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Ipv6 introduccion

  1. 1. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias Computacionales INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY Laboratorio de Redes 2 Práctica 1 – Introducción a IPv6Autor: Ing. Raúl Armando Fuentes SamaniegoDuración aproximada: 2 horasObjetivo:Introducir al alumno al concepto del protocolo IPv6, de tal modo al final el mismo alumno sea capaz deidentificar las razones por las cuales se desea emigrar a este protocolo y a la vez de identificar todas suspropiedades como protocolo de red.RequerimientosPara el desarrollo de la práctica se requiere lo siguiente:  Computadores con Cisco Packet Tracer instalado (Preferentemente versión 5.3 o superior)  El archivo ConfiguracionBasicaIPv6.pkz y LabI-Pv4_Nat.pkz deben de ser proveídos a los alumnos por el instructor.Practica1 - Introducción al “protocol suite” TCP/IPComo posiblemente recordaran de los laboratorios de Redes 1, se manejan los conceptos de protocolospara hacer referencia a una serie de reglas a seguir para lograr un objetivo en particular. Dichosprotocolos tienden a ser muy específicos y varios pueden ir de la mano y cuando esto ocurre, laagrupación de estos protocolos es lo que se denomina “Protocol suite” (conjuntos de protocolos paraconseguir un servicio en particular unificado).A continuación, mencione por lo menos dos “protocol suite” relacionados a telecomunicaciones 1. ____________________________________ 2. ____________________________________El conjunto de redes públicas y privadas denominadas Internet funciona bajo un cierto “protocol suite” ,el cual por lo mismo es un modelo de protocolo y no un modelo de referencia. Dicho protocolo estavisto en diferentes capas, en este caso 4 capas en particulares.Al igual que durante el transcurso del laboratorio de Redes 1, el modelo de protocolo que rige Internetse verá siempre analizado ante un modelo de referencia de 7 capas, que permite facilitar la compresióndel funcionamiento de ambos protocolos.Ultima modificación: julio de 2012 Página 1
  2. 2. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias ComputacionalesComparación de los dos modelosA continuación le pedimos que llene la tabla. Deberá indicar las capas (Del modelo de referencia)equivalentes a las capas del modelo de protocolo. Además de mencionar por lo menos 2 protocolos queoperen en esa capa (Del modelo de protocolo). MODELO Protocolos especificos Referencia Protocolo Aplicación Transporte Red/Internet Interfaces de redA continuación responda verdadero o falso las siguientes afirmaciones, respecto al modelo de protocoloF V La capa Aplicación puede interactuar directamente con la capa Red.F V El tipo de protocolo utilizado en la capa “interfaces de red” impacta directamente en los demás protocolos.F V De la capa Red existen dispositivos capaces de hacer separación en dominio de broadcast.F V EL objetivo de la capa red es poder identificar de forma única a un dispositivo en toda la red (por ejemplo la red Internet)Ultima modificación: julio de 2012 Página 2
  3. 3. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias Computacionales2 - Inicios de IPv4El modelo TCP/IP fue creado durante los años 70 y se volvió el foco de revolución más importante afinales del siglo y milenio pasado y aún hoy sigue dando grandes cambiosOriginalmente, IPv4 fue creado en una clasificación de rutas y redes que hoy se denomina “Classful” elcual consistía en determinar el tipo de direcciones de acuerdo a los bits más altos de una dirección IP.Este diseño en general llego a identificar 5 clases distintas de direcciones IP las cuales se puedenapreciar en la siguiente tabla: Tabla 1 – Manejo de dirreciones IPv4 en “classful” Rango direcciones USO Direccionamiento Classful Clase A 0xxxxxxx. xxxxxxxx.xxxxxxxx. xxxxxxxx Direcciones de hosts 8 bits de red. Clase B 10xxxxxx. xxxxxxxx.xxxxxxxx. xxxxxxxx Direcciones de hosts 16 bits de redes Clase C 110xxxxx. xxxxxxxx.xxxxxxxx. xxxxxxxx Direcciones de hosts 24 bits de redes Clase D 1110xxxx. xxxxxxxx.xxxxxxxx. xxxxxxxx Direcciones reservadas para multicast Clase E 1111xxxx. xxxxxxxx.xxxxxxxx. xxxxxxxx Direcciones reservadas para uso experimentalEn base a esta tabla, responda las siguientes preguntas (No es necesario dar un número en decimal, sepueden quedar en potencias de dos): 1. ¿Cuántos hosts podría tener una red de clase A? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 2. ¿Cuántos hosts podría tener una red de clase C? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 3. ¿Cuántas redes de clase A existen con este esquema? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________Ultima modificación: julio de 2012 Página 3
  4. 4. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias Computacionales 4. ¿Cuántas redes de clase B existen con este esquema? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 5. ¿Cuántas redes de clase C existen con este esquema? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________Como podrás haber notado con esos resultados, existía un problema fuerte en el diseño original de IP, elcual se resintió cuando Internet empezó a tener auge en EUA a finales de los 80 y comienzo de los 90,las primeras compañías y universidades en acceder a internet de tamaño mediano o grande sequedaban con direcciones de clase A y como consecuencia las empresas medias y pequeñas sequedaban con clases C las cuales no siempre eran suficientes, una empresa mediana o una cadenapodría fácilmente superar las 200 direcciones de host, con lo cual una dirección tipo C no sería suficiente.Direcciones de red administradas por la ICAANPero, ¿y quién asigna las direcciones? El sistema para otorgar las direcciones (agrupadas en bloques) esjerárquico. Viene encabezado por la ICAAN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers )yesta a su vez delega esa capacidad a entidades regionales, dichas entidades tienden a estar ligadas a lasinstituciones que originalmente introdujeron Internet a una región. En los primeros años tienden a ser lamisma las mismas entidades.Aunque es la ICAAN la responsable de manejar la distribución de las direcciones, tanto de IPv4 como deIPv6, es la ramificación IANA (Internet Assigned Numbers Authority ) quien realiza dicha función.En el caso de México, fue el ITESM quien introdujo al país al mundo virtual en el año de 1989; Por lotanto, el ITESM era en un principio el encargado de administrar los dominios de todas lasorganizaciones en este país. Lo cual se mantuvo hasta 1996 cuando se formaliza la existencia de NicMéxico, organización sin fines de lucro responsable de Administrar el código territorial MX. Durante losaños de transición NIC MX era parte del ITESM para después volverse una organización autónoma. Dichaempresa también es cofundadora de LACTLD (organización Latinoamérica encargada de laadministración de dominios en dicha región).El modelo jerárquico de la administración de Internet ha sufrido cambios desde sus inicios, como se dijopreviamente. En la actualidad es la ICAAN, por medio de IANA, quien encabeza el sistema y este delegafunciones en 5 ramas, una por cada región, la cual distribuye las ramificaciones a los siguientes niveles(Como NIC Mx) y estos finalmente pasan a los ISP (Internet Service Provideer).Ultima modificación: julio de 2012 Página 4
  5. 5. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias Computacionales Ilustración 1- Nivel jerarquico de IANA hasta ISP regionals.Evolución de “Classful” a “Classless” y tipos de direccionamientoComo se mencionaba, el sistema de distribución de redes se volvió incapaz de mantener el ritmo y en1993 se introdujo CIDR (Classless Inter Domain Rouitng) con lo cual, se dejaba de utilizar la clasificaciónde direcciones por clases o “classful” e introdujo un nuevo concepto: la sub-mascara de red o prefijo delongitud (Como se le refiere hoy en día).Con esta nueva clasificación, el internet (IPv4) llega a tener actualmente siguientes clasificaciones dedireccionesIP:Ultima modificación: julio de 2012 Página 5
  6. 6. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias Computacionales Tabla 2 – Clasificaciones de direcciones IP “classles”Tipo de dirección Dirección IP Prefijo Uso Ejemplo Default Route 0.0.0.0 8 Reservados para 0.0.0.0/0 establecer rutas por defectos. 10.0.0.0 8 Redes privadas (NAT de 10.150.200.255/8 172.16.0.0 12 por medio entre el host 172.20.30.1/12 Privada 192.168.0.0 16 y el ISP). No deben 192.168.1.1/16 aparecer nunca en Internet. 127.0.0.0 8 Intercomunican 127.0.0.1/8 Loopback procesos en un mismoDirecciones (Lógicas) host. de Host Link-local 169.254.0.0 16 IP temporales cuando 169.254.250.1/16 el host no obtiene una asignación de IP. TEST-NET 192.0.2.0 24 Direcciones de 192.0.2.24/24 propósito académico. Publicas 0.0.0.0 – 8-30 Toda las direcciones de 74.125.91.103 239.255.255.255 host que quedan son direcciones públicas, es decir aparecen tal por cual en Internet.Direcciones de Multicast 224.0.0.0- 4 Direcciones reservadas 224.0.0.1 239.255.255.255 para grupos Multicast. Usualmente no deben de salir de los dominios de una entidad.Direcciones experimentales 240.0.0.0 – 4 Reservadas para 255.255.255.255 investigaciónAdemás de esto, se desarrollaron las diferentes tipos de direcciones que una red necesita, las cuálesson unicast y broadcast junto a multicast.  Unicast – Es una dirección de host, en teoría única por cada dispositivo en la red. Solo el host atiende un paquete cuyo IP destino sea unicast.  Broadcast – Cuando se tiene una dirección de broadcast, todo los Hosts en la subred atienden el paquete. El broadcast puede ocasionar lo que se denomina “broadcast storm” que puede afectar la red hasta el punto de dejarla inoperable.  Multicast – Útil para manejar relaciones de uno a muchos, aunque también pueden propagarse por la red, solo los hosts que escuchan a ese grupo multicast responderán. Por lo tanto es menos dañino que un broadcast, además tiene control de propagación.Con lo visto anterior, conteste las siguientes preguntas:Ultima modificación: julio de 2012 Página 6
  7. 7. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias Computacionales¿Cuántas direcciones IP quedan disponibles para Internet? No es necesario que responda con unnúmero exacto, lo puede dejar en potencias de 2 ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ TIP: Recuerde, que la longitud de prefijo representa la porción/dirreción de red y que la porción de host son todo los hosts que pueden estar dentro de estas.Como ya se dijo, la introducción de CIDR vino a crear un nuevo tipo de direccionamiento denominado“classless”, pero también introdujo el concepto de VLSM (Longitud variable de submascara de red) conlo cual permitió asignar IP de forma eficiente, dándole a una institución solo un bloque necesario deacuerdo a su tamaño y sobre todo permitiendo el ruteo de paquetes de forma eficiente al poder resumirdirecciones de red en grande bloques.3 - Limitantes IPv4Rompimiento de paradigmasAunque IPv4 se volvió extremadamente eficiente sigue teniendo una gran limitante y es el hecho quesolo tiene 32 bits. Desde 1994 se ha visto la posibilidad de que las direcciones se viesen agotadas, nadamás que la creación de CIDR les dio un aire extra, además existe también el dispositivo denominado NAT(Network Address Translate), que se encarga de traducir IP privadas de IP públicas, pero viene a romperel paradigma principal de Internet que es que cada host tenga una dirección única. La siguienteilustración muestra un esquema de cómo se ve la red desde una empresa.Ultima modificación: julio de 2012 Página 7
  8. 8. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias Computacionales Ilustración 2- NAT en funcionamiento -En el sistema con NAT, el paradigma principal está roto. En la ilustración 2, las maquinas que seencuentran en la porción “privada” contienen una IP falsa. ES el dispositivo limítrofe de la red dondeestá el NAT que se encarga de crear una relación entre esta dirección privada y una real (o publica). Losnodos privados ven la dirección real de los nodos del otro lado del NAT. PERO estas direcciones puedenestar prestadas ya que los dispositivos pueden estar también detrás de sus propios NAT’s.Limitantes nativasAdemás, IPv4 tiene limitantes ante las nuevas necesidades, principalmente porque no estaban en lamesa al momento de concebir el protocolo. Un ejemplo es en la tecnología móvil ya que no es del todofactible poder hacer un cambio de dirección rápido y transparente cuando el usuario necesite cambiarde puntos de acceso debido a que el mismo usuario este en movimiento, algo que con la tecnologíamoderna ocurre con mayor frecuencia. .Además, la seguridad fue algo que no se consideró en los 70 y aunque existe IPsec este no es nativo enel mismo protocolo provocando un overhead a la hora de ser implementado.Agotamiento de direccionesFinalmente, en Febrero del 2011 IPv4 llego a su límite, el último bloque de direcciones IPv4 fueentregado asignado a las 5 organizaciones inmediatas a la ICAAN de tal forma ya no existen más bloques(no registrados) que entregar. Esto no significa que IPv4 colapsara solo que ya no crecerá. Puede darseun caso que compañías renuncien a sus porciones y hagan traspasos a otra compañías. La IANAestablece claramente los pasos para ejecutar dicho proceso pero esto ya no se acerca ni siquiera a unaposible solución a dicha limitante.Ultima modificación: julio de 2012 Página 8
  9. 9. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias ComputacionalesIlustración 3 – Espacios asignados por la IANA en junio del 2011. Se puede apreciar ya no hay espacios disponibles.NOTA: Se puede revisar el registro de asignación de bloques de IPv4 en la IANA en este sitio:http://www.iana.org/assignments/ipv4-address-space/ipv4-address-space.xmlEscenario 1: IPv4- NATPara la realización de este escenario se hará uso del programa de simulación Packet Tracer. Siga lasindicaciones del instructor para iniciar dicho programa.El escenario en cuestión se puede descargar del sitio del laboratorio y es el archivo de nombre “Lab1-IPv4_NAT.pka” el cual debe de corresponder a la misma topología mostrada a continuación:Ultima modificación: julio de 2012 Página 9
  10. 10. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias ComputacionalesPara este escenario existen dos AS con sus propias redes, uno es el AS1 que tiene la red 192.168.1.0/24bajo su control y el otro AS 2 posee la red 192.0.2.0/24. Ambos poseen servidores DHCP por lo tantotodo los dispositivos finales obtienen sus direcciones IPv4 de forma automáticaAdemás, AS1 no tiene implementado NAT mientras que AS2 sí lo tiene implementado (su red privada esla 172.16.0.0/24). Para esta práctica haremos uso de la función de simulación. Siga las indicaciones delinstructor.Paso 1: Identificación de los dispositivosObtenga la siguiente información respecto a los dispositivos en AS1Es importante aclarar que los dispositivos finales PC, XPERIA, XOOM, iMac, IPhone 4s e iPad 2 estaranapagados y/o tendrán sus interfaces inalámbricas desactivadas. Proceda a activarlos antes de continuar.Dirección IP de PC Genérica: ___________________Dirección IP de XOOM: ___________________Dirección IP de XPERIA: ___________________Estas direcciones, ¿son de origen dinámico o estático? ____________Dirección IP del Servidor DNS AS1: ___________________Dirección IP del Servidor DHCP AS1: ___________________Dirección IP del Servidor WEB AS1: ___________________Estas direcciones, son de origen dinámico o estático? ____________Obtenga la siguiente información respecto a los dispositivos en AS2Dirección IP de iMAC: ___________________Dirección IP de iPAD 2: ___________________Dirección IP de iPhone 4s ___________________Dirección IP del Servidor DHCP AS2: ___________________Dirección IP del Servidor WEB AS2: ___________________El servidor DNS de AS1 conoce dos nombres meramente: AS2.com 192.0.2.100 AS1.com 192.168.1.8Paso 2: Pruebas de conectividad dentro de los ASPara estos pasos habilite los eventos de simulación (los swithces estarán enviando paquetes, sobre todoal inicio cuando ARP deba de ser utilizado).Ultima modificación: julio de 2012 Página 10
  11. 11. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias ComputacionalesEjecute un ping de XOOM a XPERIA ¿Dio éxito? ____________Ejecute un ping de XOOM a su Gateway ¿Dio éxito? ____________Ejecute un ping de XPERIA a Servidor WEB AS1 ¿Dio éxito? ____________Ejecute un ping de XPERIA a Servidor WEB AS2 ¿Dio éxito? ____________Ejecute un ping de Servidor WEB a su gateway ¿Dio éxito? ____________Estas pruebas permiten verificar el ruteo interno de los paquetes, en este punto no se toman en cuentael funcionamiento de los Gateway al no ser necesarios. Si tiene duda puede visualizar los elementos desimulación para ver hasta dónde llegan los paquetes.Paso 3: Conectividad al servidor WEB de As2Para realizar una conexión desde PC a Servidor WEB de AS2 ¿Cuál IP de WEB debe emplear?__________________Abra el explorador de PC0 y utilice la dirección web “http://as2.com” para acceder al contenido de dichoservidor.Una vez lo descargue con éxito a continuación realice las siguientes pruebas:Ping de WEB-AS2 a XOOM ¿Tuvo éxito? _________Ping de WEB-AS2 a XPERIA ¿Tuvo éxito? _________Ping de WEB-AS2 a PC ¿Tuvo éxito? _________Se le aconseja que utilice la simulación para validar como están llegando los mensajes y en quémomento NAT interfiere.Paso 4: Destrucción de paradigmaRealice un ping de iMac a PC ¿Tuvo éxito? _________Utilice la dirección pública que tuvo iMac al llegar a PC – una vez más, esa información la puede obtenerde los paquetes simulados – y a continuación envié un ping a esa dirección desde PC0¿Qué ha ocurrido?____________________________________________________________________Lo que ha ocurrido es que mientras el Servidor WEB-AS2 tiene asignada una dirección estática de las IPsreales, las maquinas distintas (iMAC en este ejemplo) no tienen una relación uno-uno y en su lugar se lesasigna una dirección temporal mientras estas navegan por el exterior. Como resultado es imposiblecontactar a iMAC si esta previamente no ha iniciado una conversación. Este efecto en particular deNAT es la razón por la que se le considera una abominación el paradigma fundamental de Internet.Ultima modificación: julio de 2012 Página 11
  12. 12. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias Computacionales4- IPv6 IntroducciónComo se mencionaba al inicio el modelo de Referencia OSI también contuvo su propio modelo deprotocolo. En dicho modelo las reglas eran mucho más estrictas pero resultaban en un mejor control ymanejo de la red. Por lo mismo, ciertas características que OSI contemplaba en los protocolos de capa 3emigran hacia el nuevo protocolo IPv6. Con lo cual, el nuevo protocolo que empezó a ser desarrolladocasi 30 años después de que se concibiera la idea de una red de comunicaciones permite los siguientesopciones:  El manejo modular de los encabezados en IPv6 – Donde antes solo existía un encabezado con longitud relativamente conocida y datos, ahora existen encabezados que apuntan a otros encabezados permitiendo modulación. (Dos encabezados que se esperan hallar la mayor parte del tiempo: IPv6 y Socket )  Esquema “Stateless” y “Stateful”, donde el primero permite que cualquier nodo se auto-asigne una dirección de IPv6 dentro de la red sin proceso de autentificación y el segundo corresponde a un esquema similar a lo que se tenía en IPv4 que requiere un tercero para la asignación de direcciones.  Fragmentación solo en extremos para reducir “overhead” (Costos operativos) en dispositivos intermedios, aunque estos últimos sufren un nuevo overhead para el manejo de la tabla de ruteo (haciéndola más eficiente).  Cambio completo en el manejo de ICMP (Internet Control Message Protocol), principalmente lo relacionado al nuevo protocolo NDP (Network Discovery Protocol) que es el corazón del control automático de IPv6.  La implementación de NDP en hosts y gateway dan como resultado el “multihoming” y el efecto “plug & play”. Este último puede significar en el desuso de servidores DHCP.  Un mayor alcance global y mayor flexibilidad así como la eliminación de la necesidad de NAT (Direcciones públicas y privadas)  IPsec nativa (mandatorio) – En la actualidad IPsec sigue siendo ajeno a IPv6 e IPv4 aunque en un inicio se deseó fuese “mandatory” (mandatorio) al final quedo “may” -  Simplificación de procesos de enrutamiento y ruteo de paquetes.Ultima modificación: julio de 2012 Página 12
  13. 13. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias ComputacionalesIlustración 4- Como un intento de apoyar la emigración, existe dentro de las compañías mas ligadas a telecomunicaciones el día mundial de IPv6.La emigración es lenta pero constante, empezó desde 1998 y obtuvo mayor auge en los últimos años, dehecho el día 8 de junio del 2011 se declaró como día mundial de IPv6 (Por parte de institucionesprivadas claro está) como objetivo de ser un día de pruebas al emigrar temporalmente (inclusopermanentemente) a IPv6.FormatoIPv6 está conformada de 128 bits, 4 veces más que una dirección IPv4, se divide en un formato de 8segmentos de 16 bits de cada uno, pero a diferencia de IPv4, no son representados en númerosdecimales si no en hexadecimales de 4 cifras.Los segmentos son separados por dos puntos (:)en lugar de punto (.) y a diferencia de IPv4 permitecierta flexibilidad de acotación. Ilustración 5 – Dirección IPv6EL prefijo de longitud, que en IPv4 apareció como un campo adicional denominado sub-mascara de red(actualmente se le suele referir también como prefijo), está incluido en el campo de la dirección de IPv6,por lo tanto en la misma dirección que provee un ISP(o la que se le asigna al ISP) viene ya con lacapacidad de “subnet”.Como se mencionó anteriormente, el cambio de una notación decimal a hexadecimal puede confundir,además de que la longitud es larga, sin embargo IPv6, permite ciertas abreviaciones como las siguientes:Ultima modificación: julio de 2012 Página 13
  14. 14. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias Computacionales 1. Los ceros a la izquierda de un segmento pueden ser omitidos. Así en el ejemplo anterior, en el segmento 2 y 8, el contenido puede ser abreviado a “db8” y “192” respectivamente, mientras que el contenido del segmento 7 “c0ca” permanece sin cambios. En los casos de los segmentos 3,5 y 6, cada uno puede ser abreviado a “0” en vez de “0000”. 2. Conjunto de segmentos cuyo valor es 0 pueden ser representados por “::” pero solo en una ocasión. IPv6 provee herramientas donde al encontrarse con tal nomenclatura, seguirá con la dirección IPv6 y los bits que falten para completarla serán llenados con ceros (De ahí que solo se pueda usar una vez por dirección).Con lo anterior descrito, se muestran 3 modos de escribir la dirección anterior de forma acotada. Losprimeros 2 son correctos mientras el tercero abusa de la agrupación de ceros, haciéndola una direcciónIPv6 i inválida. Ilustración 6 – Modos de escritura de una dirección IPv6EjerciciosIndique si las siguientes direcciones IPv6 son válidas:2001:db8::4632:0000:cafe:192:218:25 V F2001:db8:4632::cafe:192:218:0 V F2001:db8::1 V FSi se tiene la IPv6 2001:db8:0010:0000:0000:0304:0000 ¿las siguientes abreviaciones son correctas?2001:db8::1::0304:: V F2001:db8::1:0000:0000:0304:0000 V F2001:db8:10::0304:: V F2001:db8:10::304:000 V F2001:db8:001::304:0000 V FTipo de direccionamientoAl igual que en IPv4, no toda las direcciones de IPv6 son específicamente para hosts o para ser vistas enInternet. A continuación se despliega la información correspondiente al tipo de direcciones utilizadas enIPv6Ultima modificación: julio de 2012 Página 14
  15. 15. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias ComputacionalesDirección Tipo Uso::/128 No La dirección unicast 0:0:0:0:0:0:0:0 es una especificada/Invalida dirección que solo será utilizada en software, puede aparecer antes de la asignación de una dirección DHCP u otro servicios. En dispositivos intermedios de Capa 3 representa las rutas por defecto.::1/128 Loopback Esta dirección es equivalente a la 127.0.0.1 paquetes con destino esta máquina serán atendidas por el mismo host y sin pasar por la Capa física. Por tal motivo no debe ser usada mas que en software.::FFFF:a.b.c.d/96 Direcciones embebidas Este método sirve para que existe conectividad de IPv4 a IPv6 entre dispositivos de IPv6 con dispositivos que solo soportan IPv4 (No se pueden asignar a dispositivos con IPv4). Deben ir acompañadas de tuéneles en ciertos dispositivos intermedios.::a.b.c.d/96 LEGACY El modo original de mapear ipv4 a ipv6 (Túnel automático 6to4), actualmente en abandono.3FFE::/16 LEGACY Fue para prefijo de 6bone, actualmente en abandonada. Fue usado durante 1998 al 2006.2000::/3 Unicast global Toda las direcciones globales validas2001:db8::/32 Net-test Todo lo que este dentro de este rango es meramente como propósitos educativos. No se espera ver un dispositivo con esta dirección en red pública.2001:0::/32 Túneles Teredo Para servidores de tuéneles Teredo y dispositivos clientes NAT.2002::/16 Túneles 6to4 Usado para hacer túnel entre IPv4 e IPv6FC00::/8 Unique local Direcciones internas de un AS, no deben aparecer en el exterior. Tambien denominadas Centrally Assigned Unique Local Address (ULA-Central)FD00::/8 Unique Local, Private Unique Local Address (ULA, no ruteable en el Internet, equivalente a direcciones privadas de IPv4).FE80::/10 Link-local Dirección de IP formada a partir de la MAC. Es una dirección valida cuando se está dentro de una red local meramente. No debe aparecer en la red pública.FEC0::/10 DEPRECATED Actualmente reservado para “Local site scope” y no es soportado. Fue sustituido por “Unique local Addressses)FF00::/8 Multicast Diferentes multicastsTabla 3 - Dirrecionamiento de IPv6 (2011)Al igual que IPv4, se pueden tener distintos tipo de direcciones, los cuales son:Ultima modificación: julio de 2012 Página 15
  16. 16. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias Computacionales  Unicast – Sigue tratándose de una dirección única por dispositivo, sin embargo puede ser dos tipos de direcciones. a. Dirección unicast Global– Únicas en toda la red (Internet), por lo mismo pueden ser ruteables. b. Dirección unicast Link-local – Es una dirección dentro de la sub-red local, no será una dirección ruteable ya que solo identifica a un dispositivo dentro de dicha red.  Multicast – Lo más cercano a Broadcast en IPv6, ya que este puede controlar que tanto puede viajar de subred en subred, no sufre muchos cambios respecto a IPv4. Sigue siendo un mensaje que es atendido por un grupo selecto que hosts que estén en el mismo grupo multicasting.  Anycast – El concepto de Anycast, nació en IPv6, aunque hay su equivalente en IPv4, se trata de identificar un nodo sin importar a cuantas redes tenga acceso físicamente . En pocas palabras una dirección anycast, representa un host que se encuentra en múltiples redes, y el host atenderá mensajes a esa dirección sin importar por cual Red llegue el mensaje, Además los dispositivos de capa 3 trataran las direcciones de Anycast pero utilizaran la mejor ruta hacia cualquiera de las redes que dicho host tenga. Observación: Una dirección Anycast no es identificable a simple vista de una dirección global unicast. NOTA: Multicast y Anycast, no pueden ser utilizadas como dirección de origen.Direcciones globales Ilustración 7 – Clasificación de porciones de una dirección IPv6En la Ilustración 7 – Clasificación de porciones de una dirección IPv6 se puede apreciar la forma en queuna dirección global está constituida Prácticamente, la empresa tiene 80 bits de direcciones y el resto seutiliza para poder identificarla de forma única (Esto se analizara a fondo en futuras prácticas). Acontinuación se desglosa la información.Ultima modificación: julio de 2012 Página 16
  17. 17. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias Computacionales  Registro - Los primeros 23 bits, son del Registro, controlados por IANA y las organizaciones regionales. Al tratarse de una dirección global este arrancara en2000::/3 de acuerdo a las convenciones actuales mostradas en Tabla 3 - Dirrecionamiento de IPv6 (2011).  Prefijo ISP – Los bits 24 al 32 sirven para identificar ISP en la misma jerarquía que proviene de la IANA.  Prefijos del sitio – Es el termino del control de IANA y el ISP, estos son manejados por esto último y sirve para identificar a una red de un sistema autónomo de la red de otro sistema autónomo. Es decir, una entidad (el sistema autónomo) tendrá este prefijo de forma única y el resto de la dirección IPv6 queda bajo su control.  Prefijo de sub-red – Estos bits, están ya bajo control de una compañía o un entidad autónoma (También conocida como sistemas autónomos o AS por sus siglas en ingles) y pueden servir para que la empresa pueda utilizar subredes, o bien acoplarse con los ID de las interfaces.  ID Interfaz – La última mitad ya son para identificar dispositivos dentro de una red (unicast y anycast).Con todo lo visto hasta ahora en el manejo de direcciones en IPv6 conteste las siguientes preguntas:1. ¿Cuántos grupos multicast se pueden tener en IPv4? ¿Cuántos enIPv6?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Utilizando la dirección unicast 2001:db8:0000:3246::c0ca:0192/48, conteste las siguientes preguntas:2. ¿Cuál es el prefijo del ISP?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. ¿Cuál es la dirección del AS al que pertenece esta host?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Direcciones Link-local (Enlace Local)Estas direcciones, además de empezar siempre en FE80 identificar una interfaz en un vínculo yúnicamente en este vínculo (es decir, no necesariamente es única fuera de la subred local donde seencuentra la interfaz y por lo mismo no es ruteable).Dichas direcciones, se auto asignan sin importar que se le proporciona una dirección distinta a lainterfaz, dicho proceso de asignación de red se le denominada “stateless address autoconfiguration” oSLAAC y su principal característica es que no necesita de un servidor DHCP para poder asignase la IP (Deahí, que se le considere “plug & play”).Ultima modificación: julio de 2012 Página 17
  18. 18. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias ComputacionalesEntonces, si la maquina se asigna una IP única (solo valida dentro del vínculo o enlace físico a donde estádirectamente conectada) de forma automática sin pedir información a terceros, ¿Cómo garantiza que laIP sea realmente única? La respuesta radica en los pasos que sigue para realizarlo. 1. Se toma la dirección MAC de la interfaz, se divide en dos porciones de 24 bits y se introduce la Porción FF-FE concatenándolo con ello, de tal forma se forma una dirección de 64 bits únicos (48 de la MAC, 18 de la constante FF-FE) que serían la parte baja. 2. La parte alta de la dirección sería el prefijo (de antemano fijado ) fe80::/10, de tal forma queda una dirección tentativa válida para la interfaz. 3. Se realiza “Duplicate address detection” (DAD) que es para validar que la dirección sea realmente única en ese enlace. 4. Si DAD no ofrece resultados negativos, la dirección es asignada, en caso contrario la IP debe ser asignada manualmente. NOTA: Lo anterior ocurre únicamente cuando el protocolo de IPv6 utiliza el formato EUI64 para la asignación de una IP única a nivel enlace, en caso contrario puede ser un formato de privacidad cuyo valor sea un pseudo aleatorio.SLAACLos pasos anteriores son la primera parte de la configuración automática, pero esta consiste de 5 pasosy se denomina: Stateless Address Autoconfiguration y se hará por cada prefijo que exista en cada unade las interfaces del nodo. Dichos prefijos opcionales pueden estar en un registro interno de la maquinao bien ser adquiridos mediante mensajes de ICMPv6. Dichos pasos son: 1. Configurar dirección unicast de enlace local (Sea formato EUI-64 o Pseudo-Random) 2. Configurar cada dirección unicast por cada prefijo (Si dicha información fue proveída) ya sea con EUI-64 o Pseudo-Random. 3. Unirse al grupo multicast All-Nodes. 4. Configurar la dirección Loopback (::1/128). 5. Darse de alta en grupos multicast opcionales (previamente configurados).Escenario 2: Plug & PlayPara la realización de esta práctica se manejara Packet Tracer, el cual es un simulador de redes proveídopor Cisco. La práctica en cuestión se trata de Lab1-ConfiguracionBasicaIPv6.pkaUltima modificación: julio de 2012 Página 18
  19. 19. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias ComputacionalesDicha práctica consistirá en configurar la dirección IP de los 4 dispositivos que ahí aparecen, los cualesson Tableta, Laptop Alumno, Servidor Web, PC Laboratorio. Las cuales en un inicio se encuentran sinconfiguración alguna.Siga los pasos indicados por el instructor para el uso de la herramienta. Para la mayoría delas preguntases necesario verificar como están configuradas las interfaces de redes de los dispositivos.Paso 1: Determinar Protocolo de capa red en ejecuciónSeleccione el Servidor WEB y ejecute el “command prompt” intente realizar un ping a la 127.0.0.1 y ala ::1¿Los dos fueron exitosos? ¿Por qué?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ NOTA: De ser necesario, encienda el servidor WEB y los demás dispositivos finales.Paso 2: Configuración de IPv6 “stateless” (plug & play)Habilite los dispositivos intermedios y configure cada dispositivo para que tome IPv6 de formaautomática (auto-config). Anote en la siguiente parte, las direcciones que tomaron los dispositivos.Dirección IPv6 Tableta ______________________________________________Dirección IPv6 Laptop alumno ______________________________________________Dirección IPv6 Servidor Web - ______________________________________________Dirección IPv6 Pc Laboratorio - ______________________________________________Las direcciones IPv6, ¿tienen parte de las direcciones MAC de las mismas maquinas? (eui-64)____________________________________________________________________Ultima modificación: julio de 2012 Página 19
  20. 20. Laboratorio de redes ITESM Dep. Ciencias ComputacionalesEjecute un ping de PC Laboratorio a las demás maquinas. En caso que no funcionen verifiqueconectividad, puede utilizar la modalidad de “simulación” que ofrece Packet Tracer para verificar que eslo que está ocurriendo.Paso 3: Configuración de IPv6 “stateful”Configure las IPv6 estáticas que aparecen al lado de cada dispositivo¿Se puede dar conectividad entre todos los dispositivos con estas IPv6?____________________________________________________________________Las direcciones link-local (de enlace local) previamente configuradas ¿Aún son válidas? ¿Por qué?____________________________________________________________________BibliografíaCCNAWorkbook.com. (s.f.). Lab 12-1 – The Basics of Internet Protocol Version 6 (IPv6). Obtenido de Free CCNA Workbook: http://www.freeccnaworkbook.com/labs/section-12-configuring-ipv6/lab-12- 1-the-basics-of-ipv6/Cisco Networking Academy. (2006). CCNP: Building Scalable Internetworks V5.0.3.0 - IPv6.Cisco Networking Academy. (2007). CCNA Exploration - Accesing the Want - IP Addressing Services.IANA.org. (s.f.). IANA IPv4 Address Space Registry. Recuperado el 13 de Junio de 2011, de IANA: http://www.iana.org/assignments/ipv4-address-space/ipv4-address-space.xmlWikipedia. (s.f.). IP Address Exhaustion. Recuperado el 13 de junio de 2011, de Wikpedia.Ultima modificación: julio de 2012 Página 20

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