6. VLSM Y CIDR

6.1 Direccionamiento IP Classful y Classless

6.1.1 Direccionamiento Classful

Cuando la ARPANET fue creado en 1969, nadie preveía que el Internet se utilizaría fuera de los humildes inicios de este proyecto de investigación. En 1989, ARPANET se transformó en lo que ahora llamamos Internet. En el próximo decenio, el número de servidores en Internet creció exponencialmente, de 159.000 en octubre de 1989, a más de 72 millones de personas a fines del milenio. A partir de enero de 2007, había más de 433 millones de servidores en Internet.

Las direcciones IPv4 fueron inicialmente asignados sobre la base de la clase. En la especificación original de IPv4 (RFC 791) publicada en 1981, los autores establecieron las clases para ofrecer tres tamaños de redes diferentes para grandes, medianas y pequeñas organizaciones. Como resultado de ello, la clases A, B y C, se definieron con un formato específico de los bits de alto orden.

Clase Bits de Alto Orden

Comienzo

Final

Clase A 0 0.0.0.0 127.255.255.255

Clase B 10 128.0.0.0

191.255.255.255

Clase C 110 192.0.0.0

223.255.255.255

Multicast 1110 224.0.0.0

239.255.255.255

Experimental

1111 240.0.0.0

255.255.255.255

Las direcciones Multicast se utilizan para identificar un grupo de máquinas que forman parte de un grupo de multidifusión. Esto ayuda a reducir la cantidad de procesamiento de paquetes que se hace de los host, en particular en los medios de broadcast. En este curso, verá que los protocolos de enrutamiento RIPv2, EIGRP, OSPF y hacen uso de direcciones multicast designadas.

Estructura del Direccionamiento de IPv4 ClassFul

Mascara de Subred Basada en Clases

Clases

1er. Octeto

2do. Octeto

3er. Octeto

4to. Octeto

Mascara de Subred

A Red Host Host Host 255.0.0.0 o /8B Red Red Host Host 255.255.0.0 o /16C Red Red Red Host 255.255.255.0 o

/24

Numero de Redes y Host para Cada Clase

Clases

Rango del 1er. Octeto

No. de Posibles Redes

No. de Posibles Host

A 0 a 127 128 (2 reservadas) 16777214B 128 a 191 16248 65534C 192 a 223 2097152 254

Ejemplo de Actualizaciones de Enrutamiento para Classful

El Uso de las direcciones IP Classful significa que la máscara de subred de una dirección de red puede ser determinada por el valor del primer octeto, o más exactamente, los tres primeros bits de la dirección. Los protocolos de enrutamiento, como RIPv1 no incluyen la máscara de subred en la actualización de enrutamiento. Esto se debe a que el router que recibe la actualización de enrutamiento puede determinar la máscara de subred simplemente examinando el valor del primer byte en la dirección de red, o mediante la aplicación de la máscara de su interfaz de ingreso para la subred de las rutas. La máscara de subred está directamente relacionada con la dirección de red.

En el ejemplo, la R1 sabe que la subred 172.16.1.0 pertenece a la misma red principal classful como la interfaz saliente. Por lo tanto, envía una actualización RIP a R2 que contiene la subred 172.16.1.0. Cuando R2 recibe la actualización, se aplicará la máscara de subred de la interfaz de recepción (/ 24) a la actualización y 172.16.1.0 se añade a la tabla de enrutamiento.

Cuando se envían actualizaciones de R3, R2 se sumarizan las subredes 172.16.1.0/24, 172.16.2.0/24, y 172.16.3.0/24 en una red principal classful 172.16.0.0. porque R3 no tiene ninguna subred que pertenezca a 172.16.0.0, por esta razón aplicara la máscara classful para una red de clase B, es decir /16.

6.1.3 Direcciones IP Classless

En 1992, los miembros de la IETF (Internet Engineering Task Force) tiene serias preocupaciones sobre el crecimiento exponencial de Internet y la escalabilidad limitada de tablas de enrutamiento de Internet.

En 1993, se presentó el IETF Classless Inter-Domain Routing, o CIDR (RFC 1517). CIDR permite: Un uso más eficiente del espacio de direcciones IPv4 Agregación de prefijo, que redujo el tamaño de las tablas de enrutamiento

Para routers compatibles CIDR, la dirección de clase no tiene sentido. La porción de red es determinada por la máscara de subred, también conocida como el prefijo de la red, o la longitud de prefijo (/8, /19, etc.) La dirección de red ya no está determinada por la dirección de la clase.

Los ISPs pueden ahora de manera más eficiente asignar espacios de direcciones utilizando cualquier prefijo de longitud, comenzando con /8 y superior (/8, /9, /10, etc.)

CIDR y Sumarización de Rutas

CIDR utiliza Máscaras de Subred de Longitud Variable (VLSM) para asignar direcciones IP a subredes en función de las distintas necesidades y no por la clase.

En la figura, ISP1 tiene cuatro clientes, cada uno con una cantidad de espacio de direcciones IP variables. Sin embargo, todos los clientes de este espacio de direcciones se pueden sumarizar en una sola dirección a ISP2. La sumarización 192.168.0.0/20 incluye todas las redes pertenecientes a los clientes A, B, C, y D. Este tipo de ruta que se conoce como una supernet. Una red supernet sumariza múltiples direcciones con una máscara menor de la máscara classful.

La propagación de las rutas VLSM y supernet requieren de un protocolo de enrutamiento classless, debido a que la máscara de subred ya no puede ser determinada por el valor del primer octeto. La máscara de subred ahora debe ser incluida con la dirección de red. Los protocolos de enrutamiento classless incluyen la máscara de subred con la dirección de red en la actualización de la ruta.

6.1.4 Protocolos de Enrutamiento Classless

Los protocolos de enrutamiento classles son RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS y BGP. Estos protocolos de enrutamiento incluyen la máscara de subred con la dirección de red en sus actualizaciones de enrutamiento. Los protocolos de enrutamiento Classless son necesarios cuando la máscara no se puede asumir o determinado por el valor del primer octeto.

Por ejemplo, las redes 172.16.0.0/16, 172.17.0.0/16, 172.18.0.0/16 y 172.19.0.0/16 pueden sumarizarse en la 172.16.0.0/14.

Si R2 envía la sumarizacion 172.16.0.0 ruta sin la máscara /14, R3 sólo sabe aplicar la máscara por defecto de classful /16. En un protocolo de enrutamiento classful, R3 no tiene conocimiento de las redes 172.17.0.0/16, 172.18.0.0/16 y 172.19.0.0/16.

Los protocolos de enrutamiento Classful no pueden enviar rutas supernets debido a que la recepción de router aplicará la dirección de la red classful en la ruta de actualización por defecto.

Con un protocolo de enrutamiento classless, R2 se anuncia a lo largo de la red 172.16.0.0 con la máscara /14

a R3. R3, podrá instalar la ruta supernet 172.16.0.0/14 en su tabla de enrutamiento y darle accesibilidad a las redes 172.16.0.0/16, 172.17.0.0/16, 172.18.0.0/16 y 172.19.0.0/16.

6.2 VLSM

6.2.1 VLSM en Acción

La figura se muestra la red 10.0.0.0/8 que se ha subneteado utilizando la máscara de subred /16, que hace 256 subredes.

10.0.0.0/16 10.1.0.0/16 10.2.0.0/16 . . . 10.255.0.0/16

Cualquiera de estas subredes /16 puede subnetearse más. Por ejemplo, en la figura, la subred 10.1.0.0/16 es subneteada de nuevo utilizando la máscara /24, dando como resultado las siguientes subredes adicionales.

10.1.1.0/24 10.1.2.0/24 10.1.3.0/24 . . . 10.1.255.0/24

La subred 10.2.0.0/16 es también subneteada de nuevo con una máscara /24. La subred 10.3.0.0/16 es subneteada de nuevo con la /28, y la subred 10.4.0.0/16 es subneteada de nuevo con la máscara /20.

Con VLSM y el enrutamiento sin clases, usted tiene más flexibilidad para crear las direcciones de red adicionales y el uso de una máscara que se ajusta a sus necesidades.

6.3 CIDR

6.3.1 Rumarización de Rutas

Las ruta de sumarización también conocidas como ruta de agregación, es el proceso de hacer el anuncio de un conjunto de direcciones contiguas en una sola dirección. Recuerde que CIDR es una forma de sumarización de rutas y es sinónimo de la expresión superneting.

CIDR ignora la limitación de los límites de las direcciones classful, y permite sumarizar con máscaras. Este tipo de sumarización ayuda a reducir el número de entradas en las actualizaciones de enrutamiento y reduce el número de entradas en las tablas de enrutamiento locales. También ayuda a reducir la utilización del ancho de banda para las actualizaciones de enrutamiento y de los resultados de búsquedas de rutas más rápidamente en la tabla de enrutamiento.

La figura muestra una única ruta estática con la dirección 172.16.0.0 y la máscara 255.248.0.0 sumarización de la totalidad de redes classful 172.16.0.0/16 a 172.23.0.0/16. Aunque 172.22.0.0/16 y 172.23.0.0/16 no se muestran en el gráfico, estos también se incluyen en la sumarización la de ruta. El anuncio de la máscara /13 (255.248.0.0) es menor que el valor predeterminado de la máscara /16 (255.255.0.0) classful.

Nota: Usted puede recordar que una supernet siempre es una ruta sumarizada, pero una ruta sumarizada no es siempre un supernet. Es posible que un router pueda tener una ruta de entrada y una ruta sumarizada de entrada que cubre la misma red. Supongamos que un Router X tiene una ruta específica para 172.22.0.0/16 utilizando la interfaz serial 0/0/1 y una ruta zumarizada 172.16.0.0/13 utilizando la interfaz Serial0/0/0. Los paquetes con la dirección IP de 172.22.nn coinciden con ambas rutas de entradas. Estos paquetes destinados a la 172.22.0.0 serían enviados a la interfaz Serial0/0/1 porque hay una parte más específicas de 16 bits, que con los 13 bits 172.16.0.0/13 de la ruta sumarizada.

6.3.2 Calculo de una Ruta Sumarizada

Paso 1: Colocar las Redes en Formato Binario

172.20.0.0

10101100.

000101

00.

00000000.

00000000

172.21.0.0

10101100.

00010101.

00000000.

00000000

172.22.0.0

10101100.

00010110.

00000000.

00000000

172.23.0.0

10101100.

00010111.

00000000.

00000000

11111111.

111111 = /14

Paso 2: Se realiza el contro de izquierda a derecha de los bits repetidos, para nuestro caso /14 (255.252.0.0)

Paso 3: Los bits restantes se colocan en 0 para determidar la diteccion de red

172.20.0.0 11111111.11111100.00000000.00000000