Conceptos Fundamentales de Redes: IPv6, ARP, NAT y Protocolos Esenciales

Encabezado Fijo de IPv6

• Versión (4 bits): Indica la versión del protocolo (0110 para IPv6).
• Clase de Tráfico (8 bits): Se divide en 6 bits para el tipo de servicio (DSCP) que el router debe prestar al paquete y 2 bits para la notificación explícita de congestión (ECN).
• Etiqueta de Flujo (20 bits): Utilizada para identificar secuencias de paquetes que requieren un manejo especial por parte de los routers.
• Longitud de Carga Útil (16 bits): Indica la longitud del resto del paquete (carga útil) en octetos.
• Siguiente Encabezado (8 bits): Especifica el tipo del siguiente encabezado (extensión o protocolo de capa superior).
• Límite de Saltos (Hop Limit) (8 bits): Decrementado por cada router; si llega a cero, el paquete es descartado.
• Dirección de Origen (128 bits): La dirección IPv6 del remitente del paquete.
• Dirección de Destino (128 bits): La dirección IPv6 del receptor del paquete.

Protocolos ARP y RARP

ARP (Address Resolution Protocol)

• Permite obtener la dirección hardware (MAC) a partir de una dirección IP.
• Formato del mensaje (campos clave):
  • Tipo de Hardware (T.H)
  • Tipo de Protocolo
  • Dirección Física de Origen
  • Dirección Física de Destino
  • Dirección IP de Destino

RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

• Permite obtener una dirección IP a partir de una dirección hardware (MAC).

Transición de IPv4 a IPv6

• Pila Doble (Dual Stack): Implementa IPv4 e IPv6 en cada nodo de red, permitiendo que cada nodo tenga dos direcciones de red.
• Túneles: Permiten enviar paquetes IPv6 sobre una red IPv4, encapsulando paquetes IPv6 dentro de paquetes IPv4.
• Traducción de Protocolo (NAT-PT): Se utiliza cuando un nodo solo soporta IPv4 e intenta comunicarse con otro que solo soporta IPv6.

Implementaciones del Protocolo NAT

NAT Estática

• Hay tantas direcciones IP públicas (legales) como privadas.
• No requiere mantener información de las conexiones.
• Mejora la seguridad.

NAT Dinámica

• Las direcciones IP públicas se asignan a los ordenadores (PC) que se conectan al exterior de forma dinámica.
• El número de conexiones simultáneas está limitado por la cantidad de direcciones IP públicas disponibles.

NAPT (Network Address Port Translation) o IP Enmascarada

• Solo se emplea una dirección IP pública para múltiples conexiones internas.
• Permite realizar conexiones simultáneas desde múltiples dispositivos internos utilizando diferentes puertos.

Definiciones de Protocolos Clave

• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Permite que las estaciones de la red obtengan una dirección IP de forma automática cuando la necesiten.
• ICMP (Internet Control Message Protocol): Se utiliza para enviar mensajes de error y otra información operativa o de diagnóstico sobre la red, encapsulados en un paquete IP.
• BOOTP (Bootstrap Protocol): Asigna una dirección IP a un dispositivo y forma el mensaje de respuesta para su arranque.
• IGMP (Internet Group Management Protocol): Facilita el intercambio de información de estado entre enrutadores IP que admiten multidifusión y los grupos de multidifusión.