L11 Direccionamiento IP

ESCUELA POLITCNICA DEL EJERCITO

SISTEMAS OPERATIVOS Y REDES

RECOPILACIN DE MATERIAL DE APOYO

INGENIERA MECATRNICA

ING. LUCAS R. GARCS G. M.Sc,

DOCENTE TC DEE ESPEL

Direccionamiento IP

Prcticas de Laboratorio

18/10/2012 Direccionamiento IP 3

DIRECCIONES IP

Cada computador tiene una direccin nica de 32 bits separados en 4 grupos de 8 bits.

Esta direccin se utiliza en toda conexin.

Las direcciones IP constan de dos partes: La primera parte de la direccin identifica a la red.

La segunda parte identifica al host dentro de la red.

Para mayor sencillez se utiliza la notacin decimal de punto

131 .

Red

10000011

108 .

01101100

122 .

01111010

204

Host

11001100

8 bits 8bits 8bits

32 bits

8bits


DIRECCIONES DE REDES

Existen 5 clases de redes segn sus direcciones IP:

Clase A

El primer bit de la direccin IP es 0.

Los 7 bits siguientes identifican la red

Los ltimos 24 al computador.

Nmero de direcciones IP = 224 = 16.777.216

netid hostid 0

0 7 15 23 31 Clase

A

8 bits 24 bits



Clase B

Los dos primeros bits son 10.

Los 14 bits siguientes identifican la red

Los 16 siguientes, las mquinas.

Nmero de direcciones IP = 216 = 65.536.

netid 1 0

16 bits 16 bits

0 15 31Clase

hostid



Clase C

Los tres primeros bits son 110.

Los siguientes 21 bits identifican la red.

Los ltimos 8 las mquinas.

Nmero de direcciones IP = 28 = 256

netid hostid 1 1 0

24 bits 8 bits

0 23 31Clase

C



Direccin multicast 1 1 1 Clase

D

0 31

0

Clase D Los cuatro primeros bits son 1110.

Corresponde a direcciones especiales.

Es conocida como direccin multicast.

Comprende las direcciones desde 224.0.0.0 hasta la 239.255.255.255.



Red marciana 1 1 1 1 Clase

E

0 31

Clase E

Si los 4 primeros bits son 1111.

Estn reservadas para uso futuro.



131 . 108 . 122 . 204

La notacin se puede expresar en forma decimal.

Cada bloque de 8 bits puede contener un nmero que vara entre 0 y 255.

Una direccin IP se puede expresar en forma decimal :

131.108.122.204

La clasificacin de las redes se puede expresar en forma decimal como sigue:



Clase A

Si el primer nmero decimal es menor a 128.

ste identifica la red

Los tres siguientes a las mquinas

Clase B

Si el primer nmero est entre 128 y 191.

Los dos primeros nmeros identifican la red

Los dos siguientes a las mquinas

Clase C

Si el primer nmero est entre 192 y 223.

Los tres primeros nmeros identifican la red

El ltimo la direccin de la mquina

Clase D

Ms grande que 223

Direccin reservada para multicasting



netid hostid

netid

netid hostid

Direccin multicast

Red marciana

0

1 0

1 1 0

1 1 1

1 1 1 1

0 7 15 23 31 Clase

A

B

C

D

E

1.0.0.0 a

127.255.255.255

128.0.0.0 a

191.255.255.255

192.0.0.0 a

223.255.255.255

224.0.0.0 a

239.255.255.255

240.0.0.0 a

247.255.255.255

8 bits 24 bits

16 bits 16 bits

24 bits 8 bits

0

hostid


Direcciones reservadas

En todas las clases los nmeros 0 y 255 estn reservados.

La direccin 0.0.0.0 indica ruta por defecto

La direccin 127.0.0.0 direccin de retorno (loopback)


127

0

.

.

0

0

.

.

0

0

.

.

0

0default

loopback



128

26

.

.

66

0

.

.

0

0

.

.

0

0

Direccin de red

Una direccin IP con todos los bits correspondientes al host puestos 0 identifica a la red (nombre de la red).

As: 26.0.0.0 identifica a la red 26

128.66.0.0 identifica a la red 128.66



128

128

.

.

66

66

.

.

255

0

.

.

255

0Network

Broadcast

Direccin de broadcast Una direccin IP con todos los bits correspondientes al host

colocados a 1 se conoce como direccin de broadcast.

La direccin de broadcast de la red 128.66.0.0 es, por tanto, 128.66.255.255.

Un datagrama enviado a esta direccin es entregado a cada una de las mquinas de la red 128.66.0.0.


Mscara

Mscara Es una direccin de 32 bits que se utiliza en el IP para indicar los

bits de una direccin IP que se estn utilizando para la direccin de la subred.

La funcin de la mscara de subred es decirle a los dispositivos que parte de una direccin IP es el nmero de la red, incluyendo la subred, y que parte es la correspondiente al host.

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

255 . 255 . 255 . 0

Red Red Red Host



192

172

10

.

.

.

168

16

0

.

.

.

0

0

0

.

.

.

0

0

0

Redes privadas Son redes para uso interno de una empresa.

No tienen acceso directo a la internet.

Para comunicarse con la Internet es necesario el uso de un proxy.

10.0.0.0 10.255.255.255 (10/8)

172.16.0.0. 172.31.255.255.255 (172.16/12)

192.168.0.0 192.168.255.255 (192.168/16)


Subredes

Con el direccionamiento IP es posible tener ms de 2 millones de redes en la Internet.

Los routers son los que conectan dos o ms redes.

Las redes pueden dividirse internamente en redes ms pequeas llamadas subredes

Las subredes estn conectadas entre si por los enrutadores


Subredes

En el ejemplo que sigue se han asignado clases B a cada una de las redes:

150.1.0.0 150.2.0.0 150.3.0.0 150.4.0.0 150.5.0.0 con mscara de 255.255.0.0

Consecuencia

Derroche de nmeros IP en redes que no poseen gran nmero de mquinas

Solucin

Utilizacin de una sola red y dividirla en subredes de acuerdo a la necesidad de mquinas de cada una de ellas

150.150.1.0 150.150.2.0 150.150.3.0 150.150.4.0 150.150.5.0 con mscara 255.255.255.0

Se han prestado 8 bits del campo del host


Subredes


Subredes La direccin de una subred incluye:

El nmero de la red a la que pertenece.

El nmero de la subred dentro de la red.

El nmero del host dentro de la subred

Para crear una subred, se toman prestados bits del campo del host y se asignan como campo de subred

Se pueden prestar los bits que se deseen hasta que slo queden dos para el host

RED SUBRED HOST

0 31


Subredes

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

255 . 255 . 255 . 240

Red Red Red Subred Host

Mscara de subred

Es una direccin de 32 bits que indica los bits de una direccin IP que se estn utilizando para la direccin de la subred.

Su funcin es indicar que parte de una direccin IP es el nmero de la red, incluyendo la subred, y que parte es la correspondiente al host

Utilizan el mismo formato que las direcciones IP

Tienen 1 en la parte correspondiente a la red/subred y 0 en la parte correspondiente al host


Subredes

Las Subredes proporcionan flexibilidad adicional a los administradores de redes.

Sea una red Clase B (128.10.0.0 255.255.0.0)

Se desea prestar 8 bits para formar las subredes

Los dos primeros octetos de la direccin IP identifican la red

El tercer octeto proporciona el nmero de subred

128.10.1.0 se refiere a la red 128.10, subred 1

128.10.2.0 se refiere a la red 128.10, subred 2

As sucesivamente


Subredes

Existen dos mscaras:

La mscara de la red

La mscara de las subredes

Cul ser la mscara de subred en notacin de punto decimal si slo se tomaran prestados cinco bits del tercer octeto de una direccin clase "B"?

R: 255.255.248.0


EJERCICIO

Sudividir la red 180.4.0.0 con mscara 255.255.0.0 en 8 subredes

Anotar:

Nombre, mscara y broadcast de cada subred

Direccin IP de cada uno de los puntos de interfaz


EJERCICIO

Para tener 8 subredes prestamos 3 bits del tercer obteto: 8=23

Quedan 5 bits del tercer octeto para los hosts

Cada red tendr entonces = 25+8=13 = 8192 nmeros

Si se usa uno para identificar la red y el otro para el broadcast quedan = 8190 hosts por subred

Cada subred ser: la anterior + 25 = 32

La mscara del octeto donde se prestaron los 3 bits est dada por:

128 + 64 + 32 = 224

La mscara de la subred es:

255.255.224.0


EJERCICIO

Nombre Rango Broadcast

180.4.0.0 180.4.0.1 - 180.4.30.255 180.4.31.255

180.4.32.0 180.4.32.1 - 180.4.62.255 180.4.63.255

180.4.64.0 180.4.64.1 - 180.4.94.255 180.4.95.255

180.4.96.0 180.4.96.1 - 180.4.126.255 180.4.127.255

180.4.128.0 180.4.128.1 - 180.4.158.255 180.4.159.255

180.4.160.0 180.4.160.1 - 180.4.190.255 180.4.191.255

180.4.192.0 180.4.192.1 - 180.4.222.255 180.4.223.255

180.4.224.0 180.4.224.1 - 180.4.254.255 180.4.255.255

Mask = 255.255.224.0


CIDR

Classless Inter-Domain Routing (CIDR)

En lugar de escribir cada red con su mscara:

Se puede utilizar un nuevo formato como sigue:

direccin/longitud-prefijo

Longitud-prefijo = nmero de bits que representan el nmero de la red/subred

La red 152.16.36.32 con mscara 255.255.255.224

se puede escribir como 152.16.36.32 / 27.

Sin sta notacin la direccin 152.16.36.32 puede ser interpretado simplemente como un host


CIDR

Los prefijos CIDR son mucho ms fciles de entender y recordar que las Clases con sus caractersticas.

La direccin 10.104.0.19 representa una clase A

Si se escribe como 10.104.0.19/8

8 bits pertenecen a la direccin de la red

24 a los hosts.


CIDR

Ejercicio Sea una red clase C la cual queremos dividir en 8 subredes.

Se pide hallar el nombre de las subredes, la mscara y su broadcast respectivo.

Sea la red clase C , 192.185.171.0

Respuesta Como 8 subredes = 2

3

Se toman prestados 3 bits del campo del host

Quedan 5 bits para los hosts

Por lo que 25 = 32 nmeros IP

Como el primer nmero de la subred se usa para identificar la red y el ltimo para el broadcast quedan 30 mquinas


CIDR

La mscara viene dada por:

1x28 + 1x27 + 1x26 + 0x25 + 0x24 + 0x23 + 0x22 + 0x2 + 0x20

= 128 + 64 + 32 +0 +0 +0 + 0 + 0 = 224

Mask = 255.255.255.224

La primera subred ser:

192.185.171.0

La segunda se obtiene sumando 32

192.185.171.32

La tercera se obtiene sumando 32 a la segunda

192.185.171.64

As se contina sucesivamente.


CIDR

Las direcciones broadcast se toman como el ltimo nmero de la subred.

Para la primera 192.185.171.31

Para la segunda 192.185.171.63

Para la tercera 192.185.171.91

Y as sucesivamente

As obtenemos la tabla que se muestra a continuacin


Red Clase C subdividida en 8 subredes de 30 mquinas c/u.

CIDR

Subred Nombre Broadcast

1 192.185.171.0 192.185.171.31

Netmask

255.255.255.224

2 192.185.171.32 192.185.171.63

3 192.185.171.64 192.185.171.95

4 192.185.171.96 192.185.171.127

5 192.185.171.128

6 192.185.171.160

7 192.185.171.192

8 192.185.171.224

192.185.171.159

192.185.171.191

192.185.171.223

192.185.171.255

"

"

"

"

"

"

"


Tabla de Enrutamiento

La conexin entre las diferentes redes/subredes de la Internet se hace a travs de los enrutadores (routers)

Si la mquina destino est en la red local, los datos son entregados directamente a ella.

Si la mquina destino est en otra red, los datos son entregados al enrutador local.

El mdulo IP del router

Verifica los bits de la direccin IP para identificar la red

Busca en la tabla de enrutamiento local y de acuerdo con ella los paquetes de datos son encaminados a su destino


Tabla de Enrutamiento

La tabla de enrutamiento puede ser:

Construida estticamente por el administrador del sistema;

Construida dinmicamente por los protocolos de enrutamiento

OSPF

Puede visualizarse mediante el comando route n netstat nr

La opcin -r indica que lo muestre en la pantalla del monitor

La opcin -n indica que lo haga en forma numrica


Desarrollo Prctico

Se configurar una mquina Linux para que funcione como enrutador (router)

A cada enrutador se le conectan dos tarjetas Ethernet

Se configuran dichas tarjetas con sus respectivos IP

Se crean las tablas de enrutamiento para que las diferentes

subredes del Laboratorio se conecten entre s

Se usar:

Enrutamiento esttico

Enrutamiento dinmico

Se configuran los diferentes hosts con sus nmeros IP


Desarrollo Prctico


Desarrollo Prctico

Configuracin de las mquinas hosts

La configuracin del nmero IP como de su tabla de enrutamiento de encuentra en el archivo /etc/rc.d/rc.inet1

El archivo /etc/rc.d/rc.inet1 es generado automticamente mediante el comando netconfig

Ejecutar el comando netconfig

Responder las preguntas que van apareciendo

Revisar el archivo /etc/rc.d/rc.inet1 y observar que se ha generado un script que contiene:

Deficin de la mquina local con su ruta l0 (loopback)

Direccin IP del hosts, direccin de broadcast,mscara, gateway, etc

Definicin de la tarjeta de interfaz de red (eth0)

Rutas por defecto (default)


Desarrollo Prctico

Ejecutar el comando ifconfig

Observar la tabla generada en donde est definidas todas las interfaces con sus respectivas caractersticas

eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:80:AD:09:85:8F

inet addr:192.168.1.1 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:7608 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:9239 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:100

Interrupt:5 Base address:0xdc00


Desarrollo Prctico

eth2 Link encap:Ethernet HWaddr 00:02:2D:0E:D7:32

inet addr:150.185.178.140 Bcast:150.185.178.191 Mask:255.255.255.192

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1




Interrupt:3 Base address:0x100

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:3924 Metric:1





Desarrollo Prctico

Visualizar la tabla de enrutamiento con el comando route n Kernel IP routing table

Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface

192.168.1.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 eth1

127.0.0.0 0.0.0.0 255.0.0.0 U 0 0 0 lo

0.0.0.0 150.185.178.129 0.0.0.0 UG 1 0 0 eth2

Comprobar la conectividad entre las mquinas con el comando ping

ping 150.185.140.25


Desarrollo Prctico

Configuracin de los enrutadores

Enrutamiento esttico

Escoger las mquinas que van a funcionar como enrutadores

Estas mquinas deben tener dos tarjetas Ethernet

La interrupcin y la direccin base de estas tarjetas deben ser diferentes

Declarar la configuracin de las tarjetas en el archivo /etc/lilo.conf insertando la lnea siguiente:

append =ether = 10,0x300,eth0 ether = 5, 0x340,eth1

NOTA: Con algunas tarjetas plug and play no es necesario esta lnea pues el Linux las reconoce automticamente

Ejecutar el comando lilo


Desarrollo Prctico

Configuracin de las interfaces del enrutador

Aadir en el archivo /etc/rc.d/rc.inet1 las siguientes lneas:

/sbin/ifconfig eth0 broadcast netmask /sbin/ifconfig eth1 broadcast netmask

NOTA: La interfaz eth0 ya se defini al utilizar el comando netconfig

Ejecutar el comando /etc/rc.d/rc.inet1 para actualizar los cambios realizados

Verificar la configuracin mediante el comando ifconfig

Anadir las rutas estticas mediante el comando:

/sbin/route add net netmask gateway eth1

Realizar el mismo procedimiento para cada una de las redes restantes


Desarrollo Prctico

Visualizar la tabla de enrutamiento mediante el comando route n

Comprobar el funcionamiento del enrutador haciendo un ping a una mquina que est en otra red

Para observar la ruta seguida por los paquetes para alcanzar la otra mquina utilice el comando traceroute n

Romper la conexin entre dos subredes y comprobar la conectividad


Desarrollo Prctico

Enrutamiento Dinmico

Para el enrutamiento dinmico se utilizar el protocolo de enrutamiento OSPF (Open Shortest Path First) contenido dentro del demonio gated

Modificar el archivo /etc/gated.conf de acuerdo a la subred utilizada usando el siguiente ejemplo como gua


Desarrollo Prctico

ospf yes {

backbone {

authtype simple ;

networks {

150.185.141.0 mask 255.255.255.0;

150.185.142.0 mask 255.255.255.0;

150.185.143.0 mask 255.255.255.0;

150.185.144.0 mask 255.255.255.0;

150.185.145.0 mask 255.255.255.0;

} ;

interface all {

priority 1 ;

authkey "walc2001";

} ;

} ;

} ;

export proto ospfase {

};


Desarrollo Prctico

Remover las rutas estticas creadas anteriormente

Verificar mediante el comando /etc/gdc checkconf que el archivo /etc/gated.conf no tienen errores

Si existe algun error visualizarlo mediante el comando

cat /usr/tmp/gated_parse

Corregido el error ejecutar nuevamente el comando /etc/gdc checkconf para verificar que no hay errores en el archivo

Activar el demonio de enrutamiento dinmico con el comando /etc/gdc start

Visualizar la tabla de enrutamiento con el comando route n

Romper la conexin entre dos redes y verificar la conectividad con los comandos ping y traceroute n

Volver a visualizar la tabla de enrutamiento. Hubo cambios?


DIRECCIONES IP

FIN

L11 Direccionamiento IP

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