Enrutamiento y Direccionamiento en Redes IP

BIT-32 Laboratorio de Redes de Datos Bachillerato en Ingeniera en Telemtica

Enrutamiento y Direccionamiento en Redes IP

Bachillerato en Ingeniera en TelemticaBIT-32 Laboratorio de Redes de Datos

Facilitador: Ing. Abel Brenes, MSc


Contenido4.1 Protocolos de Enrutamiento

-Tipos de Enrutamiento y su clasificacin-Convergencia y mtricas -Distancia Administrativa-Ejemplos: EIGRP, OSPF y RIP

4.2 Direccionamiento IPv4-Subredes-Super redes-Mscaras variables (VLSM)-Enrutamiento interdominio (CIDR)-Direccionamiento IPv6


Protocolos de EnrutamientoClasificacin, convergencia y mtricas


Objetivos Describir la funcin de los protocolos de enrutamiento dinmico

y ubicar estos protocolos en el contexto del diseo de redes actual.

Identificar varias formas de clasificar los protocolos de enrutamiento.

Describir cmo los protocolos de enrutamiento usan las mtricas e identificar los tipos de mtricas que usan los protocolos de enrutamiento dinmico.

Determinar la distancia administrativa de una ruta y describir su importancia para el proceso de enrutamiento.

Identificar los distintos elementos de la tabla de enrutamiento.


Protocolos de enrutamiento


Funciones de los Protocolos de enrutamiento dinmico

-Facilitan el intercambio de informacion entre ruteadores

-Determinar una ruta adecuada para nuevas redes que se agreguen

-Actualizar las tablas de enrutamiento de forma automtica cuando cambia la topologa.


Propsito de los Protocolos de enrutamiento dinmico - Descubrir redes remotas - Mantener la informacin de enrutamiento actualizada - Seleccionar la mejor ruta a las redes de destino y

encontrar una nueva mejor ruta si es que la actual deja de estar disponible.


Componentes de los Protocolos de enrutamiento dinmico

Estructuras de datosTablas y/o bases de datos para sus operaciones (informacin que se guarda en la RAM).

AlgoritmoPara facilitar informacin de enrutamiento y determinar la mejor ruta.

Mensajes del protocolo de enrutamientoPara descubrir ruteadores vecinos, intercambiar informacin de enrutamiento y otras tareas para aprender y conservar informacin sobre la red.


Enrutamiento estatico Ventajas del enrutamiento esttico:

- Puede realizar copias de seguridad de varias interfaces o redes en un router.- Es fcil de configurar.- Es ms seguro.

Desventajas del enrutamiento esttico:- Los cambios en la red requieren reconfiguraciones manuales.- No permite una escalabilidad eficaz en topologas grandes.


Ventajas del enrutamiento dinmico:-Menos trabajo en mantenimiento de redes.-Los protocolos reaccionan automticamente a los cambios de

topologa.-La configuracin es menos propensa a errores.-Es ms escalable.

Desventajas del enrutamiento dinmico:-Se utilizan recursos del ruteador.-Se requiere ms conocimientos por parte del administrador.

Enrutamiento dinmico


Tipos de Enrutamiento y su clasificacin


Comparacion de enrutamientos


Clasificacin de protocolos de enrutamiento

Los protocolos de enrutamiento dinmico se agrupan segn sus caractersticas:


Clasificacin de protocolos de enrutamiento

Protocolos de Gateway Interiores (IGP)Para enrutamiento dentro de sistemas autnomos.Protocolos de Gateway Exterior (EGP)Para enrutamiento entre sistemas autnomos.


Protocolos de Gateway Interior (IGP)

Vector de distanciaLas rutas se anuncian como vectores de distancia y

direccinBrinda una vista incompleta de la topologa de la

redPor lo general, se realizan actualizaciones

peridicas.

Estado de enlaceSe crea una vista completa de la topologa de la redLas actualizaciones no son peridicas.


Protocolos de Gateway Interior (IGP)



Con clases o classful (RIPv1 e IGRP)-No envan la mscara de subred durante las actualizaciones de

enrutamiento.-No admiten mscaras de subred de longitud variable-No admite redes no contiguas.

Sin clase o classless (RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS y BGP)-Envan la mscara de subred durante las actualizaciones de

enrutamiento-Ideal para comunicacion con redes de diferente mascara de subred.


Convergencia y Mtricas


Convergencia La convergencia en redes se define como el estado en el

que las tablas de enrutamiento de todos los ruteadores son uniformes

La red ha convergido cuando todos los ruteadores tienen informacin completa y precisa sobre la red.


MtricasUna mtrica es un valor utilizado por los protocolos de enrutamiento para determinar que rutas son mejores para llegar a una red remota

La mtrica se utiliza para determinar qu ruta es ms preferible cuando existen mltiples rutas hacia la misma red remota

El conteo de saltos es la mtrica ms sencilla para hacer previsiones.


Mtricas de los protocolos de enrutamiento

Conteo de saltos: en base a la cantidad de routers que un paquete tiene que atravesar

Ancho de banda: en base a la ruta con el ancho de banda ms alto

Carga: en base al uso de trfico de un enlace determinado

Retardo: en base al tiempo que tarda un paquete en atravesar una ruta

Confiabilidad: evala la probabilidad de una falla de enlace calculada a partir del conteo de errores de la interfaz o las fallas de enlace previas

Costo: un valor determinado ya sea por el IOS o por el administrador de red para indicar la preferencia hacia una ruta. El costo puede representar una mtrica, una combinacin de las mismas o una poltica.


Mtrica para cada protocolo de enrutamiento:

RIPConteo de saltos

IGRP y EIGRPAncho de banda, retardos, carga, confiabilidad

IS-IS y OSPFCosto (tiempo)



Balanceo de cargaEl balanceo de carga est en uso si dos o ms rutas se asocian con el mismo destino.


Distancia Administrativa


Distancia administrativa de una ruta Objetivo de una mtrica

Es un valor calculado que se usa para determinar la mejor ruta a un destino.

Objetivo de la Distancia AdministrativaEs un valor numrico (0-255) que especifica la preferencia por una ruta determinada.

Cuanto menor es el valor, mayor es la preferencia del origen de ruta.

Solamente una red conectada directamente tiene una distancia administrativa igual a 0 que no puede cambiarse.


Distancia administrativa de una ruta Identificacin de la Distancia Administrativa (AD)

Es el primer nmero del valor entre parntesis de la tabla de enrutamiento.


Distancia administrativa de una ruta


Distancia administrativa de una ruta Rutas estticas

Tienen una AD por defecto de 1


Distancia administrativa de una ruta Rutas conectadas directamente

Tienen una AD por defecto de 0

Aparecen de forma inmediata en la tabla de enrutamiento apenas se configura la interfaz


Resumen Los protocolos de enrutamiento dinmico tienen las siguientes

funciones:- Comparten informacin de forma dinmica entre routers.- Actualizan las tablas de enrutamiento de forma automtica cuando cambia la topologa.- Determinan cul es la mejor ruta a un destino.

Los protocolos de enrutamiento se agrupan en:- Protocolos de gateway interiores (IGP) o- Protocolos de gateway exterior (EGP)

Los tipos de IGP incluyen:- Protocolos de enrutamiento classless: incluyen la mscara de subred durante las actualizaciones de enrutamiento.- Protocolos de enrutamiento classful: no incluyen la mscara de subred durante las actualizaciones de enrutamiento.


Resumen Los protocolos de enrutamiento dinmico usan las mtricas

para determinar la mejor ruta a un destino. La distancia administrativa es un valor entero que se usa

para indicar la confiabilidad de un router. Entre los componentes de una tabla de enrutamiento,

se encuentran:- Origen de la ruta- Distancia administrativa- Mtrica


Ejemplos de ProtocolosConsulte el repositorio del curso en Material de Apoyo para los detalles de configuracin de: EIGRP, OSPF y RIP


Direccionamiento IP Arquitectura Caractersticas Funciones.


Direccionamiento IP Identificadores universales. Virtual

Interpretado por el software.Independiente del direccionamiento hardware.

Identifican una conexin de un nodo. Direccin consta de 32 bits, conceptualmente dividido en dos campos:

Identificador de red (netid).Identificador de nodo (hostid).

Representacin:Notacin decimal tomando cada 8 bits como un nmero decimal y separando los dgitos decimales por puntos

1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1

155 . 210 . 38 . 241


Direccionamiento ClassfullSe pens que podra haber redes de diferentes tamaos (respecto a nmero de hosts conectados) Se crearon 3 tipos de redes: Clase A, Clase B y clase C

Ejemplo: En la clase A:- El primer bit vale siempre 0 con lo que el primer byte puede ir de 0 a 127- Junto con los siguientes 7 bits forman el identificador de la red o Network ID- Los ltimos 24 bits son el identificador del host o Host ID

- Algunas direcciones son especiales: La direccin de Host ID=0 es las direccin que hace referencia a toda la red La direccin de Host ID=todo 1s en binario es las direccin que hace referencia a todos los hosts de la red (direccin de broadcast de red)

- Dentro de cada red hay 224=16.777.216, ms de 16 millones de direcciones IP posibles con lo que podramos tener 224-2 hosts (la direccin de la red y la de broadcast no son vlidas para hosts) - Algunos identificadores de red estn reservados y tienen un significado especial:

El Network ID=0 hace referencia a esta red, la red en la que se est El Network ID=10 est reservado para redes privadas El Network ID=127 est reservado para los interfaces de loopback

- Hay 27-3=125 posibles redes de clase A


Clases de direcciones IP

Identificador de red (netid) Identificador de nodo (hostid)

0 ID red ID nodo

1 0 ID red ID nodo

1 1 0 ID red ID nodo

1 1 1 0 Direccin Multicast

1 1 1 1 0 Reservado para usos futuros

Clase A

Clase B

Clase C

Clase D

Clase E

1

2

3

4

5

8

16

24

32

32

32

32

32

Pocas redes (126)16.777.214 nodos por red

Redes medianas (16.382)65532 nodos por red

Muchas redes (2.097.150)254 nodos por red

1.0.0.0 ... 126.0.0.0

128.1.0.0 ... 191.254.0.0

192.0.1.0 ... 223.255.254.0

224.0.0.0 ... 239.255.255.0


Direcciones IP especiales

netid Todo 0s

netid Todo 1s

Todo 1s

Todo 0s

127 Cualquier dgito

Todo 0s hostid

Este host

Host en esta red

Direccin de red

Difusin directa

Difusin limitada

Direccin de loopback

Utilizadas como direccin fuente en el arranque del sistema

Se refiere nicamente a la red y no a sus nodos.

Envo de un paquete a todos los nodos de la red netid.

Envo de un paquete a todos los nodos de su red durante el arranque del sistema

Utilizada para pruebas


Direccionamiento IP

Los enrutadores emplean el Network ID para decidir por dnde deben reenviar un paquete

Cuando reciben un paquete deben averiguar rpidamente cul es el Network ID de la red a la que pertenece el destino

Si el primer bit es un 0 entonces pertenece a una red de clase A y el NetID son los primeros 8 bits

Si el primer bit es un 1 pero el segundo un 0 entonces pertenece a una red de clase B y el NetID son los primeros 16 bits

Si los dos primeros bits son 1 pero el tercero es un 0 entonces pertenece a una red de clas C y el NetID son los primeros 24 bits

En la propia direccin IP est codificado el nmero de bits del NetID Son comprobaciones rpidas de realizar Cuanto menos tiempo emplee el router con cada paquete ms paquetes

podr procesar por segundo


Cmo actan los hosts?: - Tienen configurado:

Su direccin IP La direccin IP que tiene el router de salida de su LAN en el interfaz conectado a la misma Pueden averiguar el NetID de su LAN a partir de su IP

- Dada la IP del destino al que desean enviar un paquete : Calculan el NetID de la red a la que pertenece Es el mismo que el de mi red?

- S: est en mi red, se lo envo directamente (a su MAC)- No: est en otra red, se lo envo al router (a la MAC del router)


Cmo actan los routers?: - Sin estado. Toman decisiones paquete a paquete.- Tienen configurado:

La direccin IP de cada uno de sus interfaces (cada interfaz est en una LAN y por lo tanto tiene una IP de dentro de esa LAN) Una tabla de rutas que indica por dnde enviar el paquete segn el destino del mismo

- Si recibe un paquete que no es para ninguna de sus direcciones IP: Busca en la tabla si hay alguna fila que en el campo Red destino tenga esa direccin IP

- S: Es una ruta a ese host en concreto, lo enva segn indica la fila No: Calcula el NetID de la red a la que pertenece esa IP y busca una ruta a esa red en la tabla.

Encuentra una entrada?- S: Es una ruta a esa red, lo enva segn indica la fila No: Busca en la tabla una ruta por defecto.

Encuentra una?- S: Lo enva segn indica la fila- No: No sabe cmo hacer llegar el paquete al destino. Lo descarta (lo tira)


Ejemplo de direccionamiento IP: router conectando tres LANs

IP: 193.146.62.7Router: 193.146.62.1

IP: 193.146.62.12Router. 193.146.62.1

IP: 193.146.62.215Router: 193.146.62.1

147.156.0.1

IP: 147.156.145.17Router: 147.156.0.1

LAN A147.156.0.0

LAN C193.146.62.0

LAN B213.15.1.0

193.146.62.1

213.15.1.1IP: 213.15.1.2

Router: 213.15.1.1

IP: 213.15.1.3Router: 213.15.1.1

Al estar todas las redes directamente conectadas no hacen

falta rutas

IP: 147.156.13.5Router: 147.156.0.1

IP: 147.156.24.12Router: 147.156.0.1


Ejemplo de direccionamiento IP: conexin de LANs va lnea serie

165.12.0.2Router 165.12.0.1

165.12.0.1

165.12.0.3Router 165.12.0.1

192.168.2.1

A 213.1.1.0 por 192.168.2.2

LAN A165.12.0.0

LAN B213.1.1.0

213.1.1.1

213.1.1.2Router 213.1.1.1

213.1.1.3Router 213.1.1.1

192.168.2.2

A 165.12.0.0 por 192.168.2.1

Red 192.168.2.0

X

Y


Direcciones IP reservadas y privadas

Red o rango Uso

127.0.0.0 Reservado (fin clase A)

128.0.0.0 Reservado (inicio Clase B)

191.255.0.0 Reservado (fin clase B)

192.0.0.0 Reservado (inicio Clase C)

224.0.0.0 Reservado (inicio Clase D)

240.0.0.0 255.255.255.254 Reservado (clase E)

10.0.0.0 Privado

172.16.0.0 172.31.0.0 Privado

192.168.0.0 192.168.255.0 Privado


Direcciones Pblicas CLASE A. (1 127, 127 Direccin de LoopBack)

Net_ID 8, Host_ID 24, Mask : 255.0.0.0; Ejemplo: 11.0.0.0

CLASE B. (128 191) Net_ID 16, Host_ID 16, Mask : 255.255.0.0; Ejemplo: 172.15.0.0

CLASE C. (192 223) Net_ID 24, Host_ID 8, Mask : 255.255.255.0; Ejemplo: 192.25.18.0 Dir_IP: 192.10.20.64/28 (Clase C).

CLASE D. (224) - Multicast.


Direcciones Privadas CLASE A. (10.0.0.0 a 10.255.255.255)

Net_ID 8, Host_ID 24, Mask : 255.0.0.0; Ejemplo: 10.0.0.0

CLASE B. (172.16.0.0 a 172.31.255.255) Net_ID 16, Host_ID 16, Mask : 255.255.0.0; Ejemplo: 172.17.0.0

CLASE C. (192.168.0.0 a 192.168.255.255) Net_ID 24, Host_ID 8, Mask : 255.255.255.0; Ejemplo: 192.168.18.0


Asignacin de direcciones IP Inicialmente la asignacin de direcciones IP la realizaba el NIC (Network

Information Center) de forma centralizada. A principios de los 90 se decidi descentralizar esta funcin creando los

llamados RIR (Regional Internet Registry).

Registro Regional rea geogrfica

ARIN (American Registry for Internet Numbers)www.arin.net

EEUU y Canad

APNIC (Asia Pacific Network Information Centre)www.apnic.net

Asia orientalPacfico

RIPE (Rseaux IP Europenes)www.ripe.net

EuropaOriente MedioAsia Central

LACNIC ( Latin American and Caribbean Network Information Center) www.lacnic.net

Amrica y el Caribe (excepto EEUU y Canad)

AFRINIC (African Network Information Center)www.afrinic.net

fricaOceano Indico


Subredes Subnetting


SubnettingEl esquema Classful ocasionaba ciertos problemas prcticos: Las redes pueden llegar a ser muy grandes Una red de clase A contiene direcciones para millones de

hosts pero es difcil que una tecnologa de LAN soporte esa cifra de mquinas conectadas

Podemos necesitar conectar dentro de la red con otro tipo de tecnologa que nos permita llegar mayores distancias

Puede que el trfico de broadcast a nivel de enlace sea demasiado abundante y queramos reducir el tamao de la red


Subnetting

Empez como una solucin interna practicada por algunas redes muy grandes hasta que se estandariz Tambin llamado FLSM (Fixed Length Subnet Masks)

Desde el exterior es como si la LAN no hubiera cambiado

En el interior se divide la LAN en LANs ms pequeas interconectadas por routers


Definiciones Subneting: Coleccin de direcciones IP que permiten definir l

numero de redes y de computadores (host) que se desean utilizar en una subred determinada;

VLSM (Variable Lenght Subnet Mask): Tcnica que permite dividir subredes en redes ms pequeas de una red base sin embargo, solamente se puede aplicar esta tcnica a las direcciones de redes/subredes que no estn siendo utilizadas por ningn host.

CIDR(Classless Interdomain Routing). Permite la sumarizacin de varias direcciones de redes o subredes en una sola direccin IP, con un patrn que cubra todo ese esquema de direccionamiento IP.


SubnettingGeneralmente se aplic en redes de clase B porque: - Redes de clase A hay muy pocas- Las de clase C son muy pequeas (solo 254 hosts) Lo que se hace es dividir la parte del HostID en dos: bit 0 bit 31 10 Network ID Host ID

- A la primera parte se le llama el Subnetwork ID e identifica a la Subred dentro de la Red Subnetwork ID- La segunda parte es el Host ID e identifica al host dentro de la Subred Host ID- A la concatenacin del Network ID y el Subnetwork ID se le llam el Extended Network ID


Identificacin de Subnet

La mscara est asociada al interfaz de red Debe ser la misma para todos los interfaces conectados a esta red Aparecen nuevas direcciones reservadas: - La direccin con el Host ID a 0s es la direccin de la Subred- La direccin con el Host ID a 1s en la direccin de broadcast de la Subred- El Subnetwork ID todo 0s hace referencia a toda la red as que no se puede emplear para identificar a una subred (la direccion de esa subred se confundira con la de la red)- El Subnetwork ID todo 1s hace referencia a todas las subredes, tampoco se puede emplear para identificar a una subred (la direccion de broadcast de esa subred se confundira con la de toda la red)


Ejemplo de Subneteo Supongamos la siguiente asignacion de direcciones a los interfaces de los routers: Las tablas de rutas de los routers de la red seran:


Envo y reenvo de paquetes El router R4 tiene un paquete cuya direccin IP destino es 190.65.32.14


Subnetting: resumen El direccionamiento classful ofrece 3 tipos de redes de

diferente tamao Subnetting nos permite introducir routers dentro de

una red y dividirla en subredes Desde el exterior de la red no se sabe si hay subredes

o no (compatible hacia atrs, como si no hubiera habido cambios)

Una vez escogida la mscara queda fijada para toda la red


Subredes Clculo de subnetting


Base de ClculoBinario - Decimal

2n 7 6 5 4 3 2 1 0

256 128 64 32 16 8 4 2 1

2n 7 6 5 4 3 2 1 0157 128 64 32 16 8 4 2 1

1 0 0 1 1 1 0 1

Ejemplo: convierta 157 a binario ?

R/ 157 => 10011101

Bits

Decimal

Byte


Tabla de MscarasDiferentes Notaciones


Clculo de Subred, mscara y broadcast La clase C tiene 24 bits como Net_ID y 8 bits de Host_ID.. Se desea crear una

subred con 4 bits:

24 - 2 = 14 Subredes validas, 2 subredes. 1 Dir_IP y 1 Broadcast, total 16.

24 - 2 = 14 Host validos por subred.

Identificando el paso de las subredes de esta serie /28.

Para obtener la siguiente direccin de red se basan en los bits restantes del octeto del Host_ID, en este caso seria 11110000, 24=16. Ej:

192.10.20.64/28, IP utilizables : 192.10.20.65 192.10.20.78 192.10.20.80/28, IP utilizables : 192.10.20.81 192.10.20.94 192.10.20.96/28, IP utilizables : 192.10.20.97 192.10.20.110


Identificando la Direccin de Red y la Direccin de Broadcast

192.10.20.64/28

Direccin de Red : 192.10.20.64

Direcciones Validas : 192.10.20.65 hasta 192.10.20.78

Direccin de Broadcast : 192.10.20.79

La direccin de RED y de BROADCAST no se puede asignar a una direccin de HOST ya que invalida en la red.


Obtener la mscara de Red en formato decimal de la Direccin 192.10.20.64/27

Para obtener la mascara de esta direccin hay que tener en consideracin que los bits por defecto para este tipo de Red Clase C es de 24, entonces:

Procedemos a restar el prefijo de la red actual que es: /27-24 y obtenemos una diferencia de 3 bits,

Construimos el nuevo octeto basado en esta informacin y tenemos 11100000 en binario que transformado a formato decimal es 224. La mascara es: 255.255.255.224.


Cmo saber si una direccin IP es una Red o una Subred?

Para determinar si una direccin IP es una red hay que comparar la direccin IP con la MASCARA de red por defecto de esa clase y observar si la parte del Host_ID esta libre. Ejemplo:

Mascara CLASE_C, por defecto : 255.255.255.0

a. 192.10.20.64/28 : 255.255.255.240; ES SUBRED.

b. 192.10.20.0/24 : 255.255.255.0; ES RED.


Identificando la ltima subred de la serie.

Para identificar la ltima red perteneciente a esta subred se aplica la siguiente frmula:

256 - (#Hosts x Red) = ltima Red.

Aplicando a nuestro caso : 256-16=240 Seria la ultima red.

Ejemplos con Redes Tipo B.

Mascara x def. : 255.255.0.0

Direccin IP : 172.20.0.0/16


Super redes

Supernetting


Supernetting El problema

Supongamos otra situacion: Se desea un espacio de direcciones para una red que dispone de 1000 maquinas

Una red de clase C solo dispone de 254 direcciones: insuficiente

Tendriamos que solicitar una red de clase B pero, desperdiciariamos 216-2-1000=64534 direcciones, el 98% de las direcciones !!

Ante esta situacion, redes de tamano medio reservaban redes B sin utilizarlas a penas con lo que el espacio de direcciones de las redes B se agotaba


SupernettingUna alternativa es asignarle varias redes C Una red de 1000 hosts necesitaria al menos 4 redes C y se necesitaria una entrada en las tablas de rutas de todos los routers de Internet por cada red C Solucion:

Se agrupan las redes consecutivas en un solo prefijo/mascara Los routers pueden almacenar una sola entrada en su tabla de rutas siempre que sean capaces de recordar tambien la mascara de la red


Mscaras Variables (VLSM) Variable Length Subnet Mask


Problemas con el subnetting Subnetting permite dividir un espacio de direcciones en subredes La restriccion es que todas las subredes deben emplear la misma mascara

Si las subredes no son de tamano (numero de hosts) homogeneo esto pueda dar lugar a un desaprovechamiento de direcciones


VLSM Como podrian aprovecharse mejor las direcciones de esa red?

- Supongamos por un lado la subred 1 y por otro lado las otras dos subredes que en conjunto

llamaremos ahora subred 2 (ficticia, solo para calcular el reparto en subredes)- La subred 1 tiene 50 hosts, la subred 2 tiene 40 hosts (en 2 sub-subredes), empleamos 6 bits para host ID en la subred 1 y fijamos el subnetwork ID a 01- A la subred 2 le asignamos las direcciones que tienen el subnetwork ID 10


VLSM Como podrian aprovecharse mejor las direcciones de esa red?

- Ahora podemos empezar de nuevo el problema suponiendo que a la subred 2 se le asigna un espacio de direcciones con 6 bits para el host ID- Tiene dos (sub-)subredes con 20 hosts cada una- Empleamos 1 bit para distinguir una (sub-)subred de otra y nos quedan 5 bits para host ID


Ejemplo 172.20.0.0/21Redes Clase B: Mscara x defecto : 255.255.0.0 (/16)

VLSM : 172.20.11111000.00000000 Mascara : 255.255.248.0

Subredes : 25bits-2 = 30 Redes Validas. Host por Subred : 211bits-2 = 2046 Host Validas/Red. Rango de las Redes, el paso para las subredes siguientes es: 23=8;

se toman los bits restantes del octeto que pertenece al Host_ID: 172.20.0.0/21 172.20.8.0/21 172.20.16.0/21 . 172.20.248.0/21



VLSM : 172.20.11111110.00000000 Mascara : 255.255.254.0

Subredes : 27bits -2 = 126 Redes Validas. Host por Subred : 29bits-2 = 510 Host Validas/Red. Rango de las Redes, el paso para las subredes siguientes es: 21 =2;

Se toman los bits restantes del octeto que pertenece al Host_ID.

172.20.0.0/21 172.20.2.0/21 172.20.4.0/21

. 172.20.127.0/21



VLSM : 172.20.11111111.10000000 Mascara : 255.255.255.128

Subredes : 2(9bits)-2 = 510 Redes Validas. Host por Subred : 2(7bits)-2 = 126 Host Validas/Red.

Rango de las Redes, el paso para las subredes siguientes es: 2(7)=128; se cogen los bits restantes del octeto que pertenece al Host_ID.

172.20.0.0/21 172.20.0.128/21

172.20.1.0/21 172.20.1.128/21

172.20.2.0/21 172.20.2.128/21


Enrutamiento interdominio (CIDR)Classless InterDomain Routing


CIDR Classless InterDomain Routing

Respuesta a los problemas que estaba teniendo Internet de: Agotamiento de direcciones Crecimiento de las tablas de rutas Junta el funcionamiento de VLSM y Supernetting Las clases (A, B y C) dejan de tener significado Las entradas en las tablas de rutas de los routers deben tener no solo la

direccion de la red sino tambien la mascara El protocolo de enrutamiento que se emplee debe transportan las mascaras Permite: Asignar redes mas ajustadas al tamano necesario. Se asigna un identificador

de red y una mascara del tamano deseado (VLSM) Al no tener significado las clases la red puede estar en cualquier rango

disponible (no hace falta que sea dentro de una red B o agrupando redes C) Reducir el numero de entradas en las tablas de rutas resumiendo varias

entradas en una (Supernetting)


Ejemplo de agregacin de rutas


CIDR


CIDR

Podemos tener mucha mas flexibilidad en el tamano de las redes empleando la mascara de red y asi asignar espacios de direcciones mas ajustados a las necesidades

Deestaformaaprovechamosmejorlosbloquesde direcciones aun disponibles

CIDRignoraelsignificadodelasclasesA,ByC Con CIDR se pueden crear subredes con el prefijo que se desee y esten

en el rango que esten (A, B...) Podemos tambien resumir varias rutas en una sola siempre que tengan

un prefijo comun


Clculo del CIDR Aplicamos el SUPERNETTING para las redes :

172.16.3.0/26, 172.16.3.64/26, 172.16.3.128/26, 172.16.3.192/26

172.16.3.0/26: 10101100.00010000.00000011.00000000

172.16.3.64/26: 10101100.00010000.00000011.01000000

172.16.3.128/26: 10101100.00010000.00000011.10000000

172.16.3.192/26: 10101100.00010000.00000011.11000000

PATRON: 10101100.00010000.00000011.00000000 MASCARA: 11111111.11111111.11111111.00000000 BITS COMUNES: /24

Conversin a formato decimal: Direccin IP: 172.16.3.0/24, Mascara: 255.255.255.0


CIDRSe toma en consideracin los Bits comunes de todas las direcciones de red, el resto de bits se ignoran.

Las subredes jams pueden terminar en nmeros impares ya que son siempre mltiplos de 2(2,4,8,16,32,64,128).

Las direcciones que terminan en nmeros impares por lo general son Direcciones de Host.

Las direcciones de red tienen nmeros pares e impares ya que incrementan su valor con un paso de 1 pero el Net_ID solo ocupan desde el primer octeto hasta el tercer octeto y el cuarto octeto es solamente para el host_ID 00000000 este es el caso para las redes de tipo Clase_C.

En las redes de tipo Clase_B el proceso es casi idntico ya que su valor se incrementa con un paso de 1 pero el Net_ID solo ocupa desde el primer octeto hasta el segundo octeto y el tercero y cuarto octeto es utilizado solamente para el host_ID 00000000.00000000 , si existen valores diferentes de 0 en los octetos que pertenecen al Host estamos hablando ya no de una Red sino de una Subred. Ejemplo:


Mtodo sencillo para el clculo de subredes (RESUMEN)- 6 preguntas -

Antes de comenzar con la tareas usted debe tener 2 datos bsicos:

* Cul es el nmero total de subredes que se requieren, incluyendo la consideracin del posible crecimiento de la red.

* Cul es el nmero de nodos que se preven en cada subred, teniendo en cuenta tambin en este caso las consideraciones de expansin y crecimiento.

A partir de aqu, responda estas 6 preguntas bsicas: 1. Cuntas subredes? 2. Cuntos nodos por subred? 3. Cules son los nmeros reservados de subred? 4. Cules son las direcciones reservadas de broadcast? 5. Cul es la primera direccin de nodo vlida? 6. Cul es la ltima direccion de nodo vlida?


Obtener las 6 respuetas para la red 192.168.1.0 mscara 255.255.255.224

1. La cantidad de subredes utilizables se calcula tomando como base la cantidad de bits de la porcin del nodo que se toman para generar subredes, y aplicando la frmula siguiente:

2[bits de subred] 2 = subredes utilizables

ejemplo: 23 2 = 6

2. La cantidad de direcciones de nodo tiles que soporta cada subred, surge de la aplicacin se la siguiente frmula que toma como base la cantidad de bits que quedan para identificar los nodos:

2[bits de nodo] 2 = nodos ejemplo: 25 2 = 30

3. La direccin reservada de la primera subred til surge de restar a 256 el valor decimal de la porcin de la mscara de subred en la que se define el lmite entre subred y nodo:

256 [mscara] = [primera subred til y rango de nodos]

Las direcciones de las subredes siguientes surgen de seguir sumando la misma cifra.

ejemplo: 256 224 = 32 192.168.1.0 subred 0 192.168.1.32 subred 1 - primer subred til + 32 192.168.1.64 subred 2 + 32 192.168.1.96 subred 3 + 32 192.168.1.128 subred 4 + 32



4. Las direcciones reservadas de broadcast se obtienen restando 1 a la direccin reservada de subred de la subred siguiente:

ejemplo: 32 1 = 31 192.168.1.31 subred 0 64 1 = 63 192.168.1.63 subred 1 96 1 = 95 192.168.1.95 subred 2 128 1 = 127 192.168.1.127 subred 3

5. La direccin IP del primer nodo til de cada subred se obtiene sumando uno a la direccin reservada de subred:

Reservada de subred + 1 = primer nodo utilizable ejemplo: 32 + 1 = 33 192.168.1.33 primer nodo subred 1 64 + 1 = 65 192.168.1.65 primer nodo subred 2 96 + 1 = 97 192.168.1.97 primer nodo subred 3 128 + 1 = 129 192.168.1.129 primer nodo subred 4



6. La direccin IP del ltimo nodo til de cada subred se obtiene restando 1 a la direccin reservada de broadcast:

63 1= 62 192.168.1.62 ltimo nodo subred 1 95 1 = 94 192.168.1.94 ltimo nodo subred 2 127 1 = 126 192.168.1.126 ltimo nodo subred 3

En Resumen: Con esa mscara de subred se obtienen 6 subredes tiles, cada una de ellas con una

capacidad mxima de 30 nodos (32 direcciones IP):

# Subred Primer nodo til ltimo nodo til Broadcast 0 192.168.1.0 1 192.168.1.32 192.168.1.33 192.168.1.62 192.168.1.63 2 192.168.1.64 192.168.1.65 192.168.1.94 192.168.1.95 3 192.168.1.96 192.168.1.97 192.168.1.126 192.168.1.127 4 192.168.1.128 192.168.1.129 ...


Direccionamiento IPv6 Protocolo IP versin 6


Agotamiento del espacio de direcciones IPv4

Nueva versin del protocolo IP IPv6: identificadores de 128 bits de longitud. Representacin X:X:X:X:X:X:X:X, cada X representa el valor hexadecimal de un

grupo de 16 bits. Ejemplo: 2001:410:0:1::0:45FF/128 (direccin de un host)


Por qu un nuevo protocolo de direccionamiento?


2001:0DB8:AAAA:1111:0000:0000:0000:0100/64

2001 : 0DB8 : AAAA : 1111 : 0000 : 0000 : 0000 : 0100

16 bits 16 bits 16 bits 16 bits 16 bits 16 bits 16 bits 16 bits

1 2 3 4 5 6 7 8

IPv6 Notacin de direcciones

Un digito hexadecimal = 4 bits

Las direcciones IPv6 son 128-bit representados en:

8 segmentos o hextets (no es un termino formal) Hexadecimal (non-case sensitive) entre 0000 y FFFF Separados por dos puntos


Servicios de Direccionamiento IPDiferencias IPv4 vrs IPv6


Plano de Control: IPv4 vs IPv6


Servicios de Direccionamiento IP

Direccionamiento IPv6


Servicios de Direccionamiento IPTipos de Direcciones IPv6

Unicast: cuando enva un paquete hacia una sola direccin, igual como funciona en IPv4.

Anycast: son cuando se enva un paquete a un grupo de ips pero solo la recibir una ip de este grupo y no todas.

Multicast: cuando se enva un paquete desde una ip y la reciben varias ips o un grupo de ips, igual como funciona en IPv4, en IPv6 empiezan con FFxx.


ID interfazID SubredPrefijo Global

/48 /64/32/23

*RIR

*ISP Prefix

*Site Prefix

Subnet Prefix

/56

Possible Home Site Prefix

Prefijo global de enrutamiento


Servicios de Direccionamiento IP

Estrategias de transicin a IPv6

La transicin de IPv4 no requiere que las actualizaciones de todos los nodos sean simultneas.

Hay muchos mecanismos de transicin que permiten una integracin fluida de IPv4 e IPv6.

Usar stack doble cuando pueda y tunneling cuando no tenga otra opcin". Los dos mtodos ms comunes de transicin de IPv4 a IPv6 son:

1.Stack doble2.Tunneling3.Teredo


Servicios de Direccionamiento IPIPv6


Ejercicios


Ejercicios Subnets1. Cul es la direccin de difusin que corresponde a la IP 10.254.255.19

255.255.255.248?

A. 10.254.255.23 B. 10.254.255.24 C. 10.254.255.255 D. 10.255.255.255

2. Cul es la direccin de difusin de la direccin de subred 172.16.99.99 255.255.192.0?

A. 172.16.99.255 B. 172.16.127.255 C. 172.16.255.255 D. 172.16.64.127


Ejercicio Subnets 3. Si usted deseara tener 12 subredes con un ID de red Clase C, qu mscara de

subred debera utilizar? A. 255.255.255.252 B. 255.255.255.248 C. 255.255.255.240D. 255.255.255.255

4. Cul es el nmero mximo de subredes que pueden ser asignadas a una red, cuando se utiliza la direccin 172.16.0.0 y la mscara de subred 255.255.240.0?

A. 16 B. 32 C. 30 D. 14 E. La mscara de subred es invlida para esa direccin de red.

5. Ud. ha dividido en subredes la red 213.105.72.0 utilizando una mscara de subred /28. Cuntas subredes utilizables y direcciones de nodo utilizables por subred obtiene de esta manera?

A. 62 redes y 2 nodos. B. 6 redes y 30 nodos. C. 8 redes y 32 nodos. D. 16 redes y 16 nodos.E. 14 redes y 14 nodos.


Ejercicio VLSM y CIDR.1. Refirindonos a VLSM, Cul de las siguientes afirmaciones describe mejor el concepto de agregacin

de rutas? 1. Borrar direcciones que son inutilizables a travs de la creacin de algunas subredes. 2. Combinar rutas a mltiples redes en una nica ruta a una superred. 3. Recuperar espacio inutilizado a partir del cambio del tamao de las subredes. 4. Calcular las direcciones de nodo disponibles en un sistema autnomo

.2. Cul de las siguientes direcciones IP est contenida dentro del bloque CIDR definido por 215.54.4.0/22?

1. 215.54.8.32 2. 215.54.7.64 3. 215.54.6.255 4. 215.54.3.32 5. 215.54.5.128 6. 215.54.12.128

.3. Usted dispone nicamente de una direccin de red clase C y debe asignar una subred para un enlace serial punto a punto. Est considerando implementar VLSM. Cul es la mscara de subred ms eficiente para aplicar a ese enlace?

1. 255.255.255.0 2. 255.255.255.240 3. 255.255.255.248 4. 255.255.255.252 5. 255.255.255.254


Ejercicio VLSM y CIDR.4. Usted es el Administrador de una red que soporta VLSM y necesita reducir el

desperdicio de direcciones IP en sus enlaces WAN punto a punto. Cul de las mscaras que se enumeran abajo le conviene utilizar?

1. /38 2. /30 3. /27 4. /23 5. /18 6. /32

.5. Su ISP le ha asignado el siguiente block de direcciones CIDR: 115.64.4.0/22. Cul de las direcciones IP que se muestran a continuacin puede ser utilizada para nodos? (elija 3)

1. 115.64.8.32 2. 115.64.7.64 3. 115.64.6.255 4. 115.64.3.255 5. 115.64.5.128 6. 115.64.12.128


Enrutamiento y Direccionamiento en Redes IP

Leccin No.

Bachillerato en Ingeniera en TelemticaBIT-32 Laboratorio de Redes de Datos

Facilitador: Ing. Abel Brenes, MSc

Enrutamiento y Direccionamiento en Redes IP

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