Administracion Redes TCP/IP

Introducción a la Administración de una Red bajo IP

Introducción

IP es un protocolo de la capa de red, que sirve para encaminar los paquetes de un origen a un destinoEste protocolo es el que mantiene unida a InternetExisten varios aspectos interesantes sobre el protocolo, mas sin embargo, aquí solo se tocaran algunos, como las direcciones

Direcciones IP

Cada computadora (host), así como cada elemento de interconexión entre las redes (como los enrutadores), tienen una dirección IPLas direcciones IP constan de 32 bits, y solo debe asignarse una dirección a una sola máquina

Direcciones IP

El formato de las direcciones es el siguiente:

RED HOST0

CLASE

32 bits

8 bits

RED HOST10

RED HOST110

DIRECCIÓN MUTITRANSMISIÓN1110

RESERVADO PARA USO FUTURO11110

A

B

C

D

E

Direcciones IP Clase A

Gama de direcciones de Host:1.0.0.0 a 127.255.255.255

126 posibles direcciones de red224 direcciones de host por red

RED HOST0

32 bits

8 bits

Direcciones IP Clase B

Gama de direcciones de host:128.0.0.0 a 191.255.255.255

16, 382 direcciones de red65, 536 direcciones de host (216)

RED HOST10

32 bits

8 bits

Direccones IP Clase C

Gama de direcciones de host:192.0.0.0 a 223.255.255.255

221 direcciones de red254 direcciones de host

32 bits

8 bits

RED HOST110

Direcciones IP

Por ejemplo, todas las redes conectadas a Internet, tienen una dirección IP fijaLas direcciones IP son asignadas por un organismo internacional, el NIC (NetworkInformation Center)No todas las direcciones son utilizables, existen algunas de propósito especial

Direcciones IP especiales

0.0.0.0 : dirección usada por los host cuando son arrancados255.255.255.255: difusión en una red localDirecciones con un número de red propio y solamente unos en el campo de host, permite emitir paquetes de difusión a redes distantesDirecciones de la forma 127.x.x.x sirven para pruebas de retroalimentación; los paquetes no se colocan en el medio, se procesan localmente como paquetes de entrada

El manejo y Asignación de Direcciones

Dependiendo de la forma en la cual se asignen las direcciones IP, se puede tener un mayor o menor rendimiento de la red

Menor congestionamientoEnrutamiento más efectivoMayor rendimiento...

El Manejo y Asignación de Direcciones

128.6.4.2

128.6.4.3

128.6.4.1128.6.21.2

Puente R

128.6.21.1128.121.50.1

Puente S

128.121.50.2

RED 1128.6.4

RED 3128.121

RED 2128.6.21

A

B

C

El Manejo y Asignación de Direcciones

En general, un datagrama IP pasa por numerosas redes, desde el origen hasta el destinoPor ejemplo, en la imagen anterior, el host A se puede comunicar directamente con el hostB por medio de la red 1. Sin embargo, para comunicarse con el host 3, el paquete debe pasar por la red 2

El manejo y Asignación de Direcciones

Por ejemplo, para mensajes originados del host A se tendría que usar un enrutamiento como lo muestra la tabla anteriorLa métrica es un valor usado para determinar las rutas en un algoritmo de ruteo (en este caso, es el número de saltos de una red a otra)

2128.6.4.1128.1211128.6.4.1128.6.21

0-128.6.4

METRICAPUENTERED

Asignación de Direcciones

Vista la importancia de las direcciones, el primer paso es obtener una dirección IP (ya sea clase A, B o C, según nuestras necesidades)Las direcciones de red son obtenidas mediante algún organismo internacional de asignación de direcciones IP


La máxima autoridad en asignación de direcciones IP es IANA (Internet AssignedNumber Authority), existiendo organismos continentales parte de IANA, como:

RIPE NCC (Network Coordination Center), es el registro delegado de Internet en EuropaAP-NIC, lleva a cabo la tarea de asignación de bloques de direcciones IP en Asia PacíficoEl InterNIC, organismo para la asignación de direcciones de Internet en América del Norte y del resto del mundo no asignado a otra delegación


Al solicitar una dirección IP de red, es importante considerar:

La máxima expansión (con respecto al número de host) que nos permite la direcciónSer concientes de la expansión real de la red a administrar

Se puede asignar de manera arbitraria una dirección de red IP, más sin embargo, no es recomendable esta práctica si se piensa, en un futuro, interconectar nuestra red con otras

Administración de Direcciones IP

Ya que se tenga una dirección de red IP oficial, supongamos la dirección 128.6, la pregunta inmediata es como asignar las direcciones de hostUn esquema obvio es simplemente asignar las direcciones a los host sin ningún criterioSin embargo, normalmente una red local se suele dividir en subredes


Esta práctica se debe a que las instituciones de educación así como las empresas tienen departamentos bien definidos, por lo que es deseable identificar claramente los paquetes de cada cual (por medio de las subredes)Así, por ejemplo, los restantes 16 bits de hostde la dirección 128 se pueden manejar como dos bloques, 8 bits para la dirección de subred y, los restantes 8 para la dirección de host


DIRECCION RED DIRECCION HOST10

DIR. HOST6 DIR. HOST128

32 bits

DIR. HOSTRED DIR. SUBRED10

DIR. HOST00000110 DIR. HOST1000000000

DIR. HOST00000110 DIR. SUBRED1000000000


Notemos que nuestra red, desde el exterior, se verá como una sola (para el ejemplo, la red 128.6), aunque internamente esta se divida en subredesPara usar direcciones de subred, es necesario configurar los puentes de la red localEs importante señalar que software muy obsoleto probablemente no identifique las direcciones de subred


Otro esquema que no hace uso de direcciones de subred, es obtener varias direcciones de red independientes (por ejemplo, varias direcciones del tipo C)Este enfoque tiene la ventaja de que será compatible con cualquier softwareSin embargo, se provoca que las tablas de enrutamiento se sobrecarguen, ya que ahora todo Internet verá la división de nuestra red


Al manejar direcciones de subred, se debe cuidar que éstas direcciones sean adyacentesPor ejemplo, si se desea conectar la subred 128.6.4 con la subred 128.6.5, se puede hacer por medio de subredes de 128.6, sin embargo, no se podrían conectar por medio de una red como 128.121

Asignación de los Números de Red o Subred

Una vez decidido que esquema se va a usar (un número de red con múltiples direcciones de subred o, múltiples direcciones de red), el siguiente paso es la asignación de dichas direcciones a las redes físicasEn el caso de direcciones de red, lo habitual es asignar una dirección a cada red física; sin embargo, suelen haber casos especiales en los cuales no se sigue esta regla

Asignación de los Números de Subred a las Redes Físicas

Para direcciones de subred, lo normal es asignar un número de subred a una red física (por ejemplo, un número a cada departamento)Sin embargo, en ocasiones se asignan más de un número de subred a una sola red físicaPor ejemplo, cuando se unen las redes de tres edificios con repetidores, puede suceder que en el futuro se decida separarlas, por lo que el uso de múltiples números de subred desde el inicio evitará modificar la dirección de cada host


128.6.1.2

128.6.1.3

A

B

128.6.2.2

128.6.2.3

D

C

128.6.3.2

128.6.3.3

F

E

REPETIDOR REPETIDOR


128.6.1.2

128.6.1.3

A

B

128.6.2.2

128.6.2.3

A

B

128.6.3.2

128.6.3.3

A

B

PUENTE PUENTE


Al manejar diversos números de subred, es importante definir las máscaras que nos permitirán identificar el número de la subredLas máscaras se deben definir de acuerdo a cuantas subredes deseamos, así como el número de hosts que tendrá cada subred

Múltiples Números de Subred sobre una Red Física

Un problema que surge al trabajar con múltiples direcciones de subred sobre una red física, es como manejar los paquetes que van dirigidos a una dirección de subred que se encuentra en la misma red física, ya que mucho software busca inmediatamente un puente cuando el mensaje no va dirigido a la subred local en la cual nos encontramos trabajando

⇒ Problema de ruteo


Al asignar direcciones, se recomienda realizarlo de forma ascendente, es decir, usar desde la dirección 1Es común que las direcciones x.x.x.1 se reserven para dispositivos de interconexión, como los puentes, por lo que es sano iniciar la asignación de direcciones de los hostdesde x.x.x.2

Los Mensajes de Difusión en Subredes

Cuando se trabaja con una sola subred en una red física, los dos tipos de mensajes de difusión trabajarán claramentePor ejemplo, si se usa la dirección de subred 128.6.1, el mensaje con forma 128.6.1.255 enviará un mensaje a todas los hostmiembros de nuestra subred 128.6.1


A

B

128.6.2.2

128.6.2.3

D

C

128.6.3.2

128.6.3.3

F

E

PUENTE PUENTE

128.6.1.2

128.6.1.3


Por otra parte, notemos que el otro tipo de mensaje de difusión, 255.255.255.255 también surtirá el mismo efecto sobre nuestro ejemplo, es decir, propagará un mensaje a todas los host de nuestra red local, en este caso, de nuestra subred


No sucede lo mismo se tenemos varias subredes sobre una misma red físicaSupongamos que se tienen las subredes 128.6.1, 128.6.2 y 128.6.3 sobre la misma red física, y un host de la subred 128.6.1, el A, desea enviar un paquete de difusiónSi usa el paquete 128.6.1.255, este mensaje llegará a todos los host miembros de la subred 128.6.1, solo B, y no lo recibirán el resto de los host


A

B

128.6.2.2

128.6.2.3

D

C

128.6.3.2

128.6.3.3

F

E

REPETIDOR REPETIDOR

128.6.1.2

128.6.1.3


Sin embargo, si usa el mensaje 255.255.255.255, este se propagará a todos los host (B, C, D, E, F), ya que éste indica que se envíe a todos los host conectados a nuestra red local, no importando a la subred a la que pertenezcan


A

B

128.6.2.2

128.6.2.3

D

C

128.6.3.2

128.6.3.3

F

E

REPETIDOR REPETIDOR

128.6.1.2

128.6.1.3

Los servidores de Nombres

Los Nombres y Direcciones IP

Para facilitar el uso de las redes bajo IP, en lugar de usar las direcciones como tal, se usan nombresPara ello, se crean registros, donde cada entrada corresponde a un nombre y una dirección IPLa asignación de los nombres no es tan sistemática como lo es para las direcciones


Sin embargo, si nuestra red se conecta a otras, como por ejemplo a Internet, será necesario obtener un nombre oficial (nombre de dominio)La autoridad encargada de asignar los nombres de dominio es IANAExisten dominios especiales, como: .COM, .ORG, .EDU, ..., así como dominios nacionales: .mx, .es, .ru, ...


Por ejemplo, si en E. U. Existe una universidad llamada Rutgers, el nombre del dominio asignado será rutgers.eduAhora, si existe un servidor dentro de esta institución, llamado Gauss, el nombre completo del servidor será gauss.rutgers.edu


La traducción de nombres en direcciones IP se puede llevar a cabo de dos formas:

Por tablas estáticasPor servidores de nombres

La opción de tablas estáticas es buena para redes pequeñas, siempre y cuando se encuentren aisladas


Un ejemplo de tabla estática es:

HOST: 128.6.4.2, 128.6.25.2: ARAMIS.RUTGERS.EDU, ARAMIS: SUN-3-280: UNIX::HOST: 128.6.4.3: GAUSS.RUTGERS.EDU, GAUSS: SUN-3-128: UNIX::HOST: 128.6.4.4, 128.6.25.4: ATHOS.RUTGERS.EDU, ATHOS: SUN-4-280: UNIX::

• En cada entrada, se especifica la dirección de cada sistema (si están en más de dos redes, deben aparecer sus direcciones), su nombre y apodo, en caso de existir, así como información adicional


En la configuración más simple, cada hosttiene una copia de la tablaNotemos que si se tienen varios host dentro de la red, es necesario un buen esquema de actualización de tablas, para evitar inconsistencias


En redes grandes, el esquema de tablas es ineficienteEn lugar de ello, se suele usar DNS (DomainName System), que es una BDD jerárquica mantenida por ciertos servidoresEste enfoque tiene algunas ventajas

Fácil de actualizarLos servidores pueden dialogar para localizar un nombre


En el RFC 1032 se detallan las instrucciones de cómo conseguir un nombre de dominio, incluyendo los formulariosEl RFC 1033 contiene las instrucciones sobre como configurar un servidor de nombresAmbos documentos son conceptuales. Para configurar un equipo, se requiere la documentación específica del mismo

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