Direccionamiento IPv4/v6 & VLSM. Introducción a Subnetting Las direcciones de clase A, B y C son...

Direccionamiento Direccionamiento IPv4/v6IPv4/v6& VLSM& VLSM

Introducción a SubnettingIntroducción a SubnettingIntroducción a SubnettingIntroducción a Subnetting

•Las direcciones de clase A, B y C son solo válidas para cuando se necesita una sola red•Cuando es necesario obtener varias redes a partir de una dirección de red, se utiliza Subnetting

La técnica de Subnetting permite segmentar una dirección de red en varias redes más pequeñas.

Entre los beneficios de realizar Subnetting de una red, podemos mencionar:

• Reducción en el tráfico de la redReducción en el tráfico de la redPor medio de los routers (necesarios para manejar diferentes segmentos de red) se pueden crear varios dominios de broadcast, mientras mas de ellos sean creados mas pequeños serán, y por tanto menos tráfico habrá en cada segmento de red.

•Optimización del rendimiento de la redOptimización del rendimiento de la redResultado directo de la reducción del tráfico en la red y de la utilización de routers.

•Administración simplificadaAdministración simplificadaLa segmentación en varias redes pequeñas permite identificar de forma más sencilla los problemas de red, que si se tratase de una red muy grande.

•Aumento de eficiencia en redes grandes (geográficamente hablando)Aumento de eficiencia en redes grandes (geográficamente hablando)Conectar redes más pequeñas es más eficiente que tener una red mayor sin ningún tipo segmentación.

Repaso numérico – Sistema Repaso numérico – Sistema decimaldecimalLos sistemas numéricos están compuestos por símbolos y por las normas utilizadas para

interpretar estos símbolos. El sistema numérico que se usa más a menudo es el sistema numérico decimal, o de Base 10. El sistema numérico de Base 10 usa diez símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. Estos símbolos se pueden combinar para representar todos los valores numéricos posibles.

El sistema numérico decimal se basa en potencias de 10. Cada posición de columna de un valor, pasando de derecha a izquierda, se multiplica por el número 10, que es el número de base, elevado a una potencia, que es el exponente. La potencia a la que se eleva ese 10 depende de su posición a la izquierda de la coma decimal.

Cuando un número decimal se lee de derecha a izquierda, el primer número o el número que se ubica más a la derecha representa 100 (1), mientras que la segunda posición representa 101 (10 x 1= 10) La tercera posición representa 102 (10 x 10 =100). La séptima posición a la izquierda representa 106 (10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 =1.000.000). Esto siempre funciona, sin importar la cantidad de columnas que tenga elnúmero.

Ejemplo: 2134 = (2x103) + (1x102) + (3x101) + (4x100)

Hay un 4 en la posición correspondiente a las unidades, un 3 en la posición de las decenas, un 1 en la posición de las centenas y un 2 en la posición de los miles. Este ejemplo parece obvio cuando se usa el sistema numérico decimal. Es importante saber exactamente cómo funciona el sistema decimal, ya que este conocimiento permite entender los otros dos sistemas numéricos, el sistema numérico de Base 2 y el sistema.

Repaso numérico – Sistema Repaso numérico – Sistema decimaldecimal

____ ___ ___ ___1000 100 10 1

103 = 1000102 = 100101 = 10100 = 1

10

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Número típico de dedos igual a diez

Valor Posición

Base Exponente

Cant. Simbolos

Simbolos

Razonamiento

Para realizar el subnetting de una red se deben comprender los números binarios.

Los números binarios utilizan base 2 para representar los números deseados. Esto significa que se tienen dos posibles valores para cada dígito, estos valores en conjunto con la cantidad dada de dígitos permiten obtener números de distinta magnitud.

Cada dígito puede estar representado por un “1” o un “0”. Para conocer cuantos valores decimales pueden ser representados con N dígitos, se puede utilizar la siguiente ecuación: Ndec = N^2.

“Ndec” representa la cantidad de valores decimales que pueden representarse y “N” la cantidad de dígitos binarios que se tienen.

Por ejemplo, con un solo dígito se podrán representar solo dos valores, 0 y 1. Con dos dígitos se podrán representar hasta 4 valores, 0, 1, 2 y 3.

A continuación vemos un ejemplo de valores de 0 a 15 en decimal:

Repaso numérico – Sistema Repaso numérico – Sistema binariobinario

Repaso numérico – Sistema Repaso numérico – Sistema binariobinario

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___128 64 32 16 8 4 2 1

27 = 128 23 = 826 = 64 22 = 425 = 32 21 = 224 = 16 20 = 1

2

0, 1

Los sistemas de voltaje de dos estados creados con transistores pueden ser variados, potentes, económicos, pequeños y relativamente inmunes al ruido

Valor Posición

Base Exponente

Cant. Símbolos

Símbolos

Razonamiento

Nota: La tabla de BASE Exponente sirve como borrador para efectuar rápido el calculo

Direccionamiento IP – Subneting Direccionamiento IP – Subneting

Una dirección IP es una dirección lógica de 32 bits

110000

00

10101000

00000001

01101010

192.168.1.106___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___128 64 32 16 8 4 2 1

Uno de los aspectos más importantes de las comunicaciones, en una Internetwork, es el esquema de direccionamiento lógico.

El direccionamiento IP es el método utilizado para identificar hosts y dispositivos de red. La cantidad de host conectados a Internet continúa creciendo y el esquema de direccionamiento IP tuvo que ser adaptado para hacer frente a este crecimiento.

Para enviar y recibir mensajes en una red IP, cada host de red debe tener asignada una única dirección IP de 32 bits. Dado que los números binarios extensos son difíciles de leer y comprender para un ser humano, las direcciones IP generalmente muestran una notación decimal punteada. En la notación decimal punteada, cada uno de los cuatro octetos se convierte a un número decimal separado por un punto decimal. Por ejemplo, la dirección IP:

11000000.10101000.00000001.01101010 se representa como 192.168.1.106 en la notación decimal punteada.

Direccionamiento IP – Subneting Direccionamiento IP – Subneting

Padre

Hijo

Hijo

Hijo

Hijo

Red

Host

Host

Host

Host

10.1.1.0

.2

.1

.255

.3

10.1.1.0/24

.2 .4.5

Las direcciones IP son jerárquicas. Una jerarquía es como un árbol genealógico, con los padres en la parte superior y los hijos conectados a ellos, debajo. Para una red, esto significa que parte del número de 32 bits identifica la red (padre) mientras que el resto de los bits identifican el host (hijo). En los comienzos de Internet, eran tan pocas las organizaciones que necesitaban conectarse que las redes eran asignadas sólo mediante los primeros 8 bits (primer octeto) de la dirección IP. Esto dejaba a los 24 bits restantes para ser utilizados para direcciones host locales.

La designación de red de ocho bits inicialmente tuvo sentido, porque en un principio la gente pensaba que Internet estaría compuesta de algunas grandes universidades, gobiernos y organizaciones militares. La utilización de sólo 8 bits para el número de red permitía la creación de 256 redes separadas, cada una con más de 16 millones de hosts. Pronto resultó evidente que más organizaciones, y eventualmente personas, se conectarían a Internet para investigar y comunicarse con otros. Se requerían más redes y debía crearse una manera de asignar más números de redes.

.1

Para poder hacer frente a la demanda, se requerían más números únicos de red. Para Para poder hacer frente a la demanda, se requerían más números únicos de red. Para crear más designaciones posibles de red, el espacio de dirección de 32 bits fue crear más designaciones posibles de red, el espacio de dirección de 32 bits fue organizado en cinco clases. Tres de estas clases, A, B y C, otorgan direcciones que organizado en cinco clases. Tres de estas clases, A, B y C, otorgan direcciones que pueden ser asignadas a hosts o redes individuales. Las otras dos clases, D y E, se pueden ser asignadas a hosts o redes individuales. Las otras dos clases, D y E, se reservan para multicast y uso experimental. La división de las redes originales de ocho reservan para multicast y uso experimental. La división de las redes originales de ocho bits en clases más pequeñas aumentó de 256 a más de dos millones la cantidad de bits en clases más pequeñas aumentó de 256 a más de dos millones la cantidad de designaciones de red disponibles.designaciones de red disponibles.

Antes de este cambio, los routers examinaban sólo los primeros 8 bits de una dirección Antes de este cambio, los routers examinaban sólo los primeros 8 bits de una dirección IP para la ID de red. ¿Cómo sabrían los routers ahora mirar más allá de los primeros 8 IP para la ID de red. ¿Cómo sabrían los routers ahora mirar más allá de los primeros 8 bits para identificar las redes clase B o C?bits para identificar las redes clase B o C?

Se decidió dividir las redes de modo tal que fuese sencillo para los routers determinar la Se decidió dividir las redes de modo tal que fuese sencillo para los routers determinar la cantidad correcta de bits de identificación de la red. Los valores de los primeros bits de cantidad correcta de bits de identificación de la red. Los valores de los primeros bits de las direcciones IP, denominados bits de orden superior, son los que indican la clase de las direcciones IP, denominados bits de orden superior, son los que indican la clase de red. red.

Si el primer bit es 0, la red es de Clase A y el primer octeto representa el ID de la red, y Si el primer bit es 0, la red es de Clase A y el primer octeto representa el ID de la red, y los otros 3 para identificar al host. Cuando el primer bit es 1, el router examina el los otros 3 para identificar al host. Cuando el primer bit es 1, el router examina el segundo bit. Si ese bit es 0, la red es de Clase B, y el router utiliza los primeros 16 bits segundo bit. Si ese bit es 0, la red es de Clase B, y el router utiliza los primeros 16 bits para el ID de la red. Si los primeros tres bits son 110, indica que la dirección es de Clase para el ID de la red. Si los primeros tres bits son 110, indica que la dirección es de Clase C. Las direcciones clase C utilizan los primeros 24 bits, o tres octetos, para designar la C. Las direcciones clase C utilizan los primeros 24 bits, o tres octetos, para designar la red, y 1 octeto para designar el Host.red, y 1 octeto para designar el Host.

A lo mencionado anteriormente, debemos mencionar por obviedad, que las redes Clases A lo mencionado anteriormente, debemos mencionar por obviedad, que las redes Clases A por defecto utilizan máscaras de red del 255.0.0.0; las Clases B 255.255.0.0; las Clases A por defecto utilizan máscaras de red del 255.0.0.0; las Clases B 255.255.0.0; las Clases C 255.255.255.0.C 255.255.255.0.

ClasesClases

ClasesClases

Clase A

Clase B

Clase C

Clase D

Clase E

RED

RED RED

RED RED RED

HOST

HOST

HOST HOST

HOST

HOST

00000001 hhhhhhhh hhhhhhhh hhhhhhhh

10000001 00000001 hhhhhhhh hhhhhhhh

11000000 00000000 00000001 hhhhhhhh

11100000 00000000 00000000 00000000

11100000 00000000 00000000 00000000

ID del grupo de multicast: 28 bits

Reservado – Experimental : 27 bits

ClasesClases

Clase de direcció

n

Rango primer octeto (decimal)

Bits del primer octeto

Red (N) Host (H)

Mascara de Subred por

defecto

Cantidad de redes y host

A 1 – 217 00000000

01111111

N.H.H.H 255.0.0.0 126 Redes

16777214 host por red

B 128 – 191 10000000

10111111

N.N.H.H 255.255.0.0 16382 Redes

65534 host por red

C 192 - 223 11000000

11011111

N.N.N.H 255.255.255.0 2097150 redes

254 hosts por red

D 224 - 239 11100000

11101111

No es para uso comercial

Multicast

224.0.0.0

239.255.255.255

E 240 – 255 11110000

11110111

No es para uso comercial

Reservada

240.0.0.0

255.255.255.255

Interacción entre las IP y Interacción entre las IP y máscarasmáscaras

192.168.1.44

255.255.255.0

192.168.1.66

255.255.255.0

192.168.1.44

11000000.10101000.00000001.00101100

255.255.255.255

11111111.11111111.11111111.00000000

11000000.10101000.00000001.00000000

192.168.1.0Cada dirección IP consta de dos partes. ¿Cómo saben los hosts qué parte Cada dirección IP consta de dos partes. ¿Cómo saben los hosts qué parte pertenece a la red y cuál al host? Éste es el trabajo de la máscara de subred.pertenece a la red y cuál al host? Éste es el trabajo de la máscara de subred.

Cuando se configura un host IP, se asigna una máscara de subred junto con Cuando se configura un host IP, se asigna una máscara de subred junto con una dirección IP. Como sucede con la dirección IP, la máscara de subred tiene una dirección IP. Como sucede con la dirección IP, la máscara de subred tiene una longitud de 32 bits. La máscara de subred identifica qué parte de la una longitud de 32 bits. La máscara de subred identifica qué parte de la dirección IP corresponde a la red y cuál al host. dirección IP corresponde a la red y cuál al host.

La máscara de subred se compara con la dirección IP, de izquierda a derecha, La máscara de subred se compara con la dirección IP, de izquierda a derecha, bit por bit. Los 1 en la máscara de subred representan la porción de red, los 0 bit por bit. Los 1 en la máscara de subred representan la porción de red, los 0 representan la porción de host. En el ejemplo que se muestra, los primeros representan la porción de host. En el ejemplo que se muestra, los primeros tres octetos pertenecen a la red y el último octeto representa el host. tres octetos pertenecen a la red y el último octeto representa el host.

Cuando un host envía un paquete, compara su máscara de subred con su Cuando un host envía un paquete, compara su máscara de subred con su propia dirección IP y la dirección IP de destino (acción lógica AND). Si los bits propia dirección IP y la dirección IP de destino (acción lógica AND). Si los bits de la red coinciden, tanto el host de origen como el de destino se encuentran de la red coinciden, tanto el host de origen como el de destino se encuentran en la misma red, y el paquete puede ser enviado localmente. Si no coinciden, en la misma red, y el paquete puede ser enviado localmente. Si no coinciden, el host emisor envía el paquete a la interfaz del router local para que sea el host emisor envía el paquete a la interfaz del router local para que sea enviado a otra red.enviado a otra red.

11111111.11111111.11111111.00000000

Mascara de dirección de red

(24 bits)

HOST (8 bits)

Con 8 bits para el HOST se pueden crear 254 direcciones de HOST

Interacción entre las IP y Interacción entre las IP y mascarasmascaras

Redes planas y jerárquicasRedes planas y jerárquicasLa implementación de switches reduce la cantidad de colisiones que se producen dentro de una red local. Sin embargo, el hecho de tener una red toda conmutada, a menudo, crea un único dominio de broadcast. En un dominio de broadcast único, o red plana, cada dispositivo se encuentra en la misma red y recibe cada broadcast. En las redes pequeñas, un dominio de broadcast único es aceptable.

Con una gran cantidad de hosts, una red plana es menos eficaz. A medida que aumenta la cantidad de hosts de una red conmutada, también aumenta la cantidad de broadcast que se envían y reciben. Los paquetes de broadcast consumen mucho ancho de banda y causan retrasos en el tráfico y tiempos de espera excesivos.

La creación de VLAN proporciona una solución a una red plana grande. Cada VLAN es su propio dominio de broadcast.

La implementación de una red jerárquica por medio de routers es otra solución.

Qué es un Dominio de broadcast?Qué es un Dominio de broadcast?

Conjunto de dispositivos que recibe tramas de broadcast (o difusion) que tienen su origen en cualquiera de los dispositivos dentro del conjunto.Los dominios de broadcast generalmente están limitados por routers, dado que estos no envían tramas de broadcast.

Las redes empresariales son grandes y tienen la ventaja de una estructura de direccionamiento y un diseño de red jerárquico. Una estructura de direccionamiento jerárquico agrupa redes de manera lógica en subredes más pequeñas.

Un esquema de direcciones jerárquico eficaz consta de una dirección de red con clase en la capa núcleo que se subdivide en subredes cada vez más pequeñas en las capas de acceso y distribución.

Es posible tener una red jerárquica sin direccionamiento jerárquico. Aunque la red aún funciona, la eficacia del diseño de la red disminuye y ciertas características del protocolo de enrutamiento, tales como la sumarización de ruta, no funcionan correctamente.

En las redes empresariales con varias ubicaciones separadas geográficamente, un diseño de red y una estructura de direccionamiento jerárquico simplifican la administración de la red y la resolución de problemas y, además, mejoran el funcionamiento de la escalabilidad y el enrutamiento.

Redes planas y jerárquicasRedes planas y jerárquicas


Un gran dominio de broadcast

Core

Dis

trib

uci

ón

Acce

so


10.1.1.32 /27 10.1.1.64 /27 10.1.1.96 /27

10.1.1.0 /24

10.1.0.0 /16

Direccionamiento Jerárquico

Pequeños dominios de broadcast

Uso de la división en subredes para la Uso de la división en subredes para la estructura de redestructura de red

Hay muchas razones para dividir la red en subredes, entre ellas:Hay muchas razones para dividir la red en subredes, entre ellas:

* Ubicación física.* Ubicación física.* Agrupamiento lógico.* Agrupamiento lógico.* Seguridad.* Seguridad.* Requerimientos de aplicación.* Requerimientos de aplicación.* Contención de broadcast.* Contención de broadcast.* Diseño de red jerárquica.* Diseño de red jerárquica.

Por ejemplo, si una organización usa una red 10.0.0.0 para la empresa, podría usar un Por ejemplo, si una organización usa una red 10.0.0.0 para la empresa, podría usar un esquema de direccionamiento tal como 10.X.Y.0, donde X representa una ubicación esquema de direccionamiento tal como 10.X.Y.0, donde X representa una ubicación geográfica e Y representa un edificio o un piso dentro de esa ubicación. geográfica e Y representa un edificio o un piso dentro de esa ubicación.

Máscaras de subred – Uso de Máscaras de subred – Uso de VLSMVLSM

Para usar la división en subredes y crear un diseño jerárquico, es fundamental tener Para usar la división en subredes y crear un diseño jerárquico, es fundamental tener una comprensión clara de la estructura de la máscara de subred. una comprensión clara de la estructura de la máscara de subred.

La máscara de subred indica si los hosts se encuentran en la misma red. La máscara de La máscara de subred indica si los hosts se encuentran en la misma red. La máscara de subred es un valor de 32 bits que distingue entre los bits de red y los bits de host. subred es un valor de 32 bits que distingue entre los bits de red y los bits de host. Consiste en una cadena de 1 seguida de una cadena de 0. Los bits 1 representan la Consiste en una cadena de 1 seguida de una cadena de 0. Los bits 1 representan la porción de red y los bits 0 representan la porción de host.porción de red y los bits 0 representan la porción de host.

* Las direcciones Clase A usan una máscara de subred predeterminada de 255.0.0.0 o * Las direcciones Clase A usan una máscara de subred predeterminada de 255.0.0.0 o una notación de barra de /8.una notación de barra de /8.* Las direcciones Clase B usan una máscara predeterminada de 255.255.0.0 o /16.* Las direcciones Clase B usan una máscara predeterminada de 255.255.0.0 o /16.* Las direcciones Clase C usan una máscara predeterminada de 255.255.255.0 o /24.* Las direcciones Clase C usan una máscara predeterminada de 255.255.255.0 o /24.

La /x hace referencia a la cantidad de bits en la máscara de subred que forman la La /x hace referencia a la cantidad de bits en la máscara de subred que forman la porción de red de la dirección.porción de red de la dirección.

En una red empresarial, la longitud de las máscaras de subred varía. Los segmentos de En una red empresarial, la longitud de las máscaras de subred varía. Los segmentos de LAN, a menudo, tienen una cantidad de hosts variable; por lo tanto, no es eficaz tener LAN, a menudo, tienen una cantidad de hosts variable; por lo tanto, no es eficaz tener la misma longitud de máscara de subred para todas las subredes creadas. la misma longitud de máscara de subred para todas las subredes creadas.

Cálculo de subredes mediante Cálculo de subredes mediante representación binariarepresentación binaria

Cuando un host debe comunicarse con otro, la dirección IP y la máscara de subred del Cuando un host debe comunicarse con otro, la dirección IP y la máscara de subred del host de origen se compara con la dirección IP y la máscara de subred de destino. Esto host de origen se compara con la dirección IP y la máscara de subred de destino. Esto se hace para determinar si las dos direcciones están en la misma red local. se hace para determinar si las dos direcciones están en la misma red local.

La máscara de subred es un valor de 32 bits que se usa para distinguir entre los bits de La máscara de subred es un valor de 32 bits que se usa para distinguir entre los bits de red y los bits de host de la dirección IP. La máscara de subred consta de una cadena de red y los bits de host de la dirección IP. La máscara de subred consta de una cadena de “1” seguida por una cadena de “0”. “1” seguida por una cadena de “0”.

Los “1” indican la cantidad de bits de red y los “0” indican la cantidad de bits de host Los “1” indican la cantidad de bits de red y los “0” indican la cantidad de bits de host dentro de la dirección IP. Se comparan los bits de red entre el origen y el destino. Si las dentro de la dirección IP. Se comparan los bits de red entre el origen y el destino. Si las redes que se obtienen son iguales, es posible enviar el paquete de manera local. Si no redes que se obtienen son iguales, es posible enviar el paquete de manera local. Si no coinciden, el paquete se envía al gateway predeterminado. coinciden, el paquete se envía al gateway predeterminado.

Por ejemplo, imagine que H1, con la dirección IP de 192.168.1.44 y la máscara de Por ejemplo, imagine que H1, con la dirección IP de 192.168.1.44 y la máscara de subred de 255.255.255.0 o /24, debe enviar un mensaje a H2, con la dirección IP de subred de 255.255.255.0 o /24, debe enviar un mensaje a H2, con la dirección IP de 192.168.1.66 y una máscara de subred de 255.255.255.0. En esta instancia, los dos 192.168.1.66 y una máscara de subred de 255.255.255.0. En esta instancia, los dos hosts tienen una máscara de subred predeterminada de 255.255.255.0, lo que significa hosts tienen una máscara de subred predeterminada de 255.255.255.0, lo que significa que los bits de red terminan en el límite del octeto, el tercer octeto. Los dos hosts que los bits de red terminan en el límite del octeto, el tercer octeto. Los dos hosts tienen los mismos bits de red de 192.168.1 y, por lo tanto, están en la misma red.tienen los mismos bits de red de 192.168.1 y, por lo tanto, están en la misma red.


HOST1= 192.168.1.44/24

Máscara de Subred= 255.255.255. 0 0 0 0 0 0 0 0

Dirección IP= 192.168.1.0 0 1 0 1 1 0 0

-------------------------------------------

Subred= 192.168.1.0 0 0 0 0 0 0 0

H1 esta en la subred 192.168.1.0

HOST2= 192.168.1.66/24

Máscara de Subred= 255.255.255.0 0 0 0 0 0 0 0

Dirección IP= 192.168.1.0 1 0 0 0 0 1 0

-------------------------------------------

Subred= 192.168.1.0 0 0 0 0 0 0 0


Máscara de subred de longitud variable Máscara de subred de longitud variable (VLSM)(VLSM)

La división básica en subredes es suficiente para las redes más pequeñas, pero no proporciona la flexibilidad necesaria en las redes empresariales más grandes.

Las máscaras de subred de longitud variable (VLSM) brindan la posibilidad de hacer uso eficaz del espacio de direccionamiento. Permiten también el direccionamiento IP jerárquico, con lo cual los routers se benefician con la sumarización de ruta. La sumarización de ruta reduce el tamaño de las tablas de enrutamiento en los routers núcleo y de distribución. Las tablas de enrutamiento más pequeñas requieren menos tiempo de procesamiento de la CPU para las búsquedas de enrutamiento.

VLSM es el concepto de la división de una red en subredes. Inicialmente, se desarrolló para maximizar la eficacia del direccionamiento. Con la llegada del direccionamiento privado, la ventaja principal de la VLSM ahora es la organización y la sumarización.

No todos los protocolos de enrutamiento soportan VLSM. Los protocolos de enrutamiento con clase, tales como RIPv1, no incluyen un campo de máscara de subred en la actualización de enrutamiento. Los protocolos de enrutamiento sin clase soportan el uso de VLSM, porque la máscara de subred se envía con todos los paquetes de actualización de enrutamiento. Los protocolos de enrutamiento sin clase incluyen RIPv2, EIGRP y OSPF.

Ventajas de la VLSM:

- Permite el uso eficaz del espacio de direccionamiento. - Permite el uso de varias longitudes de la máscara de subred. - Permite la sumarización de ruta. - Proporciona mayor flexibilidad en el diseño de red - Soporta redes empresariales jerárquicas

Como crear sub redes?Como crear sub redes?• Se deben tomar bits de la porción de host de la dirección IP y reservarlos para la

identificación de red.• Mientras más bits se tomen más sub redes podrán ser creadas, pero menos bits

habrá para definir hosts.

Se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:Se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:• Determinar el numero de redes que se necesita.• Determinar el numero de hosts por red que se requiere.• Es recomendable dejar un pequeño numero de direcciones reservadas en cada sub

red para expansiones futuras.

Luego se debe prestar atención a los resultados del subnetting e identificar:Luego se debe prestar atención a los resultados del subnetting e identificar:• Cuantas sub redes se han obtenido e identificarlas.• Cuales son las sub redes válidas.• Cuantos hosts por sub red hay disponibles.• Cual es la dirección IP de cada una de las redes.• Cual es la dirección IP de broadcast de cada sub red.• Cual es la dirección IP que se utilizará como puerta de enlace (Gateway).


Mediante el uso de un esquema de direccionamiento jerárquico, es posible determinar mucha información con sólo observar una dirección IP y una máscara de subred de notación de barra (/x). Por ejemplo, una dirección IP de 192.168.1.75 /26 muestra la siguiente información:

Máscara de subred decimalMáscara de subred decimal El /26 se traduce a una máscara de subred de 255.255.255.192.

Número de subredes creadasNúmero de subredes creadasImaginemos que comenzamos con la máscara de subred predeterminada de /24, pedimos prestados 2 bits de host adicionales para la red. Esto crea 4 subredes (2^2 = 4).

Cantidad de hosts utilizables por subred:Cantidad de hosts utilizables por subred:Seis bits se dejan del lado del host y se crean 62 hosts por subred (2^6 = 64 - 2 = 62).

Dirección de red:Dirección de red:Por medio del uso de la máscara de subred para determinar la ubicación de los bits de red, se proporciona el valor de la dirección de red. En este ejemplo, el valor es 192.168.1.64.

La primera dirección host utilizable:La primera dirección host utilizable:Un host no puede tener todos 0 dentro de los bits de host, porque eso representa la dirección de red de la subred. Por lo tanto, la primera dirección host utilizable dentro de la subred .64 es .65

Dirección de broadcast:Dirección de broadcast:Un host no puede tener todos 1 dentro de los bits de host, porque eso representa la dirección de broadcast de la subred. En este caso, la dirección de broadcast es .127. La dirección de red de la siguiente subred comienza con 128.


Subred

Dirección de red

Rango de host Dirección broadcast

0 192.168.1.0/26 192.168.1.1 – 62 192.168.1.63

1 192.168.1.64/26 192.168.1.65 – 126 192.168.1.127

2 192.168.1.128/26 192.168.1.129 – 190 192.168.1.191

3 192.168.1.192/26 192.168.1.193 – 254 192.168.1.255

Direcciones útiles – Red & Direcciones útiles – Red & broadcastbroadcast

Subnetting

Veamos a continuación la escala de valores para el caso de una dirección IP. Una dirección IP está formada por cuatro octetos representados en formato decimal, separados por punto (“.”).

Supongamos que tenemos la dirección IP 192.168.100.1/24.

192 . 168 . 100 . 1

11000000.10101000.01100100.00000001

255 . 255 . 255 . 0

11111111.11111111.11111111.00000000

En donde cada dígito tiene cada uno de los siguientes valores, siempre que se encuentre en “1”:

128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Cuando se realiza el subnetting, lo que se hace es quitar bits asignados antiguamente a la porción de host de la máscara de subred y asignarlos a la porción de subred.


Subnetting

Ahora tomemos la misma dirección del slide anterior, y expliquemos como “subnetearla” 192.168.100.1/24.

Dirección Original, con su máscara default.

192 . 168 . 100 . 111000000.10101000.01100100.00000001

255 . 255 . 255 . 0

11111111.11111111.11111111.00000000

Dirección Original, con una máscara /28.

192 . 168 . 100 . 1 11000000.10101000.01100100.00000001

255 . 255 . 255 . 24011111111.11111111.11111111.11110000

Observe, que a la porción de host, le hemos quitado 4 bits para utilizar subredes. Como hemos empleado 4 bits para subred, podemos realizar hasta 16 subredes, con 16 IPs cada bloque. Ahora la red será 192.168.100.0/28 hasta 192.168.100.15/28; y no hasta .255/24 como era anteriormente.

Red Subred Host


Máscaras de subred – Uso de Máscaras de subred – Uso de VLSMVLSM

Mascara punteada

Mascara Binaria Notación con barra

Cantidad de bits HOST

Host Posibles 2^n-2

255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000 /8 24 16.777.214

255.128.0.0 11111111.10000000.00000000.00000000 /9 23 8388606

255.192.0.0 11111111.11000000.00000000.00000000 /10 22 4194302

255.224.0.0 11111111.11100000.00000000.00000000 /11 21 2097150

255.240.0.0 11111111.11110000.00000000.00000000 /12 20 1048574

255.248.0.0 11111111.11111000.00000000.00000000 /13 19 524286

255.252.0.0 11111111.11111100.00000000.00000000 /14 18 262142

255.254.0.0 11111111.11111110.00000000.00000000 /15 17 131070

255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000 /16 16 65534

255.255.128.0 11111111.11111111.10000000.00000000 /17 16 32766

255.255.192.0 11111111.11111111.11000000.00000000 /18 14 16382

255.255.224.0 11111111.11111111.11100000.00000000 /19 13 8190

255.255.240.0 11111111.11111111.11110000.00000000 /20 12 4094

255.255.248.0 11111111.11111111.11111000.00000000 /21 11 2046

255.255.252.0 11111111.11111111.11111100.00000000 /22 10 1022

255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000 /23 9 510

255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000 /24 8 254

255.255.255.128 11111111.11111111.11111111.10000000 /25 7 126

255.255.255.192 11111111.11111111.11111111.11000000 /26 6 62

255.255.255.224 11111111.11111111.11111111.11100000 /27 5 30

255.255.255.240 11111111.11111111.11111111.11110000 /28 4 14

255.255.255.248 11111111.11111111.11111111.11111000 /29 3 6

255.255.255.252 11111111.11111111.11111111.11111100 /30 2 2

Actividades – Uso de VLSMActividades – Uso de VLSM

Mascara de

subred

255.255.255.248 255.255.192.0 255.255.255.252 255.255.224.0

Notación con barra

Cantidad de

bits del HOSTHOST

posibles

Indique el equivalente de las máscaras de red, en la notación /x.Indique el equivalente de las máscaras de red, en la notación /x.


Si bien es bastante sencillo ver la porción de host y red de una dirección IP cuando la máscara de subred finaliza en el borde de red, el proceso de determinar los bits de red es el mismo aún cuando la porción de red no ocupe todo el octeto.

Por ejemplo, H1 tiene una dirección IP de 192.168.13.21 con una máscara de subred de 255.255.255.248 o /29. Esto significa que de un total de 32 bits, 29 forman la porción de red. Los bits de red ocupan todos los tres primeros octetos y se extienden hacia el cuarto octeto. En esta instancia, el valor de ID de la red es 192.168.13.16.

Si H1, con la dirección IP de 192.168.13.21/29 debía comunicarse con otro host, H2, con la dirección de 192.168.13.25/29, debe compararse la porción de red de los dos hosts para determinar si se encuentran en la misma red local. En este caso, H1 tiene un valor de red de 192.168.13.16, mientras que H2 tiene un valor de red de 192.168.13.24. H1 y H2 no están en la misma red y es necesario usar un router para que se comuniquen.


Subredes 192.168.20.0

Número subred Dirección subred

Subred 0 192.168.20.0 /27

Subred 1 192.168.20.32 /27

Subred 2 192.168.20.64 /27

Subred 3 192.168.20.96 /27

Subred 4 192.168.20.128 /27

Subred 5 192.168.20.160 /27

Subred 6 192.168.20.192 /27

Subred 7 192.168.20.224 /27

Subredes 192.168.20.192

Número subred Dirección subred

Subred 0 192.168.20.192 /30

Subred 1 192.168.20.196 /30

Subred 2 192.168.20.200 /30

Subred 3 192.168.20.204 /30

Subred 4 192.168.20.208 /30

Subred 5 192.168.20.212 /30

Subred 6 192.168.20.216 /30

Subred 7 192.168.20.120 /30

192.168.20.0 /27 192.168.20.32 /27

192.168.20.64 /27

192.168.20.96 /27

192.168.20.200 /30192.168.20.196 /30192.168.20.192 /30

VLSM permite el uso de diferentes máscaras para cada subred. Una vez que una dirección de red se dividió en subredes, la división mayor de esas subredes crea sub-subredes.

Por ejemplo, la red 10.0.0.0/8 con una máscara de subred de /16 se subdivide en 256 subredes, cada una con capacidad para direccionar 16.382 hosts.

10.0.0.0/1610.1.0.0/1610.2.0.0/16 hasta 10.255.0.0/16

La aplicación de una máscara de subred de /24 a cualquiera de estas /16 subredes, tal como 10.1.0.0/16, tiene como resultado una subdivisión en 256 subredes. Cada una de estas subredes nuevas tiene capacidad para direccionar 254 hosts.

10.1.1.0/2410.1.2.0/2410.1.3.0/24 hasta 10.1.255.0/24

La aplicación de una máscara de subred de /28 a cualquiera de estas /24 subredes, tal como 10.1.3.0/28, tiene como resultado una subdivisión en 16 subredes. Cada una de estas subredes nuevas tiene capacidad para direccionar 14 hosts.

10.1.3.0/2810.1.3.16/2810.1.3.32/28 hasta 10.1.3.240/28


10.1.0.0 /16

10.3.0.0 /16

10.2.0.0 /16

10.4.0.0 /16

10.3.1.0 /24 10.3.2.0 /24

10.3.2.16 /28

10.3.2.32 /28

10.3.2.64 /28

10.3.2.48 /28

Paso 1

La subred 10.0.0.0 /8 se subdividió mediante la máscara de subred /16

Paso 2

Cualquiera de las subredes /16 se puede divir aún más. En este ejemplo la /16 se subdividio en /24

Paso 3

En este ultimo se subdividio el /24 en /28


ActividadActividad

25 HOSTS

100 HOSTS1000 HOSTS5 HOSTS

45 HOSTS

4000 HOSTS12 HOSTS

2 HOSTS

/27

/22

/32

/23

/24

/25

/30

/19

/28

/26

/29

ActividadActividad

Requisitos de HOST

/ Barra

Cantidad de HOST

Subred Rango de HOST

Broadcast

60 /26 62 192.168.5.0 .1 - .62 .63

30

25

10

2

2

Dirección IP: 192.168.5.0 /24

ActividadActividad

En la misma red

En diferente red

HOSTS Dirección IP Mascara /barra

H1 172.16.5.72 255.255.255.0 /24

H2 172.16.5.79 255.255.255.0 /24


H1 192.168.19.35 255.255.255.224 /27

H2 192.168.19.48 255.255.255.224 /27


H1 10.128.14.14 255.255.255.240 /28

H2 10.128.14.19 255.255.255.240 /28


H1 192.168.3.68 255.255.255.248 /29

H2 192.168.3.74 255.255.255.248 /29

ActividadActividad

HOST1= 192.168.13.21/29

Mascara de Subred= 255.255.255.1 1 1 1 1 0 0 0

Dirección IP= 192.168.13.0 0 0 1 0 1 0 1

-------------------------------------------

Subred= 192.168.13.0 0 0 1 0 0 0 0


HOST2= 192.168.13.25/29

Mascara de Subred= 255.255.255.1 1 1 1 1 0 0 0

Dirección IP= 192.168.13.0 0 0 1 1 0 0 1

-------------------------------------------

Subred= 192.168.13.0 0 0 1 1 0 0 0


Direcciones IP privadas Direcciones IP privadas

Clase de dirección Cantidad de numeros de red reservadas

Direcciones de red

A 1 10.0.0.0

B 16 172.16.0.0

172.31.0.0

C 256 192.168.0.0

192.168.255.0

Todos los hosts que se conectan directamente a Internet requieren una dirección IP pública exclusiva. Debido a la cantidad finita de direcciones de 32 bits disponibles, existe la posibilidad de que se acaben las direcciones IP. Una solución para este problema fue reservar algunas direcciones privadas para utilizarlas exclusivamente dentro de una organización. Esto permite que los hosts dentro de una organización se comuniquen entre sí sin necesidad de contar con una dirección IP pública única.

RFC 1918 es un estándar que reserva varios rangos de direcciones dentro de cada una de las clases, A, B y C. Como se muestra en la tabla, estos rangos de direcciones privadas constan de una única red Clase A, 16 redes Clase B y 256 redes Clase C. Esto proporciona al administrador de red una flexibilidad considerable para la asignación de direcciones internas.

Tipos de Direcciones Tipos de Direcciones Además de las clases de direcciones, las direcciones IP también se categorizan en:

UnicastUnicast

La dirección unicast es el tipo más común en una red IP. Un paquete con una dirección de destino unicast está dirigido a un host específico. Un ejemplo es un host con la dirección IP 192.168.1.5 (origen) que solicita una página Web a un servidor con la dirección IP 192.168.1.200 (destino).

Para que un paquete unicast sea enviado y recibido, la dirección IP de destino debe estar incluida en el encabezado del paquete IP. En el encabezado de la trama de Ethernet también debe estar presente la dirección MAC de destino correspondiente. Las direcciones IP y MAC se combinan para la entrega de datos a un host de destino específico.

BroadcastBroadcast

Para broadcast, el paquete contiene una dirección IP de destino con todos unos (1) en la porción de host. Esto significa que todos los hosts de esa red local (dominio de broadcast) recibirán y verán el paquete. Muchos protocolos de red, como ARP y DHCP utilizan broadcasts.Una dirección IP de broadcast para una red requiere una dirección MAC de broadcast correspondiente en la trama de Ethernet. En las redes Ethernet, la dirección MAC de broadcast es la FF-FF-FF-FF-FF-FF.

MulticastMulticast

Las direcciones de Multicast, a nivel IP emplean el prefijo 224/8 en adelante, pero a nivel 2 emplean siempre el prefijo 01-00-5e. Esto hace que las direcciones IP se mapeen en las direcciones MAC. A pesar de ser un asunto del curso BSCI, es importante saber que los últimos 23 bits de la dirección IP, se mapean los últimos 23 bits de la dirección MAC.

Direcciones de unicast Direcciones de unicast

00-07-E9-42-AC-28 192.168.1.200 192.168.1.500-07-E9-63-CE-53Datos de usuario

Trailer

MACdestino

MACorigen

IPdestino

IPorigen

Paquete IP

Trama ethernet

HOST OrigenIP 192.168.1.5

MAC: 00-07-E9-63-CE-53

HOST DestinoIP 192.168.1.200

MAC: 00-07-E9-42AC-28

Las direcciones unicast IP y MAC de destino se combinan para enviar el paquete o la trama

Direcciones de broadcast Direcciones de broadcast

FF-FF-FF-FF-FF 192.168.1.255 192.168.1.500-07-E9-63-CE-53Datos de usuario

Trailer

MACdestino

MACorigen

IPdestino

IPorigen

Paquete IP

Trama ethernet


MAC: 00-07-E9-63-CE-53

Las direcciones BROADCAS IP y MAC de destino envian el

paquete o trama a todos los destinos

Direcciones de Multicast Direcciones de Multicast

01-00-5E-0F-64-C5 224.15.100.97 192.168.1.500-07-E9-63-CE-53Datos de usuario

Trailer

MACdestino

MACorigen

IPdestino

IPorigen

Paquete IP

Trama ethernet


MAC: 00-07-E9-63-CE-53

Las direcciones MULTICAST IP y MAC de destino envían el

paquete o trama a un grupo especifico de HOST

La sumarización, o agregación de rutas, permite a los protocolos de ruteo advetir una gran cantidad de redes como una sola. El propósito de esto es reducir las grandes tablas de ruteo que a veces los routers deben soportar, lo cual los provoca a consumir excesiva memoria.

Desde otro punto de vista, es el camino inverso al subneteo, pero usado bajo ciertas condiciones controlables y manejables. Veamos un ejemplo para entender lo mencionado: tenemos las redes 172.16.32.0 hasta la 172.16.50.0

Al anunciarle al otro router una sola ruta, la 172.16.32.0/19 estamos advirtiendo a la vez todas las redes, pero ocupando solo 1 entrada en la tabla de ruteo.

La clave de encontrar la correcta sumarización, radica en encontrar los bits comunes de todas las direcciones IPs involucradas. Si tienen 19 bits en común las direcciones, entonces la subred que engloba la totalidad de IPs, será una dirección /19.

10.0.0.0/1610.1.0.0/1610.2.0.0/1610.3.0.0/16

10.0.0.0/8

172.16.32.0/24172.16.33.0/24….172.16.50.0/24

172.16.32.0/19

SumarizaciónSumarización

Direccionamiento IPv4/v6 & VLSM. Introducción a Subnetting Las direcciones de clase A, B y C son...

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