Información General de Direcciones IP

Una dirección IP es como un número telefónico o una dirección de una calle. Cuando te conectas a Internet, tu dispositivo (computadora, teléfono celular, tableta) es asignado con una dirección IP, así como también cada sitio que visites tiene una dirección IP. El sistema de direccionamiento que hemos usado desde que nació Internet es llamado IPv4, y el nuevo sistema de direccionamiento es llamado IPv6. La razón por la cual tenemos que reemplazar el sistema IPv4 (y en última instancia opacarlo) con el IPv6 es porque Internet se está quedando sin espacio de direcciones IPv4, e IPv6 provee una exponencialmente larga cantidad de direcciones IP... Veamos los números:

Total de espacio IPv4: 4,294,967,296 direcciones.

Total de espacio IPv6: 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 direcciones.

Incluso diciendo que IPv6 es "exponencialemente largo" realmente no se compara en diferencia de tamaños.

Direcciones IPv4

Para entender el por que el espacio de direcciones IPv4 es limitado a 4.3 mil millones de direcciones, podemos descomponer una dirección IPv4. Una dirección IPv4 es un número de 32 bits formado por cuatro octetos (números de 8 bits) en una notación decimal, separados por puntos. Un bit puede ser tanto un 1 como un 0 (2 posibilidades), por lo tanto la notación decimal de un octeto tendría 2 elevado a la 8va potencia de distintas posibilidades (256 de ellas para ser exactos). Ya que nosotros empezamos a contar desde el 0, los posibles valores de un octeto en una dirección IP van de 0 a 255.

Ejemplos de direcciones IPv4: 192.168.0.1, 66.228.118.51, 173.194.33.16

Si una dirección IPv4 está hecha de cuatro secciones con 256 posibilidades en cada sección, para encontrar el número de total de direcciones IPv4, solo debes de multiplicar 256*256*256*256 para encontrar como resultado 4,294,967,296 direcciones. Para ponerlo de otra forma, tenemos 32 bits entonces, 2 elevado a la 32va potencia te dará el mismo número obtenido.

Direcciones IPv6

Las direcciones IPv6 están basadas en 128 bits. Usando la misma matemática anterior, nosotros tenemos 2 elevado a la 128va potencia para encontrar el total de direcciones IPv6 totales, mismo que se mencionó anteriormente. Ya que el espacio en IPv6 es mucho mas extenso que el IPv4 sería muy difícil definir el espacio con notación decimal... se tendría 2 elevado a la 32va potencia en cada sección.

Para permitir el uso de esa gran cantidad de direcciones IPv6 más fácilmente, IPv6 está compuesto por ocho secciones de 16 bits, separadas por dos puntos (:). Ya que cada sección es de 16 bits, tenemos 2 elevado a la 16 de variaciones (las cuales son 65,536 distintas posibilidades). Usando números decimales de 0 a 65,535, tendríamos representada una dirección bastante larga, y para facilitarlo es que las direcciones IPv6 están expresadas con notación hexadecimal (16 diferentes caracteres: 0-9 y a-f).

Ejemplo de una dirección IPv6: 2607 : f0d0 : 4545 : 3 : 200 : f8ff : fe21 : 67cf

que sigue siendo una expresión muy larga pero es mas manejable que hacerlo con alternativas decimales.

Notación CIDR "Diagonal", "Slash" (/)

Cuando la gente habla de bloques de direcciones IP, generalmente usan la notación CIDR (Classless Inter Domain Routing) Diagonal-Slash (/) donde cada bloque aparece de forma similar a 192.0.2.0/24. Cuando te fijas en éste número, tal vez asumas "okey, entonces tenemos un rango entre 192.0.2.0 a 192.0.2.24", pero la notación CIDR no te muestra el rango de direcciones, te dice el tamaño de la parte de "red" asignada.

Las direcciones IP están hechas de dos partes - las redes y los host. La parte de "redes" de las direcciones nos dice el número de bits que permanecen iguales al inicio del bloque de las direcciones IP, mientras que la parte de "host" de las direcciones son los bits que definen las diferentes posibilidades de direcciones IP en el bloque. En la notación CIDR, un /24 nos está diciendo los primeros 24 bits de la dirección están definidos por la red, por lo tanto tenemos 8 bits (32 bits totales menos 24 bits de red) en los host, que serían 2 elevado a la 8 potencia, lo cual son 256 direcciones distintas. Dicho de otra forma, en nuestro ejemplo, la parte de red deja fijos los valores "192.0.2" del bloque de direcciones, y el único variable es el último número. El bloque de direcciones IPv4 192.0.2.0/24 incluye de 192.0.2.0 a 192.0.2.255.

Los bloques de direcciones IPv4 pueden ser tan grandes como /8 (asignados a registros regionales como ARIN, APNIC y LACNIC), y bueden ser tan pequeños como /32 (que indica una única dirección IP).

¿Por qué tener tantas Direcciones IPv6?

IPv6 fué pensado para permitir el crecimiento de Internet en las generaciones futuras. Como ya mencionamos antes, cada dispositivo que se conecta a Internet utiliza una dirección IP que requiere ser única. Otras soluciones existentes o en desarrollo consideran el "compartir" una misma dirección IP entre distintos dispositivos, lo que lleva a redes complicadas que se vuelven frágiles y al mismo tiempo son difíciles de analizar para corregir problemas.

La unidad mínima de asignación en IPv6 es, utilizando la notacion CIDR, un /64. Esto implica que cada dispositivo conectado a Internet utilizando IPv6 tiene a su disposición 2 a la 64va potencia (18,446,744,073,709,551,616) direcciones IP.

El bloque mínimo asignado a los ISPs por los RIRs (Registros Regionales de Internet) o NIRs (Registros Nacionales de Internet) es de un /32, que implica que, en el caso en que hiciera asignaciones de tamaño /64 a cada uno de sus clientes, tendría disponibles 2 a la 32 bloques disponibles para asignación, o lo que es lo mismo, puede hacer tantas asignaciones de bloques /64 como direcciones tiene IPv4.

Hasta el momento no hay un uso específico para las direcciones IPv6 asignadas a un host, pero se espera que conforme crezca el despliegue del protocolo se genere innovación y se encuentren usos y se desarrolle tecnología que haga uso de las mismas.

MODELO OSI

El Modelo OSI divide en 7 capas el proceso de transmisión de la información entre equipo informáticos, donde cada capa se encarga de ejecutar una determinada parte del proceso global.

El modelo OSI abarca una serie de eventos importantes:

-el modo en q los datos se traducen a un formato apropiado para la arquitectura de red q se esta utilizando- El modo en q las computadoras u otro tipo de dispositivo de la red se comunican. Cuando se envíen datos tiene q existir algún tipo de mecanismo q proporcione un canal de comunicación entre el remitente y el destinatario.- El modo en q los datos se transmiten entre los distintos dispositivos y la forma en q se resuelve la secuenciación y comprobación de errores- El modo en q el direccionamiento lógico de los paquetes pasa a convertirse en el direccionamiento físico q proporciona la red

CAPAS

Las dos únicas capas del modelo con las que de hecho, interactúa el usuario son la primera capa, la capa Física, y la ultima capa, la capa de Aplicación, La capa física abarca los aspectos físicos de la red (es decir, los cables, hubs y el resto de dispositivos que conforman el entorno físico de la red). Seguramente ya habrá interactuado mas de una vez con la capa Física, por ejemplo al ajustar un cable mal conectado. La capa de aplicación proporciona la interfaz que utiliza el usuario en su computadora para enviar mensajes de correo electrónico 0 ubicar un archive en la red.

7. Aplicación

6. Presentación

5. Sesión

4. Transporte

3. Red

2. Enlace de datos

1. Físico

Capa de Aplicación

Proporciona la interfaz y servicios q soportan las aplicaciones de usuario. También se encarga de ofrecer acceso general a la redEsta capa suministra las herramientas q el usuario, de hecho ve. También ofrece los servicios de red relacionados con estas aplicaciones, como la gestión de mensajes, la transferencia de archivos y las consultas a base de datos.Entre los servicios de intercambio de información q gestiona la capa de aplicación se encuentran los protocolos SMTP, Telnet, ftp, http

Capa de presentación

La capa de presentación puede considerarse el traductor del modelo OSI. Esta capa toma los paquetes de la capa de aplicación y los convierte a un formato genérico que pueden leer todas las computadoras. Par ejemplo, los datos escritos en caracteres ASCII se traducirán a un formato más básico y genérico. También se encarga de cifrar los datos así como de comprimirlos para reducir su tamaño. El paquete que crea la capa de presentación contiene los datos prácticamente con el formato con el que viajaran por las restantes capas de la pila OSI (aunque las capas siguientes Irán añadiendo elementos al paquete.

La capa de sesión

La capa de sesión es la encargada de establecer el enlace de comunicación o sesión y también de finalizarla entre las computadoras emisora y receptora. Esta capa también gestiona la sesión que se establece entre ambos nodosLa capa de sesión pasa a encargarse de ubicar puntas de control en la secuencia de datos además proporciona cierta tolerancia a fallos dentro de la sesión de comunicaciónLos protocolos que operan en la capa de sesión pueden proporcionar dos tipos distintos de enfoques para que los datos vayan del emisor al receptor: la comunicación orientada a la conexión y Ia comunicación sin conexiónLos protocolos orientados a la conexión que operan en la capa de sesi6n proporcionan un entorno donde las computadoras conectadas se ponen de acuerdo sobre los parámetros relativos a la creación de los puntos de control en los datos, mantienen un dialogo durante la transferencia de los mismos, y después terminan de forma simultanea la sesión de transferencia.

La capa de transporte

La capa de transporte es la encargada de controlar el flujo de datos entre los nodos que establecen una comunicación; los datos no solo deben entregarse sin errores, sino además en la secuencia que proceda. La capa de transporte se ocupa también de evaluar el tamaño de los paquetes con el fin de que estos Tengan el tamaño requerido por las capas inferiores del conjunto de protocolos. El tamaño de los paquetes 10 dicta la arquitectura de red que se utilice.

PROTOCOLOS QUE TRABAJAN CON EL MODELO OSI

Protocolos: TCP: Los protocolos orientados a la conexión operan de forma parecida a una llamada telefónica:

UDP: El funcionamiento de los protocolos sin conexión se parece más bien a un sistema de correo regular.

La capa de red

La capa de red encamina los paquetes además de ocuparse de entregarlos. La determinación de la ruta que deben seguir los datos se produce en esta capa, lo mismo que el intercambio efectivo de los mismos dentro de dicha ruta, La Capa 3 es donde las direcciones lógicas (como las direcciones IP de una computadora de red) pasan a convertirse en direcciones físicas (las direcciones de hardware de la NIC, la Tarjeta de Interfaz para Red, para esa computadora especifica).Los routers operan precisamente en Ia capa de red y utilizan los protocolos de encaminamiento de la Capa 3 para determinar la ruta que deben seguir los paquetes de datos.

La capa de enlace de datos

Cuando los paquetes de datos llegan a la capa de enlace de datos, estas pasan a ubicarse en tramas (unidades de datos), que vienen definidas por la arquitectura de red que se esta utilizando (como Ethernet, Token Ring, etc.). La capa de enlace de datos se encarga de desplazar los datos por el enlace físico de comunicación hasta el nodo receptor, e identifica cada computadora incluida en la red de acuerdo con su dirección de hardwareLa información de encabezamiento se añade a cada trama que contenga las direcciones de envió y recepción. La capa de enlace de datos también se asegura de que las tramas enviadas por el enlace físico se reciben sin error alguno. Por ello, los protocolos que operan en esta capa adjuntaran un Chequeo de Redundancia Cíclica (Cyclical Redundancy Check a CRC) al final de cada trama. EI CRC es básicamente un valor que se calcula tanto en la computadora emisora como en la receptora, Si los dos valores CRC coinciden, significa que la trama se recibió correcta e íntegramente, y no sufrió error alguno durante su transferencia.

Las subcapas del enlace de datos

La capa de enlace de datos se divide en dos subcapas, el Control Lógico del Enlace (Logical Link Control o LLC) y el Control de Acceso al Medio (Media Access Control MAC). La subcapa de Control Lógico del Enlace establece y mantiene el enlace entre las computadoras

emisora y receptora cuando los datos se desplazan por el entorno físico de la red. La subcapa LLC también proporciona Puntos de Acceso a Servicio (Servicie Access Poínos 0 SAP),

La subcapa de Control de Acceso al Medio determina la forma en que las computadoras se comunican dentro de la red, y como y donde una computadora puede acceder, de hecho, al entorno físico de la red y enviar datos.

La capa física

En la capa física las tramas procedentes de la capa de enlace de datos se convierten en una secuencia única de bits que puede transmitirse por el entorno físico de la red. La capa física también determina los aspectos físicos sobre la forma en que el cableado esta enganchado a la NIC de la computadora.

Pila de protocolos

Es una jerarquía de pequeños protocolos q trabajan juntos para llevar a cabo la transmisión de datos.

TCP/IP

TCP/IP se ha convertido en el estándar de-facto para la conexión en red corporativa. Las redes TCP/IP son ampliamente escalables, para lo que TCP/IP puede utilizarse tanto para redes pequeñas como grandes.

TCP/IP es un conjunto de protocolos encaminados que puede ejecutarse en distintas plataformas de software (Windows, UNIX, etc.) y casi todos los sistemas operativos de red lo soportan como protocolo de red predeterminado.

Protocolos miembro de la pila TCP/IP.FTP, SMTP, UDP, IP, ARPTCP corre en varias capas del modelo OSI

Protocolo de Internet (IP, de sus siglas en inglés Internet Protocol)

Es un protocolo no orientado a conexión usado tanto por el origen como por el destino para la comunicación de datos a través de una red de paquetes conmutados.Los datos en una red basada en IP son enviados en bloques conocidos como paquetes o datagramas (en el protocolo IP estos términos se suelen usar indistintamente). En particular, en IP no se necesita ninguna configuración antes de que un equipo intente enviar paquetes a otro con el que no se había comunicado antes.

Dirección IP

Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica y jerárquicamente a una

interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo de Internet (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red o nivel 3 del modelo de referencia OSI. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC que es un número físico que es asignado a la tarjeta o dispositivo de red (viene impuesta por el fabricante), mientras que la dirección IP se puede cambiar.Es habitual que un usuario que se conecta desde su hogar a Internet utilice una dirección IP. Esta dirección puede cambiar al reconectar; y a esta forma de asignación de dirección IP se denomina una dirección IP dinámica (normalmente se abrevia como IP dinámica).

Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados, generalmente tienen una dirección IP fija (se aplica la misma reducción por IP fija o IP estática), es decir, no cambia con el tiempo. Los servidores de correo, dns, ftp públicos, servidores Web necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática, ya que de esta forma se facilita su ubicación.

Direcciones IP

•Las direcciones 127.x.x.x se reservan para pruebas de retroalimentación. Se denomina dirección de bucle local o loopback.

•NO pueden empezar ni terminar en 0Hay ciertas direcciones en cada clase de dirección IP que no están asignadas y que se denominan direcciones privadas. Las direcciones privadas pueden ser utilizadas por los hosts que usan traducción de dirección de red (NAT) para conectarse a una red pública o por los hosts que no se conectan a Internet. En una misma red no pueden existir dos direcciones iguales, pero sí se pueden repetir en dos redes privadas que no tengan conexión entre sí o que se sea a través de NAT. Las direcciones privadas son:

•Clase A: 10.0.0.0 a 126.0.0.0 (8 bits red, 24 bits hosts)

•Clase B: 128.16.0.0 a 191.16.0.0 (16 bits red, 16 bits hosts)

•Clase C: 192.168.10.0 a 223.255.254..0 (24 bits red, 8 bits hosts)

¿Qué es DHCP?

DHCP (sigla en inglés de Dynamic Host Configuration Protocol) es un protocolo de red que permite a los nodos de una red IP obtener sus parámetros de configuración automáticamente. Se trata de un protocolo de tipo cliente/servidor en el que generalmente un servidor posee una lista de direcciones IP dinámicas y las va asignando a los clientes conforme éstas van estando libres, sabiendo en todo momento quién ha estado en posesión de esa IP, cuánto tiempo la ha tenido y a quién se la ha asignado después.

Tecnología de SWITCH

Un switch es un dispositivo de propósito especial diseñado para resolver problemas deRendimiento en la red, debido a anchos de banda pequeños y embotellamientos, para esto trabaja con un protocolo llamado STP (Spanning Tree Protocol). El switch puede agregar mayor ancho de banda, acelerar la salida de paquetes, reducir tiempo de espera y bajar el costo por puerto. Opera en la capa 2 del modelo OSI y reenvía los paquetes en base a la dirección MAC.El switch segmenta económicamente la red dentro de pequeños dominios de colisiones,Obteniendo un alto porcentaje de ancho de banda para cada estación final. No están diseñados con el propósito principal de un control íntimo sobre la red o como la fuente última de seguridad, redundancia o manejo.

Tecnología de RUTEADOR

Un ruteador es un dispositivo de propósito general diseñado para segmentar la red, con la idea de limitar tráfico de brodcast y proporcionar seguridad, control y redundancia entre dominios individuales de brodcast, también puede dar servicio de firewall y un acceso económico a una WAN.El ruteador opera en la capa 3 del modelo OSI y tiene más facilidades de software que un switch. Al funcionar en una capa mayor que la del switch, el ruteador distingue entre los diferentes protocolos de red, tales como IP, IPX, AppleTalk o DECnet. Esto le permite hacer una decisión más inteligente que al switch, al momento de reenviar los paquetes

Firewall

Filtra el tráfico que esta entre la red local y la red remota, tiene las funciones de un router, y funciona a través de las redes (entrada, salida) y tiene reglas (de prioridades)Back 2 back: Es el esquema q presenta 2 firewalls, espalda con espalda

ARP

Adress resolution protocol, corre en la capa 3 del modelo osi, trabaja con preguntas hasta llegar a la red de destino y ahí genera un broadcast para obtener la respuesta.

DNS (DOMAIN NAME SYSTEM)

Es una base de datos distribuida y jerárquica que almacena información asociada a nombres de dominio en redes como Internet, Además de ser más fácil de recordar, el nombre es más fiable. La dirección numérica podría cambiar por muchas razones, sin que tenga que cambiar el nombre.Para la operación de DNS se utilizan 3 componentes principales que son:

•Clientes DNS

Un programa que se ejecuta en la PC del usuario y genera peticiones DNS a un servidor DNS.

•Servidor DNS

Contestan las peticiones de los clientes, tienen la capacidad de reenviar esta petición a otro servidor si no disponen la dirección solicitada.

•Zonas de autoridad

Porciones del espacio del nombre de dominio que almacenan los datos.Cada DNS tiene un DNS al que apunta si no tiene esa dirección, en caso de no conseguirla va al NIC (Network Information Center) que es el que sabe que servidor DNS tiene esa dirección, reenvía la consulta y vuelve con la dirección IP.