Direcciones IP y subredes

Transcripción

1 Direcciones IP y subredes Aunque IP significa Protocolo de Internet, es un protocolo de comunicaciones utilizado desde la más pequeña red privada a Internet global. Una dirección IP es un identificador único asignado a un único dispositivo en una red IP. La dirección IP se compone de un número de 32-bits que oscila entre 0 y Esto significa que, teóricamente, Internet puede contener aproximadamente 4,3 mil millones de objetos únicos. Pero para hacer ese gran bloque de direcciones más fácil de manejar, fue dividido en cuatro números de 8-bits, u "octetos", separados por un punto. En lugar de 32 binario base-2 dígitos, lo que sería demasiado largo para leer, es convertido a base de cuatro dígitos-256. Octetos que se componen de números que van de 0 a 255. Las cifras a continuación muestran cómo son las direcciones IP y su incremento Incremento de 252 hosts Incremento de 252 hosts incremento de millones de hosts La palabra subred es la abreviatura de sub red- Una red más pequeña dentro de una más grande. La más pequeña subred que no tiene subdivisiones más dentro de ella se considera un solo "dominio de difusión", que se correlaciona directamente a una sola LAN (red de área local) Serie de sesiones en un Enrutador de Ethernet. El dominio de difusión cumple una función importante porque es aquí donde los dispositivos de una red se comunican directamente entre sí en direcciones MAC, que no se enrutan a través de múltiples subredes, y mucho menos la totalidad de Internet. Comunicaciones de direcciones MAC se limitan a una red más pequeña porque se basan en la difusión ARP para encontrar su camino, y la difusión sólo puede crecer hasta antes de que la cantidad de tráfico de difusión haga que caiga toda la red con el ruido de difusión pura. Por esta razón, la mayoría de la subredes el mínimo común es de 8 bits, o precisamente un único octeto, aunque puede ser más pequeño o más grande.

2 Las subredes tienen un principio y un final, y el número por el que empieza siempre es par y el número final es siempre impar. El número que comienza es el "ID de red" ej.: y el número final es el "Broadcast ID."ej.: No está permitido utilizar estos números porque los dos tienen un significado especial con fines especiales. El ID de red es la denominación oficial de una subred particular, y el número final es la dirección de difusión que cada dispositivo en una subred escucha. Cada vez que desee hacer referencia a una subred, es el punto a su ID de red y su máscara de subred, que define su tamaño. Cada vez que desee enviar datos a cada uno en la sub-red (como un multicast), se lo enviará a la identificación de difusión. Más adelante en este artículo, veremos una manera fácil matemática y gráfica para determinar la Red y los identificadores de difusión. La Regla, subred gráfica. Por suerte existe el método gráfico de subredes que se muestra en la ilustración Figura A. En este ejemplo, estamos viendo un rango de direcciones IP desde hasta Ten en cuenta que el final de En sí mismo es en realidad el comienzo de la subred siguiente. Este rango de la red termina en la derecha antes del número, que es

3 Figura A

4 Ten en cuenta que por cada aumento de bit, el tamaño de la subred se duplica en longitud, junto con el número de los hosts. La marca más pequeña regla representa 8 bits, que contiene una subred con 256 hosts - pero ya que usted no puede utilizar las direcciones IP de inicio y final, en realidad hay sólo 254 hosts utilizables en la red. La forma más sencilla para calcular la cantidad de hosts utilizables que están en una subred es elevar 2 a la potencia del tamaño de bit menos 2. Sube a 9 bits, y estamos hasta 510 hosts utilizables, ya que 2 a la 9 ª es de 512, y no contar el comienzo y el final o sea restarle 2. Sigue todo el camino hasta 13 bits, y estamos hasta hosts que pueden emplearse para toda la regla que se muestra arriba. Aprender a cortar correctamente subredes Las subredes pueden subdividirse en otras subredes y aún incluso las más pequeñas. Lo más importante que hay que saber acerca de cortar una red es que no se puede tomar arbitrariamente el principio y el final. El recorte debe ser limpio a lo largo de las divisiones binarias. La mejor manera de aprender es mirar la regla de subred y ver cuando hay una subred válida. En la Figura B, las subredes verdes son válidas las subredes rojas no lo son. Figura B La regla se construyó igual que cualquier otra regla, en la que se marca por la mitad y luego se vuelve a dividir. Luego, se dividen las secciones restantes y con disminución de los marcadores cada vez que comenzamos una nueva ronda de división. En el ejemplo anterior, hubo cinco rondas de divisiones. Si se fijan bien en el borde de cualquier subred válida (verde), y en los bloques de subred, se darán cuenta de que ninguno de los marcadores que figuran dentro de la subred es más alto que el borde de los marcadores.

5 Hay una razón matemática para esto, que nos ilustran más adelante, pero viéndolo gráficamente es más fácil de entender. El papel de la máscara de subred La máscara de subred desempeña un papel crucial en la definición del tamaño de una subred. Echa un vistazo a la Figura C. Observa el patrón y presta especial atención a los números en rojo. Cada vez que estés tratando con subredes, será muy útil recordar números especiales, que volverás a ver cuando se trata de máscaras de subred. Son 255, 254, 252, 248, 240, 224, 192, Y 128. Podrás ver estos números una y otra vez en las redes IP, y la memorización de ellos harán tu vida mucho más fácil. Figura C

6 Verás las dos primeras clases, con una longitud de inicio bit 0 a 16, con más frecuencia. Es común que en los DSL y T1 haya bloqueos de IP para estar en el rango 0 - a 8-bits. Las redes privadas suelen trabajar en el rango 8 - a 24-bit. Mira cómo la máscara binaria tiene todos los ceros de crecimiento de derecha a izquierda. La máscara de subred en formato binario siempre tiene todas las de la izquierda a uno y todos los ceros a la derecha. El número de ceros es idéntico a la longitud de subred. Esto me indica que sólo la parte de la derecha en la subred expresada en binario es relevante, ya que todos los octetos de la derecha consisten de ceros y todos los octetos de la izquierda consisten de unos. Así que si nos fijamos en la máscara de subred cuando la longitud de la subred es de 11 bits, la máscara de subred completa en binario es Tiene 11 ceros. Como se puede ver en la máscara en binario, Las transiciones en la máscara de subred 1 a 0 ocurren en el tercer octeto. Esta máscara de subred en binario si se traduce directamente a la base-256 forma la máscara Que es la que tiene una Subred de longitud de 11 bits, es para 2048 hosts Y corresponde a una Máscara de una longitud de 21 bits. La "máscara" en la máscara de subred La máscara de subred no sólo determina el tamaño de una subred, sino que también puede ayudarte a determinar dónde están los puntos finales de la subred si te dan cualquier dirección IP dentro de esa subred. Esta es sin duda la razón de que se llame una "máscara" de subred, es que, literalmente, las máscaras de los bits de host dejan al descubierto, el ID, la dirección IP de red en que se inicia la subred. Una vez conocido el principio de la subred y lo grande que es, se puede determinar el final de la subred, que es la IP de difusión. Para calcular el ID de red, basta con tomar cualquier dirección IP dentro de esa subred y ejecutar el operador AND en la máscara de subred. Vamos a ver, tenemos una dirección IP de y una máscara de subred de Ten en cuenta que esto puede ser, ya que a menudo se escribe en forma abreviada como /21 porque la longitud de la subred es de 21.

7 Figura D y Figura E muestran las versiones decimal y binario de la operación AND. Figura D Decimal matemáticas Figura E matemáticas binarias La versión binaria muestra cómo el Sistema Operativo va actuar con una máscara en la dirección IP de la parte superior. Dentro de la caja de enmascaramiento, el S.O. Convertirá todos los números en la parte superior en ceros, no importa cuál sea ese el número. Cuando se toma la resultante en binario del identificador de red y se convierte en decimales, se obtiene como el identificador de red. Existe un sencillo truco para eludir la necesidad de conversiones de binario cuando se hacen las operaciones usando la Calculadora de Windows, ya que el operador AND trabaja directamente sobre los números decimales. Simplemente ingresamos 237, actuamos con el operador AND, y luego 248 y [Enter] para obtener al instante 232, como se muestra en Figura F.

8 Figura F Puesto que hay 11 ceros en la máscara de subred, la subred es de 11 bits de longitud. Esto significa que hay 2 ^ 11, o 2048, los hosts máximos en la subred IP y la última en esta subred es Se podría calcular de forma rápida al ver que hay tres ceros en el tercer octeto, que significa el tercer octeto de la dirección IP puede tener una variación de 2 ^ 3 u 8. Por lo tanto la subred siguiente comienza en , que es Si reducimos que para el 1, tenemos , que es donde termina esta subred. Para ayudarte a visualizar esto, la Figura G esto se ve en la regla de subred.

9 Figura G Clases de IP de forma sencilla Para una clasificación arbitraria de subredes IP, los creadores de Internet optaron por dividir Internet en múltiples clases. Ten en cuenta que esto no es importante cuando de cálculos de subred se trate; esto es sólo cómo Internet está "trazado". Internet se presenta como de clase A, B, C, D y E. de clase A consume la primera mitad de la totalidad de Internet, Clase B utiliza la mitad de la mitad restante de la clase, C se utiliza la otra mitad una vez más, la clase D (Multidifusión) consume la mitad restante de nuevo, y todo lo que queda es reservado para la Clase E. Esta sencilla tabla que se muestra en la Figura H. Esto es él porque en realidad no necesitas memorizar nada, acabas de aprender la técnica para la construcción de la regla de utilización de la mitad de lo que está disponible. Figura H

10 Recuerda que todas las subredes comienzan con números pares y todos los finales de subred son impares. Conviene observar que / 8 ( a ) no se usa, se usa en su lugar / 8 ( a ) que esta está reservado para las direcciones de bucle invertido. Todas las direcciones de clase A tienen su primer octeto entre 1 a 126 por que 0 y 127 están reservados. Subredes de Clase A son los 24 bits de largo, lo que significa la máscara de subred es de sólo 8 bits de longitud. Por ejemplo, tenemos toda la / 8 subred propiedad de GE, GE tuvo la suerte de llegar temprano para la asignación de direcciones 16,8 millones. El ejército de EEUU, posee / 8. Level 3 Communications es propietaria / 8. IBM posee / 8. AT & T posee / 8. Xerox es propietaria / 8. HP posee / 8 y / 8. Apple posee / 8. Todas las direcciones de clase B tienen su primer octeto entre 128 y 191. Subredes Clase B son los 16 bits de largo, lo que significa las máscaras de subred de 16 bits de longitud. Por ejemplo, BBN Comunicaciones posee /16, que es para La Universidad Carnegie Mellon tiene /16. Todas las direcciones de Clase C tienen su primer octeto entre 192 y 223. Subredes de Clase C son los 8 bits de largo, así que la máscara de subred es de sólo 24 bits de longitud. Ten en cuenta que ARIN (La organización que asigna las direcciones de Internet) va a vender bloques de cuatro de clase C se refiere únicamente a las empresas individuales y hay que justificar por qué necesita realmente direcciones IP públicas. Si es necesario ejecutar BGP para que pueda utilizar múltiples ISP para la redundancia, tiene que tener su propio bloque de direcciones IP. También ten en cuenta que estos no son los viejos tiempos, donde los bloques de 16,8 millones de direcciones de clase A se repartieron por básicamente nada. Ahora se tiene que pagar una cuota anual para un bloque de direcciones con una máscara de subred / 22 o

11 Pública o privada, direcciones IP Además de las direcciones IP reservadas ( / 8 y / 8) se mencionó anteriormente, existen otras direcciones no se utilizan en el Internet público. Estas subredes privadas constarán de direcciones IP privadas y por lo general detrás de un firewall o un router que realiza NAT (traducción de direcciones de red). NAT es necesario porque las direcciones IP privadas son no enrutables en el Internet público, por lo que deben traducirse en direcciones IP públicas antes de que toquen Internet. IP s privadas no se enrutan porque en realidad nadie es su propietario. Y puesto que cualquier persona puede usarlos, no hay lugar adecuado para señalar una dirección IP privada en Internet. Direcciones IP privadas se utilizan en la mayoría de entornos LAN / WAN, a menos que se tenga la suerte de poseer una de clase A o por lo menos un bloque de direcciones de clase B, en cuyo caso es posible que tengas suficientes direcciones IP para asignar direcciones IP internas y externas. Los siguientes bloques de direcciones IP se asignan para redes privadas: / 8 ( a ) /12 ( a ) /16 ( a ) /16 ( a ) * * Ten en cuenta que /16 es un bloque de direcciones IP privadas que se utilizan para la asignación al azar en un mismo período de descubrimiento/asignación en DHCP si los servidores no están disponibles / 8 se utiliza normalmente para redes más grandes, ya que hay aproximadamente 16.8 millones de direcciones IP disponibles dentro de ese bloque. Se dividen en un montón de grupos más pequeños de subredes para cada localización geográfica, que luego se subdivide en subredes aún de menor tamaño. Las empresas más pequeñas suelen utilizar el rango /12, dividido en pequeñas subredes, aunque no hay razón por la que no se pueda utilizar / 8 si se quiere. En las redes domésticas que normalmente utilizan una subred/24 o también dentro de la subred /16. El uso de direcciones IP privadas y NAT ha prolongado la vida de IPv4 en el futuro previsible, ya que permite de una única dirección IP pública que representan a miles de direcciones IP privadas.

12 Al ritmo actual en que las direcciones IPv4 se entregan, tenemos suficiente direcciones IPv4 para aproximadamente 17 años. ARIN es mucho más tacaño a la hora de repartirlas, y pequeños bloques de direcciones IP son relativamente caros en comparación con los viejos tiempos, cuando para empresas como Apple fue entregado simplemente un bloque de 16,8 millones de direcciones. La próxima versión de direcciones IP, llamado IPv6, Es de 128 bits de longitud - y hay más de 79 mil billones de billones de veces más direcciones IP que IPv4. Incluso si asignáramos IP s a 4300 millones de personas en el planeta con un IP cada uno, a pesar de ello quedarían más de 18 millones de trillones de direcciones IPv6 Libres!