Unexpo.rustico Final Alfonso Espinoza

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

POLITÉCNICO ANTONIO JOSE DE SUCRE

VICE-RECTORADO LUIS CABALLERO MEJIAS

CARACAS

DISEÑO DE UNA ESTRUCTURA DE REDES DE COMPUTADORAS IPv4 e

IPv6 EN MODALIDAD DE PILA DOBLE (“Dual Stack”) PARA EL INCES

SEDE DE LA NUEVA GRANADA CARACAS,-VENEZUELA.

AUTOR:

Alfonso J. Espinoza L.

EXP: 9320541




CARACAS




AUTOR:

Alfonso J. Espinoza L.

Cedula de Identidad: 12.470.413

Expediente: 9320541.

Tutor Académico: Ing. Nando Vitti.

Tutor Empresarial: Ing. Jesús Rondon.

Periodo: 2014-2

Caracas, Abril de 2014.

DEDICATORIA

Dedicada a Dios, Orula, y a todos los Orishas. Porque a través de sus escrituras me

revelaron el camino para lograr el cierre de los ciclos, ciclos que complementan el

comportamiento de un ser humano.

A mi mama, por su amor incondicional y su paciencia.

A mi esposa Gledys, por ser un ejemplo en mi vida, mi bastón, mi guía, y mi

combustible.

A mi ahijado y amigo, Robert Colmenares, ¡SI, lo logramos negrito! (Ahora, nos

tomamos una sopa).

iii

AGRADECIMIENTO

A la UNEXPO, por ser la casa de estudio donde tuve la oportunidad y el placer de

desenvolverme y adquirir el conocimiento del cual hoy puedo disfrutar, por

enseñarme que cada etapa es superada con esfuerzo y dedicación, y que los limites

solo existen para aquellos que han dejado de luchar. Gracias a mi casa de estudio

por enseñarme y permitirme perseverar en ella.

A mi Tutor Académico, Nando Vitti, porque además de ser un excelente profesor y

guía, es como ese padre que a través de su apoyo y cariño me llevó a través de sus

experiencias a obtener conocimiento.

A mi Tutor Empresarial, Jesús Rondón, por su orientación y energía transmitida al

personal de informática y a mi persona. Por su calidad humana y sus palabras

tácticas, como por ejemplo; “no sé qué tan difícil podría ser…”

Al INCES, por permitirme desarrollar mis pasantías profesionales y complementar

mis conocimientos, por ser una segunda casa de estudio para mí.

iv




CARACAS




Autor: Alfonso J. Espinoza L.

Cedula de Identidad: 12.470.413

Expediente: 9320541.

Tutor Académico: Ing. Nando Vitti.

Tutor Empresarial: Ing. Jesús Rondon.

Periodo: 2014-2

RESUMEN

El presente proyecto de pasantía profesional tiene como finalidad desarrollar una

propuesta de diseño de una estructura de redes de computadoras IPv4 e IPv6 en

modalidad de pila doble (“Dual Stack”) para el Inces sede de la nueva granada

Caracas,-Venezuela, con el cual el Instituto pretende empezar una innovación

tecnológica en el área de Telecomunicaciones, debido a que a nivel mundial las

direcciones IPv4 se encuentran en su fase de agotamiento, por tal motivo el presente

proyecto pretende demostrar la estabilidad de un medio de transición que permita la

coexistencia de dos protocolos (IPv4 e IPv6) en una misma red. La fase de este

proyecto es solo el inicio de lo que será un despliegue a un futuro cercano a nivel

Nacional. Para el cumplimiento de los objetivos, se utilizó la metodología de

investigación de Proyecto Factible y de tipo documental.

Palabras clave: IPv4, IPv6, “Dual Stack”.

v

INDICE GENERAL

DEDICATORIA

AGRADECIMIENTO

RESUMEN

INDICE GENERAL

INDICE DE FIGURAS

INDICE DE TABLAS

CAPITULO I 14

IDENTIFICACION DE LA EMPRESA. 14

1.1. ANTECEDENTES DE LA EMPRESA 14

1.2. BASES LEGALES 15

1.3. MISIÓN 16

1.4. VISIÓN 16

1.5. ESTRUCTURA ORGANIZATIVA GENERAL DEL INCES 17

1.6. ESTRUCTURA ORGANIZATIVA DE LA DIRECCION DE INFORMÁTICA 18

CAPITULO II 19

DEFINICIÓN DEL PROYECTO 19

2.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 19

OBJETIVOS DEL PROYECTO 21

2.2. OBJETIVO GENERAL 21

2.3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 21

2.4. JUSTIFICACIÓN 22

2.5. ALCANCE 23

CAPITULO III 24

MARCO TEÓRICO 24

3.1. Direcciones IP 24

vi

3.2. IPv4 24

Descripción de cada uno de los Campos de la Cabecera (IPv4). 26

Versión: 4 bits. 26

Tipo de Servicio: 8 bits 26

Dirección IP de origen: 32 bits 28

Clases de direcciones IP 31

Direcciones públicas 32

Redes privadas en IPv4 32

NAT (Network Address Translation) 32

3.3 Ipv6 34

Formato de la Cabecera IPV6 34

Tipos de Cabecera de Extensión 36

Tipos de Direcciones Global Unicast 41

Unicast 41

Direcciones Global Unicast 41

Direcciones Link Local 43

Direccion Loopback 43

Direccion Unspecified 44

Dirección Anycast 44

Direcciones Multicast 44

Dirección Multicast Asignada 44

Direcciones Multicast de Nodo Solicitado 45

Embedded IPv4 (IPv4 Incrustado) 45

Ventajas y desventajas de los Protocolos (IPv4 e IPv6) 47

Desventajas del Protocolo IPv6. 47

3.4. Pila Doble (“Dual Stack”) 48

3.5. Tunnel Broker 49

CAPITULO IV 50

MARCO METODOLÓGICO 50

4.1. Metodología de la Investigación. 50

vii

4.2. Tipo de Investigación. 50

4.3. Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos 51

4.5. Metodología Usada para el desarrollo del Proyecto. 51

1era Etapa: Planificación y Recolección de Datos. 51

2da Etapa: Recursos Necesarios para la Implementación del Proyecto. 51

3raEtapa: Diseño de la Propuesta Estándar. 52

4ta Etapa: Análisis y Conclusiones sobre la Viabilidad y Realización del Proyecto. 52

CAPITULO V 53

DESARROLLO DEL PROYECTO 53

5.1. Planificación y Recolección de los Datos (1era Fase) 53

5.2. Recursos necesarios para la implementación del Proyecto (2da Fase) 54

Hosts 54

Routers 1841 55

Switches 2950. 56

Un servidor DNS 58

Un servidor web 59

Software PAKET TRACER. 60

Internet. 60

Direcciones IPv6 empleados en la Simulación. 61

5.3 Diseño de la Propuesta Estandarizada (3era Fase) 62

- Determinar el direccionamiento IPv4 e IPv6 62

- Diseñar el estándar de simulación controlada para la Red Doble Pila. 63

- Establecer un Plan de Enrutamiento. 63

- Establecer la configuración de los equipos que interactúan dentro de la simulación controlada de la Red Doble Pila. 66

Comandos de interacción establecidos con los Host (PC) y los Routers. 67

Interacción Programada entre los Hosts mediante los Routers. 68

Red Simulada. 69

CONCLUSIONES 71

viii

RECOMENDACIONES 73

REFERENCIAS BIBLIGRÁFICAS 74

ANEXOS 76

ix

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Estructura organizativa general del INCES. 17

Figura 2. Estructura Organizativa de la Dirección De Informática. 18

Figura 3. Formato de la Cabecera IP 25

Figura 4. Formato básico de una dirección IP de 32 bits. 29

Figura 5. Identificación de octetos utilizados por las direcciones según su clase. 31

Figura 6. Identificación de los rangos de las direcciones según su clase 31

Figura 7. Cabecera IPv6. 34

Figura 8. Cabeceras de Extensión de IPv6. 36

Figura 9. Formato de Cabecera Salto a Salto. 37

Figura 10. Formato de cabecera de Encaminamiento. 37

Figura 11. Formato Cabecera de Fragmentación. 38

Figura 12. Formato de Cabecera de Verificación de Autenticidad. 39

Figura 13. Modo Transporte. 40

Figura 14. Modo Túnel. 40

Figura 15. Formato de cabecera de Confiabilidad o Encapsulamiento (ESP). 40

Figura 16. Tipos de Direcciones Global Unicast 41

Figura 17. Estructura de las Direcciones Unicast Global. 42

Figura 18. Diagrama de Direcciones IPv6 que ha asignado la IANA en (1/8). 42

Figura 19. Estructura de las Direcciones Unicast Global (Rango de Enrutamiento del Prefijo Global). 43

Figura 20. Distribución de la dirección IPv6 con una dirección IPV4 incrustada. 46

Figura 21. Detalle de funcionamiento de Pila Dual. 48

Figura 22. Servidores DNS. 59

Figura 23. Ejemplo de Interacción entre los Hosts (ping PC1 – PC3). 68

x

Figura 24. Ejemplo de Interacción entre los Hosts (ping PC 2– PC4). 69

Figura 25. Estructura de Red en modalidad pila doble (IPv4 e IPv6) simulada. 70

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Opciones de variables. 30

Tabla 2. Direcciones Asignadas Multicast. 45

Tabla 3. Ventajas. IPv6 vs. IPv4. 47

Tabla 4. Rango de las direcciones IPv4 e IPv6 para los hosts 62

Tabla 5. Distribución de las direcciones IPv4 e IPv6 que relacionan los Routers entre sí. 63

Tabla 6 Distribución de las direcciones IPv4 e IPv6 para los Servidores. 63

xi

INTRODUCCION

Debido a la alta demanda del mercado en el área de las telecomunicaciones las

direcciones IPs existentes (IPv4) se han agotado. Los límites de diseño para ésta

versión se muestran incapaz de proveer una respuesta adecuada para las nuevas

exigencias. En 1995 la Internet Engineering Task Force (IETF) comenzó a desarrollar

un nuevo protocolo, llamado IPv6, para reemplazar al anterior, la cual contempla

mejoras fundamentales en el espacio de direccionamiento y servicios de tiempo real,

calidad de servicio, seguridad intrínseca, entre otros aspectos.

La proliferación de dispositivos tecnológicos como: PCs, celulares, cámaras de

vigilancia, dispositivos inalámbricos, etc, complementan sus aplicaciones a través del

internet, poniendo de manifiesto la necesidad de direcciones IP propias para

conectarse, en ocasiones algunos de estos equipos necesitaran de un pool de

direcciones y esta es una de las causas por lo cual se han agotado.

El protocolo IPv6 presenta un nuevo desafío en su despliegue para ponerlo en

práctica. En la actualidad millones de computadores están interconectados al

backbone de Internet usando IPv4 y es imposible cambiar a la nueva versión, IPv6, en

forma simultánea cada uno de ellos para que sigan trabajando normalmente, esto se

debe a la imposibilidad de actualizar a IPv6 sistemas operativos de routers

intermedios, servidores web (HTTP), o de correo (SMTP), etc, sin soporte IPv6;

también se presentan problemas en servidores de nombre (DNS) sin registros AAAA

o A6 para direcciones IPv6, etc.

El protocolo IPv6 es un protocolo disruptivo (innovador), no se trata de eliminar o

deshabilitar el IPv4, para usar, habilitar o instalar IPv6, tampoco es una migración,

pues no se trata de un día, un mes o un año, como el Y2K. Para realizar la

actualización es necesario que ambos protocolos coexistan, por tal motivo la IETF ha

definido una serie de mecanismos para hacer una suave transición, donde convivan

por un largo tiempo ambos protocolos.

xii

El desarrollo de este informe permitirá a las partes interesadas una transición

controlada hacia el nuevo protocolo.

xiii

CAPITULO I

IDENTIFICACION DE LA EMPRESA.

1.1. ANTECEDENTES DE LA EMPRESA

El 22 de agosto de 1959, Rómulo Betancourt, presidente de la República de

Venezuela le pone el ejecútese a la ley que creaba el Instituto Nacional de Cooperación

Educativa, INCE. Se hacía así realidad la idea concebida por el Dr. Luis Beltrán Prieto

Figueroa, insigne educador, venezolano probo y revolucionario a toda prueba.

El INCE nace como un instituto autónomo, con patrimonio propio, siendo sus

principales fines: el promover la formación profesional de los trabajadores; contribuir a la

formación de personal especializado y llevar a cabo programas de adiestramiento dedicados

a la juventud desocupada; contribuir a la capacitación agrícola con el objeto de formar

agricultores aptos para una eficiente utilización de la tierra; fomentar y desarrollar el

aprendizaje de los jóvenes trabajadores; y colaborar en la lucha contra el analfabetismo. Es

decir, que sería el ente rector en la formación de los recursos humanos calificados

necesarios para ser incorporados al aparato productivo nacional, compartiendo

responsabilidades en este proceso entre el Estado, el empresariado y los propios

trabajadores, con lo cual se aseguraba el éxito de esta importante misión.

Se le estableció una estructura de gobierno y administración tripartita: Estado,

empresarios y trabajadores. Sus recursos provendrían en un 80% aportado por los

empresarios (2% de su nómina) y los trabajadores (0,5% de sus utilidades) y un 20% por

parte del Estado. Había sido un instituto de una importante continuidad administrativa, al

punto que en sus primeros 40 años de actividad (1959-99) sólo tuvo 12 presidentes.

14

Su metodología de enseñanza ha sido considerada una de las mejores, si no la

mejor, en el congreso internacional de formación de mano de obra calificada. Millones de

hombres y mujeres de todas las edades han recibido su formación en el INCE.

El 23 de junio, reimpreso el 8 de julio, se publicaba el Decreto No. 6.058, con rango

y fuerza de ley, donde se cambiaba totalmente al INCE por el INCES.

Los hombres y mujeres que se formen en el INCES estarán en capacidad de decidir

si desarrollarán las capacidades adquiridas a través de proyectos productivos particulares,

cooperativas, entre otros.

El INCES funciona como mecanismo de integración entre los pueblos, debido a que

no sólo se encarga de educar a ciudadanos venezolanos, también ha profesionalizado a

personas procedentes de Haití, Ecuador, Bolivia, entre otros países.

1.2. BASES LEGALES

Constitución de la República Bolivariana de Venezuela, gaceta oficial de la

República bolivariana de Venezuela Nº 5.908 (e) de fecha de fecha 19-02-1999.

Ley Orgánica de procedimientos administrativos.

Ley Orgánica de la Contraloría General de la República y del Sistema Nacional de

Control Fiscal.

Código Orgánico Tributario.

Ley Orgánica de Simplificación de Trámites Administrativos, gaceta oficial de la

República Bolivariana de Venezuela Nº 5891 (e) de fecha 31-07-08.

Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo

(LOPCYMAT).

Ley Orgánica del Trabajo.

Decreto con rango, valor y fuerza de ley del Instituto Nacional de Capacitación y

Educación Socialista (INCES).

15

Disposiciones administrativas emanadas por el instituto y demás ordenamientos

jurídicos vigentes.

1.3. MISIÓN

Desarrollar programas de formación política, técnica y productiva, dirigidos al

Pueblo, valorando el diálogo de saberes en las diferentes áreas de conocimiento,

contribuyendo al desarrollo socioeconómico del país, en el marco de la construcción del

modelo socialista.

1.4. VISIÓN

Ser una institución con talento humano calificado para garantizar la formación

técnica de la fuerza de trabajo, con la conciencia ideológica y revolucionaria que requiere el

país, concibiendo el trabajo como herramienta liberadora, que conduzca a la apropiación de

los medios de producción por parte del Poder Popular, coadyuvando a la transformación del

modelo productivo hacia la construcción de un sistema económico Socialista.

16

1.5. ESTRUCTURA ORGANIZATIVA GENERAL DEL INCES

Figura 1. Estructura organizativa general del INCES. (Fuente: INCES).

17

1.6. ESTRUCTURA ORGANIZATIVA DE LA DIRECCION DE INFORMÁTICA

Figura 2. Estructura Organizativa de la Dirección De Informática. (Fuente: Creación

Propia).

18

División de Desarrollo

División de Base de Datos

Gerencia de Desarrollo de Sistemas

División de Atención al Usuario

División de Fotocopiado

División de Servidores

Unidad de Telefonía

División de Telecomunicaciones

Gerencia de Operaciones

Unidad AdministrativaGerencia General De Informática

19

CAPITULO II

DEFINICIÓN DEL PROYECTO

2.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El sistema de direccionamiento IP utilizado actualmente para las redes informáticas

es el IPv4, es decir la versión N° 4 del protocolo IP. Sin embargo, el espacio de direcciones

que contiene (aproximadamente 4.000 millones de direcciones) resulta insuficiente para su

asignación a equipos y servicios de computación. El nuevo protocolo IPv6 (versión N° 6)

posee 128 bits para el campo de direcciones lo que lo hace prácticamente inagotable a

través del tiempo. Además, el IPv6 reduce notablemente las deficiencias de seguridad de

IPv4 y la necesidad de servicios complementarios que requiere IPv4, suministrando mayor

robustez a las redes.

En la actualidad el (INCES) carece de una plataforma para realizar las pruebas de

equipos y software, así como dotar del entrenamiento y capacitación al personal para

realizar la migración de las redes actuales al nuevo protocolo IPv6.

A modo de detallar mejor la situación es necesario indicar que, según una

comunicación del Registro de Direcciones de Internet de América Latina y el Caribe

LACNIC, el inventario central de direcciones IPv4 entro en las últimas fases de

agotamiento, contando para la fecha con solo 3.638.272 direcciones IP disponibles, lo cual

afectara directamente el uso de Internet para nuevos dispositivos.

Desde los años 90 las estructuras responsables del buen funcionamiento de Internet

empezaron a trabajar en un nuevo protocolo, llamado IPv6, el cual extiende la longitud de

19

20

la dirección IP a 128 bits, aumentando de forma considerable el número de direcciones IP

disponibles a mas de 340 undecillones de direcciones. Es por ello que varios países del

mundo están implementando mecanismos de transición hacia IPv6, permitiendo la

interconexión e interoperabilidad entre redes con distintos protocolos de Internet (IPv4 e

IPv6).

En Venezuela, el único proveedor de Internet que proporciona soporte IPv6 es la

Red Académica REACCIUN, la cual es una entidad que funciona dentro del Centro

Nacional de Innovación Tecnológica CENIT, ente adscrito al Ministerio del Poder Popular

para la Educación Universitaria, Ciencia y Tecnología. La Red Académica se constituye

como una red de conocimientos, innovación, investigación y educación, integrada por todas

las instituciones de educación superior, centros de investigación e innovación del país,

instituciones públicas y privadas, y demás organizaciones sociales conectadas a la

plataforma tecnológica, orientadas a colaborar y disfrutar de los beneficios académicos que

ofrece.

Por lo antes expuesto, la Gerencia General de INCES, determinó la necesidad de

empezar con el despliegue IPv6, garantizando la preparación inmediata a los nuevos

cambios de la plataforma tecnológica global, mediante el diseño de una plataforma de

prueba y entrenamiento para redes de computadoras IPv4 e IPv6 en modalidad de pila

doble (“Dual Stack”), lo cual constituye el trabajo de pasantía, con el objeto de utilizar

mecanismos de transición y coexistencia entre los protocolos IPv4 e IPv6, haciéndolos

mutuamente complementarios y no excluyentes.

20

21

OBJETIVOS DEL PROYECTO

2.2. OBJETIVO GENERAL

Diseñar una estructura para redes de computadoras IPv4 e IPv6 en modalidad de

pila doble (“Dual Stack”) para el INCES sede de la Nueva Granada. Caracas, Venezuela.

2.3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1.- Obtener y analizar los requerimientos de prueba y capacitación para redes en IPv4 e

IPv6 del INCES.

2.- Estudiar los protocolos IPv4 e IPv6 estableciendo sus ventajas/desventajas y métodos de

migración.

3.- Simular, mediante software, una plataforma tipo Pila Doble para un laboratorio de

prueba.

4.- Diseñar la estructura para las redes de computadoras IPv4 e IPv6 en modalidad pila

doble para el INCES sede de la Nueva Granada.

21

22

2.4. JUSTIFICACIÓN

A los fines de permitir la evolución de las redes de informática hacia estados de

mayor solidez, flexibilidad y robustez, es indispensable fomentar la utilización de IPv6

mediante el diseño de una plataforma que permita realizar pruebas de sistemas y

entrenamiento del personal dedicado a operar los mismos, considerando fundamentalmente

un ambiente que permita el trabajo en ambientes Ipv4 e IPv6, para la futura migración de

los sistemas a corto plazo. Además, la adopción del protocolo IPv6 garantizará la conexión

de muchos más equipos a la red global.

Por otra parte, el desarrollo de esta arquitectura, permite que el INCES amplíe los

programas de adiestramiento para la formación de técnicos calificados en esta área, así

como también lo coloca a la altura de las exigencias de los desarrollos globales.

El protocolo de comunicación permite que cada equipo conectado a la red tenga

direcciones IP validas públicas (únicas) eliminando medidas paliativas como el NAT y

otras técnicas utilizadas en IPv4. Con el protocolo IPv6 se retoman las comunicaciones

punto a punto.

En resumen, este proyecto se justifica por la necesidad real de lograr la evolución de

las redes informáticas con el protocolo IPv6 para que sea aplicado a la red propia del

INCES y a los cursos de adiestramiento que se imparten en este Instituto, a la vez que

facilitar la transición gradual y sin fallas entre ambos protocolos.

22

23

2.5. ALCANCE

El presente proyecto se orienta al diseño de la plataforma de pruebas y capacitación,

sin incluir su implantación física. Sin embargo, considera la realización de simulaciones de

software para demostrar su aplicabilidad y funcionamiento, y a su vez cubre la elaboración

de manuales y diagramas de instalación para los equipos de conectividad

(enrutadores/conmutadores) y las estaciones de trabajo.

El alcance espacial del trabajo de pasantía aplica al CFS Jorge Rodríguez, ubicado

en el piso 1 del Edif. Anexo del INCES de la Nueva Granada, Caracas-Venezuela. El

diseño de la arquitectura de la Red “Dual Stack”, es de carácter procedimental y global para

la organización, siendo considerado como un modelo para ser aplicado en todos los INCES

a nivel nacional.

El alcance temporal y vigencia de la aplicabilidad de éste informe, es directamente

proporcional a la implementación del diseño de la Red “Dual Stack” para la formación

técnica de expertos calificados por INCES.

23

24

CAPITULO III

MARCO TEÓRICO

El desarrollo de una estructura para redes de computadoras bajo los protocolos IPv4 e IPv6

en función a una modalidad “Dual Stack”, se sustenta en bases teóricas que enmarcan la

orientación metodológica del mismo. Por tanto, son presentados a continuación los

fundamentos técnicos y conceptuales para dicho objetivo.

3.1. Direcciones IP

Las direcciones IP son un número único e irrepetible con el cual se identifica un host

conectado a una red que corre el protocolo IP. A su vez, una IP es un conjunto de cuatro

números del 0 al 255 separados por puntos. Por ejemplo, uservers.net tiene la dirección IP

siguiente: 200.36.127.40, el objetivo es expresar de una manera simple los números muy

grandes de una dirección en una forma más corta, lo cual se logra traduciendo los números

en cuatro triples (uServers comunicaciones, S.C., 2015).

3.2. IPv4

Es el principal protocolo utilizado en el Nivel de Red del Modelo TCP/IP para Internet. Fue

descrito inicialmente en el (RFC 791) elaborado por la Fuerza de Trabajo en Ingeniería de

Internet (IETF). Es la versión 4 del Protocolo de Internet, constituye la primera versión de

IP que es implementada de forma extensiva. (Dueñas, 2014)

24

25

IPv4 es un protocolo orientado hacia datos que se utiliza para comunicación entre redes a

través del envío de paquetes. Y presenta los siguientes problemas:

Es un protocolo de un servicio de datagramas no fiable (también referido como

de mejor esfuerzo).

No proporciona garantía en la entrega de datos.

No proporciona ni garantías sobre la corrección de los datos.

Puede resultar en paquetes duplicados o en desorden.

Éstos se pueden resolver en el nivel superior en el modelo TCP/IP, por ejemplo, a través de

TCP o UDP. La intención principal de IP es suministrar una dirección única a cada sistema

para asegurar que una computadora en Internet pueda identificar a otra.

IPv4 emplea direcciones de 32 bits en 4 bytes, que limita el número de direcciones posibles

al utilizar 4.294.967.295 direcciones únicas, de las cuales algunas son reservadas para

propósitos especiales como redes privadas, multicast, entre otras.

A continuación se muestra el formato de la cabecera de IP versión 4.

Formato de la Cabecera IP (Versión 4)

0-3 4-7 8-15 16-18 19-31

Versión Tamaño

Cabecera

Tipo de

Servicio

Longitud Total

Identificador Flags Posición de Fragmento

Tiempo de Vida Protocolo Suma de Control de Cabecera

Dirección IP de Origen (32 bits)

Dirección IP de Destino (32 bits)

Opciones Relleno

Figura 3. Formato de la Cabecera IP (Versión 4). (Fuente:

http://www.6sos.org/documentos/6SOS_El_Protocolo_IPv6_v4_0.pdf). (Martinez &

Aparicio, 2004)

25

26

Descripción de cada uno de los Campos de la Cabecera (IPv4).

Versión: 4 bits.

Puede variar entre (0100), en este campo se describe el formato de la cabecera empleada,

como se señala en la figura 3. Formato de la Cabecera IP (Versión 4).

Tamaño de la Cabecera (Hlen) 4bits:

La longitud de la cabecera en palabra de 32 bits. Su valor mínimo es de 5 palabras

(5x32=160 bits, 20 palabras para una cabecera correcta, y el máximo de 15 palabras

(15x32=480 bits, 60 bytes

Tipo de Servicio: 8 bits

Estos 8 bits indican una serie de parámetros sobre la calidad de servicio deseada durante el

tránsito por una red. Algunas redes ofrecen prioridades de servicios, considerando determi-

nado tipo de paquetes "más importantes" que otros. Los 8 bits se agrupan de la siguiente

manera:

Los 3 primeros bits están relacionados con la precedencia de los mensajes, un indicador ad-

junto que indica el nivel de urgencia basado en el sistema militar de precedencia de la

CCEB, un organización de comunicaciones electrónicas militares formada por 5 naciones.

La urgencia que estos estados representan aumenta a medida que el número formado por

estos 3 bits lo hace, y responden a los siguientes nombres.

000: De rutina.

001: Prioritario.

010: Inmediato.

011: Relámpago.

100: Invalidación relámpago.

101: Procesando llamada crítica y de emergencia.

110: Control de trabajo de Internet.

26

27

111: Control de red.

Los 5 bits de menor peso son independientes e indican características del servicio.

Desglose de bits

Bits 0 a 2: Prioridad.

Bit 3: Retardo. 0 = normal; 1 = bajo.

Bit 4: Rendimiento. 0= normal; 1= alto.

Bit 5: Fiabilidad. 0=normal; 1= alta.

Bit 6-7: No usados. Reservados para uso futuro.

Longitud Total: 16 bits

Es el tamaño total, en octetos, del datagrama, incluyendo el tamaño de la cabecera y el de

los datos. El tamaño mínimo de los datagramas usados normalmente es de 576 octetos (64

de cabeceras y 512 de datos). Una máquina no debería enviar datagramas menores o mayo-

res de ese tamaño a no ser que tenga la certeza de que van a ser aceptados por la máquina

destino.

En caso de fragmentación este campo contendrá el tamaño del fragmento, no el del datagra-

ma original.

Identificador: 16 bits

Identificador único del datagrama. Se utilizará, en caso de que el datagrama deba ser frag-

mentado, para poder distinguir los fragmentos de un datagrama de los de otro. El originador

del datagrama debe asegurar un valor único para la pareja origen-destino y el tipo de proto-

colo durante el tiempo que el datagrama pueda estar activo en la red. El valor asignado en

este campo debe ir en formato de red.

Flags: 3 bits

Actualmente utilizado sólo para especificar valores relativos a la fragmentación de paque-

tes. Los 3 bits (por orden de mayor a menor peso) son:

27

28

bit 0: Reservado; debe ser 0

bit 1: 0 = Divisible, 1 = No Divisible (DF)

bit 2: 0 = Último Fragmento, 1 = Fragmento Intermedio (le siguen más fragmentos)

(MF)

La indicación de que un paquete es indivisible debe ser tenida en cuenta bajo cualquier cir-

cunstancia. Si el paquete necesitara ser fragmentado, no se enviará.

Posición de Fragmento: 13 bits

En paquetes fragmentados indica la posición, en unidades de 64 bits, que ocupa el paquete

actual dentro del datagrama original. El primer paquete de una serie de fragmentos conten-

drá en este campo el valor 0.

Tiempo de Vida (TTL): 8 bits

Indica el máximo número de enrutadores que un paquete puede atravesar. Cada vez que al-

gún nodo procesa este paquete disminuye su valor en 1 como mínimo, una unidad. Cuando

llegue a ser 0, el paquete será descartado.

Protocolo: 8 bits

Indica el protocolo de las capas superiores al que debe entregarse el paquete

Suma de Control de Cabecera: 16 bits

Suma de Control de cabecera. Se recalcula cada vez que algún nodo cambia alguno de sus

campos (por ejemplo, el Tiempo de Vida). El método de cálculo -intencionadamente sim-

ple- consiste en sumar en complemento a 1 cada palabra de 16 bits de la cabecera (conside-

rando valor 0 para el campo de suma de control de cabecera) y hacer el complemento a 1

del valor resultante.

Dirección IP de origen: 32 bits

Es la dirección de donde se envía el paquete. En una red TCP/IP a cada computadora se le

asigna una dirección lógica de 32-bits que se divide en dos partes: el número de red y el

número de computadora. Los 32 bits son divididos en 4 grupos de 8 bits, separados por

puntos, y son representados en formato decimal.

28

29

Cada bit en el octeto tiene un peso binario. El valor mínimo para un octeto es 0 y el valor

máximo es 255. La siguiente figura muestra el formato básico de una dirección IP con sus

32 bits agrupados en 4 octeto

Figura 4. Formato básico de una dirección IP de 32 bits. (Fuente: http://

www.ipv6.mx/index.php/informacion/fundamentos/ipv6)

Dirección IP de destino: 32 bits

Es la dirección hacia dónde va el paquete

Opciones: Variable

Aunque no es obligatoria la utilización de este campo, cualquier nodo debe ser capaz de in-

terpretarlo. Puede contener un número indeterminado de opciones, que tendrán dos posibles

formatos:

a. Formato de opciones simple

Se determina con un sólo octeto indicando el Tipo de opción, el cual está dividido en 3

campos.

Indicador de copia: 1 bit. En caso de fragmentación, la opción se copiará o no a cada nuevo

fragmento según el valor de este campo:

0 = no se copia

1 = se copia.

Clase de opción: 2 bits. Las posibles clases son:

29

30

0 = control

1 = reservada

2 = depuración y mediciones

3 = ya está.

Número de opción: 5 bits. Identificador de la opción.

b. Formato de opciones compuesto

Un octeto para el Tipo de opción, otro para el Tamaño de opción, y uno o más octetos

conformando los Datos del Tamaño de opción incluye el octeto de Tipo de opción, el de

Tamaño de opción y la suma de los octetos de datos. (Ver Tabla 1).

Tabla 1. Opciones de variables.

Cla-

se

Número Tamaño Descripción

0 0 - Final de lista de opciones. Formato simple.

0 1 - Ninguna operación (NOP). Formato simple.

0 2 11 Seguridad.

0 3 variable Enrutado desde el Origen, abierto (Loose Source Routing).

0 9 variable Enrutado desde el Origen, estricto (Strict Source Routing).

0 7 variable Registro de Ruta (Record Route).

0 8 4 Identificador de flujo (Stream ID).

30

31

Cla-

se

Número Tamaño Descripción

2 4 variable Marca de tiempo (Internet Timestamping).

Clases de direcciones IP

Existen tres tipos de direcciones: Clase A, Clase B y Clase C. La principal diferencia entre

estos tres tipos de dirección deriva en el número de octetos usados para identificar la red.

(Ava, 2012)

• La clase A utiliza sólo el primer octeto para identificar la red, dejando los 3 octetos (24

bits) restantes para identificar el host. La clase A es utilizada para grandes corporaciones

internacionales (e.g. carriers como AT&T, IBM, GM,..) ya que provee 16.777.214 (224-2)

direcciones IP para los hosts, pero está limitada a sólo 127 redes de clase A.

• La clase B utiliza los primeros dos octetos para identificar la red, dejando los 16 bits res-

tantes (2 octetos) para el host. La clase B es utilizada por grandes compañías que necesitan

un gran número de nodos (e.g. universidades, GM, FORD). Los 2 octetos le dan cabida a

16.384 redes supliendo todas ellas un total de 65.534 (216-2) direcciones IP para los hosts.

• La clase C usa los primeros 3 octetos para el identificador de red, dejando los 8 bits res-

tantes para el host. La clase C es utilizada por pequeñas redes, que suman un total de

2.097.152 redes con un máximo de 254 (28 -2) hosts cada una.

31

32

Figura 5. Identificación de octetos utilizados por las direcciones según su clase. (Fuente:

https://juannava64.files.wordpress.com/2012/02/redes-direccionamiento-ipv4.pdf).

Figura 6. Idetificacion de los rangos de las direcciones según su clase (Fuente: https://juan-

nava64.files.wordpress.com/2012/02/redes-direccionamiento-ipv4.pdf).

Direcciones públicas

La amplia mayoría de las direcciones en el rango de host unicast IPv4 son direcciones pú-

blicas. Estas direcciones están diseñadas para ser utilizadas en los hosts de acceso público

desde Internet. Aún dentro de estos bloques de direcciones, existen muchas direcciones de-

signadas para otros fines específicos. (Ava, 2012).

Redes privadas en IPv4

De las cuatro mil millones de direcciones permitidas por IPv4, tres rangos están reservados

para utilizarse únicamente en redes privadas. Estos rangos no tienen encaminamiento fuera

de una red privada y las máquinas dentro de estas redes privadas no pueden comunicarse

directamente con las redes públicas. Solo es posible la comunicación hacia redes públicas

con el uso de la medida paliativa NAT (Network Address Translation). (Ava, 2012).

NAT (Network Address Translation)

32

33

Es un mecanismo utilizado por los Routers para intercambiar paquetes entre dos redes que

se les asignan mutuamente direcciones incompatibles, ellos se apoyan a través de la

comprobación del Checksum, realizando una serie de sumas. El NAT traduce las

direcciones de IP internas del cliente a una dirección externa, para los usuarios externos

todo el tráfico que entra a la red y sale de ella tiene la misma dirección IP o proviene del

mismo conjunto de direcciones públicas, su función más común es permitir la utilización de

direcciones IP privadas (internas), debido al progresivo agotamiento de las direcciones

IPv4. Se espera que con la creación del protocolo versión 6 no sea necesario continuar con

esta práctica. (Briceño, 2011)

La mayoría de los NAT asignan varias máquinas (hots) privadas a una dirección IP

expuesta públicamente, a su vez; el Router también está conectado a la red por medio de

una dirección pública asignada por un proveedor de servicio. La dirección privada es

marcada sobre su marcha y transformada en una dirección pública por el Router, luego de

obtenida la información, el paquete regresa al Router, y a través de una suma en binario con

la ayuda del checksum, reconoce que host y con qué dirección privada fue solicitada dicha

información, otorgando los datos solicitados por la dirección privada asignada al

computador en cuestión. (Francisconi, 2005)

Ejemplo de direcciones IP privadas:

- Clase A: 10.0.0.1 a 10.255.255.254; hacen posible la creación de grandes redes

privadas que incluyen miles de equipos.

- Clase B: 172.16.0.1 a 172.31.255.254; hacen posible la creación de redes privadas

de tamaño medio.

- Clase C: 192.168.0.1 a 192.168.0.254; para establecer pequeñas redes privadas.

En otras palabras, si se quiere conectar una dirección privada (10.0.1.1) a la dirección de

servidor en google (209.85.195.104), el Router le asigna a través del NAT una dirección

pública al host que contenga esa dirección privada, la cual sería la 200.0.1.0, para que dicho

host pueda conectarse con la dirección pública del servidor de google.

33

34

Ejemplo del comando:

#access list 1 permit 10.0.1.0 0.0.0.255

#ip nat pool dir-valides 200.0.1.1

#ip nat inside source list 1 pool dir-valides

3.3 Ipv6

El Internet Ptotocol version 6 (IPv6), fue definido en el RFC 2460 y creado para reemplazar

al Internet Protocol version 4 (IPv4) RFC 791. Fue diseñado por Steve Deering de Xerox

PARC y Craig Mudge, con el objeto de mejorar el servicio global de internet,

proporcionando a futuras celdas telefónicas y dispositivos móviles sus direcciones IP

propias y permanentes. Está orientado a un sistema hexagecimal, formado por ocho

segmentos de cuatro dígitos hexadecimales cada uno, teniendo 4 bits, por lo que cada

segmento posee 16 bits. Con un formato de mascara cidr. Los segmentos se encuentran

separados por dos puntos. Las direcciones IPv6 son de 128 bit representados en 8

hexaoctetos. (Network Information Center México S.C., Recuperado en el 2014)

IPv6 admite 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2128 o 340 sextillones

de direcciones), cerca de 6,7 × 1017 (670 mil billones) de direcciones por cada grano de are-

na existente en la Tierra, dicho en otras palabras, cada micrómetro cuadrado en el Planeta

podría tener 5 mil direcciones únicas verdaderas. (Millan, 2001)

Formato de la Cabecera IPV6

De 12 a 8 campos (40 bytes)

Bits: 4 12 16 24 32

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Versión (4

bist). 0110

Clase de Trafico 4bis Etiqueta de flujo 24 bits

Longitud de Carga Útil 16 bit Cabecera Siguiente

8bits

Límite de Salto

8bits

128 bits Dirección de Origen

128 bits Dirección de Destino

Figura 7. Cabecera IPv6. (Fuente: Vives, 2012).

La versión del protocolo es 6 y tiene una longitud de 4 bits.

La diferencia con mayor relevancia entre IPv4 e IPv6 es la introducción de “cabeceras de

extensión”, lo cual permite eliminar información de la cabecera principal, liberándola de

carga secundaria, y añadirla en cabeceras adicionales que pueden estar o no. Dichas

cabeceras son opcionales, pueden o no existir, y ofrecen varios servicios, mejorando el

modelo anterior, las seis principales son: cabecera salto a salto, cabecera de extremo a

extremo, cabecera de enrutamiento, cabecera de fragmento, cabecera de verificación de

autenticidad y cabecera de confiabilidad. Más adelante se explicara brevemente una a una.

(Vives, 2012)

La longitud de la cabecera: es de 40 bytes, lo cual representa el doble de en relación a la

IPv4, eliminando los campos redundantes, simplificándolos de 13 a 8, por ello y por poseer

una longitud fija proporciona mayor facilidad para sus procesos en enrutamiento y

conmutación, dando mayor velocidad en el procesamiento de trama, inclusive mediante

hardware lo cual implica mayores prestaciones. De esta manera, los campos alineados a 64

bits permiten que las nuevas generaciones de procesadores y microcontroladores puedan

procesar la cabecera eficazmente la IPv6.

La etiqueta de Flujo: es de 24 bits, consiste en un campo experimental que se empleara en

un principio para la pseudoconexión emisor-receptor con unos determinados requisitos

35

36

como podría ser el video en tiempo real, este campo está relacionado a la información

contenida en las cabeceras de extensión que acompañen la cabecera principal.

La longitud de carga útil: es de 16 bits, y se define como longitud del paquete que sigue a

la cabecera (40 bytes en principio), en este punto no se incluye la cabecera como en IPv4.

La cabecera siguiente: es de 8 bits, y señala cual es el tipo de cabecera que sigue

inmediatamente a la primera cabecera (en caso de haber más), e indicara cuál de los seis

tipos (actuales) de cabeceras de extensión correspondería. Las sucesivas cabeceras son

examinadas solo en el nodo o nodos destino finales, y la única excepción a la regla es

cuando el valor del campo “cabecera siguiente” es cero, lo cual indica salto a salto, para

obtener por ejemplo: cabeceras con información de enrutamiento, fragmentación, opciones

de destino, autenticación, y encriptación, o de confiabilidad; las cuales deben ser

procesadas en el orden riguroso en el cual aparecen los paquetes.

Limites salto a salto: es de 8 bits, es empleada para indicar la fecha de caducidad de los

paquetes, y equivale al TTL de IPv4. Al llegar a 0 el paquete se descarta.

La dirección de origen y la dirección de destino: ambas son de 128 bits.

La Unidad Máxima de Transmisión (MUT), debe ser como mínimo de 1.280 bytes, aunque

se han recomendado tamaños superiores a 1.500 bytes. Los nodos descubren el valor MTU

a través de la inspección de tura, previniendo de esta forma la optimización de los paquetes

y el número de cabeceras, dalo el continuo crecimiento de los anchos de banda disponibles,

así como también, el incremento del propio tráfico. Debido a que IPv6 no ejecuta la

verificación de errores de la cabecera, en tráfico UDO, es requerido el empleo de su propio

mecanismo de checksum.

Tipos de Cabecera de Extensión

Cada cabecera lleva una identificación a la siguiente, en caso de ser la última apunta a una

cabecera de transporte (TCP).

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Figura 8. Cabeceras de Extensión de IPv6. (Vives, 2012)

Cabecera Salto a Salto: su función es llevar información que debe ser examinada por

todas las pasarelas visitadas a lo largo de la ruta.

Figura 9. Formato de Cabecera Salto a Salto. (Fuente:

http://www.ipv6.mx/index.php/informacion/fundamentos/ipv6).

Cabecera de Extremo a Extremo: Se utiliza para llevar información que solo será

examinada por el destino deseado. El formato es igual al de la cabecera salto a salto.

Cabecera de encaminamiento: Se emplea en el encaminamiento de origen, contiene una

lista de dirección de todas o algunas pasarelas, a lo largo de la ruta deseada. La dirección de

destino contenida en la cabecera básica se modifica conforme el datagrama se enruta de una

puerta a la siguiente. Esta cabecera es útil ya que permite al origen establecer por donde va

a pasar la información que envía.

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Figura 10. Formato de cabecera de Encaminamiento. ((Fuente:


Los campos de la cabecera de encaminamiento son los siguientes:

- Cabecera siguiente: Indica cual es la que prosigue.

- Tipo de encaminamiento: Se fija todo a 0’s.

- Numero de direcciones: Indica el número de direcciones a ser procesadas en la

ruta, tienen un máximo de 20.

- Siguiente Dirección: Señala la siguiente dirección a ser procesada.

- Reservado: Sin definir.

- Mascara: Indica saltos en el procesamiento secuencial de las direcciones, si la

siguiente tiene el bit 1 en la máscara, hay procesamiento. 0 si es al contrario.

- Lista de Direcciones a Recorrer en la Ruta.

Cabecera de Fragmentación: Se usa cuando los datos originales no caben en la unidad de

transferencia máxima de cualquiera de las redes de la ruta. En esos casos, el origen es el

que fragmenta la información y los routers no intervienen en esta tarea.

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Figura 11. Formato Cabecera de Fragmentación. (Fuente:


Los campos de la cabecera de fragmentación son lo siguientes:

- Cabecera siguiente: Cumple la misma función que en todas.


- Desplazamiento del Fragmento: Señala la posición del contenido del datagrama en

relación con el mensaje de datos de usuario inicial.

- Flag M: Indica si hay más fragmentos (1) o no (0).

- Identificador: Ordena por numero los fragmentos que corresponden al mismo

mensaje.

Hay un paralelismo entre la cabecera de extensión y los campos (identificador, flags y

fragmento) del datagrama IP, pero éste no los incluyen la cabecera principal para poder

obtener la eficiencia antes mencionada.

Cabecera de Verificación de Autenticidad: Permite definir quién fue el que envió la

información (la autenticidad del origen), así se puede saber quién ha sido el host sin

cometer errores.

Figura 12. Formato de Cabecera de Verificación de Autenticidad. (Fuente:


Los campos de esta cabecera son explicados a continuación:

- Cabecera siguiente.

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- Longitud: Indica la longitud del campo datos de autenticación (en palabras de 32

bits).


- Índice de Parámetros de Seguridad: Indica una asociación de seguridad.

- Datos de Autenticación: palabras de 32 bits que mediante la aplicación de un

algoritmo nos ofrecen la autenticación.

Para hacer posible la autenticación, se utiliza toda la trama y se quitan los campos que

pueden variar (límite de salto en IPv6, se pone a 0 para realizar el cálculo). Si se fragmenta

la trama la autenticación se realizara extremo a extremo en origen y destino, después del

reensamblaje. Además, se aplica una clave criptográfica de al menos 128 bits.

Cabecera de Confiabilidad o Encapsulamiento (ESP): Se encuentra presente cuando los

datos no se han de leer en su paso por internet. El origen cifra los datos en dos

modalidades:

- Modo Transporte:

Se encripta una parte de la cabecera (ESP) además del segmento de la capa de transporte,

como se muestra en la siguiente figura.

Figura 13. Modo Transporte. (Fuente:


- Modo Túnel:

Es codificado todo el paquete IP y parte de la cabecera ESP.

Figura 14. Modo Túnel. (Fuente:


El formato de la cabecera de confiabilidad es el siguiente:

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Figura 15. Formato de cabecera de Confiabilidad o Encapsulamiento (ESP). (Fuente:


Los campos de ésta cabecera son los siguientes:

- Índice de parámetros de seguridad: Asociación de seguridad.

- Vector de inicialización: asociado al algoritmo DES-CBC de encriptación.

- Datos de carga útil: Datos que se van a encriptar.

- Relleno: Sin utilidad especifica.

- Longitud de relleno.

- Tipo de carga útil: Protocolo de datos de carga.

Tipos de Direcciones Global Unicast

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Figura 16. Tipos de Direcciones Global Unicast (Fuente: http://elearning.tured.us)

Unicast

Una dirección Unicast identifica un único interface de red, es decir; el protocolo de internet

entrega los paquetes enviados a una dirección Unicast al interface específico.

Direcciones Global Unicast

Son similares a IP versión 4, está conformada por la parte global, son únicas y enrutables,

el prefijo global tiene un tamaño de 48 bit, seguidamente de un bloque de subredes, el cual

tiene un tamaño de 16 bit, finalizando con un interface ID con una dimensión de 64 bit (uti-

lizados para la distribución de los host, además; son generados automáticamente con la di-

rección MAC del interface y el algoritmo Eui 64 modificado), lo cual sumados da un tama-

ño de 128 bits, cuya primeros 64 no son modificables. Dichas direcciones en relación a

IPv4 conforman las IP públicas que poseen los servidores, routers o cualquier dispositivo

que tenga acceso directo a internet

Figura 17. Estructura de las Direcciones Unicast Global. (Fuente: http://elearning.tured.us)

Actualmente la IANA que es la empresa encargada de la distribución de las direcciones IP

a los RIR ha otorgado las direcciones Global Unicast (IPs públicas), se dice que este octavo

de distribución podría tener un tiempo de duración de 350 años,

42

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Figura 18. Diagrama de Direcciones IPv6 que ha asignado la IANA en (1/8). (Fuente:

http://elearning.tured.us)

Según el grafico anterior (de torta), las direcciones públicas otorgadas por la IANA

representadas por el rango 001, son los bits que no se tocan, después del tercer bit se

completara con un cuarto a la derecha y ello da la idea del rango de la dirección pública, lo

cual se debe a que la IANA no ha otorgado las otras direcciones, como se señala en la

Figura 19, a continuación.

Figura 19. Estructura de las Direcciones Unicast Global (Rango de Enrutamiento del Prefi-

jo Global). (Fuente: http://elearning.tured.us)

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Direcciones Link Local

Son aquellas que se caracterizan por poseer un valor específico para el network prefix,

ejemplo FE80::/10, o FEBE::/10, los 54 ceros siguientes, consiguen que el prefijo de red

sea el mismo para todas las direcciones locales y por lo tanto son enrutadas dentro de un

sitio, pero los Routers no deben enviarlas fuera de este, cabe destacar que estas direcciones

también son unicast, debido a que con la ayuda de la MAC addreess y por la ayuda del

algoritmo Eui 64 se completaran los demás campos. Estas direcciones no son muy

recomendadas.

Direccion Loopback

Es una dirección de autoretorno (::1/128), no ha de ser asignada a una interface física; se

trata de un interface virtual, pues se refiere a paquetes que no salen de la máquina que los

emite, nos permite hacer un bucle para verificar la correcta inicialización del protocolo

dentro de una determinada máquina.

Direccion Unspecified

Es una dirección Unicast sin asignar a alguna interface. Indica la ausencia de una dirección

y es usada para propósitos especiales, es representada en el formato preferido con el prefijo

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 y con “::” en el formato comprimido.

Dirección Anycast

Es un identificador para un conjunto de interface (típicamente pertenece a diferentes

nodos). Un paquete enviado a una dirección Anycast es entregado en una (cualquiera) de

las interface de las identificadas con dicha dirección (la más próxima, de acuerdo a las

medidas de distancia del protocolo del encaminamiento). Nos permite crear por ejemplo;

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ámbitos de redundancia de forma que varias máquinas puedan ocuparse del mismo tráfico,

según una secuencia determinada por el Routing.

Direcciones Multicast

Identificador para un conjunto de interface (por lo general perteneciente a diferentes

nodos). Un paquete enviado a una dirección Multicast es entregado a todas las interface

identificadas por dicha dirección. La misión de este tipo de paquetes es evidente, para

aplicaciones de retrasmisión múltiple.

Dirección Multicast Asignada

Están definidas y reservadas por el RFC/2373, dichas direcciones asignadas son usadas en

el contexto de mecanismos del protocolo. Entre estas direcciones tenemos:

Tabla 2. Direcciones Asignadas Multicast.

Direcciones

Multicast

Área de

Funcionamiento

Significado Descripción

FF01::1 Nodo Todos los Nodos En la Interface

Local

FF01::2 Nodo Todos los Enrutadores En la Interface

Local

FF02::1 Enlace Local Todos los Nodos En la Interface

Local

FF02::2 Enlace Local Todos los Enrutadores En el Enlace Local

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Direcciones

Multicast

Área de

Funcionamiento

Significado Descripción

FF05::2 Sitio Todos los Enrutadores En los Enrutadores

en un Sitio

(Fuente: http://www.ipv6.mx/index.php/informacion/fundamentos/ipv6).

Direcciones Multicast de Nodo Solicitado

Es una dirección a la que se debe unir cada nodo por cada dirección Unicast y Anycast

asignada. La dirección se forma tomando los 24 bits de una dirección IPv6 (es la última

parte del identificador de Host), Esta dirección va desde la FF02:0:0:0:0:1:FF00:0000 a

FF02::1:FFFF:FFFF.

Embedded IPv4 (IPv4 Incrustado)

Esta representación es utilizada en una dirección IPv4 Incrustada dentro de una dirección

IPv6. La primera parte de la dirección IPv6 utiliza la representación hexadecimal y el otro

segmento de IPv4 está en formato decimal. Esta es una representación especificada de una

dirección usada por mecanismos de transición.

Las direcciones se dividen en dos niveles, superior e inferior. El nivel superior se fragmenta

en seis campos con valores hexadecimales de 16 bits, seguido del nivel inferior compuesto

de cuatro campos con valores decimales de 8 bits. La siguiente imagen muestra la

distribución de la dirección IPv6 con una dirección IPV4 incrustada.

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Figura 20. Distribución de la dirección IPv6 con una dirección IPV4 incrustada. (Fuente:


Existen dos tipos de direcciones IPv6 que tienen direcciones IPv4 incrustadas, como se

explica a continuación:

- Dirección IPv6 compatible con IPv4:

Es utilizada para establecer un túnel automático que lleve paquetes IPv6 sobre redes IPv4,

esta dirección está vinculada con un mecanismo de transición en el protocolo IPv6.

- Direcciones de IPv6 mapeadas en IPv4:

Se utiliza solo en ámbitos locales, de nodos que tienen las direcciones IPv4 e IPv6. Los

nodos usan direcciones IPv6 mapeadas a IPv4 de forma interna solamente. Estas

direcciones son conocidas afuera del nodo y no llegan al cable de comunicación como

direcciones IPv6.

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Ventajas y desventajas de los Protocolos (IPv4 e IPv6)

Tabla 3. Ventajas. IPv6 vs. IPv4.

Ventajas y desventajas de los Protocolos

IPv6 IPv4

Direcciones de 128 bits. Direcciones de 32 bits

Formato de cabecera más sencillo. Formato de cabecera más grande.

Configuración automática Configuración manual

Direcciones Multycast. Direcciones Broadcast

Soluciona el problema de agotamiento de

direcciones IP.

Direcciones agotadas.

Permite la estructura jerárquica del espacio

de direcciones

No permite la estructura jerárquica.

Sus direcciones son Unicas (Permite la

comunicación punto a punto)

Usa medida paliativa (NAT), por lo que no

permite la comunicación punto a punto.

Conexión fácil. Conexión difícil.

Amplia gama en servicios y aplicaciones. Baja gama en servicios y aplicaciones.

Incluye cabeceras de extensión, lo cual

permite eliminar información de la cabecera

principal, liberándola de carga secundaria.

No posee cabecera de extensión.

Fuente: Adaptación propia.

Desventajas del Protocolo IPv6.

Una de las desventajas más relevantes es que es que en la actualidad la mayoría de

las redes son IPv4, por lo que la implementación total de IPv6 sería muy costosa y lenta,

mientras tanto se requiere la implementación de mecanismos de transición para la

interacción de dos redes.

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3.4. Pila Doble (“Dual Stack”)

La IP de doble capa, es una técnica creada para prestar pleno apoyo a los dos protocoles de

internet IPv4 e IPv6 en host y en routers, según la describe el RFC 2893. Dicho en otras

palabras, un host o un router tendrán pilas de protocolo IPv4 e IPv6 como un componente

del sistema operativo, por lo que cada nodo designado como “nodo IPv4/IPv6” puede

configurarse con ambas direcciones. Por consiguiente las dos pilas envían y reciben

datagramas que corresponden a ambos protocolos y así se comunican con cada nodo IPv4 e

IPv6 en la red. De esta forma pueden coexistir ambos (IPv4 e IPv6) antes del uso exclusivo

del IPv6. (Olvera, Palet, & Vives, 2008)

La convivencia se logra debido a que el campo que indica el tipo de “payload” para la capa

de acceso al medio es distinta para ambos protocolos (0x0800 y 0x86dd, para IPv4 e IPv6

respectivamente), de esta manera los paquetes que llegan al host “Dual Stack” son

desencapsulados y entregados al stack correspondiente dependiendo de dicho valor, dentro

del sistema operativo.

“Dual Stack” es capaz de integrar el soporte IPv6, para ello es necesario autorizar en el

sistema operativo dicho soporte, convirtiéndose en un nodo híbrido, pudiendo

transformarse en un backcome si todos los router y switchs capa3 pueden manejar tanto

IPv4 e IPv6, como se muestra en la figura 21. Detalle de funcionamiento de “Dual Stack”

Figura 21. Detalle de funcionamiento de “Dual Stack”. (Fuente:

http://www.cu.ipv6tf.org/talleripv6-2008/5.pdf)

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3.5. Tunnel Broker

Los túneles IPv6 en IPv4 requieren la configuración manual de los equipos involucrados

en el túnel, este mecanismo de transición facilita la asignación de direcciones. El tunnel

Broker es un intermediario en el que el usuario se conecta a través de un interface web, el

mismo solicita al TB la creación de un túnel y este le asigna una direecion IPv6 y le

proporciona instrucciones para crear el túnel en el lado del usuario. Este mecanismo de

transición también configura el Router que representa el extremo final del túnel para el

usuario. (Sanchez & Surutusa, Recuperado en el 2015)

50

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CAPITULO IV

MARCO METODOLÓGICO

4.1. Metodología de la Investigación.

El presente capitulo describe la metodología empleada, para el desarrollo del proyecto,

donde se coteja el tipo de investigación, técnicas de recolección de datos, y el

procedimiento que se llevó a cabo.

4.2. Tipo de Investigación.

El tipo de investigación del presente proyecto es de tipo factible, definida y

enmarcada en el manual de la UPEL en el año 2006, la cual consiste en investigar, elaborar

y desarrollar una propuesta de un modelo operativo viable para la solución de problemas,

requerimientos o necesidades de organizaciones o grupos sociales; refiriéndose a la

formulación de políticas, programas, tecnologías, métodos o procesos. Considerando

además, que este tipo de proyecto debe estar apoyado en una investigación de tipo

documental, de campo o de diseño. Razón por la cual esta propuesta de diseño es ajustada a

la investigación de tipo factible, y dicha metodología es adaptada a las necesidades de

elaboración del proyecto en cuestión.

El presente proyecto de investigación es de tipo factible, según la conceptualización

de la UPEL en el 2006, la cual señala que; consiste en la investigación, elaboración y

desarrollo de una propuesta de un modelo operativo viable para solucionar problemas,

requerimientos o necesidades de organizaciones o grupos sociales; pudiendo referirse a la

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formulación de políticas, programas, tecnologías, métodos o procesos. Destacando que el

proyecto factible debe estar apoyado en una investigación de tipo documental, de campo o

de diseño.

Este proyecto está caracterizado por ser una investigación de tipo documental,

puesto que amerita “el estudio de un problema con el propósito de ampliar y profundizar el

conocimiento de su naturaleza, con apoyo, principalmente, en trabajos previos,

información y datos divulgados por medios impresos, audiovisuales o electrónicos” (UPEL,

2006).

4.3. Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos

Para el desarrollo de esta investigación se implementó como técnica la observación

cualitativa, explorando el comportamiento de los protocolos (IPv4 e IPv6), con el apoyo de

reuniones, no estructuradas, estableciendo conversaciones con los tutores (Académico y

Empresarial) para ampliar el conocimiento adquirido en la investigación.

4.5. Metodología Usada para el desarrollo del Proyecto.

Las etapas a seguir para el desarrollo y ejecución del proyecto, consideran; la planificación,

recolección de datos, actividades, recursos necesarios para la implementación del proyecto,

la propuesta estándar, y el análisis y conclusiones sobre la realización del trabajo final, tal

como lo recomienda el manual de la UPEL.

Las etapas pertenecientes a la metodología UPEL, fueron adaptados al presente proyecto

quedando de la manera siguiente:

1era Etapa: Planificación y Recolección de Datos.

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Consiste en identificar los requerimientos del proyecto, considerando los requisitos

necesarios para su elaboración para determinar la metodología a la cual mejor se adapta.

Posteriormente se da inicio al proceso de investigación, recolectando datos o levantando

información según sea factible.

2da Etapa: Recursos Necesarios para la Implementación del Proyecto.

En esta etapa son considerados todos los equipos y materiales requeridos para la

implementación del proyecto.

3raEtapa: Diseño de la Propuesta Estándar.

En esta fase se procede a la realización de la propuesta, teniendo en cuenta la ejecución de

una serie de actividades intrínsecas para la elaboración de la misma, y es en esta parte

donde es generado el producto final. Las actividades centrales a realizar son las siguientes:

- Determinar el direccionamiento IPv4 e IPv6

- Diseñar el estándar de simulación controlada para la Red Doble Pila.

- Establecer un Plan de Enrutamiento.

- Establecer la configuración de los equipos que interactúan dentro de la simulación

controlada de la Red Doble Pila.

4ta Etapa: Análisis y Conclusiones sobre la Viabilidad y Realización del Proyecto.

En esta fase son mostrados los resultados obtenidos en la culminación del proyecto de

pasantías, otorgando a su vez, las recomendaciones respectivas para ser adaptadas y

mejorar de manera óptima el despliegue IPv6.

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CAPITULO V

DESARROLLO DEL PROYECTO

En el presente capitulo se muestra el desarrollo completo del proyecto, considerando

las etapas señaladas en el capítulo anterior, y mostrando los resultados de manera detallada

y puntual.

5.1. Planificación y Recolección de los Datos (1era Fase)

La planificación del proyecto fue iniciada en la determinación de la metodología a emplear,

la cual fue definida en el capítulo anterior. No obstante la recopilación de datos se realizó

mediante la observación directa, es por ello que es posible la descripción de la condición

actual del INCES respecto al despliegue IPv6.

Cabe destacar que el Instituto se encuentra bajo el uso del protocolo IP version 4, y que

debido al agotamiento de dichas direcciones, se haya en la necesidad de realizar una

actualización del protocolo IP para mejorar la conexión a internet y garantizar el uso

eficiente de éste recurso en el futuro, certificando telecomunicaciones seguras. Por ello,

surge la iniciativa de la Gerencia General de Informática para dar inicio al despliegue de

IPv6, cuya propuesta es aceptada por la Presidencia del INCES, a través de comunicaciones

(ver Anexos 2 y 3), permitiendo el inicio de éste proyecto de pasantía, para la ejecución de

dichas directrices, por lo que su factibilidad de ejecución es inminente.

55

56

5.2. Recursos necesarios para la implementación del Proyecto (2da Fase)

En esta fase se destacan todos los dispositivos, equipos, materiales y herramientas

necesarios para realizar la simulación doble pila para los protocolos IPv4 e IPv6. Cabe

destacar que fueron considerados cinco (5) host, cinco (5) Routers y cinco (5) switches

para la simulación.

Hosts

Para la simulación fueron utilizados cinco (5) computadores para la transferencia de datos.

A continuación se describe la funcionalidad de los hosts, para mayor comprensión de las

partes interesadas.

Los host o anfitriones, son computadores conectados a la red, capaces de proveer y utilizar

servicios de ella. Son computadores monousuarios o multiusuario que ofrecen servicios de

transferencia de archivos, conexión remota, servidores de base de datos, servidores web,

etc. (Aguire, Grossy, & Fernandez, Recuperado el 03/05/2014)

Un host es todo equipo informático que posee una dirección IP y que se encuentra

interconectado con uno o más equipos. Dicho en otras palabras; un host o anfitrión, es un

ordenador que funciona como el punto de inicio y final de las transferencias de datos. Es

comúnmente descrito como el lugar donde reside un sitio web. Un host de internet tiene una

dirección de Internet Única (dirección IP) y un nombre de dominio único o nombre de host.

En el caso de redes locales, el host suele coincidir con el ordenador central que controla la

red.

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Componentes del Host:

Es una PC que contiene un controlador host USB y un hub root.

- Controlador host: Da formato a los datos para trasmitir en el bus y traduce los

datos recibidos a un formato que el SO pueda entender.

- Hub root: Tiene uno o varios conectores para conectar dispositivos.

Las tareas del Host:

- Detección de dispositivos

o Enumeración: el host asigna una dirección y solicita información adicional

de cada dispositivo.

- Es el árbitro del BUS.

- Manejo del flujo de datos

o Varios dispositivos pueden querer transferir datos al mismo tiempo, el host

debe planificar el tiempo para cada dispositivo

- Detección de Errores.

- Suministro de Energía.

- Intercambio de Datos con Periféricos

Routers 1841

Según Cisco Systems, el Cisco 1841, es un router exclusivamente de datos. Los modelos de

router Cisco 1841 admiten tarjetas de interfaz WAN (WIC), tarjetas de interfaz de

voz/WAN (VWIC) en modo de sólo datos, tarjetas de interfaz WAN de ancho simple y alta

velocidad (HWIC) y módulos de integración avanzada (AIM). Este router dispone de dos

ranuras WIC/VWIC/HWIC. (Cisco Systems, Recuperado el 16/02/2015)

Elementos incluidos con los routers Cisco 1841:

- Un cable de consola azul (de RJ-45 a DB-9); un adaptador de módem (de DB-9 a

DB-25).

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- Cable de alimentación.

- Tarjeta Cisco.com; tarjeta de registro de productos Cisco.

- Documento Cumplimiento de normativas e información sobre seguridad de los

routers de la serie Cisco 1840, Número de serie del producto, Número de contrato

de mantenimiento 4.

- Documento Cisco Router and Security Device Manager (SDM) Quick Start Guide

(Guía rápida para routers Cisco y Security Device Manager (SDM)).

- Cisco 1800 Series Integrated Services Routers (Modular) Quick Start Guide (Guía

rápida para routers de la serie Cisco 1800 de servicios integrados (modulares)).

Elementos no incluidos (es posible que para realizar la instalación sea necesario algún

elemento de esta lista):

- Un PC que ejecute Hyperterminal o un software de emulación de terminal similar, o

un módem para el acceso administrativo remoto.

- Cables para interfaces WAN, interfaces LAN o una interfaz USB.

- Sujeciones de cable y un destornillador Phillips del número 2.

- Equipo típico como, por ejemplo, unidad de servicio de canal/unidad de servicio de

datos (CSU/DSU), dispositivo NT1 para ISDN-BRI S/T, hub Ethernet, dispositivos

USB.

Un router Cisco 1841 contiene los siguientes tipos de interfaz de redes de área ancha

(WAN) y redes de área local (LAN):

- Dos interfaces Fast Ethernet LAN integradas.

- Dos ranuras donde podrá instalar WIC, VWIC (sólo datos), y HWIC El formato de

la numeración para las ranuras es tipo-interfaz 0/número-ranura/número-puerto

Switches 2950.

Los switch tienen que ser capaces de ejecutar comandos por lo que integran un

microprocesador. Además, los switchs necesitan de capacidad de almacenamiento, por lo

que disponen de distintos tipos de memorias:

58

59

- ROM. Contiene el Autotest de Encendido (POST) y el programa de carga del

switch. Los chips de la ROM también contienen parte o todo el sistema operativo

(IOS) del switch.

- NVRAM. Almacena el archivo de configuración de arranque para el switch y

mantiene la información incluso si se interrumpe la corriente en el switch. El fichero

de configuración es config.text • Flash RAM. Es un tipo especial de ROM que

puede borrarse y reprogramarse, utilizada para almacenar el IOS que ejecuta el

switch. Algunos switchs ejecutan la imagen IOS directamente desde la Flash sin

cargarlo en la RAM. Habitualmente, el fichero del IOS almacenado en la memoria

Flash, se almacena en formato comprimido.

- RAM. Proporciona el almacenamiento temporal de la información (los paquetes se

guardan en la RAM mientras el switch examina su información de

direccionamiento), además de mantener otro tipo de información, como las tablas de

direcciones que se esté utilizando en ese momento.

- Registro de Configuración. Se utiliza para controlar la forma en que arranca el

switch. Es un registro de 16 bits, donde los cuatro bits inferiores forman el campo

de arranque, el cual puede tomar los siguientes valores:

o 0x0. Para entrar en el modo de monitor ROM automáticamente en el

siguiente arranque. En este modo el switch muestra los símbolos > o

rommon>. Para arrancar manualmente puede usar la b o el comando reset.

o 0x1. Para configurar el sistema de modo que arranque automáticamente

desde la ROM. En este modo el switch muestra el símbolo Switch(boot)>.

o 0x2 a 0xF. Configura el sistema de modo que utilice el comando boot

system de la NVRAM. Este es el modo predeterminado (0x2).

El resto de bits del registro de configuración llevan a cabo funciones que incluyen la

selección de velocidad en baudios de la consola, y si se ha de usar la configuración de la

NVRAM.

Es posible cambiar el registro de configuración mediante el comando de configuración

global config-register, como por ejemplo config-register 0x2102. Este comando establece

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60

los 16 bits del registro de configuración, por lo que tendremos que tener cuidado para

mantener los bits restantes. Para conocer en cualquier momento el valor del registro de

configuración, utilizaremos el comando show version.

Cuando el dispositivo conectado permite autonegocición la velocidad y modo duplex que se

establece es la máxima soportada por ambos equipos. Sin embargo si el equipo conectado

no soporta autonegociación estos parámetros deben ser especificados por el administrador.

Cuando se conectan servidores, estaciones de trabajo y routers se utiliza cable de conexión

directa. Cuando se conectan switches o hubs se utiliza cable de conexión cruzada. Los

puertos disponen de indicadores luminosos que indican la actividad del mismo. (Cisco ,

Recuperado el 16/02/2015)

Un servidor DNS

Un servidor DNS (Domain Name System - Sistema de nombres de dominio) es un servidor

que traduce nombres de dominio a IPs y viceversa. En las redes TCP/IP, cada PC dispone

de una dirección IP para poder comunicarse con el resto de PCs. Es equivalente a las redes

de telefonía en las que cada teléfono dispone de un número de teléfono que le identifica y le

permite comunicarse con el resto de teléfonos. (Instituto Nacional de Tecnologías

Educativas y de Formación del Profesorado, 2012)

Trabajar con direcciones IP es incómodo para las personas, ya que requeriría conocer en

todo momento las direcciones IP de los equipos a los que queremos conectarnos. En su

lugar utilizamos nombres de dominio que son más fáciles de recordar y utilizar como por

ejemplo www.google.es, www.educacion.gob.es, etc.

Cada equipo y cada servidor conectado a Internet, dispone de una dirección IP y de un

nombre perteneciente a un dominio. Internamente, la comunicación entre los PCs se realiza

utilizando direcciones IP por eso es necesario algún sistema que permita, a partir de los

nombres de los PCs, averiguar las direcciones IPs de los mismos.

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61

Un servidor DNS es un servidor que permite averiguar la IP de un PC a partir de su

nombre. Para ello, el servidor DNS dispone de una base de datos en la cual se almacenan

todas las direcciones IP y todos los nombres de los PCs pertenecientes a su dominio.

No existe una base de datos única donde se almacenan todas las IPs existentes en el mundo,

sino que cada servidor almacena las IPs correspondientes a su dominio. Los servidores

DNS están dispuestos jerárquicamente de forma que cuando nuestro servidor más

inmediato no puede atender nuestra petición, éste la traslada al DNS superior.

En el proceso de resolución de un nombre, hay que tener en cuenta que los servidores DNS

funcionan frecuentemente como clientes DNS, consultando a otros servidores para resolver

completamente un nombre consultado.

Figura 22. Servidores DNS.

Un servidor web

Un servidor web recibe peticiones de clientes y responde con el envío de ficheros

solicitados, texto plano (html, php) o binarios (gif, jpeg). Permanentemente escucha las

peticiones de conexión de los clientes en determinados puertos: 80 para HTTP, 443 para el

HTTPS. La atención a la petición del cliente consiste en buscar el archivo solicitado. Si lo

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62

encuentra, lo transmite; sino envía un mensaje de error. El servidor web comprueba si el

usuario tiene acceso a los documentos. (Lara, Recuperado el 16/02/2015)

Almacena principalmente documentos HTML (son documentos a modo de archivos con un

formato especial para la visualización de páginas web en los navegadores de los clientes),

imágenes, videos, texto, presentaciones, y en general todo tipo de información. Además se

encarga de enviar estas informaciones a los clientes.

Software PAKET TRACER.

El Cisco Packet Tracer es un software propiedad de Cisco System, Inc., diseñado para la

simulación de redes basadas en los equipos de la mencionada compañía. Junto con los

materiales didácticos diseñados con tal fin, es la principal herramienta de trabajo para

pruebas y simulación de prácticas. Para su utilización se requiere la aceptación de la

licencia de usuario y la autorización del propietario a través de las entidades denominadas

“academias” que están autorizadas para la impartición de los citados cursos. (Universidad

de Alcala, 2011)

Internet.

Es una red mundial de redes de ordenadores que permite a éstos comunicarse entre sí,

compartiendo información y datos a lo largo de la mayor parte del mundo. Cada uno de los

ordenadores es independiente y autónomo, e incluye miles de redes académicas,

gubernamentales, comerciales, privadas, etc. (Biblioteca Publica de Coruña Miguel

Gonzalez Garces, Recuperado el 16/02/2015)

El término INTERNET proviene de la unión de las palabras "Inter-networking" y se aplica

al proceso de conectar múltiples redes regionales y privadas para formar una gran red.

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63

Cualquier ordenador que forme parte de una red conectada a INTERNET puede

comunicarse con cualquier otro en cualquier parte del mundo. Para que esta comunicación

sea posible es indispensable que ambos ordenadores hablen el mismo idioma. Dicho de otra

forma, es necesario la existencia de un protocolo. El protocolo es el conjunto de

convenciones que determinan como se realiza el intercambio de datos entre dos

ordenadores o programas, que en el caso de internet es el denominado abreviadamente

TCP/IP.

Direcciones IPv6 empleados en la Simulación.

Para la simulación de este proyecto se utilizaron direcciones IPv6 configuradas de forma

manual, por comodidad. Cabe destacar que todas las direcciones IPv6 son reales y únicas,

por otra parte; de haberse mantenido los prefijos globales de las direcciones manifestadas

en dicha simulación, tomando como apoyo el algoritmo EUi-64, se habrían generado las

direcciones globales conforme a cada elemento que interviene dentro de la simulación

(Router o Host) ya que como lo expresa este algoritmo las direcciones se hubiesen

completado por medio su MAC-ADDRESS.

En caso de implementarse este proyecto, se solicitaría la dirección IPv6 al ISP encargado

(CANTV), para que a su vez, éste le tramitaría el requerimiento a la Red Académica de

Venezuela (REACCIUN), el cual está encargado de administrar y operar las plataformas

tecnológicas en el país. (Ver ANEXO 2).

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64

5.3 Diseño de la Propuesta Estandarizada (3era Fase)

La ejecución del proyecto y la obtención de resultados conllevo a una serie de

actividades directamente correlacionadas para dar cumplimiento al mismo, generando el

producto final. A continuación son descritas dichas actividades y subactividades en

secuencia lógica para la ejecución de la propuesta (Ver ANEXO 1).

- Determinar el direccionamiento IPv4 e IPv6

Las direcciones IPs de la simulación en el ambiente controlado, se definen de forma manual

y por comodidad. Los Routers presentes serán encargados de administrar las funciones

dentro del diseño.

El rango de las direcciones IPv4 e IPv6 para los hosts son:

Tabla 4. Rango de las direcciones IPv4 e IPv6 para los hosts

PCs IPv4 Mask IPv6

PC0 200.0.0.2 255.255.255.0 2001:DB8:1:1::2/64

PC1 200.0.1.2 255.255.255.0 2001:DB8:2:2::2/64

PC2 200.0.2.2 255.255.255.0 2001:DB8:1:D::2/64

PC3 210.0.0.2 255.255.255.0 2001:DB8:5:A::2/64

PC4 200.0.3.2 255.255.255.0 2001:DB8:5:B::2/64

Fuente: Creación Propia

64

65

Tabla 5. Distribución de las direcciones IPv4 e IPv6 que relacionan los Routers entre

sí.

Router vs. Router IPv4 Mask IPv6

Router 0 y Router 1-

ISP

10.0.0.0 255.255.255.252 2001:DB8:ACAD:A::/64

Router 0 y Router 2

Sucursal 1

10.0.0.4 255.255.255.252 2001:DB8:ACAD:B::/64

Router 0 y Router 3

Sucursal 2

10.0.0.8 255.255.255.252 2001:DB8:ACAD:C::/64

Router 1-ISP y Router

4 Empresa 1

10.0.0.16 255.255.255.252 2001:DB8:ACAD:D::/64

Router 1-ISP y Router

5 Empresa 2

10.0.0.12 255.255.255.252 2001:DB8:ACAD:E::/64

(Fuente: Creación Propia)

Tabla 6 Distribución de las direcciones IPv4 e IPv6 para los Servidores.

Servidores IPv4 Mask IPv6

DNS 150.0.0.3 255.255.255.0 2001:DB8:A:B::3/64

WEB 150.0.0.2 255.255.255.0 2001:DB8:A:B::2/64


- Diseñar el estándar de simulación controlada para la Red Doble Pila.

El diseño estándar de la simulación controlada la define el software PACKET TRACER

- Establecer un Plan de Enrutamiento.

65

66

Todas las rutas de comunicación son gestionadas por los Routers, cuando se realiza un

envió o recepción de paquetes, en este caso debido al simulador los paquetes transmitidos y

recibidos son ICMP.

Cuando un Host desea enviar una petición a otro Host, sus paquetes se envían al Router,

éste mediante las tablas de enrutamiento declaradas administra y especifica la ruta por la

cual debe ser enviado dicho paquete según la solicitud.

A continuación se muestran las tablas de enrutamiento de los Routers empleadas en la

simulación.

Router (0) (IP Classless)

IP route 200.0.1.0 255.255.255.0 10.0.0.6

IP route 200.0.2.0 255.255.255.0 10.0.0.10

IP route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.1

Router (0) IP Flow-export

IPv6 route 2001:DB8:2:2::/64 2001:DB8:ACAD:B::6

IPv6 route 2001:DB8:1:D::/64 2001:DB8:ACAD:C::6

IPv6 route ::/0 2001:DB8:ACAD:A::1


IP route 200.0.0.0 255.255.255.0 10.0.0.2

IP route 200.0.1.0 255.255.255.0 10.0.0.2

IP route 200.0.2.0 255.255.255.0 10.0.0.2

IP route 210.0.0.0 255.255.255.0 10.0.0.14

IP route 200.0.3.0 255.255.255.0 10.0.0.18

IP route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2


66

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IPv6 route 2001:DB8:1:1::/64 2001:DB8:ACAD:A::2

IPv6 route 2001:DB8:2:2::/64 2001:DB8:ACAD:A::2

IPv6 route 2001:DB8:1:D::/64 2001:DB8:ACAD:A::2

IPv6 route 2001:DB8:5:A::/64 2001:DB8:ACAD:E::14

IPv6 route 2001:DB8:5:B::/64 2001:DB8:ACAD:D::18

IPv6 route ::/0 2001:DB8:ACAD:A::2


IP route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.5


IPv6 route ::/0 2001:DB8:ACAD:B::5


IP route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.9


IPv6 route ::/0 2001:DB8:ACAD:C::9


IP route 210.0.0.0 255.255.255.0 10.0.0.17

IP route 200.0.1.0 255.255.255.0 10.0.0.17

IP route 200.0.2.0 255.255.255.0 10.0.0.17

IP route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.17


IPv6 route 2001:DB8:5:A::/64 2001:DB8:ACAD:D::17

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68

IPv6 route 2001:DB8:2:2::/64 2001:DB8:ACAD:D::17

IPv6 route 2001:DB8:1:1::/64 2001:DB8:ACAD:D::17

IPv6 route 2001:DB8:1:D::/64 2001:DB8:ACAD:D::17

IPv6 route ::/0 2001:DB8:ACAD:D::17


IP route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.13


IPv6 route ::/0 2001:DB8:ACAD:E::13

- Establecer la configuración de los equipos que interactúan dentro de la

simulación controlada de la Red Doble Pila.

Cuando cualquiera de los Hosts intenta enviar un paquete ya sea en IPv4 o en IPv6, es

decir; en pila doble, hacia otro Host ubicado en un sucursal o una empresa ajena a la

institución, utiliza la puerta de enlace de su Router cercano, este a su vez accede a las tablas

de enrutamiento, las cuales indican hacia qué dirección enviar el paquete según lo

solicitado. Si por el contrario, esta solicitud no se encuentra declarada en dichas tablas, el

paquete no llegara al destino deseado por dicho Host.

Si un Host desea acceder a una página en especial, y el usuario no conoce la dirección IPv4

o IPv6, pero si conoce el nombre de la página a la cual desea acceder de forma amigable, el

servidor DNS traducirá dicha nombre en la dirección correspondiente, enviándole una

petición al servidor web, y finalmente otorgándole una respuesta al operador de dicho Host.

A continuación se muestran los resultados obtenidos en función al cumplimiento de

los objetivos del proyecto.

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La actividad inicial relativa a la realización del proyecto fue considerar las

directrices del INCES como un requerimiento de ejecución, mediante un comunicado,

enviado a los catorce (14) días del mes de octubre del 2014, en el que se propone por parte

de la Gerencia General de Informática, al Presidente del INCES Wuilkelman Ángel

Paredes, la incorporación de INCES a la red académica REACCIUN, quedando en cuenta

para la presidencia dicho proyecto. Posteriormente, a los doce (12) días del mes de

noviembre del mismo año, la Presidencia remite la propuesta de Servicio Dedicado INCES

REACCION, debidamente firmado y sellado, a la Gerencia General de Informática para su

ejecución. Razón por la cual, no se realizó encuestas de ninguna índole como herramienta

metodología, debido a que la directriz parte de una necesitad interna del INCES y de la

Nación (Ver los ANEXOS 2 y 3).

Comandos de interacción establecidos con los Host (PC) y los Routers.

router>

- router>enable (comando entrada como super usuario)

- router# ipv6 unicast-routing (comando para la activacion de saltos en IPv6)

- router#config terminal (comando para entrada para configuracion de algun

terminal)

- router(config)#interface [f0/0, se0/0/0, gi 0/0, loopback...*] (comando para

configura cualquier terminal deseada)

- router(config-if)#[ip address (Prefijo o Direcciòn)] o ipv6 address [(Prefijo o

Direcciòn)] (comando para de asignacion de una direccion IPv4 o IPv6)

- router(config-if)#no shutdown (rutina para activar una interfaz)

- router>write (rutina para guardar cambios)

- router>copy running-config starup-config (rutina para guardar algun cambio

con una etiqueta)

- router>show running-config (rutina para mostra la configuracion interna de

un router)

- router# ping (comando para verificar una conexion)

69

70

- router#[ipv6 route ospf (etiqueta)] anuciamiento de rutas cortas o ares de

comunicación

- router#router-id x.x.x.x (etiqueta de comunicacion de rutas)

- router# ip router [(direccion) (mask) (direccion de ruta)] (comando que

permite declara las tablas de enrutamiento en IPv4)

- router# ipv6 router x:x:x.x::/64 x:x:x:x:?/64(comando que permite declara

las tablas de enrutamiento en IPv6)

Interacción Programada entre los Hosts mediante los Routers.

La interacción entre los Hosts y los Routers, se realiza mediante el comando PING,

éste comprueba el estado de la conexión con uno o varios equipos remotos por medio de los

paquetes de solicitud y de respuesta de eco (ICMP) para determinar si un sistema IP o IPv6

específico es accesible en una red. A continuación se muestran dos ejemplos señalados en

las Figuras 23 y 24.

70

71

Figura 23. Ejemplo de Interacción entre los Hosts (ping PC1 – PC3). (Fuente:

Creación Propia)

71

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Figura 24. Ejemplo de Interacción entre los Hosts (ping PC 2– PC4). (Fuente:

Creación Propia).

Red Simulada.

En la Figura 25 se muestra la conexión entre un ISP (Proveedor de Servicio) con

dos empresas y el INCES, quien a su vez posee dos sucursales. El ISP cuenta con un

servidor web y un servidor DNS, con sus respectivas direcciones doble pila (IPv4 e IPv6),

demostrando la coexistencia de ambos protocolos, simulando finalmente la plataforma

doble pila para un laboratorio de prueba.

72

73

Figura 25. Estructura de Red en modalidad pila doble (IPv4 e IPv6) simulada (Fuente: Creación Propia).

73

74

CONCLUSIONES

La simulación controlada refleja que el método de “Dual Stack” es una forma de

integración en el que un nodo tiene implementación y conectividad para redes IPv4 e IPv6.

Es la opción más recomendada y requiere que se ejecuten IPv4 e IPv6 simultáneamente. El

router y los switches se configuran para admitir ambos protocolos; el protocolo preferido

siempre es IPv6. Cada nodo tiene dos stacks de protocolos con la configuración en la

misma interfaz o en varias interfaces.

Un nodo de stack doble elige qué stack utilizar en función de la dirección de destino

del paquete, las aplicaciones antiguas que sólo admiten IPv4 siguen funcionando igual que

antes y las aplicaciones nuevas y las modificadas aprovechan las dos capas IP.

En el futuro cuando todos los equipos se hallan actualizado dejara de usarse la IPv4,

pero mientras es necesario que estos dos protocolos coexistan, hasta que el cambio se

ejecute por completo en el internet.

.

- Se cumplió con la directriz de la Gerencia General de Informática y de la

Presidencia del INCES, surgida por la necesidad de actualización en virtud del

desarrollo mundial de las telecomunicaciones, motivado al agotamiento de las

direcciones IPv4 disponibles.

- Se estudió y analizo el comportamiento de los Protocolos IPv4 e IPv6, mediante la

investigación documental de los mismos y de las reuniones concertadas con el

personal especializado (Tutor Académico y Empresarial) para así obtener

información sustanciosa y calificada a partir de la experiencia con el trabajo de

dichos protocolos, para luego establecer consecuentemente las ventajas, desventajas

y los métodos de migración, empleando de éste último punto, solo el método de

migración por Doble Pila (“Dual Stack”).

74

75

- Se estudió el PAKCT TRACER como herramienta de simulación, considerando el

uso y establecimiento de comandos de interacción con los Hosts (PCs) y los

Routers, para programar la interacción de los mismos empleando a su vez la

simulación en una plataforma de Doble Pila, permitiendo así el análisis del

comportamiento de los protocolos (IPv4 e IPv6) a través de la práctica continua de

la simulación mediante software.

- Se simulo la Red, obteniendo finalmente el diseño de la estructura para las redes de

computadoras IPv4 e IPv6 en modalidad pila doble, ejecutando las acciones

necesarias para el cumplimiento de las directrices generadas por el INCES, en pro al

virtuoso desarrollo de las telecomunicaciones a nivel Nacional.

75

76

RECOMENDACIONES

- Continuar con la implementación del proyecto hasta alcanzar el completo

despliegue IPv6.

- Capacitar al personal técnico del departamento de Informática en el uso del

PACKET TRACER u otros paquetes como el GNS3.

- Capacitar al personal en la implementación del método de transición de doble pila y

otros métodos de transición, para estructuras más complejas.

- Informar al personal en general (a todos los niveles de la organización) en lo

referente al uso y despliegue de IPv6, destacando la importancia de ser pioneros a

nivel Nacional para mejorar el desarrollo de las telecomunicaciones en nuestro país,

contribuyendo con el fortalecimiento de una patria productiva y segura de alto nivel

con una amplia gama de comunicación a nivel internacional.

76

77

REFERENCIAS BIBLIGRÁFICAS

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Lara, E. (Recuperado el 16/02/2015). Obtenido de

http://elara.site.ac.upc.edu/documentacion/INTERNET%20-%20UD8%20-

%20Protocolo%20HTTP%20y%20servidores%20WEB.pdf

77

78

Martinez, J., & Aparicio, A. (05 de 01 de 2004). Obtenido de

http://www.6sos.org/documentos/6SOS_El_Protocolo_IPv6_v4_0.pdf

Millan, R. (2001). Obtenido de http://www.ramonmillan.com/tutoriales/ipv6_parte1.php

Network Information Center México S.C. (Recuperado en el 2014). Obtenido de

http://www.ipv6.mx/index.php/informacion/fundamentos/ipv6#

Olvera, C., Palet, J., & Vives, A. (15 de octubre de 2008). Obtenido de

http://www.cu.ipv6tf.org/talleripv6-2008/5.pdf

Sanchez, B., & Surutusa, L. (Recuperado en el 2015). Obtenido de

http://www.monografias.com/trabajos-pdf/redes-banda-ancha/redes-banda-

ancha.pdf

Universidad de Alcala. (Diciembre de 2011). Obtenido de

http://atc2.aut.uah.es/~jmruiz/Descarga_LE/Pract_2.Introduccion_Packet_Tracer.pd

f

UPEL. (2006). Manual de Trabajos de Grado de Especializacion y Maestria y Tesis

Doctorales. Caracas: FEDUPEL.

uServers comunicaciones, S.C. (17 de Enero de 2015). Obtenido de uServers

comunicaciones, S.C.: http://web.uservers.net/ayuda/contacto/

Vives, A. (28 de Octubre de 2012). Obtenido de

http://www.6deploy.eu/workshops2/20121028_montevideo_uruguay/DIA1-1-

Consulintel_IPv6_ES_LACNIC18-LACNOG2012.pdf

78

79

ANEXOS

79

80

ANEXO 1. Secuencia Lógica del Proyecto.

OBJETIVO

GENERAL

OBJETIVOS ES-

PECIFICOS

ACTIVIDADES Y

SUBACTIVIDADES

REALIZADAS

RESULTADOS

OBTENIDOS

Diseñar una

estructura

para redes de

computado-

ras IPv4 e

IPv6 en mo-

dalidad de

pila doble

(“Dual Sta-

ck”) para el

INCES sede

de la Nueva

Granada. Ca-

racas, Vene-

zuela.

1. Obtener y anali-

zar los requerimien-

tos de prueba y ca-

pacitación para re-

des en IPv4 e IPv6

del INCES.

1.1. Cumplir con una

necesidad de actualiza-

ción en virtud del desa-

rrollo mundial de las

telecomunicaciones

motivado al agota-

miento de las direccio-

nes IPv4 disponibles.

Orientado por la Ge-

rencia General de In-

formática del INCES.

1. Requerimientos

de prueba y capaci-

tación obtenidos, a

través de comuni-

cados (MEMO-

RANDOS) entre la

Gerencia General

de Informática y la

Presidencia del IN-

CES, para la ejecu-

ción del proyecto.

2. Estudiar los pro-

tocolos IPv4 e IPv6

estableciendo sus

ventajas/desventajas

y métodos de mi-

gración.

2.1. Investigar la docu-

mentación de Protoco-

los IPv4 e IPv6.

2. Protocolos (IPv4

e IPv6) estudiados.

Ventajas, desventa-

jas y métodos de

migración, estable-

cidos.

2.2. Realizar reuniones

con el personal espe-

cializado (Tutor Em-

presarial Jesús Rondon

y Tutor Académico

Nando Viti), para la

obtener informacion

calificada acerca de los

protocolos.

80

81

OBJETIVO

GENERAL

OBJETIVOS ES-

PECIFICOS

ACTIVIDADES Y

SUBACTIVIDADES

REALIZADAS

RESULTADOS

OBTENIDOS

2.3. Establecer las ven-

tajas, desventajas y

métodos de migración.

2.4. Aplicar el modelo

OSI.

3. Simular, median-

te software, una pla-

taforma tipo Pila

Doble para un labo-

ratorio de prueba.

3.1. Estudiar la herra-

mienta de simulación

PAKECT TRACER.

3. Comandos de in-

teracción con los

Host (PC) y los

Routers, estableci-

dos.

3.2. Establecer los co-

mandos de interacción

con los Host (PC) y los

Routers.

3.3. Programar la inte-

racción entre los Host

y los Routers.3.1. Interacción en-

tre los Hosts me-

diante los Routers,

ejecutada (progra-

mada).

3.4. Simular la Doble

Pila.

3.5. Practicar continua-

mente la simulación

para analizar el com-

portamiento de los pro-

tocolos (IPv4 e IPv6).

4. Diseñar la estruc-

tura para las redes

de computadoras

IPv4 e IPv6 en mo-

dalidad pila doble

4.1. Simular la Red 4. Estructura de

Red en modalidad

pila doble (IPv4 e

IPv6) simulada.

81

82

OBJETIVO

GENERAL

OBJETIVOS ES-

PECIFICOS

ACTIVIDADES Y

SUBACTIVIDADES

REALIZADAS

RESULTADOS

OBTENIDOS

para el INCES sede

de la Nueva Grana-

da.


ANEXO 2. Memorando de incorporación de INCES a la Red Académica REACCIUN.

82

83

83

84

(Fuente: INCES).

84

85

ANEXO 3. Memo Rápido del Coordinador Ejecutivo Presidencia INCES (Solicitud de

Servicio a REACCIUN).

(Fuente: INCES).

85

Documents

Unexpo.rustico Final Alfonso Espinoza