1. Direccionamiento
de la red: IPv4
Aspectos básicos de networking: Capítulo 6
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 1

2. Objetivos
Explicar la estructura del direccionamiento IP y demostrar la
capacidad de convertir números decimales en números binarios
de 8 bits, y viceversa.
Según una dirección IPv4 determinada, clasificarla según el tipo
y describir cómo se utiliza en la red.
Explicar cómo los ISP asignan direcciones a las redes y cómo
los administradores hacen lo mismo dentro de las redes.
Determinar la porción de red de la dirección host y explicar la
función que cumple la máscara de subred en la división de
las redes.
Según la información de direccionamiento IPv4 y los criterios de
diseño, calcular los componentes de direccionamiento adecuados.
Utilizar las utilidades de prueba comunes para verificar y probar la
conectividad de red y el estado operativo del stack de protocolos
IP en un host.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 2

3. Estructura de direccionamiento IP
Cada dispositivo de una
red debe ser definido
en forma exclusiva.
Cada paquete posee
una dirección de origen
de 32 bits y una
dirección de destino de
32 bits en el
encabezado de Capa 3.
Punto Decimal
Los patrones binarios que representan direcciones IPv4 son expresados
con puntos decimales separando cada byte del patrón binario, llamado
octeto, con un punto. Se le llama octeto debido a que cada número
decimal representa un byte u 8 bits.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 3

4. Estructura de direccionamiento IP
Porciones de red y de host
En cada dirección IPv4, alguna porción de los bits de orden
superior representa la dirección de red. En la Capa 3, se
define una red como un grupo de hosts con patrones de
bits idénticos en la porción de dirección de red de sus
direcciones.
El número de bits usado y restantes representan la porción de
hosts y determinan el número de hosts que podemos tener
dentro de la red.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 4

5. Estructura de direccionamiento IP
Practica convertir los números binarios de 8 bits
en números decimales
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 5

6. Estructura de direccionamiento IP
Convertir los números decimales en números
binarios de 8 bits
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 6

7. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Cuales son los tres tipos de direcciones de la red
y describa el propósito de cada tipo
• Direccion de Red: Identificador del segmento
• Direccion de Broadcast: Dirección especial que se reserva para
enviar un mensaje a todas las estaciones. Por lo general, una
dirección de broadcast es una dirección MAC destino compuesta por
todos unos
• Direccion de Host: identifica el sistema en particular de esa red.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 7

8. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Determinar las direcciones host, de broadcast y de
red para una combinación de prefijos y una dirección
determinada
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 8

9. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Tipos de comunicaciones en la capa de red
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 9

10. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Los dispositivos de Capa 2 filtran tramas de datos
basados en la dirección MAC destino. La trama se
envía si se dirige a un destino desconocido fuera del
dominio de colisión. La trama también será enviada si
se trata de un broadcast, multicast o unicast que se
dirige fuera del dominio local de colisión. La única
vez en que la trama no se envía es cuando el
dispositivo de Capa 2 encuentra que el host emisor y
el receptor se encuentran en el mismo dominio de
colisión. Un dispositivo de Capa 2, tal como un
puente, crea varios dominios de colisión pero
mantiene sólo un dominio de colisión.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 10

11. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Los dispositivos de Capa 3 filtran paquetes basados
en la dirección IP destino. La única forma en que un
paquete se enviará es si su dirección IP destino se
encuentra fuera del dominio broadcast y si el router
tiene una ubicación identificada para enviar el
paquete. Un dispositivo de Capa 3 crea varios
dominios de colisión y broadcast.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 11

12. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Ciertas direcciones de host son reservadas y no pueden asignarse a dispositivos de
la red. Estas
direcciones de host reservadas incluyen:
• Dirección de red: Utilizada para identificar la red en sí.
• Dirección de broadcast: Utilizada para realizar el broadcast de paquetes
hacia todos los dispositivos de una red.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 12

13. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Direcciones públicas
La estabilidad de la Internet
depende de forma directa de la
exclusividad de las direcciones de
red utilizadas públicamente.
Hizo falta un procedimiento
para asegurar que las
direcciones fueran, de hecho,
exclusivas.
En un principio, una organización conocida como el Centro de información
de la red Internet (InterNIC) manejaba este
procedimiento. InterNIC ya no existe y la Agencia de asignación de
números de Internet (IANA) la ha sucedido. IANA administra,
cuidadosamente, la provisión restante de las direcciones IP para
garantizar que no se genere una repetición de direcciones utilizadas de
forma pública. La repetición suele causar inestabilidad en la Internet y
compromete su capacidad para entregar datagramas a las redes.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 13

14. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Direcciones públicas
Las direcciones IP públicas son
exclusivas. Dos máquinas que se
conectan a una red pública nunca
pueden tener la misma dirección
IP porque las direcciones IP
públicas son globales y están
estandarizadas.
Todas las máquinas que se
conectan a la Internet acuerdan
adaptarse al sistema. Hay que
obtener las direcciones IP
públicas de un proveedor de
servicios de Internet (ISP) o un
registro, a un costo.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 14

15. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Direcciones públicas
Con el rápido crecimiento de
Internet, las direcciones IP
públicas comenzaron a escasear.
Se desarrollaron nuevos esquemas
de direccionamiento, tales como el
enrutamiento entre dominios sin
clase (CIDR) y el IPv6, para
ayudar a resolver este problema.
CIDR y IPv6 se tratan más
adelante en este curso.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 15

16. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Direcciones privadas
Las direcciones IP privadas son
otra solución al problema del
inminente agotamiento de las
direcciones IP públicas.
Sin embargo, las redes privadas
que no están conectadas a la
Internet pueden utilizar cualquier
dirección de host, siempre que
cada host dentro de la red privada
sea exclusivo.
El RFC 1918 asigna tres bloques
de la dirección IP para uso interno
y privado. Estos tres bloques
consisten en una
dirección de Clase A, un rango de
direcciones de Clase B y un rango
de direcciones de Clase C. Las
direcciones que se encuentran en
estos rangos no se enrutan hacia
el backbone de la Internet. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 16

17. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Direcciones privadas
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 17

18. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Un importante bloque de direcciones reservado con objetivos
específicos es el rango de direcciones IPv4 experimentales de
240.0.0.0 a 255.255.255.254. Actualmente, estas direcciones se
mencionan como reservadas para uso futuro (RFC 3330). Esto sugiere
que podrían convertirse en direcciones utilizables. En la actualidad, no
es posible utilizarlas en redes IPv4. Sin embargo, estas direcciones
podrían utilizarse con fines de investigación o experimentación.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 18

19. Clasificación y definición de direcciones IPv4
Método histórico para la asignación de direcciones
Clases de redes antiguas
Históricamente, la RFC1700 agrupaba rangos de unicast en tamaños
específicos llamados direcciones de clase A, de clase B y de clase C. También
definía a las direcciones de clase D (multicast) y de clase E (experimental).
Las direcciones unicast de clases A, B y C definían redes de tamaños
específicos, así como bloques de direcciones específicos para estas redes,
como se muestra en la figura. Se asignó a una compañía u organización todo
un bloque de direcciones de clase A, clase B o clase C. Este uso de espacio de
dirección es denominado direccionamiento con clase.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 19

20. Asignación de direcciones
Importancia de utilizar un proceso estructurado para asignar
direcciones IP a hosts y las consecuencias derivadas de elegir
direcciones privadas en lugar de direcciones públicas
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 20

21. Asignación de direcciones
El Protocolo de configuración dinámica del host
(DHCP) es el sucesor del BOOTP. A diferencia
del BOOTP, el DHCP permite que el host obtenga
la dirección IP de forma dinámica sin que el
administrador de red tenga que configurar un
perfil individual para cada dispositivo.
Lo único que se requiere para utilizar el DHCP es
un rango definido de direcciones IP en un
servidor DHCP. A medida que los hosts entran en
línea, se comunican con el servidor DHCP y
solicitan una dirección. El servidor DHCP elige
una dirección y se la arrienda a dicho host. Con
DHCP, la configuración completa de las red se
puede obtener en un mensaje.
Esto incluye todos los datos que proporciona el mensaje BOOTP más una dirección IP
arrendada y una máscara de subred.
El protocolo bootstrap (BOOTP) opera en un entorno cliente-servidor y sólo
requiere el intercambio de un solo paquete para obtener la información IP.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 21

22. Asignación de direcciones
Qué tipos de direcciones se deben asignar
a dispositivos que no son los de los usuarios finales
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 22

23. Asignación de direcciones
Autoridad de números asignados a Internet (IANA)
Hasta mediados de los años noventa, todo el espacio de
direcciones IPv4 era directamente administrado por la IANA. En
ese entonces, se asignó el resto del espacio de direcciones IPv4
a otros diversos registros para que realicen la administración de
áreas regionales o con propósitos particulares. Estas compañías
de registro se llaman Registros regionales de Internet (RIR),
como se muestra en la figura.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 23

24. Asignación de direcciones
Diferentes tipos de ISP y sus respectivas funciones
en el momento de proporcionar conectividad a
Internet
Nivel 1
En la parte superior de la
jerarquía de ISP están los
ISP de nivel 1. Éstos son
grandes ISP a nivel
nacional o internacional
que se conectan
directamente al backbone
de Internet. Los clientes
de ISP de nivel 1 son ISP
de menor nivel o grandes
compañías y
organizaciones.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 24

25. Asignación de direcciones
Diferentes tipos de ISP y sus respectivas funciones
en el momento de proporcionar conectividad a
Internet
Nivel 2
Los ISP de nivel 2
adquieren su servicio de
Internet de los ISP de
nivel 1. Los ISP de nivel 2
generalmente se centran
en los clientes empresa.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 25

26. Asignación de direcciones
Diferentes tipos de ISP y sus respectivas funciones
en el momento de proporcionar conectividad a
Internet
Nivel 3
Los ISP de nivel 3
compran su servicio de
Internet de los ISP de
nivel 2. El objetivo de
estos ISP son los
mercados minoristas y del
hogar en una ubicación
específica.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 26

27. Asignación de direcciones
Cambios realizados al protocolo IP en IPv6 y
describa la motivación para la migración de IPv4 a
IPv6
En 1992, la Fuerza de tareas de ingeniería de Internet (IETF) identificó
las dos dificultades siguientes:
• Agotamiento de las restantes direcciones de red IPv4 no asignadas. En
ese entonces, el espacio de
Clase B estaba a punto de agotarse.
• Se produjo un gran y rápido aumento en el tamaño de las tablas de
enrutamiento de Internet a medida que las redes Clase C se conectaban
en línea. La inundación resultante de nueva información en la red
amenazaba la capacidad de los Routers de Internet para ejercer una
efectiva administración. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 27

28. Determinación de la porción de red de la dirección
host y la función que cumple la máscara de subred
Cómo se utiliza la máscara de subred para crear y especificar
las porciones de host y de red de una dirección IP
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 28

29. Determinación de la porción de red de la dirección
host y la función que cumple la máscara de subred
Operación AND
AND es una de las tres operaciones
binarias básicas utilizadas en la lógica
digital. Las otras dos son OR y NOT.
Mientras que las tres se usan en redes
de datos, AND se usa para determinar
la dirección de red. Por lo tanto, sólo se
tratará aquí la lógica AND.
La lógica AND es la comparación de dos
bits que produce los siguientes
resultados:
1 AND 1 = 1
1 AND 0 = 0
0 AND 1 = 0
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 29

30. Prueba de la capa de red
Comando PING
Ping es una utilidad para
probar la conectividad IP
entre hosts. Ping envía
solicitudes de respuestas
desde una dirección host
específica. Ping usa un
protocolo de capa 3 que
forma parte del conjunto de
aplicaciones TCP/IP llamado
Control Message Protocol
(Protocolo de mensajes de
control de Internet, ICMP).
Ping usa un datagrama de
solicitud de eco ICMP.
Ping del loopback local
Una respuesta de 127.0.0.1 indica que el IP está correctamente instalado en
el host.
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 30

31. Prueba de la capa de red
Utilice el comando “ping” para verificar que un
host local pueda comunicarse con una gateway a
través de una red de área local
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 31

32. Prueba de la capa de red
Utilidad del comando “ping” para verificar que un
host local pueda comunicarse a través de una
gateway con un dispositivo ubicado en una red
remota
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 32

33. Prueba de la capa de red
Utilice “tracert”/“traceroute” para observar la ruta
entre dos dispositivos mientras éstos se comunican y
enumere los pasos de las operaciones de
“tracert”/“traceroute”
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 33

34. Prueba de la capa de red
Función de ICMP
ICMP es el protocolo de
mensajería para el conjunto de
aplicaciones TCP/IP. ICMP
proporciona mensajes de
control y error y se usa
mediante las utilidades ping y
traceroute. A pesar de que
ICMP usa el soporte básico de
IP como si fuera un protocolo
ICMP de mayor nivel, en
realidad es una capa 3 separada
del conjunto de aplicaciones
TCP/IP.
• Confirmación de host
• Destino o servicio inalcanzable
• Tiempo excedido
• Redirección de ruta
• Disminución de velocidad en origen
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 34

35. Resumen
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 35

36. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 36