par YAHAIRA FABIOLA MATA DURAN Il y a 9 années
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Son similares a las direcciones multicast de todos los nodos. Recuerde que la dirección multicast de todos los nodos es esencialmente lo mismo que una dirección IPv4 de broadcast.
La dirección multicast de nodo solicitado consta de dos partes:
24 bits menos significativos: los 24 bits finales o que se encuentran más hacia la derecha de la dirección multicast de nodo solicitado. Estos bits se copian de los 24 bits del extremo derecho de la dirección unicast global o unicast link-local del dispositivo.
Prefijo multicast FF02:0:0:0:0:1:FF00::/104: los primeros 104 bits de la dirección multicast de todos los nodos solicitados.
Existen dos tipos de direcciones IPv6 multicast:
Dirección multicast asignada Las direcciones multicast asignadas son direcciones multicast reservadas para grupos predefinidos de dispositivos.
Dos grupos comunes de direcciones multicast IPv6 asignadas incluyen los siguientes:
Grupo multicast de todos los routers FF02::2: grupo multicast al que se unen todos los routers con IPv6 habilitado.
Grupo multicast de todos los nodos FF02::1: grupo multicast al que se unen todos los dispositivos con IPv6 habilitado.
Las direcciones IPv6 multicast son similares a las direcciones IPv4 multicast.
Dirección Link-Local estática Configurar la dirección link-local de forma manual permite crear una dirección reconocible y más fácil de recordar. Las direcciones link-local pueden configurarse manualmente mediante el mismo comando interface que se utiliza para crear direcciones IPv6 unicast globales, pero con un parámetro adicional: Router(config-if)#ipv6 address link-local-address link-local
Dirección link-local asignada dinámicamente. La dirección link-local se crea dinámicamente mediante el prefijo FE80::/10 y la ID de interfaz.
De manera predeterminada, los routers en los que se utiliza Cisco IOS utilizan EUI-64 para generar la ID de interfaz para todas las direcciones link-local en las interfaces IPv6. Para las interfaces seriales, el router utiliza la dirección MAC de una interfaz Ethernet
Las direcciones IPv6 link-local se utilizan para diversos fines, incluidos los siguientes:
•Los hosts utilizan la dirección link-local del router local para obtener la dirección IPv6 de gateway predeterminado. •Los routers intercambian mensajes de protocolo de enrutamiento dinámico mediante direcciones link-local. •Las tablas de enrutamiento de los routers utilizan la dirección link-local para identificar el router del siguiente salto al reenviar paquetes IPv6.
ID de interfaz generadas aleatoriamente Según el sistema operativo, un dispositivo puede utilizar una ID de interfaz generada aleatoriamente en lugar de utilizar la dirección MAC y el proceso EUI-64. Por ejemplo, comenzando con Windows Vista, Windows utiliza una ID de interfaz generada aleatoriamente en lugar de una ID de interfaz creada mediante EUI-64. Windows XP y sistemas operativos Windows anteriores utilizaban EUI-64.
Dirección link-local: los prefijos link-local comienzan con FE80::/10. Los dispositivos suelen utilizar FE80::/64 como prefijo o duración de prefijo, seguido de la ID de interfaz.
Dirección unicast global: al utilizar SLAAC, el dispositivo recibe su prefijo del mensaje de RA de ICMPv6 y lo combina con la ID de interfaz.
El IEEE definió el identificador único extendido (EUI) o proceso EUI-64 modificado. Este proceso utiliza la dirección MAC de Ethernet de 48 bits de un cliente e introduce otros 16 bits en medio de la dirección MAC de 48 bits para crear una ID de interfaz de 64 bits. Las direcciones MAC de Ethernet, por lo general, se representan en formato hexadecimal y constan de dos partes:
Identificador de dispositivo: el identificador de dispositivo es un valor único de 24 bits (seis dígitos hexadecimales) dentro de un OUI común.
Identificador único de organización (OUI): el OUI es un código de proveedor de 24 bits (seis dígitos hexadecimales) que asigna el IEEE.
Un dispositivo puede obtener la dirección IPv6 unicast global dinámicamente y también estar configurado con varias direcciones IPv6 estáticas en la misma interfaz. IPv6 permite que varias direcciones IPv6 (que pertenecen a la misma red IPv6) se configuren en la misma interfaz.
DHCPv6 El protocolo de configuración dinámica de host para IPv6 (DHCPv6) es similar a DHCP para IPv4. Los dispositivos pueden recibir de manera automática la información de direccionamiento, incluso una dirección unicast global, la duración de prefijo, la dirección de gateway predeterminado y las direcciones de servidores DNS, mediante los servicios de un servidor de DHCPv6.
Si bien es posible configurar una interfaz en un router Cisco con una dirección IPv6, esto no lo convierte en un “router IPv6”. Un router IPv6 es un router que presenta las siguientes características:
•Reenvía paquetes IPv6 entre redes. •Puede configurarse con rutas estáticas IPv6 o con un protocolo de enrutamiento dinámico IPv6. •Envía mensajes RA ICMPv6. El enrutamiento IPv6 no está habilitado de manera predeterminada. Para habilitar un router como router IPv6, se debe utilizar el comando de configuración global ipv6 unicast-routing.
La configuración automática de dirección sin estado (SLAAC) es un método que permite que un dispositivo obtenga su prefijo, duración de prefijo e información de la dirección de gateway predeterminado de un router IPv6 sin utilizar un servidor de DHCPv6. Mediante SLAAC, los dispositivos dependen de los mensajes de anuncio de router (RA) de ICMPv6 del router local para obtener la información necesaria.
Configuración de host Configurar la dirección IPv6 en un host de forma manual es similar a configurar una dirección IPv4. Como se muestra en la figura 3, la dirección de gateway predeterminado configurada para PC1 es 2001:DB8:ACAD:1::1, la dirección unicast global de la interfaz GigabitEthernet de R1 en la misma red.
Configuración del router La mayoría de los comandos de configuración y verificación IPv6 de Cisco IOS son similares a sus equivalentes de IPv4. En muchos casos, la única diferencia es el uso de ipv6 en lugar de ip dentro de los comandos. El comando interface que se utiliza para configurar una dirección IPv6 unicast global en una interfaz es ipv6 address dirección ipv6/duración de prefijo.
Las direcciones IPv6 unicast globales son globalmente únicas y enrutables en Internet IPv6. Estas direcciones son equivalentes a las direcciones IPv4 públicas.
Una dirección unicast global consta de tres partes: •Prefijo de enrutamiento global •ID de subred •ID de interfaz
ID de interfaz La ID de interfaz IPv6 equivale a la porción de host de una dirección IPv4. Se utiliza el término “ID de interfaz” debido a que un único host puede tener varias interfaces, cada una con una o más direcciones IPv6.
ID de subred Las organizaciones utilizan la ID de subred para identificar una subred dentro de su ubicación.
Prefijo de enrutamiento global El prefijo de enrutamiento global es la porción de prefijo, o de red, de la dirección que asigna el proveedor (por ejemplo, un ISP) a un cliente o a un sitio. En la actualidad, los RIR asignan a los clientes el prefijo de enrutamiento global /48.
La duración de prefijo se utiliza para indicar la porción de red de una dirección IPv6 mediante el formato de dirección IPv6/duración de prefijo. La duración de prefijo puede ir de 0 a 128. Una duración de prefijo IPv6 típica para LAN y la mayoría de los demás tipos de redes es /64.
Anycast: las direcciones IPv6 anycast son direcciones IPv6 unicast que se pueden asignar a varios dispositivos. Los paquetes enviados a una dirección anycast se enrutan al dispositivo más cercano que tenga esa dirección. En este curso, no se analizan las direcciones anycast.
Multicast: las direcciones IPv6 multicast se utilizan para enviar un único paquete IPv6 a varios destinos.
Direcciones multicast IPv4 tiene un bloque de direcciones reservadas para direccionar grupos multicast. Este rango de direcciones va de 224.0.0.0 a 239.255.255.255. El rango de direcciones multicast está subdividido en distintos tipos de direcciones: direcciones de enlace local reservadas y direcciones agrupadas globalmente. Un tipo adicional de dirección multicast son las direcciones agrupadas administrativamente, también llamadas 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 utilizarán con grupos multicast en una red local. Un router conectado a la red local reconoce que estos paquetes están dirigidos a un grupo multicast de enlace local y nunca los reenvía nuevamente.
Unicast: las direcciones IPv6 unicast identifican de forma exclusiva una interfaz en un dispositivo con IPv6 habilitado. Como se muestra en la ilustración, las direcciones IPv6 de origen deben ser direcciones unicast.
Existen seis tipos de direcciones IPv6 unicast.
IPv4 integrada El último tipo de dirección unicast es la dirección IPv4 integrada. Estas direcciones se utilizan para facilitar la transición de IPv4 a IPv6.
Local única Las direcciones IPv6 locales únicas tienen cierta similitud con las direcciones privadas para IPv4 definidas en RFC 1918, pero también existen diferencias importantes .
Dirección sin especificar Una dirección sin especificar es una dirección compuesta solo por ceros representada como ::/128 o, simplemente, :: en formato comprimido.
Loopback Los hosts utilizan la dirección de loopback para enviarse paquetes a sí mismos, y esta dirección no se puede asignar a una interfaz física.
Link-local Las direcciones link-local se utilizan para comunicarse con otros dispositivos en el mismo enlace local.
Unicast global Las direcciones unicast globales son similares a las direcciones IPv4 públicas.
La segunda regla que permite reducir la notación de direcciones IPv6 es que los dos puntos dobles (::) pueden reemplazar cualquier cadena única y contigua de uno o más segmentos de 16 bits (hextetos) compuestos solo por ceros.
Expansiones posibles de direcciones comprimidas ambiguas: •2001:0DB8::ABCD:0000:0000:1234 •2001:0DB8::ABCD:0000:0000:0000:1234 •2001:0DB8:0000:ABCD::1234 •2001:0DB8:0000:0000:ABCD::1234
Dirección incorrecta: •2001:0DB8::ABCD::1234
La primera regla que permite reducir la notación de direcciones IPv6 es que se puede omitir cualquier 0 (cero) inicial en cualquier sección de 16 bits o hexteto. Por ejemplo: •01AB puede representarse como 1AB. •09F0 puede representarse como 9F0. •0A00 puede representarse como A00. •00AB puede representarse como AB. Esta regla solo es válida para los ceros iniciales, y NO para los ceros finales; de lo contrario, la dirección sería ambigua.
Las direcciones IPv6 tienen una longitud de 128 bits y se escriben como una cadena de valores hexadecimales. Cuatro bits se representan mediante un único dígito hexadecimal, con un total de 32 valores hexadecimales.
A diferencia de las direcciones IPv4, que se expresan en notación decimal punteada, las direcciones IPv6 se representan mediante valores hexadecimales.
Conversiones hexadecimales Las conversiones numéricas entre valores decimales y hexadecimales son simples, pero no siempre es conveniente dividir o multiplicar por 16. Con la práctica, es posible reconocer los patrones de bits binarios que coinciden con los valores decimales y hexadecimales.
Representación de valores hexadecimales Por lo general, los valores hexadecimales se representan en forma de texto mediante el valor precedido por 0x (por ejemplo, 0x73) o un subíndice 16. Con menor frecuencia, pueden estar seguidos de una H, por ejemplo, 73H.
Comprensión de los bytes Dado que 8 bits (un byte) es una agrupación binaria común, los binarios 00000000 hasta 11111111 pueden representarse en valores hexadecimales como el intervalo 00 a FF. Se pueden mostrar los ceros iniciales para completar la representación de 8 bits. Por ejemplo, el valor binario 0000 1010 se muestra en valor hexadecimal como 0A.
Numeración hexadecimal El método hexadecimal ("Hex") es una manera conveniente de representar valores binarios. Así como el sistema de numeración decimal es un sistema de base diez y el binario es un sistema de base dos, el sistema hexadecimal es un sistema de base dieciséis. El sistema de numeración de base 16 utiliza los números del 0 al 9 y las letras de la A a la F .
El IETF creó diversos protocolos y herramientas para ayudar a los administradores de red a migrar las redes a IPv6. Las técnicas de migración pueden dividirse en tres categorías:
Traducción: La traducción de direcciones de red 64 (NAT64) permite que los dispositivos con IPv6 habilitado se comuniquen con dispositivos con IPv4 habilitado mediante una técnica de traducción similar a la NAT para IPv4. Un paquete IPv6 se traduce en un paquete IPV4, y viceversa.
Tunneling: es un método para transportar paquetes IPv6 a través de redes IPv4. El paquete IPv6 se encapsula dentro de un paquete IPV4, de manera similar a lo que sucede con otros tipos de datos.
Dual-stack: La técnica dual-stack permite que IPv4 e IPv6 coexistan en la misma red. Los dispositivos dual-stack ejecutan stacks de protocolos IPv4 e IPv6 de manera simultánea.
IPv6 está diseñado para ser el sucesor de IPv4. IPv6 tiene un mayor espacio de direcciones de 128 bits, lo que proporciona 340 sextillones de direcciones. (Eso es el número 340 seguido de 36 ceros). Sin embargo, IPv6 es mucho más que una mera dirección más extensa.
Internet de las cosas En la actualidad, Internet es significativamente distinta de como era en las últimas décadas. Hoy en día, Internet es más que correo electrónico, páginas Web y transferencia de archivos entre PC. Internet evoluciona y se está convirtiendo en una Internet de las cosas. Los dispositivos que acceden a Internet ya no serán solamente PC, tablet PC y smartphones.
Necesidad de utilizar IPv6 El agotamiento del espacio de direcciones IPv4 fue el factor que motivó la migración a IPv6. Debido al aumento de la conexión a Internet en África, Asia y otras áreas del mundo, las direcciones IPv4 ya no son suficientes para admitir este crecimiento.
Para que una compañía u organización tenga hosts de red, como servidores Web, a los que se pueda acceder desde Internet, dicha organización debe tener un bloque de direcciones públicas asignado.
Niveles del ISP Los ISP se designan mediante una jerarquía basada en su nivel de conectividad al backbone de Internet. Cada nivel inferior obtiene conectividad al backbone por medio de la conexión a un ISP de nivel superior.
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 de Internet (ISP).
Proveedores de servicios de Internet (ISP) Los RIR se encargan de asignar direcciones IP a los proveedores de servicios de Internet (ISP). La mayoría de las compañías u organizaciones obtiene sus bloques de direcciones IPv4 de un ISP. Un ISP generalmente suministrará una pequeña cantidad de direcciones IPv4 utilizables (6 ó 14) a sus clientes como parte de los servicios. Se pueden obtener bloques mayores de direcciones de acuerdo con la justificación de las necesidades y con un costo adicional por el servicio.
Las direcciones IPv6 se pueden obtener del ISP o, en algunos casos, directamente del RIR.
IANA y RIR La Internet Assigned Numbers Authority (IANA) (http://www.iana.org) administra la asignación de direcciones IPv4 e IPv6.
Los principales registros son: •AfriNIC (African Network Information Centre), región África http://www.afrinic.net •APNIC (Asia Pacific Network Information Centre), región Asia/Pacífico http://www.apnic.net •ARIN (American Registry for Internet Numbers), región América del Norte http://www.arin.net •LACNIC (Regional Latin-American and Caribbean IP Address Registry), América Latina y algunas islas del Caribe http://www.lacnic.net •RIPE NCC (Reseaux IP Europeans), Europa, Medio Oriente y Asia Central http://www.ripe.net
Históricamente, RFC1700, Assigned Numbers (Números asignados), agrupaba rangos unicast en tamaños específicos llamados “direcciones de clase A, de clase B y de clase C”.
Bloques de clase C El espacio de direcciones de clase C era la clase de direcciones antiguas más comúnmente disponible. Este espacio de direcciones tenía el propósito de proporcionar direcciones para redes pequeñas con un máximo de 254 hosts. Los bloques de direcciones de clase C utilizaban el prefijo /24.
Bloques de clase B El espacio de direcciones de clase B fue diseñado para admitir las necesidades de redes de tamaño moderado a grande con hasta aproximadamente 65 000 hosts. Una dirección IP de clase B usaba los dos octetos de orden superior para indicar la dirección de red. Los dos octetos restantes especificaban las direcciones host.
Bloques de clase A Se diseñó un bloque de direcciones de clase A para admitir redes extremadamente grandes con más de 16 millones de direcciones host. Las direcciones IPv4 de clase A usaban un prefijo /8 fijo, donde el primer octeto indicaba la dirección de red. Los tres octetos restantes se usaban para las direcciones host.
Existen determinadas direcciones que no pueden asignarse a los hosts. También hay direcciones especiales que pueden asignarse a los hosts, pero con restricciones respecto de la forma en que dichos hosts pueden interactuar dentro de la red.
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 investigación o experimentación, y no se pueden utilizar en una red IPv4.
Direcciones TEST-NET El bloque de direcciones que va de 192.0.2.0 a 192.0.2.255 (192.0.2.0/24) se reserva para fines de enseñanza y aprendizaje. Estas direcciones pueden usarse en ejemplos de documentación y redes. A diferencia de las direcciones experimentales, los dispositivos de red aceptarán estas direcciones en su configuración.
Direcciones link-local Las direcciones IPv4 del bloque de direcciones que va de 169.254.0.0 a 169.254.255.255 (169.254.0.0/16) se designan como direcciones link-local. El sistema operativo puede asignar automáticamente estas direcciones al host local en entornos donde no se dispone de una configuración IP. Se pueden utilizar en una red punto a punto pequeña o para un host que no pudo obtener una dirección de un servidor de DHCP automáticamente.
Loopback Una de estas direcciones reservadas es la dirección de loopback IPv4 127.0.0.1. La dirección de loopback es una dirección especial que los hosts utilizan para dirigir el tráfico hacia ellos mismos. La dirección de loopback crea un método de acceso directo para las aplicaciones y servicios TCP/IP que se ejecutan en el mismo dispositivo para comunicarse entre sí
Direcciones de red y de broadcast Como se explicó anteriormente, no es posible asignar la primera ni la última dirección a hosts dentro de cada red. Éstas son, respectivamente, la dirección de red y la dirección de broadcast.
Aunque la mayoría de las direcciones IPv4 de host son direcciones públicas designadas para uso en redes a las que se accede desde Internet, existen bloques de direcciones que se utilizan en redes que requieren o no acceso limitado a Internet. Estas direcciones se denominan direcciones privadas.
Direcciones públicas La amplia mayoría de las direcciones en el rango de host unicast IPv4 son direcciones públicas. Estas direcciones están diseñadas para ser utilizadas en los hosts de acceso público desde Internet. Aun dentro de estos bloques de direcciones IPv4, existen muchas direcciones designadas para otros fines específicos.
Direcciones privadas Los bloques de direcciones privadas son: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0/8) 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0/12) 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0/16) Las direcciones privadas se definen en RFC 1918, Asignación de direcciones para redes de Internet privadas, y en ocasiones se hace referencia a ellas como direcciones RFC 1918.
Transmisión de multicast La transmisión de multicast está diseñada para conservar el ancho de banda de las redes IPv4. Reduce el tráfico al permitir que un host envíe un único paquete a un conjunto seleccionado de hosts que forman parte de un grupo multicast suscrito. Algunos ejemplos de transmisión de multicast son: •Transmisiones de video y de audio •Intercambio de información de enrutamiento por medio de protocolos de enrutamiento •Distribución de software •Juegos remotos
Clientes multicast Los hosts que reciben datos multicast específicos se denominan “clientes multicast”. Los clientes multicast utilizan servicios solicitados por un programa cliente para subscribirse al grupo multicast. Cada grupo multicast está representado por una sola dirección IPv4 de destino multicast. Cuando un host IPv4 se suscribe a un grupo multicast, el host procesa paquetes dirigidos a esta dirección multicast y paquetes dirigidos a su dirección unicast asignada exclusivamente.
Transmisión de broadcast El tráfico de broadcast se utiliza para enviar paquetes a todos los hosts en la red usando la dirección de broadcast para la red. Para broadcast, el paquete contiene una dirección IP de destino con todos unos (1) en la porción de host. Algunos ejemplos para utilizar una transmisión de broadcast son: •Asignar direcciones de capa superior a direcciones de capa inferior •Solicitar una dirección •A diferencia de unicast, donde los paquetes pueden ser enrutados por toda la internetwork, los paquetes de broadcast normalmente se restringen a la red local. Esta restricción depende de la configuración del router del gateway y del tipo de broadcast. Existen dos tipos de broadcasts: broadcast dirigido y broadcast limitado.
Broadcast limitado El broadcast limitado se usa para la comunicación que está limitada a los hosts en la red local. Estos paquetes siempre utilizan la dirección IPv4 de destino 255.255.255.255. Los routers no reenvían broadcasts limitados. Por esta razón, también se hace referencia a una red IPv4 como 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 transmitiría a todos los hosts en su red utilizando un paquete con una dirección de destino 255.255.255.255.
Broadcast dirigido Un broadcast dirigido se envía a todos los hosts de una red específica. Este tipo de broadcast es útil para enviar un broadcast a todos los hosts 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, la dirección de destino del paquete sería 172.16.4.255. Aunque los routers no reenvían broadcasts dirigidos de manera predeterminada, se les puede configurar para que lo hagan.
Tráfico Unicast La comunicación unicast se usa para la comunicación 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 dirección de destino y pueden enrutarse a través de una internetwork. En una red IPv4, la dirección unicast aplicada a un dispositivo final se denomina “dirección de host”. En la comunicación unicast, las direcciones asignadas a dos dispositivos finales se usan como las direcciones IPv4 de origen y de destino.
El DHCP permite la asignación automática de información de direccionamiento, como una dirección IP, una máscara de subred, un gateway predeterminado y otra información de configuración. La configuración del servidor de DHCP requiere que se utilice un bloque de direcciones, denominado “conjunto de direcciones”, para la asignación a los clientes DHCP en una red. Las direcciones asignadas a este conjunto deben planificarse de modo que excluyan cualquier dirección estática que utilicen otros dispositivos. Otro beneficio de DHCP es que no se asigna de manera permanente una dirección a un host, sino que sólo se la "alquila" durante un tiempo.
Asignación dinámica En las redes locales, es habitual que la población de usuarios cambie frecuentemente. Se agregan nuevos usuarios con computadoras portátiles, y esos usuarios requieren una conexión. Esto se realiza mediante un protocolo conocido como Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP).
Asignación estática Con una asignación estática, el administrador de red debe configurar manualmente la información de red para un host. Si los hosts normalmente acceden a un servidor en una dirección IP en particular, esto provocaría problemas si se cambiara esa dirección. Además, la asignación estática de información de direccionamiento puede proporcionar un mayor control de los recursos de red.
Algunos ejemplos de transmisión de multicast son: •Transmisiones de video y de audio •Intercambio de información de enrutamiento por medio de protocolos de enrutamiento •Distribución de software •Juegos remotos
Direcciones para dispositivos de usuario En la mayoría de las redes de datos, la mayor población de hosts incluye dispositivos finales, como PC, tablet PC, smartphones, impresoras y teléfonos IP. Debido a que esta población representa la mayor cantidad de dispositivos en una red, debe asignarse la mayor cantidad de direcciones a estos hosts.
Debido a que todos los bits de la máscara de subred que representan bits de host son 0, la porción de host de la dirección de red resultante está formada por todos 0. Recuerde que una dirección IPv4 con todos 0 en la porción de host representa la dirección de red. Asimismo, todos los bits de la máscara de subred que indican la porción de red son 1. Cuando se aplica la lógica AND a cada uno de estos 1 con el bit correspondiente de la dirección, los bits resultantes son idénticos a los bits de la dirección original.
Si se aplica la lógica AND a cualquier bit de la dirección con valor de bit de 1 de la máscara de subred, da como resultado el valor de bit original de la dirección. Entonces, un 0 (de la dirección IPv4) AND 1 (de la máscara de subred) es 0. Un 1 (de la dirección IPv4) AND 1 (de la máscara de subred) es 1. Por lo tanto, el resultado de la aplicación de AND con un 0 en cualquier caso es 0. Estas propiedades de la operación AND se utilizan con la máscara de subred para “enmascarar” los bits de host de una dirección IPv4. Se aplica la lógica AND a cada bit de la dirección con el bit de máscara de subred correspondiente.
La operación AND AND es una de las tres operaciones binarias básicas que se utilizan en la lógica digital. Las otras dos son OR y NOT. Mientras que las tres se usan en redes de datos, AND se usa para determinar la dirección de red. Por lo tanto, sólo se tratará aquí la lógica AND. La lógica AND es la comparación de dos bits que produce los siguientes resultados: 1 AND 1 = 1 0 AND 1 = 0 0 AND 0 = 0 1 AND 0 = 0 Se aplica la lógica AND a la dirección de host IPv4, bit a bit, con su máscara de subred, para determinar la dirección de red a la cual se asocia el host. Cuando se aplica esta lógica AND bit a bit entre la dirección y la máscara de subred, el resultado que se produce es la dirección de red.
Última dirección de host La porción de host de la última dirección de host contiene todos bits 1, con un bit 0 que representa el bit de orden más bajo o el bit que está más a la derecha. Esta dirección es siempre una menos que la dirección de broadcast.
Primera dirección de host Como se observa en la figura 1, la porción de host de la primera dirección de host contiene todos bits 0 con un bit 1 que representa el bit de orden más bajo o el bit que está más a la derecha. Esta dirección es siempre un número mayor que la dirección de red.
Dirección de broadcast La dirección de broadcast IPv4 es una dirección especial para cada red que permite la comunicación a todos los host en esa red. Para enviar datos a todos los hosts en una red a la vez, un host puede enviar un único paquete dirigido a la dirección de broadcast de la red, y cada host en la red que recibe este paquete procesa su contenido. La dirección de broadcast utiliza la dirección más alta en el rango de la red. Ésta es la dirección en la cual los bits de la porción de host son todos 1. Todos 1 en un octeto en forma binaria es igual al número 255 en forma decimal.
Dirección de host Cada dispositivo final requiere una dirección única para comunicarse en la red. En direcciones IPv4, los valores entre la dirección de red y la dirección de broadcast se pueden asignar a los dispositivos finales en una red.
Dirección de red La dirección de red es una manera estándar de hacer referencia a una red. Al referirse a la dirección de red, también es posible utilizar la máscara de subred o la duración de prefijo. Por ejemplo, la red que se muestra en la figura 1 podría indicarse como la red 10.1.1.0, la red 10.1.1.0 255.255.255.0 o la red 10.1.1.0/24. Todos los hosts en la red 10.1.1.0/24 tendrán los mismos bits de porción de red.
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 un número de prefijo diferente cambia el rango de host y la dirección de broadcast para cada red.
Prefijos de red La duración de prefijo es otra forma de expresar la máscara de subred. La duración de prefijo es la cantidad de bits establecidos en 1 en la máscara de subred. Se escribe en “notación con barras”, una “/” seguida de la cantidad de bits establecidos en 1. Por ejemplo, si la máscara de subred es 255.255.255.0, hay 24 bits establecidos en 1 en la versión binaria de la máscara de subred, de modo que la duración de prefijo es 24 bits o /24. El prefijo y la máscara de subred son diferentes formas de representar lo mismo, la porción de red de una dirección.
Cuando se configura un host IP, se asigna una máscara de subred junto con una dirección IP. Como sucede con la dirección IP, la máscara de subred tiene una longitud de 32 bits. La máscara de subred identifica qué parte de la dirección IP corresponde a la red y cuál al host. La máscara de subred se compara con la dirección IP, de izquierda a derecha, bit por bit. Los 1 en la máscara de subred representan la porción de red, los 0 representan la porción de host.
Los bits dentro de la porción de red de la dirección deben ser idénticos para todos los dispositivos que residen en la misma red. Los bits dentro de la porción de host de la dirección deben ser únicos para identificar un host específico dentro de una red. Independientemente de si los números decimales entre dos direcciones IPv4 coinciden, si dos hosts tienen el mismo patrón de bits en la porción de red especificada del stream de 32 bits, esos dos hosts residen en la misma red.
Empezaremos determinando si el número decimal es igual a o mayor que nuestro valor decimal más grande representado por el bit más significativo. En la posición más alta, se determina si el número de octeto es igual o superior a 128. Si el número de octeto es inferior a 128, se coloca un 0 en la posición de bit para el valor decimal 128 y se avanza a la posición de bit para el valor decimal 64. Si el número de octeto en la posición de bit para el valor decimal 128 es mayor o igual que 128, se coloca un 1 en la posición de bit para el valor decimal 128 y se resta 128 del número de octeto que se está convirtiendo. A continuación, comparamos el resto de esta operación con el siguiente valor más pequeño, 64. Continuamos este proceso para todas las posiciones de bits restantes.
Cada octeto está compuesto por 8 bits y cada bit tiene un valor, 0 o 1. Los cuatro grupos de 8 bits tienen el mismo conjunto de valores válidos en el rango de 0 a 255 inclusive. El valor de cada ubicación de bits, de derecha a izquierda, es 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128.
En IPv4, las direcciones son números binarios de 32 bits. Para facilitar el uso por parte de las personas, los patrones binarios que representan direcciones IPv4 se expresan en formato decimal punteado. Esto primero se logra separando cada byte (8 bits) del patrón binario de 32 bits, llamado “octeto”, con un punto.
En el sistema de numeración binaria la raíz es 2. Por lo tanto, cada posición representa aumentos en potencias de 2. En números binarios de 8 bits, las posiciones representan estas cantidades: 2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0 128 64 32 16 8 4 2 1 El sistema de numeración de base 2 solo tiene dos dígitos: 0 y 1.
La Dirección Binaria
11000000 10101000 00001010 00001010 se expresa como decimal punteada de la siguiente manera: 192.168.10.10
En el sistema binario, se utiliza una raíz de 2. Los términos “raíz” y “base” se pueden utilizar de manera indistinta. Más específicamente, el valor que un dígito representa es el valor multiplicado por la potencia de la base o raíz representado por la posición que el dígito ocupa. Algunos ejemplo ayudarán a aclarar cómo funciona este sistema.
Significa que un dígito representa diferentes valores según la posición que ocupa.
Rn la capa de red, los paquetes incluyen esta información de identificación única para los sistemas de origen y de destino. Por lo tanto, en una red IPv4, cada paquete incluye una dirección de origen de 32 bits y una dirección de destino de 32 bits en el encabezado de capa 3.
La PC traduce cada letra a una serie de dígitos binarios para su almacenamiento y transporte. Para traducir esas letras, la PC utiliza el Código Estadounidense Estándar para el Intercambio de Información (ASCII).
La notación binaria es una representación de la información mediante unos y ceros solamente. Las PC se comunican mediante datos binarios.
