Module 11 - Asignación de direcciones IPv4

Estructura de la dirección IPv4
1. Se compone de una porción de red y una porción de host
  1. Los bits dentro de la porción de red de la dirección deben ser idénticos para todos los dispositivos que residen en la misma red
    1. Los 1s de la máscara
  2. Los bits dentro de la porción de host de la dirección deben ser únicos para identificar un host específico dentro de una red
    1. Los 0s en la máscara
2. Máscara de subred
  1. Diferencia la porción de red de la porción de host de una dirección IPv4.
    1. El proceso real que se usa para identificar la porción de red y la porción de host se denomina AND.
      1. La operación AND se usa para determinar la dirección de red
      2. En la lógica digital, 1 representa True y 0 representa False. Cuando se utiliza una operación AND, ambos valores de entrada deben ser True (1) para que el resultado sea True (1)
  2. Dentro de cada red hay tres tipos de direcciones IP:
    1. Dirección de red
      1. Representa una red específica
    2. Direcciones de host
      1. Son direcciones que se pueden asignar a un dispositivo
    3. Dirección de broadcast
      1. Se utiliza cuando se requiere para llegar a todos los dispositivos de la red IPv4
      2. la dirección de difusión de red tiene los 1 bits en la parte del host, según lo determinado por la máscara de subred
      3. No se puede asignar una dirección de difusión a un dispositivo.
      4. Un dominio de broadcast identifica todos los hosts del mismo segmento de red
IPv4 Unicast, Broadcast, & Multicast
1. Unicast
  1. Rango de direcciones: de 1.1.1.1 a 223.255.255.255 algunas reservadas para propositos especiales
  2. Un dispositivo envía un mensaje a otro dispositivo en comunicaciones uno a uno.
2. Broadcast
  1. Un dispositivo que envía un mensaje a todos los dispositivos de una red en comunicaciones unipersonales.
  2. La dirección IPv4 de destino contiene solo números uno (1) en la porción de host
  3. No hay paquetes de broadcast con IPv6
  4. Una transmisión puede ser dirigida o limitada
    1. Broadcast dirigido
      1. Hay una dirección IPv4 de difusión para cada red, llamada difusión dirigida
      2. Permite la comunicación con todos los hosts de esa red
3. Multicast
  1. La transmisión de multidifusión reduce el tráfico al permitir que un host envíe un único paquete a un grupo seleccionado de hosts que estén suscritos a un grupo de multidifusión
  2. Rango reservado 224.0.0.0 a 239.255.255.255
  3. Los protocolos de enrutamiento como OSPF utilizan transmisiones de multidifusión
Tipos de direcciones IPv4
1. Algunas direcciones IPv4 no se pueden usar para salir a Internet, y otras se asignan específicamente para enrutar a Internet.
  1. Públicas
    1. Privadas
      1. Se asignan direcciones IPv4 a los hosts internos.
      2. Las direcciones IPv4 privadas no son exclusivas y cualquier red interna puede usarlas.
      3. No son enrutables globalmente.
      4. Uso especial
        Direcciones de Loopback
        127.0.0.1 to 127.255.255.254
        Son direcciones especiales que usa un host para dirigir el tráfico hacia sí mismo
        Direcciones Link-local
        También conocidas como direcciones IP privadas automáticas (APIPA)
        169.254.0.1 a 169.254.255.254
        Los utiliza un cliente DHCP de Windows para autoconfigurarse en caso de que no haya servidores DHCP disponibles
        se pueden utilizar en una conexión de punto a punto, pero no se utilizan comúnmente para este propósito.
    2. Son direcciones que se enrutan globalmente entre routeres de proveedores de servicios de Internet (ISP).
    3. Son enrutable globalmente
    4. Las direcciones IPv4 públicas deben ser únicas.
2. Enrutamiento en internet
  1. Los paquetes con una dirección privada deben filtrarse (descartarse) o traducirse (NAT) a una dirección pública antes de reenviar el paquete a un ISP.
    1. Esto generalmente se realiza en el router que conecta la red interna a la red ISP
  2. Asignación de direcciones IP
    1. La IANA administra y asigna bloques de direcciones IP a los Registros Regionales de Internet (RIR) tanto para IPv4 como IPv6.
Segmentación de la Red
1. Los routers no propagan difusiones. Cuando un router recibe una difusión, no la reenvía por otras interfaces
  1. Un problema con un dominio de difusión grande es que estos hosts pueden generar difusiones excesivas y afectar la red de manera negativa.
  2. La solución es reducir el tamaño de la red para crear dominios de difusión más pequeños mediante un proceso que se denomina división en subredes.
2. Razones para segmentar redes
  1. Disminuye el tráfico de red general y mejora su rendimiento
  2. Le permite a un administrador implementar políticas de seguridad
  3. Reduce el número de dispositivos afectados por el tráfico de difusión anormal debido a configuraciones incorrectas, problemas de hardware o software o intenciones malintencionadas
  4. La segmentación de una red se denomina subred
División en subredes
1. La división de redes es una habilidad crítica a tener al administrar una red IPv4.
  1. Las subredes IPv4 se crean utilizando uno o más de los bits de host como bits de red
  2. Cuantos más bits de host se tomen prestados, mayor será la cantidad de subredes que puedan definirse
  3. Cuantos más bits se prestan para aumentar el número de subredes reduce el número de hosts por subred.
  4. la subdivisión de redes puede mejorar el rendimiento de la red al eliminar el exceso de tráfico de difusión.
2. Máscara de subred
  1. Su función es indicar a los dispositivos qué parte de la dirección IP es el número de la red, incluyendo la subred, y qué parte es la correspondiente al host.
    1. No todas las subredes que cree necesitarán tantos hosts, dejando muchas direcciones IPv4 sin utilizar. Tal vez necesite una subred que contenga muchos más hosts
      1. Máscara de subred de longitud variable (VLSM)
        VLSM permite dividir un espacio de red en partes desiguales
        La máscara de subred varía según la cantidad de bits que se toman prestados para una subred específica, de lo cual deriva la parte “variable” de la VLSM
        VLSM simplemente subdivide una subred
        Cuando use VLSM, siempre comience por satisfacer los requisitos de host de la subred más grande. Siga con la división en subredes hasta que se cumplan los requisitos de host de la subred más pequeña.

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