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
18/10/2012 Direccionamiento IP 4
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 5
DIRECCIONES DE REDES
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 6
DIRECCIONES DE REDES
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 7
DIRECCIONES DE REDES
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.
18/10/2012 Direccionamiento IP 8
DIRECCIONES DE REDES
Red marciana 1 1 1 1 Clase
E
0 31
Clase E
Si los 4 primeros bits son 1111.
Estn reservadas para uso futuro.
18/10/2012 Direccionamiento IP 9
DIRECCIONES DE REDES
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:
18/10/2012 Direccionamiento IP 10
DIRECCIONES DE REDES
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 11
DIRECCIONES DE REDES
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 12
DIRECCIONES DE REDES
18/10/2012 Direccionamiento IP 13
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)
DIRECCIONES DE REDES
127
0
.
.
0
0
.
.
0
0
.
.
0
0default
loopback
18/10/2012 Direccionamiento IP 14
DIRECCIONES DE REDES
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 15
DIRECCIONES DE REDES
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.
18/10/2012 Direccionamiento IP 16
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 17
DIRECCIONES DE REDES
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)
18/10/2012 Direccionamiento IP 18
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 19
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 20
Subredes
18/10/2012 Direccionamiento IP 21
Subredes
18/10/2012 Direccionamiento IP 22
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 23
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 24
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 25
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 26
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 27
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 28
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 29
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 30
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.
18/10/2012 Direccionamiento IP 31
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 32
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.
18/10/2012 Direccionamiento IP 33
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 34
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
"
"
"
"
"
"
"
18/10/2012 Direccionamiento IP 35
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 36
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 37
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 38
Desarrollo Prctico
18/10/2012 Direccionamiento IP 39
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)
18/10/2012 Direccionamiento IP 40
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 41
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
RX packets:42729 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:13257 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:100
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
RX packets:20 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:20 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
18/10/2012 Direccionamiento IP 42
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 43
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 44
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 45
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 46
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
18/10/2012 Direccionamiento IP 47
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 {
};
18/10/2012 Direccionamiento IP 48
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?
18/10/2012 Direccionamiento IP 49
DIRECCIONES IP
FIN