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Pablo Pinto Rivero
hace 6 años
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1 Versión 28/02/11 :: Redes :: aplicación transporte red enlace física Direccionamiento IP David Villa :: 1

2 Contenidos Direccionamiento con clases Subnetting VLSM Supernetting Direccionamiento sin clases CIDR Resumen de rutas (Summarizing) David Villa :: 2

3 Dirección IP La dirección IP es un número de 32 bits e identifica el punto de conexión (la interfaz) entre un host y una red. El espacio de direccionamiento es 2 32 = Un host con conexiones a varias redes debe tener (al menos) una dirección IP por cada interfaz. La dirección IP tiene dos partes: Un NetID, que identifica una red (designado por una autoridad global), la IANA (Internet Assigned Number Authority) Un HostID, que identifica un host dentro de esa red. subred 32 bits host David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 3

4 Direcciones IP especiales Este host Todos los hosts de esta red XX... XX Esa red XX... XX Todos los host de esa red XX... XX Un host de esta red iface loopback David Villa :: 4

5 Direccionamiento con clase (classful addressing) Hay 5 clases, que se reconocen por los bits más significativos: net id host id Clase A (2 7-3 redes) 10 net id host id Clase B ( redes) 110 net id host id Clase C ( redes) 1110 dirección multicast Clase D 1111 reservado uso futuro Clase E David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 5

6 :: Direccionamiento :: Direccionamiento con clase (classful addressing) A: 2 31 direcciones (50%) B: 2 30 direcciones (25%) C: 2 29 direcciones (12,5%) D: 2 28 direcciones (6,25%) E: 2 28 direcciones (6,25%) RFC 3330 Rangos para direccionamiento privado. Los paquetes cuyo destino sea una dirección IP privada no pueden atravesar ningún enrutador. RFC /8 ( hosts en 1 bloque) /12 ( hosts en 16 bloques) /16 ( hosts en 256 bloques) David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 6

7 Direccionamiento con clase direcciones de red (net id) Las direcciones de red tienen varias propiedades: Es la primera dirección de cada bloque Identifica a toda una red desde el punto de vista de internet Dada una dirección de red se puede averiguar la clase a la que pertenece, el bloque (net id) y el rango de direcciones en ese bloque David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 7

8 Una máscara es un número de 32 bits tal que al hacer un AND con una dirección IP dada obtenemos la dirección de red que le corresponde. es de clase B Direccionamiento con clase máscara de red máscara dirección de red David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 8

9 Direccionamiento con clase máscara de red Máscaras por defecto para las tres clases A B C Si se utiliza estrictamente el esquema de direccionamiento con clases las máscaras no son necesarias. La máscara se puede indicar también así: /16 (Se denomina notación CIDR) David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 9

10 Subnetting RFC 950 Problema: Las redes de clase A y B están infrautilizadas. Solución: Se dividen en sub-redes más pequeñas. Se utiliza parte del sufijo (host id) como identificador de la sub-red net id host id RFC 1878 n bits -> 2 n subredes sub-net id El esquema de la figura utiliza un sub-net id de 4 bits, de modo que se dispone de 16 sub-redes con hosts cada una. El esquema de sub-redes lo decide el administrador de la red. David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 10

11 Subnetting El número de sub-redes siempre debe ser una potencia de 2. Se puede aplicar a cualquier bloque (red o subred) que no se esté utilizando. Es una decisión del diseño local, es transparente desde Internet. Ejemplo: Aplicar subnetting a la siguiente red para conseguir 4 bloques iguales: Red: Red clase B convencional Internet David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 11

12 Subnetting :: ejemplo (cont) Sub-red: /18 Sub-red: /18 X.X X.X Sub-red: /18 Sub-red: /18 X.X X.X Red clase B subdividida en 4 sub-redes Internet David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 12

13 Subnetting Máscara de la sub-red Para poder realizar un enrutado efectivo es necesario definir la máscara de la sub-red. Para el ejemplo anterior: net id host id sub-net id La máscara es: David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 13

14 Cuando se utiliza una máscara de subred de tamaño fijo, todas las subredes deben tener el mismo tamaño. Esto supone un gran desperdicio de direcciones cuando se necesitan bloques pequeños, p.ej. enlaces serie (que sólo necesitan dos direcciones) Subnetting Variable Length Subnet Mask (VLSM) VLSM permite aplicar subnetting de forma anidada. VLSM requiere soporte de los protocolos de enrutamiento dinámico. RIPv1 y GRP mientras que RIPv2, OSPF y EIGRP sí lo soportan David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 14

15 Variable Length Subnet Mask (VLSM) (Ejemplo 1) Supongamos que hay que dividir la red de clase C en tres subredes de 120, 60 y 60 hosts. Subred 0: Dirección: /25 Permite 126 hosts Subred 1: Dirección: /26 Permite 62 hosts Subred 2: Dirección: /26 Permite 62 hosts /24: / / / /26 David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 15

16 / /24 Variable Length Subnet Mask (VLSM) (Ejemplo 2) Subdividimos la subred /24 para conseguir 8 subredes de distintos tamaños: / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /24 David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 16

17 Supernetting RFC 1338 Problema: Nadie quiere las redes de clase C porque son demasiado pequeñas. Solución: Se agregan para formar super-redes más grandes. Se utiliza parte del prefijo (net id) para direccionar hosts net id host id Requisitos: El número de bloques agregados debe ser potencia de 2. Los bloques deben tener direccionamiento contiguo. El tercer byte de la primera dirección debe ser divisible por el nº de bloques. David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 17

18 Supernetting :: Máscara de la super-red En este caso también es obligatorio disponer de la máscara para saber a que rango de bloques afecta la super-red Máscara de super-red Supernetting - 3 bits Máscara por defecto para una red clase C Máscara de sub-red Subnetting David Villa <David.Villa@uclm.es> :: bits

19 Direccionamiento sin clases (classless addressing) El direccionamiento con clases (classfull) es poco flexible. Classless permite definir bloques de direcciones de cualquier tamaño (que sea potencia de 2). La primera dirección debe ser divisible por el número de direcciones en el bloque. La primera dirección y la máscara definen cada bloque. Una organización puede hacer subnetting dentro de su bloque. Sin embargo no tiene sentido aplicar supernetting con classless addressing. El direccionamiento sin clases plantea problemas de rutado, que soluciona el CIDR. David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 19

20 Classless Inter-Domain Routing (CIDR) RFCs 1518 a 1520 CIDR se basa en la definición de prefijos de cualquier tamaño que se van asignando de forma arbórea, por distintas entidades. La entidad asignadora de primer nivel es IANA. en el segundo nivel hay 5 RIR (Regional Internet Registry) que a su vez reparten el espacio de direccionamiento entre otras entidades menores. CIDR utiliza VLSM para definir subredes de forma arbitraria. Las subredes se pueden agregar con las reglas habituales para formar super-redes. Con CIDR, los enrutadores deben cambiar la forma en la que manejan sus tablas de rutas, puesto que las direcciones destino de los paquetes no son auto-contenidas, como sí ocurría en classfull. David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 20

21 CIDR :: Resumen de rutas El resumen (o agregación) de rutas permite a los encaminadores CIDR simplificar sus tablas de rutas. target mask next hop iface S /24 S1: /30 E0 E /24 S1: /30 target mask next hop iface E E E E / /24 David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 21 E3 E2

22 Referencias Se recomienda repasar y profundizar el contenido de este tema utilizando (al menos) la siguiente bibliografía básica: B.F. Transmisión de datos y redes de comunicaciones, cuarta edición Sección 19.1 A.S. Redes de computadores. Pearson Educación, Cuarta edición, Pág Behrouz A. Forouzan. TCP/IP Protocol Suite. McGraw-Hill, Capítulo 5 y Sección 6.6 CISCO Systems. Inc. Guía del primer año. CCNA 3 y 4. Cisco Press, Capítulo 2 RFCs citadas a lo largo del tema. David Villa <David.Villa@uclm.es> :: 22

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