DIRECCIONAMIENTO IP

Ing. Jorge Luis Pariasca León

Carrera Profesional de Computación e Informática

Unidad Didáctica: Diseño de Redes de Comunicación

Instituto Superior Tecnológico Público

INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO

Semana 11

“Víctor Raúl Haya de la Torre”

“VÍCTOR RAÚL HAYA DE LA TORRE”

DESCRIPCIÓN DE LA RED EMPRESARIALA medida que las empresas crecen y evolucionan, lo mismo sucede con sus necesidades de red.

LAN Y WAN EMPRESARIALESLas redes empresariales incluyen tecnologías tradicionales de LAN y WAN. En una red empresarial típica, varias redes locales de un mismo campus se interconectan para formar una LAN. Estas LAN locales se interconectan con otros sitios que están geográficamente más dispersos para formar una WAN.

Las LAN son privadas y se encuentran bajo el control de una sola persona u organización. La organización instala, administra y mantiene el cableado y los dispositivos que son los pilares funcionales de la LAN.

Algunas WAN son privadas. Sin embargo, como el desarrollo y el mantenimiento de una WAN privada son costosos, sólo las organizaciones muy grandes pueden afrontar el costo de mantener una WAN privada. La mayoría de las empresas adquiere conexiones WAN a través de un proveedor de servicios o ISP. El ISP es responsable de mantener las conexiones de red back-end y los servicios de red entre las LAN.

LAN Y WAN EMPRESARIALES

DIRECCIONAMIENTO DE RED JERARQUICO

Las redes empresariales son grandes y tienen la ventaja de una estructura de direccionamiento y un diseño de red jerárquico. Una estructura de direccionamiento jerárquico agrupa redes de manera lógica en subredes más pequeñas.

Un esquema de direcciones jerárquico eficaz consta de una dirección de red con clase en la capa núcleo que se subdivide en subredes cada vez más pequeñas en las capas de acceso y distribución.

Es posible tener una red jerárquica sin direccionamiento jerárquico. Aunque la red aún funciona, la eficacia del diseño de la red disminuye.

DIRECCIONAMIENTO DE RED JERARQUICO

DIRECCIONAMIENTO DE RED NO JERARQUICO

UTILIZAR SUBREDES PARA ESTRUCTURAR LA RED

DIRECCIÓN IPUna dirección IP es simplemente una serie de 32 bits binarios (unos y ceros). Para una persona sería muy difícil leer una dirección IP binaria. Por este motivo, los 32 bits están agrupados en cuatro bytes de 8 bits llamados octetos. Una dirección IP en este formato no es fácil de leer, escribir o recordar. Para hacer que las direcciones IP sean más fáciles de entender, cada octeto se presenta como su valor decimal, separado por un punto decimal. Cuando un host está configurado con una dirección IP, ésta se introduce como un número decimal punteado, por ejemplo, 192.168.1.5. Imagine que tuviera que introducir el equivalente binario de 32 bits de 11000000101010000000000100000101. Si se confundiera en sólo un dígito, la dirección sería diferente y el host no podría comunicarse con la red. La dirección IP de 32 bits está definida con IP versión 4 (IPv4) y actualmente es la forma más común de direcciones IP. Existen más de 4000 millones de direcciones IP posibles si se utiliza un esquema de direcciones de 32 bits.

DIRECCIÓN IP

PARTES DE UNA DIRECCIÓN IP

La dirección IP lógica de 32 bits tiene una composición jerárquica y consta de dos partes. La primera parte identifica la red, y la segunda parte identifica un host en esa red. En una dirección IP, ambas partes son necesarias.

Por ejemplo: si un host tiene la dirección IP 192.168.18.57, los primeros tres octetos (192.168.18) identifican la porción de red de la dirección, y el último octeto (57) identifica el host. Esto se conoce como direccionamiento jerárquico, debido a que la porción de red indica la red en la que cada dirección host única está ubicada. Los routers sólo necesitan saber cómo llegar a cada red, sin tener que saber la ubicación de cada host individual.

DIRECCION IP

PARTES DE UNA DIRECCIÓN IP

DIRECCIÓN IP Y MASCARA DE SUBREDCada dirección IP consta de dos partes. ¿Cómo saben los hosts qué parte pertenece a la red y cuál al host? Éste es el trabajo de la máscara de subred.

Cuando se configura un host IP, se asigna una máscara de subred junto con una dirección IP. Como sucede con la dirección IP, la máscara de subred tiene una longitud de 32 bits. La máscara de subred identifica qué parte de la dirección IP corresponde a la red y cuál al host.

La máscara de subred se compara con la dirección IP, de izquierda a derecha, bit por bit. Los 1 en la máscara de subred representan la porción de red, los 0 representan la porción de host.

DIRECCIÓN IP Y MASCARA DE SUBREDLas máscaras de subred que vemos más frecuentemente en las redes domésticas y de empresas pequeñas son: 255.0.0.0 (8 bits), 255.255.0.0 (16 bits) y 255.255.255.0 (24 bits). Una máscara de subred como 255.255.255.0 (decimal) o 11111111.11111111.1111111.00000000 (binaria) utiliza 24 bits para identificar el número de red, lo que deja 8 bits para identificar los hosts en esa red. Para calcular la cantidad de hosts que esa red puede albergar, eleve el número 2 a la potencia del número de bits de host (2 ^ 8 = 256). A este número debemos restarle 2 (256 - 2). El motivo por el que restamos 2 es porque todos los 1 dentro de la porción de host de la dirección IP conforman una dirección de broadcast para esa red y no pueden ser asignados a un host específico. Todos los 0 dentro de la porción de host indican la identificación de la red y, nuevamente, no pueden ser asignados a un host específico.

DIRECCIÓN IP Y MASCARA DE SUBRED

CLASES DE DIRECCIONES IP Y MASCARAS POR DEFECTO

MÁSCARA DE SUBREDPara usar la división en subredes y crear un diseño jerárquico, es fundamental tener una comprensión clara de la estructura de la máscara de subred.

La máscara de subred indica si los hosts se encuentran en la misma red. La máscara de subred es un valor de 32 bits que distingue entre los bits de red y los bits de host. Consiste en una cadena de 1 seguida de una cadena de 0. Los bits 1 representan la porción de red y los bits 0 representan la porción de host.

Las direcciones Clase A usan una máscara de subred predeterminada de 255.0.0.0 o una notación de barra de /8Las direcciones Clase B usan una máscara predeterminada de 255.255.0.0 o /16Las direcciones Clase C usan una máscara predeterminada de 255.255.255.0 o /24

La /x hace referencia a la cantidad de bits en la máscara de subred que forman la porción de red de la dirección.

DIRECCIONES DE UNICAST, BROADCAST Y MULTICASTAdemás de las clases de direcciones, las direcciones IP también se categorizan en unicast, broadcast o multicast. Los hosts pueden utilizar las direcciones IP para comunicaciones de uno a uno (unicast), de uno a varios (multicast) o de uno a todos (broadcast).

UnicastLa dirección unicast es el tipo más común en una red IP. Un paquete con una dirección de destino unicast está dirigido a un host específico. Un ejemplo es un host con la dirección IP 192.168.1.5 (origen) que solicita una página Web a un servidor con la dirección IP 192.168.1.200 (destino).

DIRECCIONES DE UNICAST, BROADCAST Y MULTICASTBroadcastPara broadcast, el paquete contiene una dirección IP de destino con todos unos (1) en la porción de host. Esto significa que todos los hosts de esa red local (dominio de broadcast) recibirán y verán el paquete. Muchos protocolos de red, como DHCP utilizan broadcasts.

• Una red Clase C con la dirección 192.168.1.0 con una máscara de subred por defecto de 255.255.255.0 tiene la dirección de broadcast 192.168.1.255.

• Una red Clase B con la dirección 172.16.0.0 y la máscara por defecto 255.255.0.0, tiene la dirección de broadcast 172.16.255.255.

• Una red Clase A con la dirección 10.0.0.0 y la máscara por defecto 255.0.0.0 tiene la dirección de broadcast 10.255.255.255.

DIRECCIONES DE UNICAST, BROADCAST Y MULTICASTMulticastLas direcciones multicast permiten a un dispositivo de origen enviar un paquete a un grupo de dispositivos.

A los dispositivos que participan de un grupo multicast se les asigna una dirección IP de grupo multicast. El rango de direcciones multicast va de 224.0.0.0 a 239.255.255.255. Debido a que las direcciones multicast representan un grupo de direcciones (a menudo denominado grupo de hosts), sólo pueden ser utilizadas como destino de un paquete. El origen siempre será una dirección unicast.

CALCULO DE SUBREDES

Cuando un host debe comunicarse con otro, la dirección IP y la máscara de subred del host de origen se compara con la dirección IP y la máscara de subred de destino. Esto se hace para determinar si las dos direcciones están en la misma red local.

La máscara de subred es un valor de 32 bits que se usa para distinguir entre los bits de red y los bits de host de la dirección IP. La máscara de subred consta de una cadena de 1 seguida por una cadena de 0. Los 1 indican la cantidad de bits de red y los 0 indican la cantidad de bits de host dentro de la dirección IP. Se comparan los bits de red entre el origen y el destino. Si las redes que se obtienen son iguales, es posible enviar el paquete de manera local. Si no coinciden, el paquete se envía a la puerta de enlace predeterminada (router).

CÁLCULO DE SUBREDES

CÁLCULO DE SUBREDESSi bien es bastante sencillo ver la porción de host y red de una dirección IP cuando la máscara de subred finaliza en el borde de red, el proceso de determinar los bits de red es el mismo aún cuando la porción de red no ocupe todo el octeto. Por ejemplo, H1 tiene una dirección IP de 192.168.13.21 con una máscara de subred de 255.255.255.248 o /29. Esto significa que de un total de 32 bits, 29 forman la porción de red. Los bits de red ocupan todos los tres primeros octetos y se extienden hacia el cuarto octeto. En esta instancia, el valor de ID de la red es 192.168.13.16.

Si H1, con la dirección IP de 192.168.13.21/29 debía comunicarse con otro host, H2, con la dirección de 192.168.13.25/29, debe compararse la porción de red de los dos hosts para determinar si se encuentran en la misma red local. En este caso, H1 tiene un valor de red de 192.168.13.16, mientras que H2 tiene un valor de red de 192.168.13.24. H1 y H2 no están en la misma red y es necesario usar un router para que se comuniquen.

CÁLCULO DE SUBREDES

CÁLCULO DE SUBREDES

CÁLCULO DE SUBREDES

PROCESO BÁSICO DE CREACIÓN DE SUBREDES

Mediante el uso de un esquema de direccionamiento jerárquico, es posible determinar mucha información con sólo observar una dirección IP y una máscara de subred de notación de barra (/x). Por ejemplo, una dirección IP de 192.168.1.75 /26 muestra la siguiente información:• Máscara de subred decimal El /26 se traduce a una máscara de subred de 255.255.255.192.

• Número de subredes creadasImaginemos que comenzamos con la máscara de subred predeterminada de /24, pedimos prestados 2 bits de host adicionales para la red. Esto crea 4 subredes (2^2 = 4).

• Cantidad de hosts utilizables por subred:Seis bits se dejan del lado del host y se crean 62 hosts por subred (2^6 = 64 - 2 = 62).

PROCESO BÁSICO DE CREACIÓN DE SUBREDES• Dirección de redPor medio del uso de la máscara de subred para determinar la ubicación de los bits de red, se proporciona el valor de la dirección de red. En este ejemplo, el valor es 192.168.1.64.

• La primera dirección host utilizableUn host no puede tener todos 0 dentro de los bits de host, porque eso representa la dirección de red de la subred. Por lo tanto, la primera dirección host utilizable dentro de la subred .64 es .65

• Dirección de broadcastUn host no puede tener todos 1 dentro de los bits de host, porque eso representa la dirección de broadcast de la subred. En este caso, la dirección de broadcast es .127. La dirección de red de la siguiente subred comienza con 128.

PROCESO BÁSICO DE CREACIÓN DE SUBREDES

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE N° 111. Dada la red Clase B 132.18.0.0 /16, se nos pide que

mediante subneteo, obtengamos 50 redes con 1000 host cada una.

2. Dada la dirección IP 192.168.1. 48/ 22, mostrar lo siguiente:• Mascara de subred en notación decimal.• Cantidad de sub redes.• Cantidad de Host por subred.• Sub red a la que pertenece el host.• Rango de Direcciones de cada subred.

1. Dada la red Clase A 10.0.0.0/8, se nos pide que mediante subneteo obtengamos 7 subredes.

2. Dada la red clase C 192.168.1.0/24, se nos pide obtener 4 subredes con 50 hosts como minino por cada red.

3. Compara si las direcciones: 10.128.14.14/28 y 10.128.14.19/28 se encuentran en la misma subred.