figura 2a. Formato de direcciones unicast globalmente enrutables IPv4 ......................................... 14

Figura 2b. Formato de direcciones unicast globalmente enrutables IPv6......................................... 14

Figura 3. Dirección Unicast ................................................................................................................ 15

Figura 4a y 4b. Estadísticas de direccionamiento IP de ARIN. ........................................................... 17

Figura 5. Conversión de dirección MAC EUI-64 a Formato de dirección de host IPv6 ...................... 19

Figura 6. Mecanismo de Auto-configuración ..................................................................................... 20

Figura 7. Formato dirección multicast de IPV6. ................................................................................. 22

Figura 8. Mensaje Anycast ................................................................................................................. 24

Figura 9a. Encabezado IPv4 ............................................................................................................... 24

Figura 9b. Encabezado IPv6. .............................................................................................................. 25

Figura 10. Trama de transmisión con IPv6 ......................................................................................... 27

Figura 11. Cálculo del Checksum TCP/UDP. ...................................................................................... 37

Figura 12. Asignación de dirección Unicast Global. .......................................................................... 41

Figura 13. Formato de dirección Unicast global. .............................................................................. 45

Figura 14 Topología jerárquica de la dirección Unicast. ................................................................... 46

Figura 15. Bits de red y host de la dirección Unicast. ....................................................................... 47

Figura 16. Formato Sub-TLA modificado............................................................................................ 47

Figura 17. Formato de la dirección de Link-Local Unicast. ................................................................ 49

Figura 18. Espacio de direcciones de Link-Local. ............................................................................... 49

Figura 19. Asignación de direcciones Link-Local ............................................................................... 50

Figura 20. Formato dirección de Site-Local ....................................................................................... 50

Figura 21. Espacio de dirección de Site-Local. ................................................................................... 51

Figura 22. Direcciones Site-Local asignadas ..................................................................................... 51

Figura 23.Dirección Multicast ............................................................................................................ 52

Figura 24. Dirección Anycast .............................................................................................................. 56

Figura 25. Formato de direcciones Anycast con EUI-64. ................................................................... 57

Figura 26. Formato de dirección Unicast sin–EUI-64 ......................................................................... 57

Figura 27. Router Cisco modular ® Serie 1800. Enrutador de servicios integrados........................... 60

Figura 28. Switch Catalyst 2960 ........................................................................................................ 61

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BIBLIOGRAFIA

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