1.3.- Establece el direccionamiento de la red, mediante la mascara de direcciones o la longitud de prefijo y de acuerdo con el proyecto de instalación para determinar la cantidad de subredes y hosts de una red.

* CONTENIDOS:

• A) DESCRIPCIÓN DE LA RED IPv4.
• B) DESCRIPCIÓN DE LA IPv4.
• C) ASIGNACIÓN DE DIRECCIONES.

A) DESCRIPCIÓN DE LA RED IPv4.

• ESTRUCTURA DE UNA DIRECCIÓN IP.

La dirección IP lógica de 32 bits tiene una composición que consta de dos partes. La primera parte identifica la red, y la segunda parte identifica un host en esa red. En una dirección IP, ambas partes son necesarias.

Por ejemplo: si un host tiene la dirección IP 192.168.18.57, los primeros tres octetos (192.168.18) identifican la porción de red de la dirección, y el último octeto (57) identifica el host. Esto se conoce como direccionamiento jerárquico, debido a que la porción de red indica la red donde esta ubicado el host. Los routers sólo necesitan saber cómo llegar a cada red, sin tener que saber la ubicación de cada host individual.

• CLASES DE DIRECCIONES.

Existen 5 tipos de clases de IP, más ciertas direcciones especiales:

Red por defecto (default) - La dirección IP de 0.0.0.0 se utiliza para la red por defecto.

Clase A - Esta clase es para las redes muy grandes, tales como las de una gran compañía internacional. Del IP con un primer octeto a partir de 1 al 126 son parte de esta clase. Los otros tres octetos son usados para identificar cada anfitrión. Esto significa que hay 126 redes de la clase A con 16,777,214 (2^24 -2) posibles anfitriones para un total de 2,147,483,648 (2^31) direcciones únicas del IP. Las redes de la clase A totalizan la mitad de las direcciones disponibles totales del IP.

Clase B - La clase B se utiliza para las redes de tamaño mediano. Un buen ejemplo es un campus grande de la universidad. Las direcciones del IP con un primer octeto a partir del 128 al 191 son parte de esta clase. Las direcciones de la clase B también incluyen el segundo octeto como parte del identificador neto. Utilizan a los otros dos octetos para identificar cada anfitrión (host). Esto significa que hay 16,384 (2^14) redes de la clase B con 65,534 (2^16 -2) anfitriones posibles cada uno para un total de 1,073,741,824 (2^30) direcciones únicas del IP. Las redes de la clase B totalizan un cuarto de las direcciones disponibles totales del IP y tienen un primer bit con valor de 1 y un segundo bit con valor de 0 en el primer octeto.

Clase C - Las direcciones de la clase C se utilizan comúnmente para los negocios pequeños a mediados de tamaño. Las direcciones del IP con un primer octeto a partir del 192 al 223 son parte de esta clase. Las direcciones de la clase C también incluyen a segundos y terceros octetos como parte del identificador neto. Utilizan al último octeto para identificar cada anfitrión. Esto significa que hay 2,097,152 (2^21) redes de la clase C con 254 (2^8 -2) anfitriones posibles cada uno para un total de 536,870,912 (2^29) direcciones únicas del IP. Las redes de la clase C totalizan un octavo de las direcciones disponibles totales del IP. 

Clase D - Utilizado para los multicast, la clase D es levemente diferente de las primeras tres clases. Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1, tercer bit con valor de 1 y cuarto bit con valor de 0. Los otros 28 bits se utilizan para identificar el grupo de computadoras al que el mensaje del multicast está dirigido. La clase D totaliza 1/16ava (268,435,456 o 2^28) de las direcciones disponibles del IP.

Clase E - La clase E se utiliza para propósitos experimentales solamente. Como la clase D, es diferente de las primeras tres clases. Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1, tercer bit con valor de 1 y cuarto bit con valor de 1. Los otros 28 bits se utilizan para identificar el grupo de computadoras que el mensaje del multicast está dirigido. La clase E totaliza 1/16ava (268,435,456 o 2^28) de las direcciones disponibles del IP.

• RANGO DE DIRECCIONES IPv4 RESERVADAS. 

Rangos

Clase	Rango	Redes	Redes	Host	Subred
A	1.0.0.1	126.255.255.254	126	2^24=16777214	255.0.0.0
B	128.0.0.1	191.255.255.254	16384	2^8 - 2^16=de 256 a 65534	255.255.0.0
C	192.0.0.1	223.255.255.254	2.097.152	2^1 - 2^8=de 2 a 256	255.255.255.0
D	224.0.0.1	239.255.255.254
E	240.0.0.1	255.255.255.254

• DIRECCIONES IPv4 PUBLICAS Y PRIVADAS. 

Direcciones IP públicas

Estas direcciones son asignadas por InterNIC, asegurando que no existan direcciones iguales asignadas a distintas máquinas. Se asignan haciendo uso de identificadores de red de clases o bloques CIDR. Mediante este sistema se asegura que se puedan programar rutas a través de Internet para comunicar los distintos equipos conectados a la red.

Tras una asignación de bloques IP a una organización, esta asignación queda registrada en los routers que forman parte de Internet mediante los parámetros de identificador de red y mascara de subred que definen las rutas en la red.

En el caso de usar direcciones ya asignadas a otra organización en una red que forma parte de Internet, los paquetes no serán entregados correctamente a las direcciones ilegales creadas en la red. Esto es debido a que ya existen rutas hacia los routers de la organización que tienen asignadas dichas direcciones, evitando la entrega a las nuevas direcciones duplicadas.

Direcciones IP privadas

La asignación de una dirección pública a cada ordenador que requiere acceso a la red supone una demanda de direcciones demasiado alta como para ser gestionada de forma eficiente. Por ello se contempla dentro del diseño de la red máquinas que no requieren una conexión directa a Internet. Estas máquinas sin conexión directa típicamente hacen uso de puertas de enlaces y servidores proxy para acceder a los servicios que requieren de Internet. Por tanto es posible diseñar en estos casos una estructura de red que haga uso de direcciones IP públicas para los enrutadores, proxies, firewalls, puertas de enlace, NAT, etc.)

Existen tres bloques principales de direcciones IP privadas definidas en el RFC 1918.

• 10.0.0.0 (prefijo 10/8): los rangos válidos para este bloque serían 10.0.0.0 hasta 10.255.255.255. Siendo un identificador de red de clase A que permite hacer uso de hasta 24 bits de dirección.
• 172.16.0.0 (prefijo 172.16/12): los rangos válidos para este bloque serían 172.16.0.0 hasta 172.31.255.255. Formado por 16 bloques de clase B que permite hacer uso de hasta 20 bits de dirección.
• 192.168.0.0 (prefijo192.168/16): los rangos válidos para este bloque serían 192.168.0.0 hasta 192.168.255.255. Formado por 256 bloques de clase C que permite hacer uso de hasta 16 bits de dirección.

B) DESCRIPCIÓN DE LA IPv6.

• ESTRUCTURA DE UNA DIRECCIÓN IPv6.

Una Dirección de Internet Protocol Versión 6 (Dirección IPv6) es una etiqueta numérica usada para identificar un interfaz de red (elemento de comunicación/conexión) de un ordenador o nodo de red participando en una red IPv6.

Las direcciones IP se usan para identificar de manera única una interfaz de red de un Host, localizarlo en la red y de ese modo encaminar paquetes IP entre hosts. Con este objetivo, las direcciones IP aparecen en campos de la cabecera IP indicando el origen y destino del paquete.

IPv6 es el sucesor del primer protocolo de direccionamiento de Internet, Internet Protocol versión 4 (IPv4). A diferencia de IPv4, que utiliza una dirección IP de 32 bits, las direcciones IPv6 tienen un tamaño de 128 bits. Por lo tanto, IPv6 tiene un espacio de direcciones mucho más amplio que IPv4.

• VENTAJAS DE UNA IPv6 FRENTE A IPv4.

Mayor cantidad de direcciones. 

 La cantidad de direcciones IPv6 es tan alta que podrían asignarse 670 mil billones de direcciones por cada milímetro cuadrado de la superficie de La Tierra. Así, cada persona podrá tener direcciones propias para sus dispositivos. 

Seguridad incorporada. 

 IPv6 incluye seguridad en sus especificaciones como son la encriptación de la información y la autentificación del remitente de dicha información. 

Aplicaciones multimedia. 

 IPv6 permite el uso de jumbogramas, paquetes de datos de mayor tamaño (hasta 64 bits) 

Para dar mejor soporte a tráfico en tiempo real (ej. videoconferencia), IPv6 incluye etiquetado de flujos en sus especificaciones. Con este mecanismo los encaminadores o routers pueden reconocer a qué flujo extremo a extremo pertenecen los paquetes que se transmiten. 

Plug and Play. 

 IPv6 incluye en su estándar el mecanismo "plug and play", lo cual facilita a los usuarios la conexión de sus equipos a la red. La configuración se realiza automáticamente. Esto permite que al conectar una máquina a una red IPv6, se le asigne automáticamente una (ó varias) direcciones IPv6. 

Movilidad 

 IPv6 incluye mecanismos de movilidad más eficientes y robustos lo cual beneficiará no sólo a los usuarios de telefonía y dispositivos móviles, sino también (por ejemplo) tener buenas conexiones a internet durante los vuelos de avión. 

Extensibilidad 

 IPv6 ha sido diseñado para ser extensible y ofrece soporte optimizado para nuevas opciones y agregados, permitiendo introducir mejoras en el futuro. 

Un caso práctico  

Rastreo de equipajes: 

La empresa Samsonite ya está colocando chips en sus maletas que permiten que sus pasajeros rastreen su equipaje en los aeropuertos.

C) ASIGNACIÓN DE DIRECCIONES.

• PLANIFICACIÓN DE DIRECCIONAMIENTO DE RED.

1. Los administradores de red no deben seleccionar de forma aleatoria las direcciones utilizadas en sus redes. 
2. La asignación de estas direcciones dentro de las redes debería ser planificada y documentada a fin de:

– Evitar duplicación de direcciones: Como se sabe, cada host en una interwork debe tener una dirección única.

– Proveer y controlar el acceso: El acceso a estos recursos puede ser controlado por la dirección de la Capa 3. Si las direcciones para estos recursos no son planificadas y documentadas, no es posible controlar fácilmente la seguridad y accesibilidad de los dispositivos.

– Monitorear seguridad y rendimiento: Como parte del proceso de monitoreo,se examina el tráfico de la red mediante la búsqueda de direcciones que generan o reciben demasiados paquetes. Con una planificación y documentación correctas del direccionamiento de red, es posible identificar el dispositivo de la red que tiene una dirección problemática.

• DIRECCIONAMIENTO ESTÁTICO O DINÁMICO PARA DISPOSITIVOS DE USUARIO FINAL.

Asignación estática de direcciones

1. Con una asignación estática, el administrador de red debe configurar 
   manualmente la información de red para un host, como se muestra en la figura. 

   Como mínimo, esto implica ingresar la dirección IP del host, la máscara de 

   subred y el gateway por defecto. 
2. Las direcciones estáticas tienen algunas ventajas en comparación con las 
   direcciones dinámicas. Por ejemplo, resultan útiles para impresoras, servidores y 

   otros dispositivos de red que deben ser accesibles a los clientes de la red. 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. Sin embargo, puede llevar mucho tiempo ingresar 

   la información en cada host.

Asignación dinámica de direcciones

1. Debido a los desafíos asociados con la administración de direcciones estáticas, los dispositivos de usuarios finales a menudo poseen direcciones dinámicamente asignadas, utilizando el Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP).
2. El DHCP permite la asignación automática de información de direccionamiento como la dirección IP, la máscara de subred, el gateway por defecto y otra información de configuración. La configuración del sevidor DHCP requiere que un bloque de direcciones, llamado conjunto de direcciones, sea definido para ser asignado a los clientes DHCP en una red. Las direcciones asignadas a este pool deben ser planificadas de manera que se excluyan las direcciones utilizadas para otros tipos de dispositivos. 
3. DHCP es generalmente el método preferido para asignar direcciones IP a los hosts de grandes redes, dado que reduce la carga para al personal de soporte de la red y prácticamente elimina los errores de entrada. 
4. 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. Si el host se apaga o se desconecta de la red, la dirección regresa al pool para volver a utilizarse. Esta función es muy útil para los usuarios móviles que entran y salen de la red.