HABILITACIÓN DE IP EN UN SWITCH

Los dispositivos de infraestructura de red requieren direcciones IP para habilitar la administración remota. Con la dirección IP del dispositivo, el administrador de red puede conectarse al dispositivo de forma remota mediante Telnet, SSH, HTTP o HTTPS.

Los switches no tienen una interfaz dedicada a la que se pueda asignar una dirección IP. En cambio, la información de dirección IP se configura en una interfaz virtual denominada “interfaz virtual conmutada” (SVI).

Por ejemplo, en la figura 1, se asigna la dirección IP 192.168.10.2/24 y un gateway predeterminado de 192.168.10.1 a la SVI del switch de capa 2 S1.

1.PNG

NECESIDAD DE UTILIZAR IPV6

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. (Es decir, el número 340 seguido por 36 ceros). Sin embargo, IPv6 es más que solo direcciones más extensas. Cuando el IETF comenzó el desarrollo de un sucesor de IPv4, utilizó esta oportunidad para corregir las limitaciones de IPv4 e incluir mejoras adicionales. Un ejemplo es el protocolo de mensajes de control de Internet versión 6 (ICMPv6), que incluye la resolución de direcciones y la configuración automática de direcciones, las cuales no se encuentran en ICMP para IPv4 (ICMPv4).

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 como para admitir este crecimiento.

IPv4 tiene un máximo teórico de 4300 millones de direcciones. Las direcciones privadas en combinación con la traducción de direcciones de red (NAT) fueron esenciales para demorar la reducción del espacio de direcciones IPv4. Sin embargo, la NAT rompe muchas aplicaciones y tiene limitaciones que obstaculizan considerablemente las comunicaciones entre pares.

INTERNET DE TODO

En la actualidad, Internet es significativamente distinta de cómo era en las últimas décadas. Actualmente, Internet es mucho más que el correo electrónico, las páginas web y la transferencia de archivos entre computadoras. Internet evoluciona y se está convirtiendo en una Internet de los objetos. Ya no serán solo las computadoras, las tabletas PC y los teléfonos inteligentes los únicos dispositivos que accedan a Internet. Los dispositivos del futuro preparados para acceder a Internet y equipados con sensores incluirán desde automóviles y dispositivos biomédicos hasta electrodomésticos y ecosistemas naturales.

Con una población que accede a Internet cada vez mayor, un espacio de direcciones IPv4 limitado, los problemas de NAT y la Internet de todo, llegó el momento de comenzar la transición hacia IPv6.

COEXISTENCIA DE IPV4 E IPV6

No hay una única fecha para realizar la transición a IPv6. En un futuro cercano, IPv4 e IPv6 coexistirán. Se espera que la transición demore años. El IETF creó diversos protocolos y herramientas para ayudar a los administradores de redes a migrar las redes a IPv6. Las técnicas de migración pueden dividirse en tres categorías:

Dual-stack: como se muestra en la figura 1, la técnica dual-stack permite que IPv4 e IPv6 coexistan en el mismo segmento de red. Los dispositivos dual-stack ejecutan pilas de protocolos IPv4 e IPv6 de manera simultánea.

1.PNG

Tunelización: como se muestra en la figura 2, el protocolo de túnel es un método para transportar un paquete IPv6 en una red IPv4. El paquete IPv6 se encapsula dentro de un paquete IPV4, de manera similar a lo que sucede con otros tipos de datos.

2.PNG

Traducción: como se muestra en la figura 3, la traducción de direcciones de red 64 (NAT64) permite que los dispositivos habilitados para IPv6 se comuniquen con los dispositivos habilitados para IPv4 mediante una técnica de traducción similar a NAT para IPv4. Un paquete IPv6 se traduce a un paquete IPv4 y viceversa.

3

ASIGNACIÓN DE DIRECCIONES IP

Para que una empresa u organización admita hosts de red, por ejemplo, servidores web a los que se accede desde Internet, esa organización debe tener asignado un bloque de direcciones públicas. Se debe tener en cuenta que las direcciones públicas deben ser únicas, y el uso de estas direcciones públicas se regula y se asigna a cada organización de forma independiente. Esto es válido para las direcciones IPv4 e IPv6.

La Autoridad de Números Asignados de Internet (IANA) (http://www.iana.org) administra las direcciones IPv4 e IPv6. La IANA administra y asigna bloques de direcciones IP a los Registros Regionales de Internet (RIR). Haga clic en cada uno de los RIR de la ilustración para ver más información.

Los RIR se encargan de asignar direcciones IP a los ISP, quienes a su vez proporcionan bloques de direcciones IPv4 a las organizaciones y a los ISP más pequeños. Las organizaciones pueden obtener sus direcciones directamente de un RIR, según las políticas de ese RIR.

CONJUNTO DEL PROTOCOLO TCP/IP

En la actualidad, la suite del protocolo TCP/IP incluye muchos protocolos. Los protocolos individuales se organizan en capas mediante el modelo de protocolo TCP/IP: aplicación, transporte, Internet y capas de acceso a la red. Los protocolos TCP/IP son específicos de las capas Aplicación, Transporte e Internet. Los protocolos de la capa de acceso a la red son responsables de la entrega de los paquetes IP en los medios físicos. Estos protocolos de capa inferior son desarrollados por organizaciones de estandarización, como el IEEE.

La suite de protocolos TCP/IP se implementa como una pila de TCP/IP tanto en los hosts emisores como en los hosts receptores para proporcionar una entrega completa de las aplicaciones a través de la red. Los protocolos Ethernet se utilizan para transmitir el paquete IP a través de un medio físico que utiliza la LAN.

1.PNG

DNS: Traduce los nombres de dominio tales como cisco.com a direcciones IP

BOOTP: Habilita una estación de trabajo sin disco para descubrir su propia dirección IP, la dirección IP de un servidor BOOTP en la red y un archivo que debe cargarse en la memoria para iniciar la máquina. DHCP reemplaza a BOOTP

DHCP: Asigna direcciones IP de manera dinámica a estaciones de clientes cuando se inicia

SMTP: Permite los clientes envíen un correo electrónico a un servidor de correo. Permite los servidores envíen un correo electrónico a otros servidores

POP: Permite que los clientes recuperen un correo electrónico de un servidor de correo

IMAP: Permite que los clientes accedan a correos electrónicos almacenados en un servidor de correo

FTP: Establece las reglas que permiten a un usuario en un host acceder y transferir archivos hacia y desde otro host en una red

TFTP: Un protocolo trivial de transferencia de archivos sin conexión. Un protocolo de entrega de archivos sin acuse de recibo de grandes esfuerzos

HTTP: Conjunto de reglas para intercambiar texto, imágenes gráficas, sonido, vídeo y otros archivos multimedia en la World Wide Web

UDP: Habilita un proceso que se ejecuta en un host para enviar paquetes a un proceso que se ejecuta en otro host. No confirma la transmisión correcta de da

TCP: Permite la comunicación confiable entre los procesos que se ejecutan en hosts independientes. Transmisiones confiables con acuse de recibo que confirman el envío correcto

IP: Recibe segmentos de mensaje de la capa de transporte. Dispone mensajes en paquetes. Dispone mensajes en paquetes. Direcciona paquetes para la entrega completa a través de una internetwork

NAT: Traduce las direcciones IP desde una red privada a direcciones IP públicas únicas de forma global

ICMP: Proporciona comentarios desde un host de destino a un host de origen con respecto a los errores en la entrega de paquetes. OSPF: Protocolo de routing de link-state. Diseño jerárquico basado en áreas. Protocolo de routing interior de estándar abierto

EIGRP: Protocolo de enrutamiento exclusivo de Cisco. Utiliza la métrica compuesta según el ancho de banda, el retraso, la carga y la confiabilidad

ARP: Proporciona la asignación de direcciones dinámicas entre una dirección IP y una dirección de hardware

PPP: Proporciona un medio de encapsulamiento de paquetes para transmitirlos a través de un enlace serial

ETHERNET: Define las reglas para conectar y señalizar estándares de la capa de acceso a la red

INTERACCIÓN DE PROTOCOLOS DE RED

La comunicación entre un servidor web y un cliente web es un ejemplo de interacción entre varios protocolos. Los protocolos que se muestran en la figura son:

  • HTTP: es un protocolo de aplicación que rige la forma en que interactúan un servidor web y un cliente web. HTTP define el contenido y el formato de las solicitudes y respuestas intercambiadas entre el cliente y el servidor. Tanto el cliente como el software del servidor web implementan el HTTP como parte de la aplicación. HTTP se basa en otros protocolos para regular la forma en que se transportan los mensajes entre el cliente y el servidor.
  • TCP: es el protocolo de transporte que administra las conversaciones individuales. TCP divide los mensajes HTTP en partes más pequeñas, llamadas “segmentos”. Estos segmentos se envían entre los procesos del servidor y el cliente web que se ejecutan en el host de destino. También es responsable de controlar el tamaño y los intervalos a los que se intercambian los mensajes entre el servidor y el cliente.
  • IP: es responsable de tomar los segmentos formateados del TCP, encapsularlos en paquetes, asignar las direcciones apropiadas y seleccionar la mejor ruta al host de destino.
  • Ethernet: es un protocolo de acceso a la red que describe dos funciones principales: la comunicación a través de un enlace de datos y la transmisión física de datos en los medios de red. Los protocolos de acceso a la red son responsables de tomar los paquetes de IP y los formatean para transmitirlos por los medios.

1.PNG

PROTOCOLOS DE RED

A nivel humano, algunas reglas de comunicación son formales y otras simplemente sobreentendidas o implícitas, basadas en los usos y costumbres. Para que los dispositivos se puedan comunicar en forma exitosa, un nuevo conjunto de protocolos de red debe describir los requerimientos e interacciones precisos. Los protocolos de red definen un formato y un conjunto de reglas comunes para intercambiar mensajes entre dispositivos. Algunos de los protocolos de red más comunes son Hypertext Transfer Protocol (HTTP), el protocolo de control de transmisión (TCP) y el protocolo de Internet (IP).

En las figuras, se muestran los protocolos de red que describen los siguientes procesos:

La manera en que se da formato o se estructura el mensaje, como se muestra en la figura 1.

1.PNG

El proceso por el cual los dispositivos de red comparten información sobre rutas con otras redes, como se muestra en la figura 2.

2.PNG

La manera y el momento en que se transmiten mensajes de error y del sistema entre los dispositivos, como se muestra en la figura 3.

3.PNG

La configuración y la terminación de sesiones de transferencia de datos, como se muestra en la figura 4

4.PNG

CONFIGURACIÓN DE IP PARA TERMINALES

DE FORMA MANUAL

Para que un terminal se comunique a través de la red, se debe configurar con una dirección IP y máscara de subred únicas. La información de dirección IP se puede introducir en los terminales en forma manual o automáticamente mediante el Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP).

Para configurar una dirección IP de forma manual en un host de Windows, abra el Panel de Control > Centro de redes y recursos compartidos > Cambiar configuración del adaptador y seleccione el adaptador. Luego, haga clic con el botón secundario y seleccione Propiedades para que aparezcan las Propiedades de conexión de área local.

Resalte el protocolo de Internet versión 4 (TCP/IPv4) y haga clic en Propiedades para abrir la ventana de Propiedades del protocolo de Internet versión 4 (TCP/IPv4). Configure la información de la dirección IPv4 y la máscara de subred, y el gateway predeterminado.

DE FORMA AUTOMÁTICA

En general, las PC utilizan DHCP de forma predeterminada para la configuración automática de direcciones IP. DHCP es una tecnología que se utiliza en casi todas las redes. Para comprender mejor por qué DHCP es tan popular, tenga en cuenta todo el trabajo adicional que habría que realizar sin este protocolo.

En una red, DHCP permite la configuración automática de direcciones IPv4 para cada terminal con DHCP habilitado. Imagine la cantidad de tiempo que le llevaría si cada vez que se conectara a la red tuviera que introducir manualmente la dirección IP, la máscara de subred, el gateway predeterminado y el servidor DNS. Multiplique eso por cada usuario y cada uno de los dispositivos en una organización y se dará cuenta del problema. La configuración manual también aumenta las posibilidades de configuraciones incorrectas por la duplicación de la dirección IP de otro dispositivo.

Para configurar el protocolo DHCP en una PC con Windows, solo debe seleccionar “Obtener una dirección IP automáticamente” y “Obtener la dirección del servidor DNS automáticamente”. Su PC buscará un servidor DHCP y se le asignarán los ajustes de dirección necesarios para comunicarse en la red.

Es posible mostrar los ajustes de configuración IP en una PC con Windows usando el comando ipconfig cuando el sistema se lo solicite. El resultado muestra la información de dirección IP, la máscara de subred y el gateway que se recibió del servidor de DHCP.