Download - CCNA1 - Cap8

10/3/2015 Documentosinttulo

http://www.reuter.com.ar/ccna1/mod8_ccna/ 1/41

Captulo 8: Asignacin de direcciones IP

8.1.1.1 Notacin binariaPara comprender el funcionamiento de los dispositivos en una red, debemos observar las direcciones y otros datos de la misma manera enque lo hacen los dispositivos: en notacin binaria. La notacin binaria es una representacin de la informacin mediante unos y cerossolamente. Las PC se comunican mediante datos binarios. Los datos binarios se pueden utilizar para representar muchas formas distintas dedatos. Por ejemplo, al pulsar letras en un teclado, esas letras aparecen en la pantalla de una manera que el usuario puede leer y comprender.Sin embargo, la PC traduce cada letra a una serie de dgitos binarios para su almacenamiento y transporte. Para traducir esas letras, la PCutiliza el Cdigo Estadounidense Estndar para el Intercambio de Informacin ASCII.Mediante ASCII, la letra A se representa en forma de bit como 01000001, mientras que la a minscula se representa en forma de bitcomo 01100001. Utilice el traductor de ASCII en la figura1 para convertir los caracteres ASCII al sistema binario.Si bien, por lo general, las personas no deben preocuparse por la conversin binaria de letras, es necesario comprender el uso del sistemabinario para el direccionamiento IP. Cada dispositivo en una red se debe identificar de forma exclusiva mediante una direccin binaria. Enredes IPv4, esta direccin se representa mediante una cadena de 32bits unos y ceros. A continuacin, en la capa de red, los paquetesincluyen esta informacin de identificacin nica para los sistemas de origen y de destino. Por lo tanto, en una red IPv4, cada paqueteincluye una direccin de origen de 32bits y una direccin de destino de 32bits en el encabezado de capa 3.Para la mayora de las personas, una cadena de 32 bits es difcil de interpretar e incluso ms difcil de recordar. Por este motivo,representamos las direcciones IPv4 mediante el formato decimal punteado en lugar del binario. Esto significa que vemos a cada byte octetocomo nmero decimal en el rango de 0 a 255. Para entender cmo funciona esto, es necesario tener aptitudes para la conversin de sistemabinario a decimal.Notacin de posicin Aprender a convertir el sistema binario a decimal requiere el conocimiento de los fundamentos matemticos de un sistema de numeracindenominado notacin de posicin. Notacin de posicin significa que un dgito representa diferentes valores segn la posicin que ocupa.En un sistema de notacin de posicin, la base numrica se denomina raz. En el sistema de base 10, la raz es 10. En el sistema binario, seutiliza una raz de 2. Los trminos raz y base se pueden utilizar de manera indistinta. Ms especficamente, el valor que un dgitorepresenta es el valor multiplicado por la potencia de la base o raz representado por la posicin que el dgito ocupa. Algunos ejemploayudarn a aclarar cmo funciona este sistema.Para el nmero decimal 192, el valor que el 1 representa es 1*10^2 1 multiplicado por 10 elevado a la segunda potencia. El 1 se encuentraen lo que comnmente llamamos la posicin "100". La notacin de posicin se refiere a esta posicin como posicin base^2 porque la baseo raz es 10 y la potencia es 2. El 9 representa 9*10^1 9 multiplicado por 10 elevado a la primera potencia. En la figura2, se muestra lanotacin de posicin para el nmero decimal 192.Usando la notacin de posicin en el sistema de numeracin con base 10, 192 representa:192 = 1 * 10^2 + 9 * 10^1 + 2 * 10^0o192 = 1 * 100 + 9 * 10 + 2 * 1

8.1.1.2 Sistema de numeracin binarioEn IPv4, las direcciones son nmeros binarios de 32bits. Sin embargo, para facilitar el uso por parte de las personas, los patrones binariosque representan direcciones IPv4 se expresan en formato decimal punteado. Esto primero se logra separando cada byte 8bits del patrnbinario de 32bits, llamado octeto, con un punto. Se le llama octeto debido a que cada nmero decimal representa un byte u 8 bits.La direccin binaria:11000000 10101000 00001010 00001010 se expresa como decimal punteada de la siguiente manera:192.168.10.10En la figura1, seleccione cada botn para ver cmo se representa la direccin binaria de 32bits en octetos decimales punteados.Pero de qu forma se determinan los equivalentes decimales reales?Sistema de numeracin binaria En el sistema de numeracin binaria la raz es 2. Por lo tanto, cada posicin representa aumentos en potencias de 2. En nmeros binarios de8bits, las posiciones representan estas cantidades:2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0128 64 32 16 8 4 2 1El sistema de numeracin de base 2 solo tiene dos dgitos: 0 y 1.Cuando se interpreta un byte como un nmero decimal, se obtiene la cantidad que esa posicin representa si el dgito es 1, y no se obtienela cantidad si el dgito es 0, como se muestra en la figura1.En la figura2, se ilustra la representacin del nmero decimal 192 en sistema binario. Un 1 en una determinada posicin significa que seagrega ese valor al total. Un 0 significa que no se agrega ese valor. El nmero binario 11000000 tiene un 1 en la posicin 2^7 valor decimal128 y un 1 en la posicin 2^6 valor decimal 64. Los bits restantes son todos 0, de modo que no se agregan los valores decimalescorrespondientes. El resultado de agregar 128+64 es 192, el equivalente decimal de 11000000.



A continuacin, se proporcionan dos ejemplos ms:Ejemplo 1: un octeto compuesto solo por unos, 11111111 Un 1 en cada posicin significa que sumamos el valor para esa posicin al total. Todos 1 significa que se incluyen los valores de cadaposicin en el total; por lo tanto, el valor de todos 1 en un octeto es 255.128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255Ejemplo 2: un octeto compuesto solo por ceros, 00000000 Un 0 en cada posicin indica que no se incluye el valor para esa posicin en el total. Un 0 en cada posicin produce un total de 0.0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 = 0Una combinacin distinta de unos y ceros arroja un valor decimal diferente.

8.1.1.3 Conversin de una direccin binaria a decimalCada octeto est compuesto por 8bits y cada bit tiene un valor, 0 o 1. Los cuatro grupos de 8bits tienen el mismo conjunto de valoresvlidos en el rango de 0 a 255 inclusive. El valor de cada ubicacin de bits, de derecha a izquierda, es 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128.Determine el valor del octeto sumando los valores de las posiciones cada vez que haya un 1 binario presente.

Si en esa posicin hay un 0, no sume el valor.Si los 8bits son 0, 00000000, el valor del octeto es 0.Si los 8bits son 1, 11111111, el valor del octeto es 255 128+64+32+16+8+4+2+1.Si los 8bits estn combinados, los valores se agregan juntos. Por ejemplo, el octeto 00100111 tiene un valor de 39 32+4+2+1.

Por lo tanto, el valor de cada uno de los cuatro octetos puede ir de 0 a un mximo de 255.Utilizando la direccin IPv4 de 32 bits 11000000101010000000101000001010, convierta la representacin binaria en decimal punteadamediante los siguientes pasos:Paso 1.Divida los 32 bits en 4 octetos.Paso 2.Convierta cada octeto a decimal.Paso 3.Agregue un "punto" entre cada decimal.Haga clic en Reproducir en la ilustracin para ver cmo se convierte una direccin binaria en decimal punteada.

8.1.1.5 Conversin de decimal en binarioAdems de poder convertir de sistema binario a decimal, tambin es necesario comprender cmo convertir de decimal a binario.Dado que representamos las direcciones IPv4 mediante el formato decimal punteado, solo es necesario analizar el proceso de conversin devalores binarios de 8bits a valores decimales de 0 a 255 para cada octeto en una direccin IPv4.Para comenzar el proceso de conversin, empezaremos determinando si el nmero decimal es igual a o mayor que nuestro valor decimalms grande representado por el bit ms significativo. En la posicin ms alta, se determina si el nmero de octeto es igual o superior a 128.Si el nmero de octeto es inferior a 128, se coloca un 0 en la posicin de bit para el valor decimal 128 y se avanza a la posicin de bit para elvalor decimal 64.Si el nmero de octeto en la posicin de bit para el valor decimal 128 es mayor o igual que 128, se coloca un 1 en la posicin de bit para el



valor decimal 128 y se resta 128 del nmero de octeto que se est convirtiendo. A continuacin, comparamos el resto de esta operacin conel siguiente valor ms pequeo, 64. Continuamos este proceso para todas las posiciones de bits restantes.Haga clic en las figuras1 a 6 para ver el proceso de conversin de 168 al equivalente binario de 10101000.

8.1.2.1 Porcin de red y porcin de host de una direccin IPv4Es importante entender la notacin binaria para determinar si dos hosts estn en la misma red. Recuerde que una direccin IP es unadireccin jerrquica que consta de dos partes: una porcin de red y una porcin de host. Pero al determinar la porcin de red encomparacin con la porcin de host, es necesario analizar el stream de 32bits, y no el valor decimal. Dentro del stream de 32bits, una partede los bits constituye la red y una porcin de los bits constituye el host.Los bits dentro de la porcin de red de la direccin deben ser idnticos para todos los dispositivos que residen en la misma red. Los bitsdentro de la porcin de host de la direccin deben ser nicos para identificar un host especfico dentro de una red. Independientemente desi los nmeros decimales entre dos direcciones IPv4 coinciden, si dos hosts tienen el mismo patrn de bits en la porcin de red especificadadel stream de 32bits, esos dos hosts residen en la misma red.Pero cmo saben los hosts qu porcin de los 32bits es red y qu porcin es host? Esa tarea le corresponde a la mscara de subred.Cuando se configura un host IP, se asigna una mscara de subred junto con una direccin IP. Como sucede con la direccin IP, la mscara desubred tiene una longitud de 32 bits. La mscara de subred identifica qu parte de la direccin IP corresponde a la red y cul al host.La mscara de subred se compara con la direccin IP, de izquierda a derecha, bit por bit. Los 1 en la mscara de subred representan laporcin de red, los 0 representan la porcin de host. Como se muestra en la figura1, la mscara de subred se crea al colocar un 1 binario encada posicin de bit que representa la porcin de red y un 0 binario en cada posicin de bit que representa la porcin de host. Se debetener en cuenta que la mscara de subred no contiene en efecto la porcin de red o de host de una direccin IPv4, sino que simplemente ledice a la PC dnde buscar estas porciones en una direccin IPv4 dada.Como sucede con las direcciones IPv4, la mscara de subred se representa en formato decimal punteado por cuestiones de facilidad de uso.La mscara de subred se configura en un dispositivo host, junto con la direccin IPv4, y es necesaria para que el host pueda determinar aqu red pertenece. En la figura2, se muestran las mscaras de subred vlidas para un octeto IPv4.



8.1.2.2 Anlisis de la duracin de prefijoPrefijos de red La duracin de prefijo es otra forma de expresar la mscara de subred. La duracin de prefijo es la cantidad de bits establecidos en 1 en lamscara de subred. Se escribe en notacin con barras, una / seguida de la cantidad de bits establecidos en 1. Por ejemplo, si la mscarade subred es 255.255.255.0, hay 24bits establecidos en 1 en la versin binaria de la mscara de subred, de modo que la duracin de prefijoes 24bits o /24. El prefijo y la mscara de subred son diferentes formas de representar lo mismo, la porcin de red de una direccin.No siempre se asigna un prefijo /24 a las redes. El prefijo asignado puede variar de acuerdo con la cantidad de hosts de la red. Tener unnmero de prefijo diferente cambia el rango de host y la direccin de broadcast para cada red.En las ilustraciones, se muestran distintos prefijos que utilizan la misma direccin 10.1.1.0. En la figura1, se ilustran los prefijos /24 a /26. Enla figura2, se ilustran los prefijos /27 a /28.Observe que la direccin de red puede permanecer igual, pero el rango de host y la direccin de broadcast son diferentes para las diferentesduraciones de prefijos. En las ilustraciones, puede ver que la cantidad de hosts que se pueden direccionar en la red tambin cambia.



8.1.2.3 Direcciones de red, de host y de broadcast IPv4Hay tres tipos de direcciones dentro del rango de direcciones de cada red IPv4:

Direccin de redDireccin de hostDireccin de broadcast

Direccin de red La direccin de red es una manera estndar de hacer referencia a una red. Al referirse a la direccin de red, tambin es posible utilizar lamscara de subred o la duracin de prefijo. Por ejemplo, la red que se muestra en la figura1 podra indicarse como la red 10.1.1.0, la red10.1.1.0255.255.255.0 o la red 10.1.1.0/24. Todos los hosts en la red 10.1.1.0/24 tendrn los mismos bits de porcin de red.Como se muestra en la figura2, dentro del rango de direcciones IPv4 de una red, la primera direccin se reserva para la direccin de red.Esta direccin tiene un 0 para cada bit de host en la porcin de host de la direccin. Todos los hosts dentro de la red comparten la mismadireccin de red.Direccin de host Cada dispositivo final requiere una direccin nica para comunicarse en la red. En direcciones IPv4, los valores entre la direccin de red y ladireccin de broadcast se pueden asignar a los dispositivos finales en una red. Como se muestra en la figura3, esta direccin tiene cualquiercombinacin de bits0 y bits1 en la porcin de host de la direccin, pero no puede contener todos bits0 o todos bits1.



Direccin de broadcast La direccin de broadcast IPv4 es una direccin especial para cada red que permite la comunicacin a todos los host en esa red. Para enviardatos a todos los hosts en una red a la vez, un host puede enviar un nico paquete dirigido a la direccin de broadcast de la red, y cada hosten la red que recibe este paquete procesa su contenido.La direccin de broadcast utiliza la direccin ms alta en el rango de la red. sta es la direccin en la cual los bits de la porcin de host sontodos 1. Todos 1 en un octeto en forma binaria es igual al nmero 255 en forma decimal. Por lo tanto, como se muestra en la figura4, parala red 10.1.1.0/24, en la cual se utiliza el ltimo octeto para la porcin de host, la direccin de broadcast sera 10.1.1.255. Observe que laporcin de host no siempre es un octeto entero. A esta direccin se la conoce como broadcast dirigido.



8.1.2.4 Primera y ltima direccin de hostPara asegurarse de que a todos los hosts en una red se les asigne una direccin IP nica dentro de ese rango de red, es importanteidentificar la primera y la ltima direccin de host. Se pueden asignar direcciones IP dentro de este rango a los hosts dentro de una red.Primera direccin de host Como se observa en la figura1, la porcin de host de la primera direccin de host contiene todos bits0 con un bit1 que representa el bit deorden ms bajo o el bit que est ms a la derecha. Esta direccin es siempre un nmero mayor que la direccin de red. En este ejemplo, la



primera direccin de host en la red 10.1.1.0/24 es 10.1.1.1. En muchos esquemas de direccionamiento, es comn utilizar la primera direccinde host del router o la direccin de gateway predeterminado.ltima direccin de host La porcin de host de la ltima direccin de host contiene todos bits1, con un bit0 que representa el bit de orden ms bajo o el bit queest ms a la derecha. Esta direccin es siempre una menos que la direccin de broadcast. Como se observa en la figura 2, la ltimadireccin de host en la red 10.1.1.0/24 es 10.1.1.254.

8.1.2.5 Operacin AND bit a bit



Cuando se asigna una direccin IPv4 a un dispositivo, ese dispositivo utiliza la mscara de subred para determinar a qu direccin de redpertenece. La direccin de red es la direccin que representa todos los dispositivos en la misma red.Al enviar datos de red, el dispositivo utiliza esta informacin para determinar si puede enviar paquetes localmente o si debe enviarlos a ungateway predeterminado para la entrega remota. Cuando un host enva un paquete, compara la porcin de red de su propia direccin IP conla porcin de red de la direccin IP de destino, sobre la base de las mscaras de subred. Si los bits de la red coinciden, tanto el host deorigen como el de destino se encuentran en la misma red, y el paquete puede ser enviado localmente. Si no coinciden, el host emisorreenva el paquete al gateway predeterminado para que se enve a otra red.La operacin AND AND es una de las tres operaciones binarias bsicas que se utilizan en la lgica digital. Las otras dos son OR y NOT. Mientras que las tres seusan en redes de datos, AND se usa para determinar la direccin de red. Por lo tanto, slo se tratar aqu la lgica AND. La lgica AND es lacomparacin de dos bits que produce los siguientes resultados:1 AND 1 = 1 figura10 AND 1 = 0 figura20 AND 0 = 0 figura31 AND 0 = 0 figura4Se aplica la lgica AND a la direccin de host IPv4, bit a bit, con su mscara de subred, para determinar la direccin de red a la cual se asociael host. Cuando se aplica esta lgica AND bit a bit entre la direccin y la mscara de subred, el resultado que se produce es la direccin dered.

8.1.2.6 Importancia de la operacin ANDSi se aplica la lgica AND a cualquier bit de la direccin con valor de bit de 1 de la mscara de subred, da como resultado el valor de bitoriginal de la direccin. Entonces, un 0 de la direccin IPv4 AND 1 de la mscara de subred es 0. Un 1 de la direccin IPv4 AND 1 de lamscara de subred es 1. Por lo tanto, el resultado de la aplicacin de AND con un 0 en cualquier caso es 0. Estas propiedades de laoperacin AND se utilizan con la mscara de subred para enmascarar los bits de host de una direccin IPv4. Se aplica la lgica AND a cadabit de la direccin con el bit de mscara de subred correspondiente.Debido a que todos los bits de la mscara de subred que representan bits de host son 0, la porcin de host de la direccin de red resultanteest formada por todos 0. Recuerde que una direccin IPv4 con todos 0 en la porcin de host representa la direccin de red.Asimismo, todos los bits de la mscara de subred que indican la porcin de red son 1. Cuando se aplica la lgica AND a cada uno de estos 1con el bit correspondiente de la direccin, los bits resultantes son idnticos a los bits de la direccin original.Como se muestra en la ilustracin, los bits 1 en la mscara de subred hacen que la porcin de red de la direccin de red tenga los mismosbits que la porcin de red del host. La porcin de host de la direccin de red da como resultado todos 0.En una direccin IP dada y su subred, se puede utilizar la operacin AND para determinar a qu subred pertenece la direccin, as como quotras direcciones pertenecen a la misma subred. Se debe tener en cuenta que si dos direcciones estn en la misma red o subred, seconsidera que son locales una respecto de la otra y, por consiguiente, pueden comunicarse directamente entre s. Las direcciones que no seencuentran en la misma red o subred se consideran remotas respecto de s y, por lo tanto, deben tener un dispositivo de capa 3 como unrouter o un switch de capa 3 entre ellas para comunicarse.En la verificacin o resolucin de problemas de red, con frecuencia es necesario determinar si dos hosts se encuentran en la misma red local.Es necesario tomar esta determinacin desde el punto de vista de los dispositivos de red. Debido a una configuracin incorrecta, un hostpuede encontrarse en una red que no era la planificada. Esto puede hacer que el funcionamiento parezca irregular, a menos que se realice eldiagnstico mediante el anlisis de los procesos de aplicacin de AND utilizados por el host.



8.1.3.1 Asignacin de una direccin IPv4 esttica a un hosDirecciones para dispositivos de usuario En la mayora de las redes de datos, la mayor poblacin de hosts incluye dispositivos finales, como PC, tablet PC, smartphones, impresoras ytelfonos IP. Debido a que esta poblacin representa la mayor cantidad de dispositivos en una red, debe asignarse la mayor cantidad dedirecciones a estos hosts. A estos hosts se les asignan direcciones IP del rango de direcciones disponibles en la red. Estas direcciones IPpueden asignarse de manera esttica o dinmica.Asignacin esttica Con una asignacin esttica, el administrador de red debe configurar manualmente la informacin de red para un host. En la figura1, semuestra la ventana de las propiedades del adaptador de red. Para configurar una direccin IPv4 esttica, elija IPv4 en la pantalla deladaptador de red y, a continuacin, introduzca la direccin esttica, la mscara de subred y el gateway predeterminado. En la figura2, semuestra la configuracin esttica mnima: la direccin IP, la mscara de subred y el gateway predeterminado del host.El direccionamiento esttico tiene varias ventajas. Por ejemplo, es til para impresoras, servidores y otros dispositivos de red que no suelencambiar la ubicacin y que deben ser accesibles para los clientes en la red sobre la base de una direccin IP fija. Si los hosts normalmenteacceden a un servidor en una direccin IP en particular, esto provocara problemas si se cambiara esa direccin. Adems, la asignacinesttica de informacin de direccionamiento puede proporcionar un mayor control de los recursos de red. Por ejemplo, es posible crearfiltros de acceso sobre la base del trfico desde y hacia una direccin IP especfica. Sin embargo, introducir el direccionamiento esttico encada host puede llevar mucho tiempo.Al utilizar direccionamiento IP esttico, es necesario mantener una lista precisa de las direcciones IP asignadas a cada dispositivo. stas sondirecciones permanentes y normalmente no vuelven a utilizarse.

8.1.3.2 Asignacin de una direccin IPv4 dinmica a un hostAsignacin dinmica En las redes locales, es habitual que la poblacin de usuarios cambie frecuentemente. Se agregan nuevos usuarios con computadorasporttiles, y esos usuarios requieren una conexin. Otros tienen estaciones de trabajo nuevas u otros dispositivos de red, como smartphones,que deben conectarse. En lugar de que el administrador de red asigne direcciones IP para cada estacin de trabajo, es ms simple que lasdirecciones IP se asignen automticamente. Esto se realiza mediante un protocolo conocido como Protocolo de configuracin dinmica dehost DHCP, como se muestra en la figura1.El DHCP permite la asignacin automtica de informacin de direccionamiento, como una direccin IP, una mscara de subred, un gatewaypredeterminado y otra informacin de configuracin. La configuracin del servidor de DHCP requiere que se utilice un bloque dedirecciones, denominado conjunto de direcciones, para la asignacin a los clientes DHCP en una red. Las direcciones asignadas a esteconjunto deben planificarse de modo que excluyan cualquier direccin esttica que utilicen otros dispositivos.DHCP es generalmente el mtodo preferido para asignar direcciones IPv4 a los hosts de grandes redes, dado que reduce la carga para alpersonal de soporte de la red y prcticamente elimina los errores de entrada.Otro beneficio de DHCP es que no se asigna de manera permanente una direccin a un host, sino que slo se la "alquila" durante un tiempo.Si el host se apaga o se desconecta de la red, la direccin regresa al pool para volver a utilizarse. Esta funcin es muy til para los usuariosmviles que entran y salen de la red.Si se habilita DHCP en un dispositivo host, se puede utilizar el comandoipconfigpara ver la informacin de la direccin IP que asigna elservidor de DHCP, como se muestra en la figura2.

8.1.3.3 Transmisin de unidifusinEn una red IPv4, los hosts pueden comunicarse de una de tres maneras:



Unicast:proceso por el cual se enva un paquete de un host a un host individual.Broadcast:proceso por el cual se enva un paquete de un host a todos los hosts en la red.Multicast:proceso por el cual se enva un paquete de un host a un grupo seleccionado de hosts, posiblemente en redes distintas.

Estos tres tipos de comunicacin se utilizan con distintos objetivos en las redes de datos. En los tres casos, se coloca la direccin IPv4 delhost de origen en el encabezado del paquete como la direccin de origen.Trfico unicast La comunicacin unicast se usa para la comunicacin normal de host a host, tanto en redes cliente/servidor como en redes punto a punto.Los paquetes unicast utilizan las direcciones del dispositivo de destino como la direccin de destino y pueden enrutarse a travs de unainternetwork.Reproduzca la animacin para ver un ejemplo de transmisin unicast.En una red IPv4, la direccin unicast aplicada a un dispositivo final se denomina direccin de host. En la comunicacin unicast, lasdirecciones asignadas a dos dispositivos finales se usan como las direcciones IPv4 de origen y de destino. Durante el proceso deencapsulacin, el host de origen coloca su direccin IPv4 en el encabezado del paquete unicast como la direccin de origen y la direccinIPv4 del host de destino en el encabezado del paquete como la direccin de destino. Independientemente de si el destino especificado paraun paquete es unicast, broadcast o multicast, la direccin de origen de cualquier paquete es siempre la direccin unicast del host de origen.Nota:en este curso, todas las comunicaciones entre dispositivos son comunicaciones unicast, a menos que se indique lo contrario.Las direcciones de host IPv4 son direcciones unicast y se encuentran en el rango de direcciones de 0.0.0.0 a 223.255.255.255. Sin embargo,dentro de este rango existen muchas direcciones reservadas para fines especficos. Estas direcciones con fines especficos se analizarn msadelante en este captulo.

8.1.3.4 Transmisin de broadcastTransmisin de broadcast El trfico de broadcast se utiliza para enviar paquetes a todos los hosts en la red usando la direccin de broadcast para la red. Parabroadcast, el paquete contiene una direccin IP de destino con todos unos 1 en la porcin de host. Esto significa que todos los hosts deesa red local dominio de broadcast recibirn y vern el paquete. Muchos protocolos de red, como DHCP, utilizan broadcasts. Cuando unhost recibe un paquete enviado a la direccin de broadcast de red, el host procesa el paquete de la misma manera en la que procesara unpaquete dirigido a su direccin unicast.Algunos ejemplos para utilizar una transmisin de broadcast son:

Asignar direcciones de capa superior a direcciones de capa inferiorSolicitar una direccinA diferencia de unicast, donde los paquetes pueden ser enrutados por toda la internetwork, los paquetes de broadcast normalmente serestringen a la red local. Esta restriccin depende de la configuracin del router del gateway y del tipo de broadcast. Existen dos tiposde broadcasts: broadcast dirigido y broadcast limitado.

Broadcast dirigido Un broadcast dirigido se enva a todos los hosts de una red especfica. Este tipo de broadcast es til para enviar un broadcast a todos loshosts de una red local. Por ejemplo, para que un host fuera de la red 172.16.4.0/24 se comunique con todos los hosts dentro de esa red, ladireccin de destino del paquete sera 172.16.4.255. Aunque los routers no reenvan broadcasts dirigidos de manera predeterminada, se lespuede configurar para que lo hagan.Broadcast limitado El broadcast limitado se usa para la comunicacin que est limitada a los hosts en la red local. Estos paquetes siempre utilizan la direccinIPv4 de destino 255.255.255.255. Los routers no reenvan broadcasts limitados. Por esta razn, tambin se hace referencia a una red IPv4como un dominio de broadcast. Los routers son dispositivos fronterizos para un dominio de broadcast.A modo de ejemplo, un host dentro de la red 172.16.4.0/24 transmitira a todos los hosts en su red utilizando un paquete con una direccinde destino 255.255.255.255.Reproduzca la animacin para ver un ejemplo de transmisin de broadcast limitado.Cuando se transmite un paquete, utiliza recursos en la red y hace que cada host receptor en la red procese el paquete. Por lo tanto, el trficode broadcast debe limitarse para que no afecte negativamente el rendimiento de la red o de los dispositivos. Debido a que los routersseparan dominios de broadcast, subdividir las redes con trfico de broadcast excesivo puede mejorar el rendimiento de la red.

8.1.3.5 Transmisin de multicastTransmisin de multicast La transmisin de multicast est diseada para conservar el ancho de banda de las redes IPv4. Reduce el trfico al permitir que un host enveun nico paquete a un conjunto seleccionado de hosts que forman parte de un grupo multicast suscrito. Para alcanzar hosts de destinomltiples mediante la comunicacin unicast, sera necesario que el host de origen enve un paquete individual dirigido a cada host. Conmulticast, el host de origen puede enviar un nico paquete que llegue a miles de hosts de destino. La responsabilidad de la internetwork esreproducir los flujos multicast en un modo eficaz para que alcancen solamente a los destinatarios.Algunos ejemplos de transmisin de multicast son:



Transmisiones de video y de audioIntercambio de informacin de enrutamiento por medio de protocolos de enrutamientoDistribucin de softwareJuegos remotos

Direcciones multicast IPv4 tiene un bloque de direcciones reservadas para direccionar grupos multicast. Este rango de direcciones va de 224.0.0.0 a239.255.255.255. El rango de direcciones multicast est subdividido en distintos tipos de direcciones: direcciones de enlace local reservadas ydirecciones agrupadas globalmente. Un tipo adicional de direccin multicast son las direcciones agrupadas administrativamente, tambinllamadas direcciones de agrupamiento limitado.Las direcciones IPv4 multicast de 224.0.0.0 a 224.0.0.255 son direcciones de enlace local reservadas. Estas direcciones se utilizarn congrupos multicast en una red local. Un router conectado a la red local reconoce que estos paquetes estn dirigidos a un grupo multicast deenlace local y nunca los reenva nuevamente. Un uso comn de las direcciones de linklocal reservadas se da en los protocolos deenrutamiento usando transmisin multicast para intercambiar informacin de enrutamiento.Las direcciones agrupadas globalmente son de 224.0.1.0 a 238.255.255.255. Se les puede usar para transmitir datos en Internet mediantemulticast. Por ejemplo, se reserv 224.0.1.1 para que el protocolo de hora de red NTP sincronice los relojes con la hora del da de losdispositivos de red.Clientes multicast Los hosts que reciben datos multicast especficos se denominan clientes multicast. Los clientes multicast utilizan servicios solicitados por unprograma cliente para subscribirse al grupo multicast.Cada grupo multicast est representado por una sola direccin IPv4 de destino multicast. Cuando un host IPv4 se suscribe a un grupomulticast, el host procesa paquetes dirigidos a esta direccin multicast y paquetes dirigidos a su direccin unicast asignada exclusivamente.La animacin muestra clientes que aceptan paquetes multicast.

8.1.4.1 Direcciones IPv4 pblicas y privadasDirecciones privadas Los bloques de direcciones privadas son:10.0.0.0 a 10.255.255.255 10.0.0.0/8172.16.0.0 a 172.31.255.255 172.16.0.0/12192.168.0.0 a 192.168.255.255 192.168.0.0/16Las direcciones privadas se definen en RFC 1918, Asignacin de direcciones para redes de Internet privadas, y en ocasiones se hacereferencia a ellas como direcciones RFC 1918. Los bloques de direcciones de espacio privado, como se muestra en la ilustracin, se utilizanen redes privadas. Los hosts que no requieren acceso a Internet pueden utilizar direcciones privadas. Sin embargo, dentro de la red privada,los hosts an requieren direcciones IP nicas dentro del espacio privado.Hosts en distintas redes pueden utilizar las mismas direcciones de espacio privado. Los paquetes que utilizan estas direcciones como ladireccin de origen o de destino no deberan aparecer en la Internet pblica. El router o el dispositivo de firewall del permetro de estasredes privadas deben bloquear o convertir estas direcciones. Incluso si estos paquetes fueran a llegar hasta Internet, los routers no tendranrutas para reenviarlos a la red privada correcta.En RFC 6598, IANA reserv otro grupo de direcciones conocidas como espacio de direccin compartido. Como sucede con el espacio dedireccin privado definido en RFC 1918, las direcciones del espacio de direccin compartido no son enrutables globalmente. Sin embargo, elpropsito de estas direcciones es solamente ser utilizadas en redes de proveedores de servicios. El bloque de direcciones compartido es100.64.0.0/10.Direcciones pblicas La amplia mayora de las direcciones en el rango de host unicast IPv4 son direcciones pblicas. Estas direcciones estn diseadas para serutilizadas en los hosts de acceso pblico desde Internet. Aun dentro de estos bloques de direcciones IPv4, existen muchas direccionesdesignadas para otros fines especficos.

8.1.4.3 Direcciones IPv4 de uso especialExisten determinadas direcciones que no pueden asignarse a los hosts. Tambin hay direcciones especiales que pueden asignarse a loshosts, pero con restricciones respecto de la forma en que dichos hosts pueden interactuar dentro de la red.Direcciones de red y de broadcast Como se explic anteriormente, no es posible asignar la primera ni la ltima direccin a hosts dentro de cada red. stas son,respectivamente, la direccin de red y la direccin de broadcast.Loopback Una de estas direcciones reservadas es la direccin de loopback IPv4 127.0.0.1. La direccin de loopback es una direccin especial que loshosts utilizan para dirigir el trfico hacia ellos mismos. La direccin de loopback crea un mtodo de acceso directo para las aplicaciones yservicios TCP/IP que se ejecutan en el mismo dispositivo para comunicarse entre s. Al utilizar la direccin de loopback en lugar de ladireccin host IPv4 asignada, dos servicios en el mismo host pueden desviar las capas inferiores del stack de TCP/IP. Tambin es posiblehacer ping a la direccin de loopback para probar la configuracin de TCP/IP en el host local.



A pesar de que slo se usa la direccin nica 127.0.0.1, se reservan las direcciones 127.0.0.0 a 127.255.255.255. Cualquier direccin dentro deeste bloque producir un loop back al host local. Las direcciones dentro de este bloque no deben figurar en ninguna red.Direcciones linklocal Las direcciones IPv4 del bloque de direcciones que va de 169.254.0.0 a 169.254.255.255 169.254.0.0/16 se designan como direcciones linklocal. El sistema operativo puede asignar automticamente estas direcciones al host local en entornos donde no se dispone de unaconfiguracin IP. Se pueden utilizar en una red punto a punto pequea o para un host que no pudo obtener una direccin de un servidor deDHCP automticamente.La comunicacin mediante direcciones linklocal IPv4 slo es adecuada para comunicarse con otros dispositivos conectados a la misma red,como se muestra en la figura. Un host no debe enviar un paquete con una direccin de destino linklocal IPv4 a ningn router para serreenviado, y debera establecer el tiempo de vida TLL de IPv4 para estos paquetes en 1.Las direcciones linklocal no proporcionan servicios fuera de la red local. Sin embargo, muchas aplicaciones de cliente/servidor y punto apunto funcionarn correctamente con direcciones de enlace local IPv4.Direcciones TESTNET El bloque de direcciones que va de 192.0.2.0 a 192.0.2.255 192.0.2.0/24 se reserva para fines de enseanza y aprendizaje. Estas direccionespueden usarse en ejemplos de documentacin y redes. A diferencia de las direcciones experimentales, los dispositivos de red aceptarnestas direcciones en su configuracin. A menudo puede encontrar que estas direcciones se usan con los nombres de dominio example.como example.net en la documentacin de las RFC, del fabricante y del protocolo. Las direcciones dentro de este bloque no deben aparecer enInternet.Direcciones experimentales Las direcciones del bloque que va de 240.0.0.0 a 255.255.255.254 se indican como reservadas para uso futuro RFC 3330. En la actualidad,estas direcciones solo se pueden utilizar para fines de investigacin o experimentacin, y no se pueden utilizar en una red IPv4. Sin embargo,segn RFC 3330, podran, tcnicamente, convertirse en direcciones utilizables en el futuro.

8.1.4.4 Direccionamiento con clase antiguaHistricamente, RFC1700, Assigned Numbers Nmeros asignados, agrupaba rangos unicast en tamaos especficos llamados direccionesde clase A, de clase B y de clase C. Tambin defina a las direcciones de clase D multicast y de clase E experimental, anteriormentetratadas. Las direcciones unicast de clases A, B y C definan redes de tamaos especficos y bloques de direcciones especficos para estasredes. Se asign a una compaa u organizacin todo un bloque de direcciones de clase A, clase B o clase C. Este uso de espacio dedireccin se denomina direccionamiento con clase.Bloques de clase A Se dise un bloque de direcciones de clase A para admitir redes extremadamente grandes con ms de 16 millones de direcciones host. Lasdirecciones IPv4 de clase A usaban un prefijo /8 fijo, donde el primer octeto indicaba la direccin de red. Los tres octetos restantes se usabanpara las direcciones host. Todas las direcciones de clase A requeran que el bit ms significativo del octeto de orden superior fuera un cero.Esto significaba que haba solo 128 redes de clase A posibles, 0.0.0.0/8 a 127.0.0.0/8. A pesar de que las direcciones de clase A reservaban lamitad del espacio de direcciones, debido al lmite de 128 redes, slo podan ser asignadas a aproximadamente 120 compaas uorganizaciones.Bloques de clase B El espacio de direcciones de clase B fue diseado para admitir las necesidades de redes de tamao moderado a grande con hastaaproximadamente 65000 hosts. Una direccin IP de clase B usaba los dos octetos de orden superior para indicar la direccin de red. Los dosoctetos restantes especificaban las direcciones host. Al igual que con la clase A, deba reservarse espacio de direcciones para las clases dedirecciones restantes. Con las direcciones de clase B, los dos bits ms significativos del octeto de orden superior eran 10. Esto restringa elbloque de direcciones para la clase B a 128.0.0.0/16 hasta 191.255.0.0/16. La clase B tena una asignacin de direcciones ligeramente mseficaz que la clase A, debido a que divida equitativamente el 25% del total del espacio total de direcciones IPv4 entre alrededor de 16000redes.Bloques de clase C El espacio de direcciones de clase C era la clase de direcciones antiguas ms comnmente disponible. Este espacio de direcciones tena elpropsito de proporcionar direcciones para redes pequeas con un mximo de 254 hosts. Los bloques de direcciones de clase C utilizaban elprefijo /24. Esto significaba que una red de clase C usaba slo el ltimo octeto como direcciones host, con los tres octetos de orden superiorpara indicar la direccin de red. Los bloques de direcciones de clase C reservaban espacio de direccin utilizando un valor fijo de 110 paralos tres bits ms significativos del octeto de orden superior. Esto restringa el bloque de direcciones para la clase C a 192.0.0.0/24 hasta223.255.255.0/24. A pesar de que ocupaba solo el 12,5% del total del espacio de direcciones IPv4, poda proporcionar direcciones a dosmillones de redes.En la figura1, se ilustra cmo se dividen estas clases de direcciones.Limitaciones del sistema basado en clases No todos los requisitos de las organizaciones se ajustaban a una de estas tres clases. La asignacin con clase de espacio de direcciones amenudo desperdiciaba muchas direcciones, lo cual agotaba la disponibilidad de direcciones IPv4. Por ejemplo: una compaa con una redcon 260 hosts necesitara que se le otorgue una direccin de clase B con ms de 65.000 direcciones.A pesar de que este sistema con clase no fue abandonado hasta finales de la dcada del 90, es posible ver restos de estas redes en laactualidad. Por ejemplo, cuando asigna una direccin IPv4 a una PC, el sistema operativo examina la direccin que se asigna, a fin dedeterminar si esta direccin es una direccin de clase A, de clase B o de clase C. A continuacin, el sistema operativo supone el prefijoutilizado por esa clase y lleva a cabo la asignacin de la mscara de subred predeterminada.



Direccionamiento sin clase El sistema que se utiliza en la actualidad se denomina direccionamiento sin clase. El nombre formal es enrutamiento entre dominios sinclase CIDR, pronunciado cider. La asignacin con clase de direcciones IPv4 era muy ineficaz, y permita solo las duraciones de prefijo /8,/16 o /24, cada una de un espacio de direccin distinto. En 1993, el IETF cre un nuevo conjunto de estndares que permita que losproveedores de servicios asignaran direcciones IPv4 en cualquier lmite de bits de direccin duracin de prefijo en lugar de solo con unadireccin de clase A, B o C.El IETF saba que el CIDR era solo una solucin temporal y que sera necesario desarrollar un nuevo protocolo IP para admitir el rpidocrecimiento de la cantidad de usuarios de Internet. En 1994, el IETF comenz a trabajar para encontrar un sucesor de IPv4, que finalmentefue IPv6.En la figura2, se muestran los rangos de direcciones con clase.

8.1.4.5 Asignacinde direcciones IPPara que una compaa u organizacintenga hosts de red, como servidoresWeb, a los que se pueda acceder desdeInternet, dicha organizacin debe tenerun bloque de direcciones pblicasasignado. Se debe tener en cuenta quelas direcciones pblicas deben ser nicas,y el uso de estas direcciones pblicas seregula y se asigna a cada organizacin deforma independiente. Esto es vlido para

las direcciones IPv4 e IPv6.IANA y RIR La Internet Assigned Numbers Authority IANA http://www.iana.org administra la asignacin de direcciones IPv4 e IPv6. Hasta mediados delos aos noventa, todo el espacio de direcciones IPv4 era directamente administrado por la IANA. En ese entonces, se asign el resto delespacio de direcciones IPv4 a otros diversos registros para que realicen la administracin de reas regionales o con propsitos particulares.Estas compaas de registro se llaman registros regionales de Internet RIR, como se muestra en la figura.Los principales registros son:

AfriNIC African Network Information Centre, regin fricahttp://www.afrinic.netAPNIC Asia Pacific Network Information Centre, regin Asia/Pacficohttp://www.apnic.netARIN American Registry for Internet Numbers, regin Amrica del Nortehttp://www.arin.netLACNIC Regional LatinAmerican and Caribbean IP Address Registry, Amrica Latina y algunas islas del Caribehttp://www.lacnic.netRIPE NCC Reseaux IP Europeans, Europa, Medio Oriente y Asia Centralhttp://www.ripe.net

Proveedores de servicios de Internet ISP Los RIR se encargan de asignar direcciones IP a los proveedores de servicios de Internet ISP. La mayora de las compaas u organizacionesobtiene sus bloques de direcciones IPv4 de un ISP. Un ISP generalmente suministrar una pequea cantidad de direcciones IPv4 utilizables 6 14 a sus clientes como parte de los servicios. Se pueden obtener bloques mayores de direcciones de acuerdo con la justificacin de lasnecesidades y con un costo adicional por el servicio.En cierto sentido, el ISP presta o alquila estas direcciones a la organizacin. Si se elige cambiar la conectividad de Internet a otro ISP, elnuevo ISP suministrar direcciones de los bloques de direcciones que ellos poseen, y el ISP anterior devuelve los bloques prestados a suasignacin para prestarlos nuevamente a otro cliente.Las direcciones IPv6 se pueden obtener del ISP o, en algunos casos, directamente del RIR. Las direcciones IPv6 y los tamaos tpicos de losbloques de direcciones se analizarn ms adelante en este captulo.

http://www.arin.net/http://www.ripe.net/http://www.afrinic.net/http://www.apnic.net/http://www.iana.org/http://www.lacnic.net/



8.1.4.6 Asignacin de direcciones IP cont.Servicios del ISP Para tener acceso a los servicios de Internet, tenemos que conectar nuestra red de datos a Internet usando un proveedor de servicios deInternet ISP.Los ISP poseen sus propios conjuntos de redes internas de datos para administrar la conectividad a Internet y ofrecer servicios relacionados.Entre los dems servicios que los ISP suelen proporcionar a sus clientes se encuentran los servicios DNS, los servicios de correo electrnico yun sitio Web. Dependiendo del nivel de servicio requerido y disponible, los clientes usan diferentes niveles de un ISP.Niveles del ISP Los ISP se designan mediante una jerarqua basada en su nivel de conectividad al backbone de Internet. Cada nivel inferior obtieneconectividad al backbone por medio de la conexin a un ISP de nivel superior, como se muestra en las ilustraciones.Nivel 1 Como se muestra en la figura1, en la cima de la jerarqua de ISP se encuentran los ISP de nivel 1. Estos son grandes ISP a nivel nacional ointernacional que se conectan directamente al backbone de Internet. Los clientes de ISP de nivel 1 son ISP de menor nivel o grandescompaas y organizaciones. Debido a que se encuentran en la cima de la conectividad a Internet, ofrecen conexiones y servicios altamenteconfiables. Entre las tecnologas utilizadas como apoyo de esta confiabilidad se encuentran mltiples conexiones al backbone de Internet.Las principales ventajas para los clientes de ISP de nivel 1 son la confiabilidad y la velocidad. Debido a que estos clientes estn a slo unaconexin de distancia de Internet, hay menos oportunidades de que se produzcan fallas o cuellos de botella en el trfico. La desventaja paralos clientes de ISP de nivel 1 es el costo elevado.Nivel 2 Como se muestra en la figura2, los ISP de nivel 2 adquieren su servicio de Internet de los ISP de nivel 1. Los ISP de nivel 2 generalmente secentran en los clientes empresa. Los ISP de nivel 2 normalmente ofrecen ms servicios que los ISP de los otros dos niveles. Estos ISP de nivel2 suelen tener recursos de TI para ofrecer sus propios servicios, como DNS, servidores de correo electrnico y servidores Web. Otrosservicios ofrecidos por los ISP de nivel 2 pueden incluir desarrollo y mantenimiento de sitios web, ecommerce/ebusiness y VoIP.La principal desventaja de los ISP de nivel 2, comparados con los ISP de nivel 1, es el acceso ms lento a Internet. Como los IPS de Nivel 2estn al menos a una conexin ms lejos de la red troncal de Internet, tienden a tener menor confiabilidad que los IPS de Nivel 1.Nivel 3 Como se muestra en la figura3, los ISP de nivel 3 adquieren su servicio de Internet de los ISP de nivel 2. El objetivo de estos ISP son losmercados minoristas y del hogar en una ubicacin especfica. Tpicamente, los clientes del nivel 3 no necesitan muchos de los serviciosrequeridos por los clientes del nivel 2. Su necesidad principal es conectividad y soporte.Estos clientes a menudo tienen conocimiento escaso o nulo sobre computacin o redes. Los ISP de nivel 3 suelen incluir la conectividad aInternet como parte del contrato de servicios de red y computacin para los clientes. A pesar de que pueden tener un menor ancho debanda y menos confiabilidad que los proveedores de nivel 1 y 2, suelen ser buenas opciones para pequeas y medianas empresas.



8.2.1.1 Necesidad de utilizar IPv6IPv6 est diseado para ser el sucesor de IPv4. IPv6 tiene un mayor espacio de direcciones de 128bits, lo que proporciona 340 sextillones dedirecciones. Eso es el nmero 340 seguido de 36 ceros. Sin embargo, IPv6 es mucho ms que una mera direccin ms extensa. Cuando elIETF comenz el desarrollo de una sucesora de IPv4, utiliz esta oportunidad para corregir las limitaciones de IPv4 e incluir mejorasadicionales. Un ejemplo es el protocolo de mensajes de control de Internet versin 6 ICPMv6, que incluye la resolucin de direcciones y laconfiguracin automtica de direcciones, las cuales no se encuentran en ICMP para IPv4 ICMPv4. ICMPv4 e ICMPv6 se analizarn msadelante en este captulo.Necesidad de utilizar IPv6 El agotamiento del espacio de direcciones IPv4 fue el factor que motiv la migracin a IPv6. Debido al aumento de la conexin a Internet enfrica, Asia y otras reas del mundo, las direcciones IPv4 ya no son suficientes para admitir este crecimiento. El lunes 31 de enero de 2011, laIANA asign los ltimos dos bloques de direcciones IPv4 /8 a los registros regionales de Internet RIR. Diversas proyecciones indican queentre 2015 y 2020 se habrn acabado las direcciones IPv4 en los cinco RIR. En ese momento, las direcciones IPv4 restantes se habrnasignado a los ISP.IPv4 tiene un mximo terico de 4300millones de direcciones. Las direcciones privadas definidas en RFC 1918 junto con la traduccin dedirecciones de red NAT fueron un factor determinante para retardar el agotamiento del espacio de direcciones IPv4. La NAT tienelimitaciones que obstaculizan gravemente las comunicaciones punto a punto.Internet de las cosas En la actualidad, Internet es significativamente distinta de como era en las ltimas dcadas. Hoy en da, Internet es ms que correoelectrnico, pginas Web y transferencia de archivos entre PC. Internet evoluciona y se est convirtiendo en una Internet de las cosas. Losdispositivos que acceden a Internet ya no sern solamente PC, tablet PC y smartphones. Los dispositivos del futuro preparados para accedera Internet y equipados con sensores incluirn desde automviles y dispositivos biomdicos hasta electrodomsticos y ecosistemas naturales.Imagine una reunin en la ubicacin de un cliente que se programa en forma automtica en la aplicacin de calendario para que comienceuna hora antes de la hora en que normalmente comienza a trabajar. Esto podra ser un problema importante, en especial si olvida revisar elcalendario o ajustar el despertador segn corresponda. Ahora imagine que la aplicacin de calendario comunica esta informacindirectamente al despertador para usted y su automvil. El automvil calienta automticamente para derretir el hielo del limpiaparabrisasantes de que usted ingrese y cambia la ruta hacia el lugar de la reunin.Con una creciente poblacin de Internet, un espacio limitado de direcciones IPv4, problemas con la NAT y con Internet de las cosas, lleg elmomento de iniciar la transicin a IPv6.

8.2.1.2 Coexistencia de IPv4 e IPv6No hay una nica fecha para realizar la transicin a IPv6. En un futuro cercano, IPv4 e IPv6 coexistirn. Se espera que la transicin demoreaos. El IETF cre diversos protocolos y herramientas para ayudar a los administradores de red a migrar las redes a IPv6. Las tcnicas demigracin pueden dividirse en tres categoras:



Dualstack:como se muestra en la figura1, la tcnica dualstack permite que IPv4 e IPv6 coexistan en la misma red. Los dispositivosdualstack ejecutan stacks de protocolos IPv4 e IPv6 de manera simultnea.Tunneling:como se muestra en la figura2, tunneling es un mtodo para transportar paquetes IPv6 a travs de redes IPv4. El paqueteIPv6 se encapsula dentro de un paquete IPV4, de manera similar a lo que sucede con otros tipos de datos.Traduccin: como se muestra en la figura3, la traduccin de direcciones de red 64 NAT64 permite que los dispositivos con IPv6habilitado se comuniquen con dispositivos con IPv4 habilitado mediante una tcnica de traduccin similar a la NAT para IPv4. Unpaquete IPv6 se traduce en un paquete IPV4, y viceversa.

8.2.2.1 Sistema numrico hexadecimal



A diferencia de las direcciones IPv4, que se expresan en notacin decimal punteada, las direcciones IPv6 se representan mediante valoreshexadecimales. Usted observ que el formato hexadecimal se utiliza en el panel Packets Byte Byte del paquete de Wireshark. En Wireshark,el formato hexadecimal se utiliza para representar los valores binarios dentro de tramas y paquetes. El formato hexadecimal tambin seutiliza para representar las direcciones de control de acceso al medio MAC de Ethernet.Numeracin hexadecimal El mtodo hexadecimal "Hex" es una manera conveniente de representar valores binarios. As como el sistema de numeracin decimal esun sistema de base diez y el binario es un sistema de base dos, el sistema hexadecimal es un sistema de base diecisis.El sistema de numeracin de base 16 utiliza los nmeros del 0 al 9 y las letras de la A a la F. En la figura 1, se muestran los valoreshexadecimales, binarios y decimales equivalentes. Existen 16 combinaciones nicas de cuatro bits, de 0000 a 1111. El sistema hexadecimalde16 dgitos es el sistema de numeracin perfecto para utilizar, debido a que cuatro bits cualesquiera se pueden representar con un nicovalor hexadecimal.Comprensin de los bytes Dado que 8 bits un byte es una agrupacin binaria comn, los binarios 00000000 hasta 11111111 pueden representarse en valoreshexadecimales como el intervalo 00 a FF. Se pueden mostrar los ceros iniciales para completar la representacin de 8bits. Por ejemplo, elvalor binario 0000 1010 se muestra en valor hexadecimal como 0A.Representacin de valores hexadecimales Nota:en lo que respecta a los caracteres del 0 al 9, es importante distinguir los valores hexadecimales de los decimales.Por lo general, los valores hexadecimales se representan en forma de texto mediante el valor precedido por 0x por ejemplo, 0x73 o unsubndice 16. Con menor frecuencia, pueden estar seguidos de una H, por ejemplo, 73H. Sin embargo, y debido a que el texto en subndiceno es reconocido en entornos de lnea de comando o de programacin, la representacin tcnica de un valor hexadecimal es precedida de"0x" cero X. Por lo tanto, los ejemplos anteriores deberan mostrarse como 0x0A y 0x73, respectivamente.Conversiones hexadecimales Las conversiones numricas entre valores decimales y hexadecimales son simples, pero no siempre es conveniente dividir o multiplicar por16.Con la prctica, es posible reconocer los patrones de bits binarios que coinciden con los valores decimales y hexadecimales. En la figura2, semuestran estos patrones para valores seleccionados de 8bits.



8.2.2.2 Representacin de direccin IPv6Las direcciones IPv6 tienen una longitud de 128bits y se escriben como una cadena de valores hexadecimales. Cuatro bits se representanmediante un nico dgito hexadecimal, con un total de 32 valores hexadecimales. Las direcciones IPv6 no distinguen maysculas deminsculas y pueden escribirse en minscula o en mayscula.Formato preferido Como se muestra en la figura1, el formato preferido para escribir una direccin IPv6 es x:x:x:x:x:x:x:x, donde cada x consta de cuatro valoreshexadecimales. Al hacer referencia a 8bits de una direccin IPv4, utilizamos el trmino octeto. En IPv6, un hexteto es el trmino no oficialque se utiliza para referirse a un segmento de 16bits o cuatro valores hexadecimales. Cada x es un nico hexteto, 16bits o cuatro dgitoshexadecimales.Formato preferido significa que la direccin IPv6 se escribe utilizando 32 dgitos hexadecimales. No significa necesariamente que es elmtodo ideal para representar la direccin IPv6. En las siguientes pginas, veremos dos reglas que permiten reducir el nmero de dgitosnecesarios para representar una direccin IPv6.En la figura2, se muestran ejemplos de direcciones IPv6 en el formato preferido.



8.2.2.3 Regla1: Omisin de ceros inicialesLa primera regla que permite reducir la notacin de direcciones IPv6 es que se puede omitir cualquier 0 cero inicial en cualquier seccin de16bits o hexteto. Por ejemplo:

01AB puede representarse como 1AB.09F0 puede representarse como 9F0.0A00 puede representarse como A00.00AB puede representarse como AB.

Esta regla solo es vlida para los ceros iniciales, y NO para los ceros finales; de lo contrario, la direccin sera ambigua. Por ejemplo, elhexteto ABC podra ser tanto 0ABC como ABC0.En las figuras1 a 8, se muestran varios ejemplos de cmo se puede utilizar la omisin de ceros iniciales para reducir el tamao de unadireccin IPv6. Se muestra el formato preferido para cada ejemplo. Advierta cmo la omisin de ceros iniciales en la mayora de los ejemplosda como resultado una representacin ms pequea de la direccin.



8.2.2.4 Regla2: Omisin de los segmentos compuestos por todoscerosLa segunda regla que permite reducir la notacin de direcciones IPv6 es que los dos puntos dobles :: pueden reemplazar cualquier cadenanica y contigua de uno o ms segmentos de 16bits hextetos compuestos solo por ceros.Los dos puntos dobles :: se pueden utilizar solamente una vez dentro de una direccin; de lo contrario, habra ms de una direccinresultante posible. Cuando se utiliza junto con la tcnica de omisin de ceros iniciales, la notacin de direcciones IPv6 generalmente sepuede reducir de manera considerable. Esto se suele conocer como formato comprimido.Direccin incorrecta:

2001:0DB8::ABCD::1234

Expansiones posibles de direcciones comprimidas ambiguas:

2001:0DB8::ABCD:0000:0000:12342001:0DB8::ABCD:0000:0000:0000:12342001:0DB8:0000:ABCD::12342001:0DB8:0000:0000:ABCD::1234

En las figuras1 a 7, se muestran varios ejemplos de cmo el uso de los dos puntos dobles :: y la omisin de ceros iniciales puede reducir eltamao de una direccin IPv6.

8.2.3.1 Tipos de direcciones IPv6Existen tres tipos de direcciones IPv6:

Unicast:las direcciones IPv6 unicast identifican de forma exclusiva una interfaz en un dispositivo con IPv6 habilitado. Como se muestraen la ilustracin, las direcciones IPv6 de origen deben ser direcciones unicast.Multicast:las direcciones IPv6 multicast se utilizan para enviar un nico paquete IPv6 a varios destinos.Anycast:las direcciones IPv6 anycast son direcciones IPv6 unicast que se pueden asignar a varios dispositivos. Los paquetes enviados auna direccin anycast se enrutan al dispositivo ms cercano que tenga esa direccin. En este curso, no se analizan las direccionesanycast.

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



8.2.3.2 Duracin de prefijo IPv6Recuerde que es posible identificar el prefijo, o la porcin de red, de una direccin IPv4 mediante una mscara de subred en formatodecimal punteado o una duracin de prefijo notacin con barras. Por ejemplo, la direccin IP 192.168.1.10 con la mscara de subreddecimal punteada 255.255.255.0 equivale a 192.168.1.10/24.IPv6 utiliza la duracin de prefijo para representar la porcin de prefijo de la direccin. IPv6 no utiliza la notacin decimal punteada demscara de subred. La duracin de prefijo se utiliza para indicar la porcin de red de una direccin IPv6 mediante el formato de direccinIPv6/duracin de prefijo.La duracin de prefijo puede ir de 0 a 128. Una duracin de prefijo IPv6 tpica para LAN y la mayora de los dems tipos de redes es /64. Estosignifica que la porcin de prefijo o de red de la direccin tiene una longitud de 64bits, lo cual deja otros 64bits para la ID de interfazporcin de host de la direccin.

8.2.3.3 Direcciones IPv6 unicastLas direcciones IPv6 unicast identifican de forma exclusiva una interfaz en un dispositivo con IPv6 habilitado. Un paquete que se enva a unadireccin unicast es recibido por la interfaz que tiene asignada esa direccin. Como sucede con IPv4, las direcciones IPv6 de origen debenser direcciones unicast. Las direcciones IPv6 de destino pueden ser direcciones unicast o multicast.Existen seis tipos de direcciones IPv6 unicast.Unicast global Las direcciones unicast globales son similares a las direcciones IPv4 pblicas. Estas son direcciones enrutables de Internet globalmenteexclusivas. Las direcciones unicast globales pueden configurarse estticamente o asignarse de forma dinmica. Existen algunas diferenciasimportantes con respecto a la forma en que un dispositivo recibe su direccin IPv6 dinmicamente en comparacin con DHCP para IPv4.Linklocal Las direcciones linklocal se utilizan para comunicarse con otros dispositivos en el mismo enlace local. Con IPv6, el trmino enlace hacereferencia a una subred. Las direcciones linklocal se limitan a un nico enlace. Su exclusividad se debe confirmar solo para ese enlace, yaque no se pueden enrutar ms all del enlace. En otras palabras, los routers no reenvan paquetes con una direccin de origen o de destinolinklocal.



Loopback Los hosts utilizan la direccin de loopback para enviarse paquetes a s mismos, y esta direccin no se puede asignar a una interfaz fsica. Aligual que en el caso de una direccin IPv4 de loopback, se puede hacer ping a una direccin IPv6 de loopback para probar la configuracinde TCP/IP en el host local. La direccin IPv6 de loopback est formada por todos ceros, excepto el ltimo bit, representado como ::1/128 o,simplemente, ::1 en el formato comprimido.Direccin sin especificar Una direccin sin especificar es una direccin compuesta solo por ceros representada como ::/128 o, simplemente, :: en formato comprimido.No puede asignarse a una interfaz y solo se utiliza como direccin de origen en un paquete IPv6. Las direcciones sin especificar se utilizancomo direcciones de origen cuando el dispositivo an no tiene una direccin IPv6 permanente o cuando el origen del paquete es irrelevantepara el destino.Local nica Las direcciones IPv6 locales nicas tienen cierta similitud con las direcciones privadas para IPv4 definidas en RFC 1918, pero tambin existendiferencias importantes. Las direcciones locales nicas se utilizan para el direccionamiento local dentro de un sitio o entre una cantidadlimitada de sitios. Estas direcciones no deben ser enrutables en la IPv6 global. Las direcciones locales nicas estn en el rango de FC00::/7 aFDFF::/7.Con IPv4, las direcciones privadas se combinan con NAT/PAT para proporcionar una traduccin de varios a uno de direcciones privadas apblicas. Esto se hace debido a la disponibilidad limitada de espacio de direcciones IPv4. Muchos sitios tambin utilizan la naturaleza privadade las direcciones definidas en RFC 1918 para ayudar a proteger u ocultar su red de posibles riesgos de seguridad. Sin embargo, este nuncafue el uso que se pretendi dar a estas tecnologas, y el IETF siempre recomend que los sitios tomen las precauciones de seguridadadecuadas en el router con conexin a Internet. Si bien IPv6 proporciona direccionamiento de sitio especfico, no tiene por propsito serutilizado para contribuir a ocultar dispositivos internos con IPv6 habilitado de Internet IPv6. El IETF recomienda que la limitacin del acceso alos dispositivos se logre implementando medidas de seguridad adecuadas y recomendadas.Nota:en la especificacin IPv6 original, se definan las direcciones locales de sitio con un propsito similar y se utilizaba el rango de prefijosFEC0::/10. La especificacin contena varias ambigedades, y el IETF dej en desuso las direcciones locales de sitio en favor de direccioneslocales nicas.IPv4 integrada El ltimo tipo de direccin unicast es la direccin IPv4 integrada. Estas direcciones se utilizan para facilitar la transicin de IPv4 a IPv6. En estecurso, no se analizan las direcciones IPv4 integradas.

8.2.3.4 Direcciones IPv6 unicast linklocalUna direccin IPv6 linklocal permite que un dispositivo se comunique con otros dispositivos con IPv6 habilitado en el mismo enlace y soloen ese enlace subred. Los paquetes con una direccin linklocal de origen o de destino no se pueden enrutar ms all del enlace en el cualse origin el paquete.A diferencia de las direcciones IPv4 linklocal, las direcciones IPv6 linklocal cumplen una funcin importante en diversos aspectos de la red.La direccin unicast global no constituye un requisito, pero toda interfaz de red con IPv6 habilitado debe tener una direccin linklocal.Si en una interfaz no se configura una direccin linklocal de forma manual, el dispositivo crea automticamente su propia direccin sincomunicarse con un servidor de DHCP. Los hosts con IPv6 habilitado crean una direccin IPv6 linklocal incluso si no se asign una direccinIPv6 unicast global al dispositivo. Esto permite que los dispositivos con IPv6 habilitado se comuniquen con otros dispositivos con IPv6habilitado en la misma subred. Esto incluye la comunicacin con el gateway predeterminado router.



Las direcciones IPv6 linklocal estn en el rango de FE80::/10. /10 indica que los primeros 10bits son 1111111010xxxxxx. El primer hextetotiene un rango de 1111111010000000FE80 a 1111111010111111FEBF.En la figura1, se muestra un ejemplo de comunicacin mediante direcciones IPv6 linklocal.En la figura2, se muestra el formato de una direccin IPv6 linklocal.Los protocolos de enrutamiento IPv6 tambin utilizan direcciones IPv6 linklocal para intercambiar mensajes y como la direccin delsiguiente salto en la tabla de enrutamiento IPv6. Las direcciones linklocal se analizan ms detalladamente en un curso posterior.Nota:por lo general, la direccin que se utiliza como gateway predeterminado para los otros dispositivos en el enlace es la direccin linklocal del router, y no la direccin unicast global.

8.2.4.1 Estructura de una direccin IPv6 unicast globalLas direcciones IPv6 unicast globales son globalmente nicas y enrutables en Internet IPv6. Estas direcciones son equivalentes a lasdirecciones IPv4 pblicas. La Internet Corporation for Assigned Names and Numbers ICANN, el operador de la Internet Assigned NumbersAuthority IANA, asigna bloques de direcciones IPv6 a los cinco RIR. Actualmente, solo se asignan direcciones unicast globales con los tresprimeros bits de 001 o 2000::/3. Esto solo constituye un octavo del espacio total disponible de direcciones IPv6, sin incluir solamente unaparte muy pequea para otros tipos de direcciones unicast y multicast.Nota:la direccin 2001:0DB8::/32 se reserv para fines de documentacin, incluido el uso en ejemplos.En la figura1, se muestra la estructura y el rango de una direccin unicast global.



Una direccin unicast global consta de tres partes:

Prefijo de enrutamiento globalID de subredID de interfaz

Prefijo de enrutamiento global El prefijo de enrutamiento global es la porcin de prefijo, o de red, de la direccin que asigna el proveedor por ejemplo, un ISP a un clienteo a un sitio. En la actualidad, los RIR asignan a los clientes el prefijo de enrutamiento global /48. Esto incluye desde redes comerciales deempresas hasta unidades domsticas Para la mayora de los clientes, este espacio de direccin es ms que suficiente.En la figura2, se muestra la estructura de una direccin unicast global con el prefijo de enrutamiento global /48. Los prefijos /48 son losprefijos de enrutamiento global ms comunes, y se utilizarn en la mayora de los ejemplos a lo largo de este curso.Por ejemplo, la direccin IPv6 2001:0DB8:ACAD::/48 tiene un prefijo que indica que los primeros 48bits 3hextetos 2001:0DB8:ACAD sonla porcin de prefijo o de red de la direccin. Los dos puntos dobles :: antes de la duracin de prefijo /48 significan que el resto de ladireccin se compone solo de ceros.ID de subred Las organizaciones utilizan la ID de subred para identificar una subred dentro de su ubicacin.ID de interfaz La ID de interfaz IPv6 equivale a la porcin de host de una direccin IPv4. Se utiliza el trmino ID de interfaz debido a que un nico hostpuede tener varias interfaces, cada una con una o ms direcciones IPv6.Nota:a diferencia de IPv4, en IPv6 se pueden asignar las direcciones de host compuestas solo por ceros y unos a un dispositivo. Se puedeusar la direccin compuesta solo por unos debido al hecho de que en IPv6 no se usan las direcciones de broadcast. Tambin se puedeutilizar la direccin compuesta solo por ceros, pero se reserva como una direccin anycast de subred y router, y se debe asignar solo arouters.Una forma fcil de leer la mayora de las direcciones IPv6 es contar la cantidad de hextetos. Como se muestra en la figura3, en una direccinunicast global /64 los primeros cuatro hextetos son para la porcin de red de la direccin, y el cuarto hexteto indica la ID de subred. Loscuatro hextetos restantes son para la ID de interfaz.



8.2.4.2 Configuracin esttica de una direccin unicast globalConfiguracin del router La mayora de los comandos de configuracin y verificacin IPv6 de Cisco IOS son similares a sus equivalentes de IPv4. En muchos casos, lanica diferencia es el uso deipv6en lugar deipdentro de los comandos.El comandointerfaceque se utiliza para configurar una direccin IPv6 unicast global en una interfaz esipv6 addressdireccin ipv6/duracinde prefijo.Advierta que no hay un espacio entredireccin ipv6yduracin de prefijo.En la configuracin de ejemplo, se utiliza la topologa que se muestra en la figura1 y estas subredes IPv6:

2001:0DB8:ACAD:0001:/64 o2001:DB8:ACAD:1::/642001:0DB8:ACAD:0002:/64 o2001:DB8:ACAD:2::/642001:0DB8:ACAD:0003:/64 o2001:DB8:ACAD:3::/64

Como se muestra en la figura2, los comandos requeridos para configurar la direccin IPv6 unicast global en la interfaz GigabitEthernet 0/0de R1 seran los siguientes:Routerconfig#interface GigabitEthernet 0/0 Routerconfigif#ipv6 address 2001:db8:acad:1::1/64 Routerconfigif#no shutdown Configuracin de host Configurar la direccin IPv6 en un host de forma manual es similar a configurar una direccin IPv4.Como se muestra en la figura3, la direccin de gateway predeterminado configurada para PC1 es 2001:DB8:ACAD:1::1, la direccin unicastglobal de la interfaz GigabitEthernet de R1 en la misma red.Utilice el verificador de sintaxis de la figura4 para configurar la direccin IPv6 unicast global.Al igual que con IPv4, la configuracin de direcciones estticas en clientes no se extiende a entornos ms grandes. Por este motivo, lamayora de los administradores de red en una red IPv6 habilitan la asignacin dinmica de direcciones IPv6.Los dispositivos pueden obtener automticamente una direccin IPv6 unicast global de dos maneras:

Configuracin automtica de direccin sin estado SLAACDHCPv6



8.2.4.3 Configuracin dinmica de una direccin unicast globalmediante SLAACConfiguracin automtica de direccin sin estado SLAAC La configuracin automtica de direccin sin estado SLAAC es un mtodo que permite que un dispositivo obtenga su prefijo, duracin deprefijo e informacin de la direccin de gateway predeterminado de unrouter IPv6sin utilizar un servidor de DHCPv6. Mediante SLAAC, losdispositivos dependen de los mensajes de anuncio de router RA de ICMPv6 del router local para obtener la informacin necesaria.Los routers IPv6 envan mensajes de anuncio de router RA de ICMPv6 a todos los dispositivos en la red con IPv6 habilitado de formaperidica. De manera predeterminada, los routers Cisco envan mensajes de RA cada 200segundos a la direccin IPv6 de grupo multicast detodos los nodos. Los dispositivos IPv6 en la red no tienen que esperar estos mensajes peridicos de RA. Un dispositivo puede enviar unmensaje de solicitud de router RS utilizando la direccin IPv6 de grupo multicast de todos los routers. Cuando un router IPv6 recibe unmensaje de RS, responde inmediatamente con un anuncio de router.Si bien es posible configurar una interfaz en un router Cisco con una direccin IPv6, esto no lo convierte en un router IPv6. Un router IPv6es un router que presenta las siguientes caractersticas:

Reenva paquetes IPv6 entre redes.Puede configurarse con rutas estticas IPv6 o con un protocolo de enrutamiento dinmico IPv6.Enva mensajes RA ICMPv6.

El enrutamiento IPv6 no est habilitado de manera predeterminada. Para habilitar un router como router IPv6, se debe utilizar el comandode configuracin globalipv6 unicastrouting.Nota:los routers Cisco estn habilitados como routers IPv4 de manera predeterminada.El mensaje de RA de ICMPv6 contiene el prefijo, la duracin de prefijo y otra informacin para el dispositivo IPv6. El mensaje de RA tambininforma al dispositivo IPv6 cmo obtener la informacin de direccionamiento. El mensaje de RA puede contener una de las siguientes tresopciones, como se muestra en la ilustracin:

Opcin 1, SLAAC solamente:el dispositivo debe utilizar el prefijo, la duracin de prefijo y la informacin de la direccin de gatewaypredeterminado incluida en el mensaje de RA. No se encuentra disponible ninguna otra informacin de un servidor de DHCPv6.Opcin 2, SLAAC y DHCPv6:el dispositivo debe utilizar el prefijo, la duracin de prefijo y la informacin de la direccin de gatewaypredeterminado incluida en el mensaje de RA. Existe otra informacin disponible de un servidor de DHCPv6, como la direccin delservidor DNS. El dispositivo obtiene esta informacin adicional mediante el proceso normal de descubrimiento y consulta a un servidorde DHCPv6. Esto se conoce como DHCPv6 sin estado, debido a que el servidor de DHCPv6 no necesita asignar ni realizar unseguimiento de ninguna asignacin de direcciones IPv6, sino que solo proporciona informacin adicional, tal como la direccin delservidor DNS.Opcin 3, DHCPv6 solamente:el dispositivo no debe utilizar la informacin incluida en el mensaje de RA para obtener la informacinde direccionamiento. En cambio, el dispositivo utiliza el proceso normal de descubrimiento y consulta a un servidor de DHCPv6 para



obtener toda la informacin de direccionamiento. Esto incluye una direccin IPv6 unicast global, la duracin de prefijo, la direccin degateway predeterminado y las direcciones de los servidores DNS. En este caso, el servidor de DHCPv6 acta como un servidor de DHCPsin estado, de manera similar a DHCP para IPv4. El servidor de DHCPv6 asigna direcciones IPv6 y realiza un seguimiento de ellas, a finde no asignar la misma direccin IPv6 a varios dispositivos.

Los routers envan mensajes de RA de ICMPv6 utilizando la direccin linklocal como la direccin IPv6 de origen. Los dispositivos que utilizanSLAAC usan la direccin linklocal del router como su direccin de gateway predeterminado.

8.2.4.4 Configuracin dinmica de una direccin unicast globalmediante DHCPv6DHCPv6 El protocolo de configuracin dinmica de host para IPv6 DHCPv6 es similar a DHCP para IPv4. Los dispositivos pueden recibir de maneraautomtica la informacin de direccionamiento, incluso una direccin unicast global, la duracin de prefijo, la direccin de gatewaypredeterminado y las direcciones de servidores DNS, mediante los servicios de un servidor de DHCPv6.Los dispositivos pueden recibir la informacin de direccionamiento IPv6 en forma total o parcial de un servidor de DHCPv6 en funcin de sien el mensaje de RA de ICMPv6 se especific la opcin 2 SLAAC y DHCPv6 o la opcin 3 DHCPv6 solamente. Adems, el OS host puedeoptar por omitir el contenido del mensaje de RA del router y obtener su direccin IPv6 y otra informacin directamente de un servidor deDHCPv6.Antes de implementar dispositivos IPv6 en una red, se recomienda primero verificar si el host observa las opciones dentro del mensajeICMPv6 de RA del router.Un dispositivo puede obtener la direccin IPv6 unicast global dinmicamente y tambin estar configurado con varias direcciones IPv6estticas en la misma interfaz. IPv6 permite que varias direcciones IPv6 que pertenecen a la misma red IPv6 se configuren en la mismainterfaz.Tambin se puede configurar un dispositivo con ms de una direccin IPv6 de gateway predeterminado. Para obtener ms informacinsobre cmo se toma la decisin respecto de cul es la direccin que se usa como la direccin IPv6 de origen o cul es la direccin degateway predeterminado que se utiliza, consulte RFC 6724, Default Address Selection for IPv6 Seleccin de direcciones predeterminada paraIPv6.ID de interfaz Si el cliente no utiliza la informacin incluida en el mensaje de RA y depende exclusivamente de DHCPv6, el servidor de DHCPv6 proporcionala direccin IPv6 unicast global completa, incluidos el prefijo y la ID de interfaz.Sin embargo, si se utiliza la opcin1 SLAAC solamente o la opcin2 SLAAC con DHCPv6, el cliente no obtiene la porcin de ID de interfazreal de la direccin mediante este estos procesos. El dispositivo cliente debe determinar su propia ID de interfaz de 64bits, ya sea medianteel proceso EUI64 o generando un nmero aleatorio de 64bits.



8.2.4.5 Proceso EUI64 o de generacin aleatoriaProceso EUI64 El IEEE defini el identificador nico extendido EUI o proceso EUI64 modificado. Este proceso utiliza la direccin MAC de Ethernet de48bits de un cliente e introduce otros 16bits en medio de la direccin MAC de 48bits para crear una ID de interfaz de 64bits.Las direcciones MAC de Ethernet, por lo general, se representan en formato hexadecimal y constan de dos partes:

Identificador nico de organizacin OUI:el OUI es un cdigo de proveedor de 24bits seis dgitos hexadecimales que asigna elIEEE.Identificador de dispositivo:el identificador de dispositivo es un valor nico de 24bits seis dgitos hexadecimales dentro de un OUIcomn.

Las ID de interfaz EUI64 se representan en sistema binario y constan de tres partes:

OUI de 24bits de la direccin MAC del cliente, pero el sptimo bit bit universal/local, U/L se invierte. Esto significa que si el sptimobit es un 0, se convierte en 1, y viceversa.Valor de 16bits FFFE introducido en formato hexadecimalIdentificador de dispositivo de 24bits de la direccin MAC del cliente

En la figura1, se ilustra el proceso EUI64, con la siguiente direccin MAC de GigabitEthernet de R1: FC99:4775:CEE0.Paso 1:Dividir la direccin MAC entre el OUI y el identificador de dispositivoPaso 2:Insertar el valor hexadecimal FFFE, que en formato binario es: 1111111111111110Paso 3:Convertir los primeros dos valores hexadecimales del OUI a binario e invertir el bit U/L sptimo bit En este ejemplo, el 0 en el bit 7se cambia a 1.El resultado es una ID de interfaz de FE99:47FF:FE75:CEE0 generada mediante EUI64.Nota:el uso del bit U/L y los motivos para invertir su valor se analizan en RFC 5342.La ventaja de EUI64 es que se puede utilizar la direccin MAC de Ethernet para determinar la ID de interfaz. Tambin permite que losadministradores de red rastreen fcilmente una direccin IPv6 a un dispositivo final mediante la direccin MAC nica. Sin embargo, estogener inquietudes con respecto a la privacidad a muchos usuarios. Les preocupa que los paquetes puedan ser rastreados a la PC fsica real.Debido a estas inquietudes, se puede utilizar en cambio una ID de interfaz generada aleatoriamente.ID de interfaz generadas aleatoriamente Segn el sistema operativo, un dispositivo puede utilizar una ID de interfaz generada aleatoriamente en lugar de utilizar la direccin MAC yel proceso EUI64. Por ejemplo, comenzando con Windows Vista, Windows utiliza una ID de interfaz generada aleatoriamente en lugar deuna ID de interfaz creada mediante EUI64. Windows XP y sistemas operativos Windows anteriores utilizaban EUI64.Una manera sencilla de identificar que una direccin muy probablemente se cre mediante EUI64 es el valor FFFE ubicado en medio de laID de interfaz, como se muestra en la figura2.Despus de que se establece una ID de interfaz, ya sea mediante el proceso EUI64 o mediante la generacin aleatoria, se puede combinarcon un prefijo IPv6 para crear una direccin unicast global o una direccin linklocal.



Direccin unicast global:al utilizar SLAAC, el dispositivo recibe su prefijo del mensaje de RA de ICMPv6 y lo combina con la ID deinterfaz.Direccin linklocal:los prefijos linklocal comienzan con FE80::/10. Los dispositivos suelen utilizar FE80::/64 como prefijo o duracinde prefijo, seguido de la ID de interfaz.

8.2.4.6 Direcciones linklocal dinmicasAl utilizar SLAAC SLAAC solamente o SLAAC con DHCPV6, los dispositivos reciben el prefijo y la duracin de prefijo del mensaje de RA deICMPv6. Debido a que el mensaje de RA designa el prefijo de la direccin, el dispositivo debe proporcionar nicamente la porcin de ID deinterfaz de su direccin. Como se indic anteriormente, la ID de interfaz se puede generar de forma automtica mediante el proceso EUI64,o, segn el OS, se puede generar de forma aleatoria. Con la informacin del mensaje de RA y la ID de interfaz, el dispositivo puedeestablecer su direccin unicast global.Despus de que se asigna una direccin unicast global a una interfaz, el dispositivo con IPv6 habilitado genera la direccin linklocalautomticamente. Los dispositivos con IPv6 habilitado deben tener, como mnimo, la direccin linklocal. Recuerde que una direccin IPv6linklocal permite que un dispositivo se comunique con otros dispositivos con IPv6 habilitado en la misma subred.Las direcciones IPv6 linklocal se utilizan para diversos fines, incluidos los siguientes:

Los hosts utilizan la direccin linklocal del router local para obtener la direccin IPv6 de gateway predeterminado.



Los routers intercambian mensajes de protocolo de enrutamiento dinmico mediante direcciones linklocal.Las tablas de enrutamiento de los routers utilizan la direccin linklocal para identificar el router del siguiente salto al reenviar paquetesIPv6.

Las direcciones linklocal se pueden establecer dinmicamente o se pueden configurar de forma manual como direcciones linklocalestticas.Direccin linklocal asignada dinmicamente La direccin linklocal se crea dinmicamente mediante el prefijo FE80::/10 y la ID de interfaz.De manera predeterminada, los routers en los que se utiliza Cisco IOS utilizan EUI64 para generar la ID de interfaz para todas las direccioneslinklocal en las interfaces IPv6. Para las interfaces seriales, el router utiliza la direccin MAC de una interfaz Ethernet. Recuerde que unadireccin linklocal debe ser nica solo en ese enlace o red. Sin embargo, una desventaja de utilizar direcciones linklocal asignadasdinmicamente es su longitud, que dificulta identificar y recordar las direcciones asignadas.

8.2.4.7 Direcciones linklocal estticasDireccin LinkLocal esttica Configurar la direccin linklocal de forma manual permite crear una direccin reconocible y ms fcil de recordar.Las direcciones linklocal pueden configurarse manualmente mediante el mismo comando interface que se utiliza para crear direcciones IPv6unicast globales, pero con un parmetro adicional:Routerconfigif#ipv6 address linklocaladdress linklocal En la figura1, se muestra que una direccin linklocal tiene un prefijo dentro del rango FE80 a FEBF. Cuando una direccin comienza coneste hexteto segmento de 16bits, el parmetro linklocal debe seguir la direccin.En la figura2, se muestra la configuracin de una direccin linklocal mediante el comandoipv6 address interface. La direccin linklocalFE80::1 se utiliza para que sea posible reconocer fcilmente que pertenece al router R1. Se configura la misma direccin IPv6 linklocal entodas las interfaces de R1. Se puede configurar FE80::1 en cada enlace, debido a que solamente tiene que ser nica en ese enlace.De manera similar a R1, el router R2 se configurara con FE80::2 como la direccin IPv6 linklocal en todas sus interfaces.

8.2.4.8 Verificacin de la configuracin de la direccin IPv6Como se muestra en la figura1, el comando para verificar la configuracin de la interfaz IPv6 es similar al comando que se utiliza para IPv4.El comandoshow interfacemuestra la direccin MAC de las interfaces Ethernet. EUI64 utiliza esta direccin MAC para generar la ID deinterfaz para la direccin linklocal. Adems, el comandoshow ipv6 interface briefmuestra un resultado abreviado para cada una de lasinterfaces. El resultado [up/up]en la misma lnea que la interfaz indica el estado de interfaz de capa 1/capa 2. Esto es lo mismo que lascolumnas Status Estado y Protocol Protocolo en el comando IPv4 equivalente.Advierta que cada interfaz tiene dos direcciones IPv6. La segunda direccin para cada interfaz es la direccin unicast global que se configur.La primera direccin, la que comienza con FE80, es la direccin unicast linklocal para la interfaz. Recuerde que la direccin linklocal seagrega automticamente a la interfaz cuando se asigna una direccin unicast global.Adems, advierta que la direccin linklocal serial 0/0/0 de R1 es igual a la interfaz GigabitEthernet 0/0. Las interfaces seriales no tienen unadireccin MAC de Ethernet, de modo que Cisco IOS utiliza la direccin MAC de la primera interfaz Ethernet disponible. Esto es posibleporque las interfaces linklocal solo deben ser nicas en ese enlace.La direccin linklocal de la interfaz del router suele ser la direccin de gateway predeterminado para los dispositivos en ese enlace o red.Como se muestra en la figura2, el comandoshow ipv6 routepuede utilizarse para verificar si las redes IPv6 y las direcciones especficas dela interfaz IPv6 se instalaron en la tabla de enrutamiento IPv6. El comandoshow ipv6 routemuestra solamente redes IPv6, no redes IPv4.Dentro de la tabla de la ruta, una C junto a una ruta indica que se trata de una red conectada directamente. Cuando la interfaz del router seconfigura con una direccin unicast global y su estado es up/up, se agrega el prefijo y la duracin de prefijo IPv6 a la tabla deenrutamiento IPv6 como una ruta conectada.La direccin IPv6 unicast global configurada en la interfaz tambin se instala en la tabla de enrutamiento como una ruta local. La ruta localtiene un prefijo /128. La tabla de enrutamiento utiliza las rutas locales para procesar eficazmente paquetes cuya direccin de destino es ladireccin de la interfaz del router.El comandopingpara IPv6 es idntico al comando que se utiliza con IPv4, excepto que se usa una direccin IPv6. Como se muestra en lafigura3, el comando se utiliza para verificar la conectividad de capa3 entre R1 y PC1. Al hacer ping a una direccin linklocal desde unrouter, Cisco IOS solicita al usuario la interfaz de salida. Dado que la direccin linklocal de destino puede estar en uno o ms de los enlaceso redes, el router debe saber qu interfaz utilizar para enviar el ping.Utilice el verificador de sintaxis de la figura4 para verificar la configuracin de la direccin IPv6.

8.2.5.1 Direcciones IPv6 multicast asignadasLas direcciones IPv6 multicast son similares a las direcciones IPv4 multicast. Recuerde que las direcciones multicast se utilizan para enviar unnico paquete a uno o ms destinos grupo multicast. Las direcciones IPv6 multicast tienen el prefijo FF00::/8.Nota:las direcciones multicast solo pueden ser direcciones de destino, no de origen.



Existen dos tipos de direcciones IPv6 multicast:

Direccin multicast asignadaDireccin multicast de nodo solicitado

Direccin multicast asignada Las direcciones multicast asignadas son direcciones multicast reservadas para grupos predefinidos de dispositivos. Una direccin multicastasignada es una nica direccin que se utiliza para llegar a un grupo de dispositivos que ejecutan un protocolo o servicio comn. Lasdirecciones multicast asignadas se utilizan en contexto con protocolos especficos, como DHCPv6.Dos grupos comunes de direcciones multicast IPv6 asignadas incluyen los siguientes:

Grupo multicast de todos los nodos FF02::1:grupo multicast al que se unen todos los dispositivos con IPv6 habilitado. Los paquetesque se envan a este grupo son recibidos y procesados por todas las interfaces IPv6 en el enlace o en la red. Esto tiene el mismo efectoque una direccin de broadcast en IPv4. En la ilustracin, se muestra un ejemplo de comunicacin mediante la direccin multicast detodos los nodos. Un router IPv6 enva mensajes de RA de protocolo de mensajes de control de Internet versin 6 ICMPv6 al grupomulticast de todos los nodos. El mensaje de RA proporciona a todos los dispositivos en la red con IPv6 habilitado la informacin dedireccionamiento, como el prefijo, la duracin de prefijo y el gateway predeterminado.Grupo multicast de todos los routers FF02::2:grupo multicast al que se unen todos los routers con IPv6