Métodos de direccionamiento en redes: Físico y Lógico

Toda trama a enviar debe tener un remitente y un destinatario, por lo que se necesita un método de direccionamiento.

• Direccionamiento Físico:

  1. Se realiza en la capa 2 de enlace.
  2. Se usa dirección física (MAC address).
  3. Direccionamiento plano.

• Direccionamiento Lógico:

  1. Se realiza en la capa 3 de red.
  2. Se usa dirección lógica (IP address).
  3. Direccionamiento jerárquico.

Se utilizan los dos simultáneamente en IPv4.

Direccionamiento Físico

Representado por la dirección MAC (Media Access Control address).

Se corresponde de forma única con una tarjeta o interfaz de red (NIC).

Es individual y única, cada dispositivo tiene su propia dirección MAC.

La MAC es un identificador de 48 bits (6 bytes) visualizado en formato hexadecimal.

• Los primeros 24 bits están determinados por la IEEE, identifican al fabricante.
• Los 24 bits restantes están determinados por el fabricante utilizado el OUI (Organizationally Unique Identifier), identifican al producto para el fabricante.

Direccionamiento Lógico

Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica a una interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol).

Corresponde a la capa de Red (o capa 3) del modelo de referencia OSI.

IPv4 Internet Protocol Versión 4

• Es una dirección de 32 bits (4 Bytes) expresados en formato decimal.
• El formato de escritura se denomina “decimal separado por puntos” (x.x.x.x).
• La estructura de la dirección es jerárquica. Originalmente dividida en clases.
• Siempre está asociada a lo que se denomina máscara de red (que es otra estructura de 32 bits).
• La máscara divide en la dirección, el ID de red del ID de host.

Direcciones reservadas:

• Para uso privado
  1. Clase A: 10.0.0.0/8 a 10.255.255.255/8 (8 bits de red, 24 bits de hosts).
  2. Clase B: 172.16.0.0/16 a 172.31.255.255/16 (16 bits de red, 16 bits de hosts).
  3. Clase C: 192.168.0.0/24 a 192.168.255.255/24 (24 bits de red, 8 bits de hosts).
• Para uso reservado
  1. Clase D: 224.0.0.0/8 a 239.255.255.255/8 reservado para uso de los ISP en multicast (8 bits red, 24 bits hosts).
  2. Clase E: 240.16.0.0/8 a 255.255.255.255/8 reservado para uso del IETF (8 bits red, 24 bits hosts).
  3. Direcciones / redes reservadas para uso de los sistemas:

0.0.0.0: enrutamiento por defecto.

127.0.0.0: dirección de loopback.

255.255.255.255: dirección de broadcast.

Función de la máscara: la función básica de la máscara es dividir la dirección de red en sus dos componentes constitutivas:

• La porción que identifica a la red.
• La porción que identifica al host dentro de esa red.

Para realizar esto, la máscara debe tener en 1 los bits correspondientes a la porción de la dirección que identifican a la red y en 0 los bits correspondientes a la porción de la dirección que identifican al host.

Problemática del direccionamiento IPv4: se agotaron los bloques de direcciones para asignar a causa de:

• Uso ineficiente de las direcciones IPv4.
• Aumento de dispositivos on-line.
• Aumento de la cobertura de Internet.
• Aumento de las conexiones de banda ancha.
• Aparición y aumento en cantidad de dispositivos móviles.
• Aumento en el uso de la virtualización.

Al agotarse los bloques de direcciones, se generan, además, los siguientes problemas:

• El tener todos los bloques de direcciones asignados y operativos, produce una gran cantidad de rutas en las tablas de enrutamiento de los routers principales de la Internet.
• Este problema se da por la organización de las direcciones IPv4 basada en clases.

Ventajas del direccionamiento IPv6:

• Abundante cantidad de direcciones.
• Manejo más simple del direccionamiento.
• Posibilidad de direccionar de extremo a extremo haciendo que el NAT no sea necesario.
• Oportunidad de seguridad mejorada con IPsec.
• Encabezado más simple, no hay dirección de broadcast ni es necesario procesar checksums.
• Mejoras en QoS y etiquetas de flujo en el encabezado.
• Movilidad mejorada por la incorporación del Mobile IP nativamente en el protocolo.

• Tipos de direcciones IPv6:

  • Unicast
    1. Dirección que se asigna a una única interfaz.
    2. En IPv6 hay varios tipos: global, reservadas, link-local.
  • Multicast
    1. De uno a varios hosts.
    2. Uso más eficiente de la red
    3. Rango mayor de direcciones disponibles.
    4. Comienzan con FF00::/08
  • Anycast
    1. Un paquete Anycast se envía a la interfaz más cercana: envío de uno al más cercano.
    2. Identifica una lista de dispositivos o nodos, por lo que la dirección es compartida entre varios dispositivos.
    3. No tienen un direccionamiento especial distinguible.
    4. No puede ser utilizada como dirección de origen, tampoco para direccionar a un host. Solamente puede asignarse a la interfaz de un router (nodo).
    5. Se puede utilizar por ejemplo para balanceo de carga o servicios de contenido.

  Tipos de direcciones Unicast

  • Globales, comienzan con 2000::/3 (001) y son asignadas por el IANA.
  • Reservadas para uso de la IETF.
  • Link local, comienzan con FE80::/10
  • Loopback à ::1/128
  • No especificada à ::/128 (dirección fuente que utiliza un host que no conoce su dirección IP).

  Una interfaz de un router puede tener asignadas múltiples direcciones de cualquier tipo: unicast, anycast o multicast.

• Rangos de direcciones:Multicast : FF02::1 (cualquier nodo) y FF02::2(comunicacion de router.

• Anycast 2002::/128

• Unicast link local: FE80::/10 a FEBF

• site-local: FEC0::/10