Direcciones IP y Subredes

1.1 Direccionamiento IP y subredes1.1.1 Mscaras de longitud fija y variableIntroduccinIP es Internet Protocol. Protocolo utilizado por el nivel de red.Versiones: IPv4 e IPv6. Va a determinar:El direccionamiento. El formato de los paquetes (o datagramas). El encaminamiento.Direcciones Fsicas vs Direcciones LgicasLas direcciones fsicas identifican de manera nica la tarjeta de red. Las MAC en las LAN. Pero, y si tengo LAN con distintas tecnologas? Necesitamos un mtodo de direccionamiento, alternativo y que sea comn a distintas tecnologas. Por eso necesitamos direcciones lgicas.

Direccin IPLa direccin IP es:Lgico: Es interpretado por el software.Es independiente del direccionamiento fsico (hardware). Es utilizado por:Los protocolos de niveles superiores. Las aplicaciones. Los usuarios.Formatos de IPUna direccin IP versin 4, IPv4, tiene 32 bits (4 bytes). Los 32 bits se organizan en grupos de 8 separados por puntos. Cada grupo de 8 se representan en notacin decimal: valores de 0 a 255.

Cuntas direcciones IP existen?

11001011.00011101.10101100.10110001

203.29.172.177Clases de direcciones IP

Campos de una IPUna direccin IP est formada por dos campos:Identificador de red (netid) Identifica la red en la que se encuentra el host. Todas las mquinas en la misma red tienen el mismo netid. Identificador de host (hostid)Identifica a la mquina (host) dentro de la red. Tiene un valor distinto para cada host en la red.Campos de una IP

Ejemplos.192.168.1.1 A qu clase pertenece?Expresar el primer byte en binario. 192 = 11000000Ahora nos fijamos en como empieza: 110Clase C.

Tambin podamos haber visto que est en el rango 192.0.0.0 a 223.255.255.255 Ejemplos.Separar en parte de red y parte de host en 192.168.1.1. Como sabemos que es clase C: 11000000.10101000.00000001.00000001NETIDHOSTIDClases de redes.Solo son asignables a host las direcciones de las clases A, B y C. Las direcciones de la clase D de denominan direcciones de multidifusin (multicast). Clases de redes.

Direcciones IPv4Dentro del rango de direcciones de cada red IPv4, existen tres tipos de direcciones:

Direccin de red: la direccin en la que se hace referencia a la red.

Direccin de broadcast: una direccin especial que se utiliza para enviar datos a todos los hosts de la red.

Direcciones host: las direcciones asignadas a los dispositivos finales de la red.Rango de direcciones ipv4 reservadasDirecciones experimentales. de 240.0.0.0 a 255.255.255.254Actualmente, estas direcciones se mencionan como reservadas para uso futuro.

Direcciones multicast. de 224.0.0.0 a 239.255.255.255Un uso comn de las direcciones link-local reservadas se da en los protocolos de enrutamiento usando transmisin multicast para intercambiar informacin de enrutamiento.Direcciones publicas y privadasDirecciones privadas

Los bloques de direcciones privadas son:

de 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)de 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)de 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)

Los bloques de direcciones del espacio privado, como se muestra en la figura, se reservan para uso en redes privadas. No necesariamente el uso de estas direcciones debe ser exclusivo entre redes externas. Por lo general, los hosts que no requieren acceso a Internet pueden utilizar las direcciones privadas sin restricciones

Direcciones pblicas

La amplia mayora de las direcciones en el rango de host unicast IPv4 son direcciones pblicas. Estas direcciones estn diseadas para ser utilizadas en los hosts de acceso pblico desde Internet. An dentro de estos bloques de direcciones, existen muchas direcciones designadas para otros fines especficos.Direcciones publicas y privadas

SubneteoLa funcin del Subneteo o Subnetting es dividir una red IP fsica en subredes lgicas (redes ms pequeas) para que cada una de estas trabajen a nivel envo y recepcin de paquetes como una red individual.

Mascara de SubredSecuencia de 32 bits. Ejemplo: 255.255.255.0Las necesitan los routers para determinar la direccin de red o subred a la que pertenece un determinado host.Se construye poniendo un 1 en cada bit del netid y un 0 por cada bit del hostid.

Direcciones IP clase A, B y C

Subneteo de una red clase CNos dan la direccin de red Clase C 192.168.1.0 /24 para realizar mediante subneteo 4 subredes con un mnimo de 50 hosts por subred.Lo vamos a realizar en 3 pasos:

1. Adaptar la Mscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes2. Obtener la Cantidad de Hosts por Subred3. Obtener Rango de SubredesPaso 1. Adaptar la Mscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes

La mscara por defecto para la red 192.168.1.0 es:

para hacer 4 subredes debemos robar 2 bits a la porcin de host. Agregamos los 2 bits robados reemplazndolos por "1" a la mscara Clase C por defecto y obtenemos la mscara adaptada 255.255.255.192.

Usando la frmula 2N, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porcin de host, adaptamos la mscara de red por defecto a la subred.2. Obtener la Cantidad de Hosts por SubredYa tenemos nuestra mscara de red adaptada que va a ser comn a todas las subredes y hosts que componen la red. Ahora queda obtener los hosts. Para esto vamos a trabajar con la direccin IP de red, especficamente con la porcin de host (fondo gris).

El ejercicio nos peda un mnimo de 50 hosts por subred. Para esto utilizamos la frmula 2M - 2, donde M es el nmero de bits "0" disponibles en la porcin de host y - 2 porque la primer y ltima direccin IP de la subred no se utilizan por ser la direccin de la subred y broadcast respectivamente.

3. Obtener el Rango de SubredesPara obtener el rango la forma ms sencilla es restarle a 256 el nmero de la mscara de subred adaptada. En este caso sera: 256-192=64, entonces 64 va a ser el rango entre cada subred.

Topologa fsica

Subneteo de una red clase BDada la red Clase B 132.18.0.0/16 se nos pide que mediante subneteo obtengamos un mnimo de 50 subredes y 1000 hosts por subred.

Lo vamos a realizar en 3 pasos:

1. Adaptar la Mscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes.2. Obtener Cantidad de Hosts por Subred.3. Obtener Rango de Subredes

1. Adaptar la Mscara de Red por Defecto a Nuestras SubredesLa mscara por defecto para la red 132.18.0.0 es:

Usando la frmula 2N, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porcin de host, adaptamos la mscara de red por defecto a la subred.El clculo nos da que debemos robar 6 bits a la porcin de host para hacer 50 subredes o ms y que el total de subredes tiles va a ser de 64, es decir que van a quedar 14 para uso futuro. Entonces a la mscara Clase B por defecto le agregamos los 6 bits robados reemplazndolos por "1" y obtenemos la mscara adaptada 255.255.252.0.

2. Obtener Cantidad de Hosts por Subred.Una vez que adaptamos la mascara de red a nuestras necesidades, sta no se vuelve a tocar y va a ser la misma para todas las subredes y hosts que componen esta red. De ac en ms solo trabajaremos con la direccin IP de la red. En este caso con la porcin de host (fondo gris).

El ejercicio nos peda, adems de una cantidad de subredes que ya alcanzamos adaptando la mscara en el primer paso, una cantidad especfica de 1000 hosts por subred. Para verificar que sea posible obtenerlos con la nueva mscara, no siempre se puede, utilizamos la frmula 2M - 2, donde M es el nmero de bits "0" disponibles en la porcin de host y - 2 es debido a que la primer y ltima direccin IP de la subred no son utilizables por ser la direccin de la subred y broadcast respectivamente.

3. Obtener Rango de SubredesPara obtener las subredes se trabaja con la porcin de red de la direccin IP de la red, ms especficamente con la parte de la porcin de red que modificamos en la mscara de red pero esta vez en la direccin IP. Recuerden que a la mscara de red con anterioridad se le agregaron 6 bits en el tercer octeto, entonces van a tener que modificar esos mismos bits pero en la direccin IP de la red (fondo negro).

Los 6 bits "0" de la porcin de red (fondo negro) son los que ms adelante modificaremos segn vayamos asignando las subredes.Para obtener el rango hay varias formas, la que me parece ms sencilla a m es la de restarle a 256 el nmero de la mscara de subred adaptada. En este caso sera: 256-252=4, entonces 4 va a ser el rango entre cada subred. En el grfico solo puse las primeras 10 subredes y las ltimas 5 porque iba a quedar muy largo, pero la dinmica es la misma.

Subneteo de una red Clase ADada la direccin IP Clase A 10.0.0.0/8 para una red, se nos pide que mediante subneteo obtengamos 7 subredes. Este es un ejemplo tpico que se nos puede pedir, aunque remotamente nos topemos en la vida real.

Lo vamos a realizar en 2 pasos:1. Adaptar la Mscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes2. Obtener Rango de Subredes1. Adaptar la Mscara de Red por Defecto a Nuestras SubredesLa mscara por defecto para la red 10.0.0.0 es:

Mediante la frmula 2N, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porcin de host, adaptamos la mscara de red por defecto a la subred.En este caso particular 2N = 7 (o mayor) ya que nos pidieron que hagamos 7 subredes.Una vez hecho el clculo nos da que debemos robar 3 bits a la porcin de host para hacer 7 subredes o ms y que el total de subredes tiles va a ser de 8, es decir que va a quedar 1 para uso futuro.

Tomando la mscara Clase A por defecto, a la parte de red le agregamos los 3 bits que le robamos a la porcin de host reemplazndolos por "1" y as obtenemos 255.224.0.0 que es la mascara de subred que vamos a utilizar para todas nuestras subredes y hosts.

2. Obtener Rango de SubredesPara obtener las subredes se trabaja nicamente con la direccin IP de la red, en este caso 10.0.0.0. Para esto vamos a modificar el mismo octeto de bits (el segundo) que modificamos anteriormente en la mascara de red pero esta vez en la direccin IP.

Para obtener el rango hay varias formas, la que me parece ms sencilla a m es la de restarle a 256 el nmero de la mscara de red adaptada. En este caso sera: 256-224=32, entonces 32 va a ser el rango entre cada subred.

VLSMVariable Length Subnet MaskingVLSM es una tcnica introducida en 1987 por la IETF en la RFC 1009 con el objetivo de brindar mayor flexibilidad a la aplicacin de subredes.El subneteo con VLSM (Variable Length Subnet Mask), mscara variable mscara de subred de longitud variable, es uno de los mtodos que se implement para evitar el agotamiento de direcciones IPv4 permitiendo un mejor aprovechamiento y optimizacin del uso de direcciones.

Es el resultado del proceso por el cual se divide una red o subred en subredes ms pequeas cuyas mscaras son diferentes segn se adaptan a las necesidades de hosts por subred.

Caractersticas VLSMHay varios factores a tener en cuenta a la hora de subnetear y trabajar con VLSM.El uso de VLSM solo es aplicable con los protocolos de enrutamiento sin clase RIPv2, OSPF, EIGRP, BGP4 e IS-IS.Al igual que en el subneteo, la cantidad de subredes y hosts est supeditada a la direccin IP de red o subred que nos otorguen.

Implementacin VLSM

Ventajas de la VLSM:

Permite el uso eficaz del espacio de direccionamientoPermite el uso de varias longitudes de la mscara de subredDivide un bloque de direcciones en bloques ms pequeosPermite la sumarizacin de rutaProporciona mayor flexibilidad en el diseo de redSoporta redes empresariales jerrquicas

Se introdujo en 1993 por IETF, El CIDR es decir enrutamiento sin clase, es la simplificacin de red o subredes en una sola direccin Ip que cubra todo ese esquema de direccionamiento Ip. Es la capacidad que tienen los protocolos de enrutamiento de enviar actualizaciones a sus vecinos de redes con n VLSM, esas direcciones en una sola direccin.Qu funcin tiene CIDR?

Su funcin es la comunicar varias subredes a travs de una sola red general.

CIDREnrutamiento Inter-Dominios sin Clases

Caractersticas CIDRPermite reducir el nmero de entradas en una tabla de enrutamiento, agrupando las direcciones mediante el uso de una mscara de 32 bitsEnrutamiento inter-dominio sin claseconsiste en la capacidad de un enrutador de usar protocolos que no consideran las clases como los lmites naturales de las subredes.Tiene en cuenta el direccionamiento VLSM en sus actualizaciones.

Implementacin CIDR

Se crea para no desperdiciarIPs y facilitar el envio deDirecciones IPs