Terminología, estructuras y convenios básicos Prof. José María Foces Morán

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Gregorio Cortés Mendoza
hace 8 años
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1 Terminología, estructuras y convenios básicos Prof. José María Foces Morán

2 Router (encaminador IP): Nivel OSI 3, el nivel de inter-red PDU: Paquetes IP (Internetwork Protocol) Sirve para crear inter-redes Funciones Encaminamiento IP Servidor DHCP NAT/PAT Firewall, etc Anillo Unileon Fast Ethernet Switch Router Cisco Lab RC Router + NAT/DHCP + Firewall

Funciones Encaminamiento IP Servidor DHCP NAT/PAT Firewall, etc

3 Ocupan 32 bits Notación: En decimal o hexadecimal: w.x.y.z (Dotted notation) x0 0xff Estructura jerárquica: Número de red Ejemplo /24: 24 bits Número de nodo = 8 bits Hay casos especiales Broadcast: Loopback: Prof. José María Foces Morán

red Ejemplo /24: 24 bits Número de nodo 32 24 = 8 bits Hay casos

4 Tipos de direcciones: CON CLASE A, B y C (Hay mas) Obsoleto SIN CLASE CIDR (Classless InterDomain Routing) VLSM (Variable Length Subnet Mask) Privadas Para uso dentro de una organización Públicas Para direccionar la red Internet RFC: Los estándares de Internet Qué RFC explica los rangos de direccionamiento privado? 2011 Prof. José María Foces Morán

organización Públicas Para direccionar la red Internet RFC: Los estándares de Internet

5 Una dirección IP (Versión 4) se denota así (Base 2, 10 o 16): byte3.byte2.byte1.byte0 Total de 32 bits Y tiene al menos dos partes: Número de red (Net number) Número de nodo o estación (Host ID, host number) La frontera Net Number Host number Viene marcada por la máscara La clase se calcula así: Estudiamos su byte3 [bit7-bit6- -bit1-bit0] Si (bit7 es 0) -> Clase A Si (bit7 == 1 y bit6 == 0) -> Clase B Si (bit7 == bit6 == 1 y bit5 == 0) - > Clase C Cada clase tiene su propia máscara de red por defecto (Default netmask): Clase A: Clase B: Clase C:

Number Host number Viene marcada por la máscara La clase se calcula así: Estudiamos su byte3 [bit7-bit6- -bit1-bit0] Si (bit7 es 0) -> Clase A Si

6 ! = ! Byte3[Bit7] == 0 è Clase A Cómo se calcula el número de red de clase A? ü IP & Default mask clase A ( ): & = ! Cuántas estaciones se pueden direccionar, por defecto? ! NET.stations! 3 bytes para las estaciones = 3 x 8 = 24 bits! 2 24 = 16 millones (aprox).! 16 Mill 2! Base, rango y broadcast address (Bcast): Base address = Número de red! (ya calculado)! Bcast[Net bits] = Base[Net Bits]! 46! Bcast[Host bits] = 111 1! ! Bcast = ! Rango: [Base + 1, Bcast 1]! [ , ]

3 bytes para las estaciones = 3 x 8 = 24 bits! 2 24 = 16 millones (aprox).! 16 Mill 2!

7 ! = ! Byte3[Bit7] == 1 y Byte3[Bit6] == 0 è Clase B Cómo se calcula el número de red de clase B? ü IP & Default mask clase B ( ): & = ! Cuántas estaciones se pueden direccionar, por defecto? ! N E T.stations! 2 bytes para las estaciones = 2 x 8 = 16 bits! 2 16 = (aprox).! ! Base, rango y broadcast address (Bcast): Base address = Número de red! (ya calculado)! Bcast[Net bits] = Base[Net Bits]! ! Bcast[Host bits] = 111 1! ! Bcast = ! Rango: [Base + 1, Bcast 1]! [ , ]

stations! 2 bytes para las estaciones = 2 x 8 = 16 bits! 2 16 = 65536 (aprox).! 65536 2!

8 ! = ! Bits 0, 1 y 2 = 110! Byte3[Bit7] == 1 y Byte3[Bit6] == 1 y Byte3[Bit5] == 0 è Clase C Cómo se calcula el número de red de clase C? ü IP & Default mask clase B ( ): & = ! Cuántas estaciones se pueden direccionar, por defecto? ! N E T.stations! 1 byte para las estaciones = 1 x 8 = 8 bits! 2 8 = 256! 256 2! Base, rango y broadcast address (Bcast): Base address = Número de red! (ya calculado)! Bcast[Net bits] = Base[Net Bits]! ! Bcast[Host bits] = 111 1!.255! Bcast = ! Rango: [Base + 1, Bcast 1]! [ , ]

50 & 255.255.255.0 = 192.20.30.0! Cuántas estaciones se pueden direccionar, por defecto? 255.255.255.0! N E T.stations! 1 byte para las estaciones = 1 x 8 = 8 bits!

9 Número de hosts en cada clase Clase A: 2 24 = 16M Clase B: 2 16 = 64K Clase C: 2 8 = 256 Si una organización necesita 1000 direcciones IP Si adquiere un bloque clase B, la eficiencia es 1,52% Si adquiere cuatro bloques C, la eficiencia es de un 97,5% PERO, supone cuatro entradas en la tablas de routing de los routers troncales Un coste elevadísimo Se podrían agregar las cuatro entradas en una sola? CIDR: Agregación de bloques de clase C El software de forwarding y de routing de los routers modernos sí acepta CIDR

PERO, supone cuatro entradas en la tablas de routing de los routers troncales Un coste elevadísimo Se podrían agregar las cuatro

10 En este caso. todas las direcciones IP son del tipo C Un bloque de 256 Ips Sirve para agregar múltiples bloques de tipo C Más flexibilidad y eficiencia que A, B y C Es el estándar de hoy en día Ejemplo: unileon.es /20 /20 es el CIDR El prefijo es el número de redes de clase C: = = 16 /20 representa la agregación de 16 bloques de tipo C

bloques de tipo C Más flexibilidad y eficiencia que A, B y C Es el estándar de hoy en día

11 Con CIDR agregamos bloques de IP s de tipo C Supernetting Con VLSM (Variable Length Subnet Masks): Dividimos nuestro bloque de direcciones CIDR en sub-redes (subnets) Subnetting Esta división sólo es relevante dentro del dominio administrativo de una organización (No es visible al resto de la red internet) Nos ayuda a segmentar el tráfico interno Y, por tanto, hacer una gestión más eficiente incluida la seguridad Los routers actuales soportan CIDR y VLSM Los protocolos de routing actuales, también

una organización (No es visible al resto de la red internet) Nos ayuda a segmentar el tráfico interno Y, por tanto, hacer una

12 CIDR Disminución de la máscara en d unidades Aumenta el prefijo en 2 d Aumento de la máscara en d unidades Disminuye el prefijo en 2 d SUPERNETTING Agregación flexible de bloques C Optimiza el consumo de direcciones IP Reduce el tamaño de las tablas de routing Reduce el tráfico inducido por los algoritmos de routing Máscara CIDR Prefijo Comentario /24! 2 (24 máscara CIDR) = 1! Un bloque clase C! /23! 2 1 = 2! /22! 2 2 = 4! /21! 2 3 = 8! /20! 2 4 = 16! Unileon: 16 bloques clase C! /19! 2 5 = 32! /18! 2 6 = 64! 64 bloques C! /17! 2 7 = 128! /16! 2 8 = 256! Igual que un bloque clase B! /15! 2 9 = 512! /14! 2 10 = 1024! /13! 2 11 = 2048! /12! 2 12 = 4096! 4096 bloques C! /11! 2 13 = 8192! /10! 2 14 = 16384! /9! 2 15 = 32768! /8! 2 16 = 65536! Igual que un bloque clase A!

Un bloque clase C! /23! 2 1 = 2! /22! 2 2 = 4! /21! 2 3 = 8! /20! 2 4 = 16! Unileon: 16 bloques clase C! /19! 2 5 = 32! /18! 2 6 = 64! 64 bloques C! /17! 2 7 = 128! /16! 2 8 = 256!

13 A, B, C : CLASSFUL addressing CIDR: CLASSLESS addressing Todas las IP s son de clase C (Máscara CIDR = /24) Un bloque de 256 Ips Agrega múltiples bloques contiguos de tipo C y alineados en frontera de 2 (32 máscaracidr)! Más flexibilidad y escalabilidad Es el estándar de hoy en día Ejemplo: unileon.es /20 /20 es la máscara CIDR El prefijo que le corresponde es el número de redes de clase C agregadas: = = bloques (Redes) de clase C

Más flexibilidad y escalabilidad Es el estándar de hoy en día Ejemplo: unileon.es 193.146.96.

14 unileon.es! /20! Bloques C agregados: 2 (24-CIDR mask) = 2 (24 20) = 2 4 = 16 redes de clase C contiguas Número de estaciones direccionables máximo por defecto: 16 bloques C 256 Ips/bloque C = 4096 Reales = (BASE Y BCAST) Cómo se calcula la dirección BASE? Calculamos (IP & CIDR mask): CIDR mask = /20 = Por tanto: ! & ! ! es el número de red BASE! Cómo se calcula la dirección BCAST? Calculamos (BASE nor CIDR mask) BASE ! NOR ! ! BCAST Rango: [Base + 1, Bcast 1] [ , ]

Ips/bloque C = 4096 Reales = 4096 2 (BASE Y BCAST) Cómo se calcula la dirección BASE? Calculamos (IP & CIDR mask): CIDR mask = /20 = 255 10.255 10.11110000 2.

15 Con CIDR agregamos bloques de IP s de tipo C Supernetting Con VLSM (Variable Length Subnet Masks): Dividimos un bloque agregado CIDR en sub-redes (subnets), las cuales, pueden ser de tamaños distintos: Subnetting Esto no es posible en classful addressing Esta división sólo es relevante dentro del dominio administrativo de una organización (No es visible al resto de la red internet) Nos ayuda a segmentar el tráfico interno Y, por tanto, hacer una gestión más eficiente incluida la seguridad Los routers actuales soportan CIDR y VLSM Los protocolos de routing actuales, también

relevante dentro del dominio administrativo de una organización (No es visible al resto de la red internet) Nos ayuda a segmentar el tráfico

16 1. Agregar espacio CIDR hasta satisfacer la demanda 2. Subdividirlo de acuerdo con los tamaños necesitados Discusión en la pizarra Especificación de un algoritmo de particionamiento IP Ejemplo, a continuación

necesitados Discusión en la pizarra Especificación

17 Ejercicios para entregar en la próxima sesión de lab: 1. Calculad el número de IP s contenidas en /20 2. Segmentemos el espacio anterior en 4 subredes, una de 1024, dos de 512 y otra de Resolved el siguiente problema: Una organización necesita adquirir espacio IP para los siguientes tamaños máximos de redes internas: 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 Calculad el tamaño mínimo de bloque agregado CIDR que contenga los bloques anteriores Calculad un particionamiento VLSM que satisfaga a los bloques anteriores Asumid una dirección IP base para el bloque CIDR, calculad entonces el número de red de cada bloque, su dirección de broadcast y el rango de Ips asociado 4. Proponed un algoritmo de particionamiento IP, realizad una especificación ligera del mismo. Asumid que se escribirá en Java, por tanto, contáis con APIs avanzados como Collections, los cuales os permitirán trabajar con árboles, colas, pilas, etc. 5. Escribid un método Java que acepte un objeto InetAddress y que devuelva cuál es su clase: A, B o C. Escribid un programa de prueba.

Resolved el siguiente problema: Una organización necesita adquirir espacio IP para los siguientes tamaños máximos de redes internas: 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 Calculad el

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