Diapositivas Cisco CCNA v5 Capitulo 8

8/10/2019 Diapositivas Cisco CCNA v5 Capitulo 8

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2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ConfidentialTraducido por Nicols Contador 1

Captulo 8:

Direccionamiento IP

Introduccin a las Redes


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Traducido por Nicols Contador2 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Confidential

Captulo 8

8.0 Introduccin8.1 Direccionamiento de red IPv4

8.2 Direccionamiento de red IPv6

8.3 Verificacin de conectividad

8.4 Resumen


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Direccionamiento IP

Captulo 8: Objectivos

Describir la estructura de una direccin IPv4.

Describir el propsito de la mscara de subred.

Comparar las caractersticas y usos de las direcciones IPv4unicast, broadcast y multicast.

Explicar la necesidad de direccionamiento IPv6.

Describir la representacin de una direccin IPv6.

Describir tipos de direcciones de red IPv6.

Configurar direccionamiento global unicast.


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Direccionamiento IP

Introduccin

Describir direccionamiento multicast.

Describir el rol de ICMP en una red IP (incluyendo IPv4 eIPv6)

Usar ping y traceroute para probar conectividad de red


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8.1

Direccionamiento IPv4


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Estructura de direcciones IPv4

Notacin Binaria

Notacin binaria serefiere el hecho deque loscomputadores secomunican en 1s y

0s

Convercin binariaa decimal requiereun entendimientode matemticabsica de unsistema denumeracinnotacin posicional


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7 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Confidential


Sistema de numeracin binaria





Conversin de una direccin binaria adecimalPrctica


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Conversin desde Decimal a binario




Mscara de subred IPv4

Porcin de Red y Porcin de Host de una direccin IPv4

Para definir las porciones de red y host de unadireccin, un dispositivo usa un patrn de 32-bit llamadomscara de subred

La mscara de subred no contiene la porcin de red yhost de una direccin IPv4, slo dice dnde mirar para

estas porciones en una direccin IPv4 dada


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Porcin de Red y Porcin de Host de una direccin IPv4

Mscaras de subred vlidas


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Examinando el largo de prefijo


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Primera y ltima direccin de Host


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Operacin AND bit a bit

1 AND 1 = 1 1 AND 0 = 0 0 AND 1 = 0 0 AND 0 = 0


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IPv4 Unicast, Broadcast, y Multicast

Asignando una direccin IPv4 esttica a unHost

Propiedades de Interfaz LAN Configurando una direccin esttica IPv4


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Asignando una direccin dinmica IPv4 a un Host

Verification

DHCP - mtodo preferido de leasing de direcciones IPv4 a hosts enredes grandes, reduce la carga del personal de red y virtualmenteelimina el ingreso de errores


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Transmisin Unicast

En una red IPv4, los hosts se pueden comunicar de tresdiferentes formas:

1. Unicast- el proceso de enviar un paquete de un host aotro.


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Transmisin Broadcast

2. Broadcast- el proceso de enviar un paquete desde unhost a todos los hosts en la red

Routers no

reenvian unbroadcastlimitado!

Broadcast dirigido

172.16.4.255 Hosts dentro de la

red 172.16.4.0/24


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Transmisin Multicast

Multicast- el proceso de enviar un paquete de un host a ungrupo seleccionado de hosts, posiblemente en redesdiferentes

Reduces trfico

Direcciones reservadas para grupos multicast - 224.0.0.0 a239.255.255.255.

Enlace local - 224.0.0.0 a 224.0.0.255 (Ejemplo:informacin de enrutamiento intercambiada por losprotocolos de enrutamiento)

Direccin de mbito global - 224.0.1.0 a 238.255.255.255(Ejemplo: 224.0.1.1 ha sido reservada para Network TimeProtocol NTP)


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Tipos de direcciones IPv4

Direcciones IPv4 Pblica y privada

El bloque de direcciones privadas son:

Hosts que no requieren acceder a la Internet pueden usardireccionamiento privado

10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0/8)

172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)

192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)


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Direcciones IPv4 de uso especial

Direcciones de Red y Broadcast- dentro de cada red la primeray la ltima direccin no pueden ser asignadas a hosts

Direcciones Loopback - 127.0.0.1 una direccin especial que loshosts usan para trfico directo a si mismo (direcciones 127.0.0.0 a127.255.255.255 son reservadas)

Direccin Link-Local - 169.254.0.0 a 169.254.255.255(169.254.0.0/16) direcciones pueden ser automticamenteasignadas al host local

Direccin TEST-NET - 192.0.2.0 a 192.0.2.255 (192.0.2.0/24)

conjunto separado para propsito de enseanza, usada endocumentacin y red de ejemplo

Direccin Experimental - 240.0.0.0 a 255.255.255.254 sonreservadas


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Direccionamiento de legado Classful


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Direccionamiento de legado Classful

Direccionamiento Classless Nombre Formal es Enrutamiento Interdominio sin Clase

(Classless Inter-Domain Routing CIDR, pronunciadacider)

Crea un nuevo conjunto de estndares que permiti a losproveedores de servicio asignar direcciones IPv4 encualquier lmite de bit (largo de prefijo) en lugar de slodirecciones de clase A, B, o C


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Asignamiento de direcciones IP

Regional Internet Registries (RIRs)Los principales registros son:


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Asignamiento de direcciones IP

ISPs Tier 2 seenfocan en losclientes de negocios.

ISPs Tier 3 comprarsus servicios deInternet desde los

ISPs Tier 2.

ISPs Tier 3 a menudo agrupanla conexin a Internet comoparte de los contratos deservicios de red y

computadores de sus clientes.

Son grandes ISPsnacionales ointernacionales queestn directamenteconectados al backbonede Internet.


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8.2

Direccionamiento de Red IPv6


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Problemas de IPv4

La Necesidad de IPv6

IPv6 est diseada para suceder a IPv4

El agotamiento del espacio de direccionamiento IPv4 hamotivado el hecho de cambiarse a IPv6

Proyecciones muestran que los cinco RIRs se quedarn sindirecciones IPv4 entre el 2015 y 2020

Con una poblacin de Internet incrementndose, un espaciode direcciones IPv4 limitado, problemas con NAT y la

Internet de las cosas, ha llegado el momento de la transicina IPv6!


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Problemas de IPv4

La necesidad de IPv6

IPv4 tiene tericamente un mximo de 4.3 miles de millonesde direcciones ms las direcciones privadas combinadas conNAT

IPv6 tiene un largo de 128-bit, proveyendo un espacio dedirecciones de 340 decillones de direcciones

IPv6 fija los lmites de IPv4 e incluye mejoras adicionalescomo ICMPv6


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Problemas de IPv4

Coexistencia de IPv4 e IPv6

Las tcnicas de migracin se pueden dividir en trescategoras:

#1

Dual-stack: Permite IPv4 e IPv6 coexistiren la misma red. Los dispositivos corren

los stack de protocolos IPv4 e IPv6

simultanemente.


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Problemas de IPv4


Las tcnicas de migracin se pueden dividir en trescategoras :

#2

Tunnelling: Un mtodo de transporte de unpaquete IPv6 sobre una red IPv4. El paqueteIPv6 es encapsulado dentro de un paquete

IPv4.


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Problemas de IPv4


Las tcnicas de migracin se pueden dividir en trescategoras :

#3

Translation: Network Address Translation 64 (NAT64)permite a un dispositivo habilitado-IPv6 comunicarse con

dispositivos habilitados-IPv4 usando una tcnica detraduccin similar al NAT de IPv4. Un paquete IPv6 es

traducido a un paquete IPv4, y vice versa.


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Sistema de numeracin Hexadecimal

Hexadecimal es unsistema de basedieciseis

El sistema denumeracin de basedieciseis usa losnmeros del 0 al 9 ylas letras de la A a F

Cuatro bits (la mitadde un byte) puedenser representadoscon un nico valor

hexadecimal


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Representacin de direcciones IPv6

Mira el patrn de bitsbinarios que coincidecon los valoresdecimal y

hexadecimal


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Representacin de direcciones IPv6

128 bits de largo y escrito en un string de valoreshexadecimal

En IPv6, 4 bits representan un nico dgito hexadecimal, 32valores hexadecimal = direccin IPv6

2001:0DB8:0000:1111:0000:0000:0000:0200

FE80:0000:0000:0000:0123:4567:89AB:CDEF

Hextet (nombre usado por cada bloque de 4 valoreshexadecimales) usado para referenciar un segmento de 16bits o cuatro hexadecimales

Puede ser escrito en minscula o mayscula


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Regla 1- Omisin de los primeros 0s

La primera regla que ayuda a reducir la notacin dedireccionamiento IPv6 es que cualquier cero a la izquierda encualquier seccin de 16-bit o hextet puede ser omitido

01AB puede ser representado como 1AB

09F0 puede ser representado como 9F0

0A00 puede ser representado como A00

00AB puede ser representado como AB


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Regla 2- Omisin de segmentos de todos 0

Un doble colon (::) puede reemplazar algn nico, contiguostring de uno o ms segmentos de 16-bit (hextets) queconsisten de slo 0s

Double colon (::) puede ser usado una vez dentro de una

direccin de otra manera la direccin ser ambigua Conocer como es el formato comprimido

Direccin incorrecta - 2001:0DB8::ABCD::1234


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Regla 2- Omisin de segmentos de todos 0

Ejemplos

#1

#2


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Hay tres tipos de direcciones IPv6:

Unicast

Multicast

Anycast.

Nota: IPv6 no tiene direccin de broadcast.


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Largos de prefijo IPv6

IPv6 no usa mscara de subred de notacin decimalpunteada

Largo de prefijo indica la porcin de la red de una direccinIPv6 usando el siguiente formato:

Direccin IPv6/largo de prefijoprefix length

Largo de prefijo puede ser de 0 a 128

Tpicamente el largo de prefijo es /64


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Direcciones Unicast IPv6

Unicast Identifica exclusivamente una interfaz en un dispositivo habilitado-

IPv6

Un paquete enviado a una direccin unicast es recibido por lainterfaz que tiene asignada esa direccin.


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Global unicast Similar a la direccin pblica IPv4

Globalmente nica

Direccin ruteable por Internet.

Puede ser asignada estticamente o dinmicamente

Link-local

Usada para comunicarse con otros dispositivos en el mismo enlacelocal

Confinada a un nico enlace - no es ruteable ms all del enlace


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Loopback Usada por host para enviar paquetes a si mismo y no puede ser

adsignada a una interfaz fsica

Ping a una direccin IPv6 loopback prueba la configuracin deTCP/IP en el host local

Todos-0s excepto por el ltimo bit, representado como ::1/128 o slo::1

Direccin no especificada (Unspecified)

Todos-0s representada como ::/128 o slo ::

No puede ser asignada a una interfaz y es solamente usada comouna direccin origen

Una direccin no especificada es usada como una direccin origencuando el dispositivo an no tiene una direccin IPv6 o cuando elorigen del paquete es irrelevante al destino


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Local nica (Unique local) Similar a direcciones privadas IPv4

Usada para el direccionamiento local dentro de un sitio o entre unnmero limitado de sitios

En el rango de FC00::/7 a FDFF::/7

IPv4 embedded

Usada para ayudar a la transicin de IPv4 a IPv6


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Direcciones Unicast IPv6 Link-Local

Paquetes con una direccin origen o destino de link-localno pueden ser ruteadas ms all del enlace de donde elpaquete fue originado

Direcciones IPv6


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Direcciones IPv6

Estructura de una direccin IPv6 globalUnicast

Direcciones IPv6 globales unicast son globalmente nicas yruteables en la Internet IPv6

Equivalente a direcciones IPv4 pblicas

ICANN asigna bloques de direcciones IPv6 a los cinco RIRs

Actualmente, slo direcciones globales unicast con los tresprimeros bits de 001 o 2000::/3 estn siendo asignadas


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Direcciones IPv6

Estructura de una direccin IPv6 globalUnicast

Actualmente, slo direcciones globales unicast con los tresprimeros bits de 001 o 2000::/3 estn siendo asignadas


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Direcciones IPv6 Unicast

Estructura de una direccin IPv6 global Unicast

Una direccin global unicast tiene tres partes:

Prefijo Global Enrutable- prefijo o porcin de red de ladireccin asignada por el proveedor, como un ISP, a un

cliente o sitio, actualmente, RIRs asignan un prefijo globalenrutable /48 a los clientes

2001:0DB8:ACAD::/48 tiene un prefijo que indica que losprimeros 48 bits (2001:0DB8:ACAD) son el prefijo o porcin

de red


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Estructura de una direccin IPv6 global Unicast

ID de Subred

Usado por una organizacin para identificar subredes dentro de susitio

ID de Interfaz

Equivalente a la porcin de host de una direccin IPv4 Usada debido a que un host puede tener mltiples interfaces, cada

una teniendo una o ms direcciones IPv6


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Configuracin Esttica de una direccin Global Unicast


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Configuracin Esttica de una direccin Global Unicast


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Configuracin Dinmica de una direccin Global Unicastusando SLAAC

Autoconfiguracin de Direccin Sin estado (StatelessAddress Autoconfiguraton SLAAC) Un mtodo que permite a un dispositivo obtener su prefijo,

largo de prefijo y default gateway desde un router IPv6

Sin necesidad de un servidor DHCPv6 Confa en mensajes ICMPv6 Router Advertisement (RA)

Routers IPv6 Reenvan paquetes IPv6 entre redes Puede ser configurado con rutas estticas o un protocolo de

enrutamiento dinmico IPv6 Enva mensajes ICMPv6 RA


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Configuracin Dinmica de una direccin Global Unicastusando SLAAC

El ComandoIPv6 unicast routing habillita enrutamiento IPv6

Mensajes RA pueden contener una de las siguientes tresopciones

Slo SLAACusa la informacin contenida en el mensajeRA SLAAC y DHCPv6usa la informacin contenida en el

mensaje RA y obtiene otra informacin desde el servidorDHCPv6, stateless DHCPv6 (ejemplo: DNS)

Slo DHCPv6el dispositivo no debera usar lainformacin en el RA, stateful DHCPv6

Routers envan mensajes ICMPv6 RA usando la direccin link-local como la direccin IPv6 origen


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Configuracin Dinmica de una direccin GlobalUnicast usando SLAAC

Dynamic Host Configuration Protocol para IPv6 (DHCPv6) Similar a IPv4 Automticamente recibe informacin de direccionamiento

inclutendo una direccin global unicast, largo de prefijo,direccin default gateway y la direccin de servidoresDNS usando los servicios de un servidor DHCPv6

Los dispositivos pueden recibir toda o alguna de suinformacin de direccionamiento IPv6 desde un servidor

DHCPv6 dependiendo si la opcin 2 (SLAAC y DHCPv6)o la opcin 3 (slo DHCPv6) es especificada en elmensaje ICMPv6 RA

Los Host pueden elegir ignorar lo que est en el mensajeRA del router y obtener su direccin IPv6 y otra

informacin directamente desde un servidor DHCPv6.


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Proceso EUI-64 o aleatoriamente generado

Proceso EUI-64 El proceso usa la direccin de 48-bit MAC Ethernet de un

cliente, e inserta otros 16 bits en el medio de la direccinMAC para crear un ID de interfaz de 64-bit

La ventaja es que la direccin MAC Ethernet puede serusada para determinar la interfazfacilmente rastreada

El ID de interfaz EUI-64 es representada en binario y secompone de tres partes:

OUI de 24-bit de la direccin MAC cliente, pero el 7 bit esinvertido (0 se hace un 1)

un valor insertado de 16-bit FFFE Identificador del dispositivo de 24-bit de la direccin MAC

cliente


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IDs de Interfaz Aleatoriamente Generado

Dependieno del sistema operativo, un dispositivo puedeusar un ID de interfaz aleatoriamente generado en vez de

usar la direccin MAC y el proceso EUI-64 omenzando con Windows Vista, Windows usa un ID de

interfaz aleatoriamente generado en vez de uno creadocon EUI-64

Windows XP y versiones previas de Windows usaron el

EUI-64


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Direccionamiento de enlace local dinmico

Direcciones de Link-local Despus de que una direccin global unicast es asignada

a una interfaz, dispositivos habilitado-IPv6automticamente generan su direccin de link-local

Debe tener una direccin link-local la cual permite a un

dispositivo comunicarse con otro dispositivo habilitado-IPv6 en la misma subred

Usa la direccin de link-local del router local como sudefault gateway IPv6

Los Routers intercambian mensajes de protocolos de

enrutamiento dinmicos usando direcciones de link-local Las tablas de enrutamiento de los Routers usan la

direccin de link-local para identificar al router de next-hopcuando reenvan paquetes IPv6

Di i IP 6 U i


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Direccionamiento de enlace local dinmico

Dinmicamente asignado Direcciones de Link-local son dinmicamente

creadas usando el prefijo FE80::/10 y la interfazID

Di i IP 6 U i t


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Direcciones de Link-local estticas

Configurando link-local

Di i IP 6 U i t


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Direcciones de Link-local estticas

Configurando link-local


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Direcciones IPv6 Global Unicast

Verificando configuracin de direccin IPv6

Cada interfaz tienedos direcciones IPv6-

1. Direccin globalunicast que fueconfigurada

2. Una quecomienza con

FE80 es unadireccin de link-local unicastautomticamenteagregada


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Direcciones IPv6 Global Unicast

Verificando configuracin de direccin IPv6

Direcciones IPv6 Multicast


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Direccin IPv6 Multicast asignada

Direcciones IPv6 multicast tienen el prefijo FFxx::/8

Hay dos tipos de direcciones IPv6 multicast:

Multicast asignada

Multicast Solicited node



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Dos grupos comunes multicast IPv6 asignado incluyen: FF02::1 All-nodes multicast group

todos los dispositivos habilitados-IPv6 participan

igual efecto que una direccin IPv4 broadcast

FF02::2 All-routers multicast group

todos los routers IPv6 participan

un router se hace un miembro de este grupo cuando esthabilitado como un router IPv6 con el comando de configuracinglobalipv6 unicast-routing

un paquete enviado a este grupo es recibido y procesado portodos los routers IPv6 en el enlace o red.



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Direcciones IPv6 Multicast Solicited Node

Similar a la direccin multicast all-nodes, coincide slo con losltimos 24 bits de la direccin IPv6 global unicast de un dispositivo

Automticamente creada cuando la direccin global unicast odireccin de link-local unicast son asignadas

Creada combinando un prefijo especial FF02:0:0:0:0:FF00::/104

con 24 bits de ms a la derecha de su direccin unicast


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8.3

Verificacin de Conectividad

ICMP


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ICMP

Mensajes ICMPv4 e ICMPv6

Mensajes ICMP comunes a ICMPv4 e ICMPv6 incluyen: Confirmacin de Host

Destino o Servicio Inalcanzable

Tiempo excedido

Redireccin de ruta

Aunque IP no es un protocolo confiable, la suite TCP/IPprovee mensajes para ser enviados en el evento de ciertoserrores, enva usando el servicio de ICMP

ICMP


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ICMP

Mensajes Router Solicitation ICMPv6 yRouter Advertisement

ICMPv6 incluye cuatro nuevos protocolos como parte del NeighborDiscovery Protocol (ND or NDP):

Mensaje Router Solicitation

Mensaje Router Advertisement

Mensaje Neighbor Solicitation

Mensaje Neighbor Advertisement

Mensaje Router Solicitation y Router Advertisement: Enviado entrehosts y routers.

Mensaje Router Solicitation (RS):Mensajes RS es enviado como unmensaje multicast IPv6 a todos los routers

Mensaje Router Advertisement (RA):Mensajes RA son enviados porlos routers para proveer informacin de direccionamiento

ICMP


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ICMP

Messages ICMPv6 Router Solicitation yRouter Advertisement

ICMP


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ICMP

Mensajes ICMPv6 Neighbor Solicitation yNeighbor Advertisement

Dos tipos de mensajes adicionales Neighbor Solicitation (NS) Neighbor Advertisement (NA)

Usados para:

Resolucin de direcciones Usado cuado un dispositivo en la LAN conoce

la direccin IPv6 unicast de un destino, perono conoce su direccin MAC Ethernet

Duplicate Address Detection (DAD) Ejecutado en la direccin para asegurar que

es nico El dispositivo enviar mensajes mensajes NS

con su propia direccin IPv6 como la direccin

IPv6 objetivo

ICMP


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ICMP

Mensajes ICMPv6 Neighbor Solicitation yNeighbor Advertisement

Prueba y verificacin


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Ping - Probando el Stack Local



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Ping Probando conectividad a la LAN local


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TracerouteProbando la ruta

Traceroute (tracert) Genera una lista de saltos que fueron exitosamente

alcanzadados a lo largo de la ruta Proporciona una verificacin e informacin importante de

resolucin de problemas

Si el dato alcanza el destino, entonces la traza lista lainterfaz de cada router en la ruta entre los hosts

Si el dato falla en algunos saltos a lo largo de la ruta, ladireccin del ltimo router que respondi a la traza puedeproporcionar una indicacin de donde el problema orestriccin de seguridad fue encontrado

Proporciona el tiempo de ida y vuelta (round trip time)para cada salto a lo largo de la ruta e indica si un saltofalla de responder

Direccionamiento IP


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Resumen

Direcciones IP son jerrquicas, con red, subred y porcin dehost. Una direccin IP puede representar una red completa ,un host especfico o la direccin de broadcast de la red.

La mscara de subred o prefijo es usada para determinar laporcin de red de una direccin IP. Una vez implementada,una red IP necesita ser probada para verificar suconectividad y rendimiento operacional.

DHCP permite la asignacin automtica de informacin dedireccionamiento, como IP, mscara de subred, default

gateway y otra informacin de configuracin.

Direccionamiento IP


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Resumen

Hosts IPv4 se pueden comunicar de una de tres manerasdiferentes: unicast, broadcast y multicast.

Los bloques de direcciones privadas son: 10.0.0.0/8,172.16.0.0/12 y 192.168.0.0/16.

El agotamiento del espacio de direccionamiento IPv4 es elfactor motivacional para moverse a IPv6. cada direccin IPv6tiene 128 versus los 32 bits en una direccin IPv4. El largode prefijo es usado para indicar la porcin de red de unadireccin IPv6 usando el siguiente formato:

Direccin IPv6/largo de prefijo.

Direccionamiento IP


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Resumen

Hay tres tipos de direcciones IPv6: unicast, multicast, yanycast.

Una direccin IPv6 link-local permite a un dispositivocomunicarse con otros dispositivos habilitados IPv6 en elmismo enlace y slo en ese enlace (subred). Los paquetescon una direccin de link-local origen o destino no puedenser ruteados ms all del enlace desde donde el paquete seorigin. Direcciones IPv6 link-local estn en el rangoFE80::/10.

ICMP est disponible para IPv4 and IPv6.


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