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IPv4 vs. IPv6 - Modos de comunicación

Cisco Employee

   Una de mis mejores amigas también ha sido asistente a muchos de mis entrenamientos en el TAC.  Cuando teníamos alguna sesión de entrenamiento avanzado de algún protocolo o tecnología nueva, ella a veces empezaba la lección con una pregunta de broma: "Sí, aprendamos algo nuevo... ¿Qué es IP?". Y después de varios años, por fin podremos comentar algo brevemente (espero que ella esté leyendo esto). IP no es más que un conjunto de reglas o instrucciones que nos dice cómo se lleva a cabo la comunicación entre dos equipos dentro de una red interconectada. El protocolo TCP/IP define entre muchas otras cosas cómo vamos a identificar dichos equipos dentro de la red (direcciones), qué información se intercambia entre ellos (paquetes, encabezados) y cómo es que dicha información va a ser intercambiada (modo de comunicación, enrutamiento, etc.). Sobre esta última parte vamos a comparar las diferencias en modos de comunicación que tienen IP versión 4 e IP versión 6.

   IPv4 maneja 3 modos principales de comunicación: Unicast, Broadcast y Multicast.

Unicast - En este modo de comunicación, un equipo manda información a otro equipo de manera única e independiente. Si este equipo quisiera mandarle la misma información a otro diferente, tendría que mandar una copia de esta información por separado al segundo receptor y así sucesivamente. Haciendo un simil con la comunicación humana, digamos que vamos a tener una fiesta y para que la gente vaya necesitamos pasar los detalles de la reunión a otras personas. En un modo de comunicación Unicast, iríamos con cada uno de nuestros conocidos y les contaríamos los detalles de la fiesta a cada uno por separado. Esto por supuesto sería muy pesado de realizar y sobre todo agotador (ocupamos más ciclos de CPU para una actividad repetitiva a la vez que ocupamos un mayor ancho de banda), pero el mensaje final es entregado.

Broadcast - En IP se define una dirección de Broadcast como la dirección que todos los equipos deben procesar además de la dirección IP configurada en la tarjeta de red. Cuando se manda tráfico a la dirección Broadcast de una red, todos los equipos de la misma la reciben, la procesan y trabajan con ella de ser necesario. Continuando con el ejemplo de la fiesta, en lugar de hablar con cada uno de nuestros conocidos, vamos a la oficina, tomamos un altavoz y gritamos a todos los presentes los detalles de la reunión. El mensaje solo se manda una vez, pero todos los presentes lo reciben y lo procesan. Por supuesto, aunque nuestro mensaje fue entregado de manera correcta, habrá mucha gente a la que no le interesa saber de la fiesta y sin embargo tuvieron que enterarse, es decir, estas personas usaron ciclos de CPU y ancho de banda para procesar información que no les era de interés.

Multicast - En este método de comunicación, el equipo con la información interesante manda una sola copia del mensaje, pero esta vez lo hace a un grupo selecto de equipos destino, es decir, solo se mandan los datos a los equipos que lo requieren. En esta ocasión, resulta que nosotros tenemos un programa de radio o de televisión que todos nuestros conocidos sintonizan diariamente. Es en este programa donde damos los detalles de la fiesta y solo las personas que están interesadas reciben la información final.

   En IPv6, se observó que la comunicación tipo Broadcast no era la más óptima para intercambiar información ya que se ocupa mucho ancho de banda y recursos de los sistemas para tráfico que no es de utilidad para dichos sistemas. Por esta razón, el modo de comunicación tipo broadcast se eliminó en IPv6 y todas los procesos que antes utilizaban Broadcast, ahora utilizan Multicast solamente. Por supuesto IPv6 todavía trabaja en modo Unicast pero además tiene un nuevo modo de comunicación que fue una idea tomada de algunas implementaciones de Multicast en IPv4:

Anycast - Aunque todavía no está definida una aplicación específica que trabaje con Anycast en IPv6, este método de comunicación es muy interesante. La idea es que varios equipos trabajen con la misma dirección IP y con esto cuando se requiera mandar o recibir información se hace con el equipo más cercano de acuerdo con la tabla de ruteo. Imaginen tener 4 ó 5 servidores de DNS en una red corporativa, todos con la misma dirección IP, esto nos daría redundancia y cada servidor sería contactado solo por los equipos en las subredes más cercanas lo cual evitaría que las peticiones de DNS atraviesen toda la red. En nuestro simil de la fiesta, siempre hay alguna persona más comunicativa que las demás, solo tendríamos que contactar a dicha persona (la que esté más cerca de nuestro lugar) para asegurarnos que él o ella dispersen los detalles de la reunión a los demás .

   Have fun learning!!!

   Rick.

4 Comentarios
New Member

Súper información, gracias por compartirla con nosotros..

Saludos!

Charlie.

New Member

Hola!!

Solo como informacion añadida, cuando doy los cursos de formacion en redes basados en las dos guias de cisco suelo hacer una comparativa muy entendible (al igual que la tuya) para los diferentes tipos de comunicacion de la pila TCP/IP en IPv4 en ejemplos practicos, si me permites los expongo:

Unicast: La comparativa seria una comunicacion entre 2 personas con sendos Walkie-Talkies, en los cuales uno emite su informacion, y el receptor una vez recogida la informacion y verifica que el mensaje es correcto, trasnmite la suya:

  • Ventajas: Informacion sin errores y completa, se solicita nuevo dato si el ultimo enviado no es correcto o no lo ha recibido, verifica normalmente la integridad del dato.
  • Desventajas: lentitud, para enviar una conversacion debemos esperar a nuestro interlocutor y verificar que todo haya sido transmitido correctamente, usa mas recursos de cada dispositivo para entablar las comunicaciones, por ejemplo, si a una camara en CCTV se le pide que muestre la imagena 20 dispositivos diferentes, necesita establecer 20 sesiones diferentes y la CPU tratar de servir a todas ellas.

Broadcast: el ejemplo que pongo es una emisora de Radio o TV pero en la epoca del blanco y negro, donde solo habia primero un canal de emision (mas tarde fueron 2 UHF y VHF), todos lo reciben, a quien le interesa procesa el paquete a lo largo de la pila TCP/Ip si es necesario, quien no, pasa de el.

  • Ventajas:El emisor trasnmite una informacion y el switching (es capa 2) se encarga de propagarlo, con lo cual no debe utilizar recursos de CPU muy grandes, se suele utilizar para realizar las tablas ARP y completarlas
  • Desventajas: los equipos de red necesitan utilizar su conmutacion y proceso de CPU para hacer llegar ese broadcast, incluso pueden provocar en algunos sistemas debido a problemas de bucles sin spanning tree tormentas de Broadcast, tirando incluso la red entera si no esta bien diseñada o implementa aun HUB's

Multicast: El ejemplo expuesto es el mismo que una emisora de Radio o TV, con la diferencia que en este caso la emisora emite en un canal concreto (un rango de multicast) y todos aquellos que estan "sintonizados" reciben esa informacion, la cual las capas superiores como la 5 en el caso pila TCP/IP o la 5,6,7 en el caso pila Osi la trataran.

En CCTV las camaras emiten todo lo que ven, y si hay un grabador en rango con ese multicast, lo graban, tambien si hay un PC visor en rango visiona esas imagenes.

  • Ventajas: El emisor solo se dedica a enviar esa informacion, y en algunos casos verificar por unicast la sesion si es necesario, muy utilizado en streaming de video (CCTV,TV,etc) Se utiliza en los casos donde prima la llegada masiva de datos, pero no pasa nada porque se pierda alguno (caso CCTV, importa la cantidad de imagenes, si falta alguna, ya se encargara las capas superiores de suplirla, los codecs de video (Ej H264)suelen usar 2 imagenes como referencia cada X, y el resto solo sus cambios, con lo cual si se pierde algun cambio, pueden mas o menos recomponer la imagen. Ademas puede emitir a todos los dispositivos que quiera sin limites, pues solo envia, en TV por ejemplo se puede ver sin limite de receptores, mientras este en la zona de emision (Vlan) y canal adecuado (rango de multicast)
  • Desventajas: No tienen normalmente un sistema de verificacion de que el paquete ha llegado y es correcto, si fuera asi, perderia su ventaja de rapidez de emision

Anycast: No suelo comentarlo mucho, pero seria un equivalente en el ejemplo que suelo usar a cuando un radioaficionado veia un incendio y emitia esa comunicacion a quien pudiera recibirle, sin importar quien, el primero que lo oia, enviaba esa informacion al siguiente en su radio mas cercano, creando asi una cadena Jerarquica hasta que el que tubiera un telefono a mano informaba a los bomberos, si el primero ya lo hacia, no era necesario escalar, y los otros podian dedicarse a otras peticiones. Esta funcion de equipos balanceados con una misma ip hoy en dia se utiliza mucho, por ejemplo en portales de internet muy usados como google, existen blanceadores que presentan una jerarquia determinando a donde enviar la peticion dependiendo que servidor es mas rapido en respuesta o menos ocupado, o bien en Backups de equipos, por ejemplo yo lo utilizo para presentar a la red una sola puerta de enlace, aunque esa ip la contienen 2 routers, y dependiendo de el estado de cada router en la conexion WAN, uno u otro informa a la red de que ahora el es esa ip (mediante el cambio de mac en el ARP), no entrando en conflicto.

Es otra explicacion practica de lo mismo.

Salu2

New Member

Buen dia, quiza por aca puedan resolverme la siguiente duda:

Unicamente aun no entiendo como el NDP funciona pero a nivel switching, porque por ejemplo cuando el ICMPv6 viaja a traves de LAN, al menos por concepto sé que todo paquete va entramado, por tanto el paquete icmpv6 de ND va ir entramado, sin embargo este con que informacion es que se entrama? y como sabe a nivel capa2 como reenviarlo al puerto donde esta la computadora con la direccion ipv6 solicitada?. 

 

Gracias de antemano

Jacob Noj

CCNA RS, CCDA

Cisco Employee

¡Hola Jacob! Ya contesté esta duda en otro post que pusiste, pero te repito la información por si no lo llegaste a ver.

NDP es tráfico multicast, entonces a nivel capa 2 se manejaría como cualquier paquete de multicast que es por medio de flooding en todos los puertos que pertenecen a la misma VLAN. Es semejante a lo que ocurre con tráfico broadcast, pero la diferencia es que solo el equipo al que le corresponde ese paquete (paquete con dirección a la solicited-node multicast) procesaría el paquete.

Saludos.

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