Arquitectura de Redes y Comunicaciones

Transcripción

1 DIRECCIONAMIENTO IP Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica y jerárquica a una interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red o nivel 3 del modelo de referencia OSI. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC que es un número hexadecimal fijo que es asignado a la tarjeta o dispositivo de red por el fabricante, mientras que la dirección IP se puede cambiar. La dirección IP consta de cuatro números separados por puntos y cada número es menor de 256; por ejemplo Definición de Subredes: Una subred es un rango de direcciones lógicas. Cuando una red de computadoras se vuelve muy grande, conviene dividirla en subredes, por los siguientes motivos: Reducir el tamaño de los dominios de broadcast. Hacer la red más manejable, administrativamente. Entre otros, se puede controlar el tráfico entre diferentes subredes, mediante ACLs. Existen diversas técnicas para conectar diferentes subredes entre sí, se pueden conectar: A nivel físico (capa 1 OSI) mediante repetidores o concentradores. A nivel de enlace (capa 2 OSI) mediante puentes o conmutadores. A nivel de red (capa 3 OSI) mediante routers. A nivel de transporte (capa 4 OSI). A nivel de aplicación (capa 7 OSI) mediante pasarelas. CLASES DE DIRECCIONES Para una mejor organización en el reparto de rangos las redes se han agrupado en cinco clases, de manera que según el tamaño de la red se optará por un tipo u otro. Clase A: La dirección Clase A se diseñó para admitir redes de tamaño extremadamente grande, de más de 16 millones de direcciones de host disponibles. Las direcciones IP Clase A utilizan sólo el primer octeto para indicar la dirección de la red. Los tres octetos restantes son para las direcciones host. El primer bit de la dirección Clase A siempre es 0. Con dicho primer bit, que es un 0, el menor número que se puede representar es , 0 decimal. El valor más alto que se puede representar es , 127 decimal. Estos números 0 y 127 quedan reservados y no se pueden utilizar como direcciones de red. Cualquier dirección que comience con un valor entre 1 y 126 en el primer octeto es una dirección Clase A. La red se reserva para las pruebas de loopback. Los Routers o las máquinas locales pueden utilizar esta dirección para enviar paquetes nuevamente hacia ellos mismos. Por lo tanto, no se puede asignar este número a una red. Clase B: La dirección Clase B se diseñó para cumplir las necesidades de redes de tamaño moderado a grande. Una dirección IP Clase B utiliza los primeros dos de los cuatro octetos para indicar la dirección de la red. Los dos octetos restantes especifican las direcciones del host. Los primeros dos bits del primer octeto de la dirección Clase B siempre son 10. Los seis bits restantes pueden poblarse con unos o ceros. Por lo tanto, el menor número que puede representarse en una dirección Clase B es , 128 decimal. El número más alto que puede representarse es , 191 decimal. Cualquier dirección que comience con un valor entre 128 y 191 en el primer octeto es una dirección Clase B. Ing. Marcos Huerta Sagástegui - 1 -

2 Clase C: El espacio de direccionamiento Clase C es el que se utiliza más frecuentemente en las clases de direcciones originales. Este espacio de direccionamiento tiene el propósito de admitir redes pequeñas con un máximo de 254 hosts. Una dirección Clase C comienza con el binario 110. Por lo tanto, el menor número que puede representarse es , 192 decimal. El número más alto que puede representarse es , 223 decimal. Si una dirección contiene un número entre 192 y 223 en el primer octeto, es una dirección de Clase C. Clase D: La dirección Clase D se creó para permitir multicast en una dirección IP. Una dirección multicast es una dirección exclusiva de red que dirige los paquetes con esa dirección destino hacia grupos predefinidos de direcciones IP. Por lo tanto, una sola estación puede transmitir de forma simultánea una sola corriente de datos a múltiples receptores. El espacio de direccionamiento Clase D, en forma similar a otros espacios de direccionamiento, se encuentra limitado matemáticamente. Los primeros cuatro bits de una dirección Clase D deben ser Por lo tanto, el primer rango de octeto para las direcciones Clase D es a , o 224 a 239. Una dirección IP que comienza con un valor entre 224 y 239 en el primer octeto es una dirección Clase D. Clase E: Se ha definido una dirección Clase E. Sin embargo, la Fuerza de tareas de ingeniería de Internet (IETF) ha reservado estas direcciones para su propia investigación. Por lo tanto, no se han emitido direcciones Clase E para ser utilizadas en Internet. Los primeros cuatro bits de una dirección Clase E siempre son 1s. Por lo tanto, el rango del primer octeto para las direcciones Clase E es a , o 240 a 255. Ing. Marcos Huerta Sagástegui - 2 -

3 DIRECCIONES PÚBLICAS Son visibles en todo Internet. Para conectarse a Internet es necesario tener una dirección IP pública. CLASES RANGO DE DIRECCIONES SUBREDES DIRECCIONES IP X SUBRED MASCARA A 1.xxx.xxx.xxx 126.xxx.xxx.xxx ,777, B 128.xxx.xxx.xxx xxx.xxx 16,382 65, C xxx xxx 2,097, DIRECCIONES PRIVADAS Son visibles únicamente por otros hosts de su propia red o de otras redes privadas interconectadas por routers. Se utilizan en las empresas para los puestos de trabajo. Ellos pueden salir a Internet por medio de un router (o proxy) que tenga una IP pública. Sin embargo, desde Internet no se puede acceder a ordenadores con direcciones IP privadas. Las direcciones privadas son: CLASES RANGO DE DIRECCIONES MASCARA A B C MASCARA DE RED La máscara de red es un número con el formato de una dirección IP que nos sirve para distinguir cuando una máquina determinada pertenece a una subred dada, con lo que podemos averiguar si dos máquinas están o no en la misma subred IP. Las máscaras de subred además pueden representarse con un número decimal, que la resume y éste está en función a la clase de la dirección. Utilidad e Importancia: Los host y encaminadores conectados a una subred se configuran con la máscara de la subred. Suele ser común usar una única máscara de subred en toda una red de la organización. Hay excepciones a esta práctica, y algunas organizaciones usan varios tamaños diferentes de subred. Por ejemplo, si una red tiene muchas líneas punto a punto, no sería conveniente usar los números de subred ya que sólo hay dos sistemas en cada subred punto a punto. Una organización podría decidir usar máscaras de 14 bits ( ) para sus líneas punto a punto. Abreviaturas empleadas: Normalmente las máscaras de subred se expresan en notación decimal con puntos. La máscara de Clase C se puede escribir: DIRECCIONAMIENTO BASICO Ventajas: Dividir una red en subredes significa utilizar una máscara de subred para dividir la red y convertir una gran red en segmentos más pequeños, más eficientes y administrables o subredes. Desventajas: Una desventaja de una subred es la capacidad desperdiciada cuando múltiples host intentan acceder al canal al mismo tiempo. DIVISIÓN BÁSICA DE SUBREDES CLASE C Determinar el número de subredes: Existe una fórmula que se puede aplicar para determinar el número de subredes que se desea y es la siguiente: Calculo de Subredes = 2 n 2 = Numero de Subredes n = numero de bits prestados. Ing. Marcos Huerta Sagástegui - 3 -

4 Ejemplo: Se tiene la siguiente dirección IP /24 1. Se desea obtener 13 subredes. 2. Cada subred deberá tener 12 IP validas. Calculo de las subredes: = 16 2 = 14 subredes n = 4 bits prestados. Calculo de las IP por subred: Como se prestó 4 bits para las subredes nos quedan nuevamente 4 bits que serán para los hosts, así que: = 16 2 = 14 IPs n = 4 bits prestados. Entonces los rangos y las subredes son: SUBREDES IP INICIO IP FINAL BROADCAST 0) => ) => ) => ) => ) => ) => ) => ) => ) => ) => ) => ) => ) => ) => ) => ) => Para llegar a comprender cómo funciona todo esto podríamos hacer un ejercicio práctico. EJERCICIO DE CLASE C Ejemplo 01: La empresa XYZ tiene una LAN de 500 equipos y desea dividirlos en 5 segmentos (subredes). Se le pide al Administrador de red que realice el Subneteo respectivo de las tres subredes utilizando cualquier dirección IP de Clase C que sea privada. Elabore la respectiva tabla de direccionamiento de las tres subredes. Calculo de las IP por subred: Como se prestó 4 bits para las subredes nos quedan nuevamente 4 bits que serán para los hosts, así que: = = 126 IPs n = 7 bits prestados. Subred IP Inicio IP Final Broadcast 0) ) ) ) ) ) ) ) ) Ing. Marcos Huerta Sagástegui - 4 -

5 Respuesta: La tabla de direccionamiento es de las subredes 2, 3, 4,5 y 6 la cual vemos en la siguiente: Subred IP Inicio IP Final Broadcast 0) ) ) ) ) ) La subred 1 es el identificador de red de todas las redes por lo tanto no se emplea. Ejemplo 02: Sea la dirección de una subred , con una máscara de red Comprobar cuáles de estas direcciones son validas para direcciones de equipo (hosts): 1) ) ) ) Primero deberá convertirlo a binario los números: 1) => ) => ) => ) => ) Se puede observar que se prestó 2 bits para la parte de subredes (saltos de 64 en 64) Los bits restantes son 6 bits aplicando la formula so tendrá 62 IP por cada subred. Primero aplicamos AND a la primera IP => => (Identificador de Red) => => (Identificador de Red) => (IP valida) => (Identificador de Red) => => (Identificador de Red) Respuesta: La IP válida para equipo (hosts) es: Ing. Marcos Huerta Sagástegui - 5 -

6 Ejemplo 03: Se tiene la siguiente dirección /27. Cuál es la dirección Broadcast de la tercera subred? Se puede observar que es una dirección de Clase C y que se prestó 3 bits para las subredes. Los bits restantes son 5 bits aplicando la formula so tendrá 32 IP por cada subred. Subred IP Inicio IP Final Broadcast 0) ) ) ) Respuesta: La dirección de Broadcast de la tercera subred es: Ing. Marcos Huerta Sagástegui - 6 -