Modulo i Segmentacion

UNIVERSIDAD DE LOS LAGOS UNIDAD TECNOLOGICA DE CHILOE

CASTRO

COMUNICACIÓN Y REDES DE COMPUTADORES I PRIMER MODULO

MODULO I

SEGMENTACION DE REDES

SEGMENTACIÓN DE REDES

Universidad de Los Lagos, Unidad Tecnológica de Chiloé, Castro. 2

TEMARIO

Direccionamiento IP Clases de redes Asignación de network ID y host ID Máscara de subred Ventajas y uso de subredes Implementación de mask y subredes Enrutamiento Internet

IP ADDRESS • Cada Host TCP/IP se identifica por una dirección lógica IP. • Esta dirección ubica un dispositivo dentro de un sistema al igual que una calle

dentro de una ciudad. • La dirección es global y única y tiene un formato uniforme. • La dirección IP define la identificación del host y la red. La red identifica

los sistemas que están ubicados sobre el mismo segmento físico. La identificación del host ubica workstation, server, router, etc. Dentro de un segmento.

200.10.17.0/24200.10.18.0/24

200.10.19.0/24

200.10.19.1

200.10.17.200 200.10.18.10



NETWORK ID Y HOST ID

Ejemplo: 131.101.3.24 • Cada dirección IP tiene 32 bits (4 octetos . Cada octeto contiene 8 bits). • Cada octeto está separado por puntos. • El octeto representa un número decimal en el rango de 0 – 255. • Ejemplo: Binario: 10000011.01101011.00000011.00011000 Su análogo Decimal: 131. 101. 3. 24

10000011.: 27+21+20 = 131 01101011.: 26+25+23+21+20 = 101 00000011.: 21+20 = 3 00011000.: 24+23 = 24



CLASES

Clase A: NetWork Id: 1 octeto Host Id: 3 octetos Clase B NetWork Id: 2 octetos Host Id: 2 octetos Clase C NetWork Id: 3 octetos Host Id: 1 octeto



• La comunidad Internet ha definido cinco clases de direcciones para acomodar las redes de diferentes tamaños.

• Las clases definen cuáles bits son usados para identificar la red y cuáles son usados para la identificación del hosts.

• También define el número posible de redes y de hosts por redes.

RESUMEN

Numbers of Networks

Number of Hosts per Network

Range of NetWork Ids (Firts Octel)

CLASE A 126 16.777.214 1 – 126

CLASE B 16.384 65.534 128 – 191

CLASE C 2.097.152 254 192 – 223

• El gráfico muestra el número de redes y de hosts por red y el rango de Ids en

direcciones clase A,B,C. • El esquema de direccionamiento de 32 bits presentado soporta un total de

3.720.314.628. host.

CARACTERÍSTICAS EN EL DIRECCIONAMIENTO • El NetWork ID no puede ser 127. Esta dirección está reservada para funciones de

looback. • El Network ID y host ID no pueden tener todos los bits en 1’s. Esta dirección es

interpretada como un broadcast. • El Network ID y host ID no puede tener los bits en 0’s. Esta dirección se

interpreta como “la red”. • El Host ID debe ser único para el Network ID local.



ASIGNANDO NETWORK IDS.

124.x.y.z / 8 131.107.y.z/16192.121.73.z /24

Computer

Computer

Computer

Computer

Computer

Computer

• El Network ID identifica los host TCP/IP que están localizados sobre la misma

red física. De esta forma todos los hosts que están en la misma red física deben tener el mismo NetWork ID para comunicarse entre ellos.

• NetWork 1 y 3 representan dos redes ruteadas. • NetWork 2 representa una WAN entre los routers.

ASIGNANDO HOST IDS

124.x.y.z / 8 131.107.y.z/16192.121.73.z /24

Computer

Computer

Computer

Computer

Computer

Computer

124.0.0.1

124.0.0.2

124.0.0.3

124.0.0.254

192.121.73.254

192.121.73.253

131.107.0.1

131.107.0.254

131.107.0.2

131.107.0.3



• El host ID identifica un host TCP/IP dentro de una red y debe ser único para el network ID.

• Todos los host TCP/IP, incluyendo las interfaces de los routers requieren host Ids únicos para cada una de esas interfaces.

MÁSCARA DE SUBRED • Distingue el NetWork ID del Host ID. • Usados para especificar cuando el host destino es local o remoto. • Dirección IP, que contiene UNOS en la RED y Ceros en el HOST.

ADDRESS CLASS

BITS USED FOR SUBNET MASK DECIMAL –NOTATION

CLASS A 11111111 00000000 00000000 00000000 255.0.0.0

CLASS B 11111111 11111111 00000000 00000000 255.255.0.0

CLASS C 11111111 11111111 11111111 00000000 255.255.255.0

IP ADDRESS 131.107.16.200 SUBNET MASK 255.255. 0.0 NETWORK MASK 131.107. y.z HOST ID w. x.16.200

Todos los bits que corresponden al network ID son 1’s. Todos los bits que corresponden al host ID son 0’s.

DETERMINANDO EL DESTINO DE UN PACKET • TCP/IP hace un proceso interno de lógica AND (bit a bit) para determinar si el

host destino pertenece a una red local o remota. • Cuando TCP/IP se inicializa se hace un AND entre la dirección IP del host y su

máscara. • Antes de enviar un packet, se hace un AND entre la dirección IP destino y la

máscara de subred. • Si hay matching entre ambos resultados entonces la dirección destino pertenece a

la misma red. • Si no hay matching la dirección destino pertenece a otra red y el packet es

enviado a la dirección de un router.

Source (host) IP address 10011001 10101010 00100101 10100011 Subnet mask 11111111 11111111 00000000 00000000 Result 10011001 10101010 00000000 00000000

Destination IP address 11011001 10101010 10101100 11101001 Subnet mask 11111111 11111111 00000000 00000000 Result 11011001 10101010 00000000 00000000



EL PROCESO DE "AND"

Explicación: Los hosts y routers utilizan el proceso de "AND" para determinar si un host destino está ubicado o no en la misma red. El proceso de AND se ejecuta cada vez que un host desea enviar un paquete hacia otro host de una red IP. Si desea conectarse a un servidor, es posible que conozca la dirección IP del servidor al que se desea conectar o simplemente puede escribir el nombre del host (por ej., www.cisco.com) y un Servidor de denominación de dominio (DNS) convertirá el nombre de host en una dirección IP. En primer lugar, el host origen compara (AND) su propia dirección IP con su propia máscara de subred. El resultado de AND es identificar la red en la que reside el host origen. Luego compara la dirección IP destino con su propia máscara de subred. El resultado del 2do AND es la red en la que está ubicado el host destino. Si las direcciones de red origen y destino son las mismas, se pueden comunicar directamente. Si los resultados son distintos, entonces están ubicados en distintas redes o subredes y se deben comunicar a través de routers o es posible que no se puedan comunicar en absoluto.

AND depende de la máscara de subred. La máscara de subred por defecto para una red Clase C es 255.255.255.0 ó 11111111.111111111.111111111.00000000. Esta se compara bit por bit con la dirección IP origen. El primer bit de la dirección IP se compara con el primer bit de la máscara de subred y el segundo bit se compara con el segundo, etc. Si los dos bits son unos, el resultado de AND es un UNO. Si los dos bits son cero y un uno o dos ceros, el resultado de AND es un CERO. Básicamente, esto significa que una combinación de 2 unos da como resultado un UNO, cualquier otra combinación da como resultado cero. El resultado del proceso de AND es el número de red o de subred en la que está ubicada la dirección origen o destino.

DOS REDES CLASE C QUE UTILIZAN LA MÁSCARA DE SUBRED POR DEFECTO.

Explicación: Este ejemplo muestra la forma en que se puede utilizar una máscara de subred por defecto Clase C para determinar cuál es la red en la que está ubicado un host. Una máscara de subred por defecto no separa una dirección en subredes. Si se utiliza la máscara de subred por defecto, la red no se "divide en subredes". El host X (origen) de la red 200.1.1.0 tiene una dirección IP 200.1.1.5 y desea enviar un paquete al host Z (destino) de la red 200.1.2.0 y tiene una dirección IP 200.1.2.8. Todos los hosts de cada red están conectados a hubs o switches y luego a un router. Recuerde que en el caso de una dirección de red Clase C, el American Registry for Internet Numbers (ARIN) asigna los 3 primeros octetos (24 bits) como la dirección de red de modo que estas son dos redes Clase C distintas. Esto deja un octeto (8 bits) para los hosts de modo que cada red Clase C puede tener hasta 254 hosts (2^8 = 256 - 2 = 254).



El proceso de AND ayuda a que el paquete llegue desde el host 200.1.1.5 de la red 200.1.1.0 hasta el host 200.1.2.8 de la red 200.1.2.0 siguiendo estos pasos.

a. El host X compara su propia dirección IP con su propia máscara de subred utilizando el proceso de AND

Dirección IP del host X 200.1.1.5 11001000.00000001.00000001.00000101

Máscara de subred 255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000

Resultado de AND (200.10,1.0) 11001000.00000001.00000001.00000000

NOTA: El resultado del paso 3a del proceso de AND es la dirección de red del host X, que es 200.1.1.0

b. A continuación, el host X compara la dirección IP del Host Z destino con su propia máscara de subred utilizando el proceso de AND.

Dirección IP del Host Z 200.1.2.8 11001000.00000001.00000010.00001000

Máscara de subred 255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000

Resultado de AND (200.1.2.0) 11001000.00000001.00000010.00000000

NOTA: El resultado del paso 3b del proceso de AND es la dirección de red del host Z, que es 200.1.2.0.

El host X compara los resultados de AND del paso A y el resultado de AND del paso B y observa que son distintos. Ahora el host X sabe que el host Z no está ubicado en su Red de área local (LAN) y que debe enviar el paquete hacia su "Gateway por defecto", que es la dirección IP de la interfaz del router de 200.1.1.1 de la red 200.1.1.0. Luego el router repite el proceso de AND para determinar cuál es la interfaz del router a través de la cual debe enviar el paquete.

IP VERSIÓN 6

• IP versión 4 (actual) existe desde 1970 • No se anticipó el crecimiento de Internet. • Nueva versión (Ipng) Ipv6 es compatible con Ipv4 y permite: • Extender el espacio de direccionamiento (Considera 128 bits para fuente –

destino). • Formato de header simplificado (Overhead al mínimo). • Soporta tráfico dependiente del tiempo (Garantiza Bw requerido para servicios

dependientes del tiempo como voz y video).



SUBRED

• Una subred es un segmento físico en un entorno TCP/IP que usa direcciones IP derivadas de un único network ID.

• Particionando la red en subredes requiere que cada segmento use un network ID o subred ID diferentes.

• Se crea una subred ID para cada segmento particionando la porción de bits dentro del host ID en dos partes:

• Una parte para identificar el segmento • La otra para identificar los host

Number of Hosts 65.534 .....254

VENTAJAS DEL USO DE SUBREDES • Coexistencia de diferentes tecnológias dentro de una red: Ethernet, Token Ring. • Coexistencia de diferentes protocolos: Novell, Apple Talk, Windows, Internet. • Reducir congestión y broadcast. • Aumentar la seguridad.



IMPLEMENTANDO MASK

• Se tiene red clase C: 200.010.27.0/24 • Se desea implementar 5 subredes: Recordemos que para identificar dos segmentos es posible hacerlo con un solo bit. Con dos bits se identifican 4 segmentos, mientras que con 3 bits podemos identificar 8 segmentos.



COMBINACIONES POSIBLES

1 bits 2 bits 3 bits

0 1

00 01 10 11

000 001 010 011 100 101 110 111

Como el requerimiento es tener 5 segmentos esto es posible realizarlo con tres bits (como hay 8 representaciones es posible tener 5, por lo tanto usted verá que con 2 bits solo tiene 4 representaciones y no es posible realizar 5 asignaciones).

RED: 200.10.17.0/27 MASCARA: 11111111.11111111.1111111.11100000 (Binario) 255 .255 .255 .224 (Decimal) (OBS: son 27 bits que conforman la subred, sin segmentar eran 24 bits.) El último octeto .1110000 = 27+26+25 = .224 Analizando este último octeto: 3 bits para subred y quedan 5 para identificar los Host SUBRED: .00000000 = .0 .00100000 = 25 = .32 .01000000 = 26 = .64 .01100000 = 26+25 = .96 .10000000 = 27 = .128 .10100000 = 27+25 = .160 .11000000 = 27+26 = .192 .11100000 = 27+26+25 = .224

SUBNET RANGO IP HOST BROADCAST

200.10.17.00000000 200.10.17.00100000 200.10.17.01000000 200.10.17.01100000 200.10.17.10000000 200.10.17.10100000 200.10.17.11000000 200.10.17.11100000

200.10.17.0/27 200.10.17.32/27 200.10.17.64/27 200.10.17.96/27 200.10.17.128/27200.10.17.160/27200.10.17.192/27200.10.17.224/27

( .1 - .30) ( .33 - .62) ( .65 - .94) ( .97 –.126) (.129 –.158) (.161 –.190) (.193 –.222) (.225 –.254)

200.10.17.31 200.10.17.63 200.10.17.95 200.10.17.127 200.10.17.159 200.10.17.191 200.10.17.223 200.10.17.255



Los broadcast son unos en el host. Recordemos que tenemos para este caso 5 bits reservados para el host. 200.10.17.31 = 200.10.17.00011111 = 24+23+22+21+20=.31 200.10.17.63 = 200.10.17.00111111 = 25+24+23+22+21+20=.63 200.10.17.95 = 200.10.17.01011111 = 26+24+23+22+21+20=.95 200.10.17.127 = 200.10.17.01111111 = 26+25+24+23+22+21+20=.127 200.10.17.159 = 200.10.17.10011111 = 27+24+23+22+21+20=.159 200.10.17.191 = 200.10.17.10111111 = 27+25+24+23+22+21+20=.191 200.10.17.223 = 200.10.17.11011111 = 27+26+24+23+22+21+20=.223 200.10.17.225 = 200.10.17.11111111 = 27+26+25+24+23+22+21+20=.225

IMPLEMENTACIÓN DE LAS SUBREDES

200.10.17.128/27

Computer

Computer

200.10.17.1

Computer

Computer

Computer Computer

ComputerComputer

Computer

Computer

200.10.17.96/27

200.10.17.64/27

200.10.17.32/27

200.10.17.0/27

200.10.17.2

200.10.17.30

200.10.17.34 200.10.17.33

200.10.17.62

200.10.17.94

200.10.17.65200.10.17.66

200.10.17.98

200.10.17.126

200.10.17.97

200.10.17.158

200.10.17.130

200.10.17.129

255.255.255.224 255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224



DESARROLLO DE EJERCICIOS DE SEGMENTACIÓN DE REDES.

EJEMPLO 1 La siguiente red es un solo segmento, por lo tanto la red clase C, queda con su mascara de red 255.255.255.0. . Los números Ip para cada host van desde 1 a 254. Red Mascara de red Rango Ip Host 200.72.9.0 /24 255.255.255.0 .1 - .254

ComputerComputer

200.72.9.0/24

200.72.9.1 200.72.9.2

255.255.255.0

Computer Computer

200.72.9.254200.72.9.253

EJEMPLO 2 Se tiene la Red clase C 200.72.9.0 /24. La cual tiene dos segmentos como requerimiento. Para satisfacer dos segmentos es necesario un solo Bit que hay que robarle al Host, el cual toma el valor de 0 y 1.

200.72.9.00000000 200.72.9.0/25 (.1 -.126) 200.72.9.10000000 200.72.9.128/25 (.129-.254)

Mascara: 255.255.255.10000000 = 255.255.255.128 Analizamos el último octeto:



.00000000 = .0

.10000000 = 27 =.128

ComputerComputer

200.72.9.0/25

200.72.9.1 200.72.9.2

255.255.255.128

Computer Computer

200.72.9.125200.72.9.124

ComputerComputer

200.72.9.129 200.72.9.130

Computer Computer

200.72.9.253200.72.9.252

Router 1

200.72.9.254

200.72.9.126

255.255.255.128200.72.9.128/25

EJEMPLO 3 El Router 1 (R1) se reparten tres segmentos de red, los cuales son necesarios segmentar con 2 bits, para hacer subnet.



200.72.9.00000000 200.72.9.0/26 (.1 -.62 ) 200.72.9.01000000 200.72.9.64/26 (.65 -.126) 200.72.9.10000000 200.72.9.128/26 (.129-.190) 200.72.9.11000000 200.72.9.192/26 (.193-.254) Subred Posible de Utilizar:

.00000000 = .0

.01000000 = 26 = .64

.10000000 = 27 = .128

.11000000 = 27 + 26 = .192

Mascara: 255.255.255.11000000 = 255.255.255.192 Ultimo Octeto: .11000000 = 27 + 26 = .192 Las interfaces y los IP host deben estar en el rango de los segmentos escogidos.

ComputerComputer

200.72.9.64/26

200.72.9.65 200.72.9.125

255.255.255.192

Computer Computer

200.72.9.61200.72.9.1

Router 1

200.72.9.62255.255.255.192200.72.9.0/26

ComputerComputer

200.72.9.128/26

200.72.9.129 200.72.9.189

255.255.255.192

200.72.9.126

200.72.9.190



EJEMPLO 4 El Router R1 y R2 determinan cuatro segmentos de red, los cuales son necesarios con 2 bits, para hacer SubNet.

200.72.9.00000000 200.72.9.0/26 (.1 -.62) 200.72.9.01000000 200.72.9.64/26 (.65 -.126) 200.72.9.10000000 200.72.9.128/26 (.129-.190) 200.72.9.11000000 200.72.9.192/26 (.193-.254) Subred:

.00000000 = .0

.01000000 = 26 = .64

.10000000 = 27 = .128

.11000000 = 27 + 26 = .192 (Ultimo octeto en binario para ejemplificar) Máscara: 255.255.255.11000000 255.255.255.192 (Decimal) .11000000 = 27 + 26 = .192 Las interfaces y los IP host deben estar en el rango de los segmentos escogidos.



ComputerComputer

200.72.9.64/26

200.72.9.65 200.72.9.125

255.255.255.192

Computer Computer

200.72.9.193200.72.9.253

Router 1

200.72.9.254

255.255.255.192200.72.9.192/26

ComputerComputer

200.72.9.128/26

200.72.9.129 200.72.9.189

255.255.255.192

200.72.9.126

200.72.9.190

Computer Computer

200.72.9.60200.72.9.1

200.72.9.62255.255.255.192200.72.9.0/26

Router 2

200.72.9.61

EJEMPLO 5 El requerimiento del ejercicio es tener 5 segmentos, esto es posible contenerlo con tres bits.

RED: 200.10.17.0/24



MASCARA: 11111111.11111111.1111111.11100000 255 .255 .255 .224 El último octeto .1110000 = 27+26+25 = .224 Analizando este último octeto: 3 bits para subred y quedan 5 para identificar los Host SUBRED: .00000000 = .0 .00100000 = 25 = .32 .01000000 = 26 = .64 .01100000 = 26+25 = .96 .10000000 = 27 = .128 .10100000 = 27+25 = .160 .11000000 = 27+26 = .192 .11100000 = 27+26+25 = .224 SUBNET RANGO IP BROADCAST (*) 200.10.17.00000000 > 200.10.17.0/27 ( .1 - .30) 200.10.17.31 (*) 200.10.17.00100000 > 200.10.17.32/27 ( .33 - .62) 200.10.17.63 (*) 200.10.17.01000000 > 200.10.17.64/27 ( .65 - .94) 200.10.17.95 (*) 200.10.17.01100000 > 200.10.17.96/27 ( .97 –.126) 200.10.17.127 (*) 200.10.17.10000000 > 200.10.17.128/27(.129 –.158) 200.10.17.159 200.10.17.10100000 > 200.10.17.160/27(.161 –.190) 200.10.17.191 200.10.17.11000000 > 200.10.17.192/27(.193 –.222) 200.10.17.223 200.10.17.11100000 > 200.10.17.224/27(.225 –.254) 200.10.17.255 Los broadcast son unos en el host. Recordemos que tenemos para este caso 5 bits reservados para el host. 200.10.17.31 = 200.10.17.00011111 = 24+23+22+21+20=.31 200.10.17.63 = 200.10.17.00111111 = 25+24+23+22+21+20=.63 200.10.17.95 = 200.10.17.01011111 = 26+24+23+22+21+20=.95 200.10.17.127 = 200.10.17.01111111 = 26+25+24+23+22+21+20=.127 200.10.17.159 = 200.10.17.10011111 = 27+24+23+22+21+20=.159 200.10.17.191 = 200.10.17.10111111 = 27+25+24+23+22+21+20=.191 200.10.17.223 = 200.10.17.11011111 = 27+26+24+23+22+21+20=.223 200.10.17.225 = 200.10.17.11111111 = 27+26+25+24+23+22+21+20=.225 Para este ejemplo utilizaremos solo las cinco primeras segmentaciones, aunque pueden utilizarse cualquiera de las ocho.



ComputerComputer

200.10.17.32/27

200.10.17.33 200.10.17.61

255.255.255.224

Computer Computer

200.10.17.97200.10.17.124

Router 1

200.10.17.126

255.255.255.224200.10.17.96/27

ComputerComputer

200.10.17.0/27

200.10.17.1 200.10.17.29255.255.255.224

200.10.17.62

200.10.17.30

ComputerComputer

200.10.17.92200.10.17.65

200.10.17.94255.255.255.224200.10.17.64/27

Router 2

200.10.17.93

Router 3

Computer Computer

200.10.17.157 200.10.17.129

255.255.255.224200.10.17.128/27

200.10.17.158

200.10.17.125



EJEMPLO 6 Se tienen dos redes la 200.10.17.0/24 y la 200.10.18.0/24. R1 y R2 determinan 3 segementos los cuales pueden ser contenidos con dos bits. De R3 cuelgan 2 segmentos que deben ser satisfechos por una Red.

200.10.17.00000000->200.10.17.0/25 (.1 -.126) 200.10.17.10000000->200.10.17.128/25 (.129-.254) Mascara de Red: 255.255.255.10000000 = 255.255.255.128 .10000000 = 27 = .128 LA OTRA RED (R1-R2): (*) 200.10.18.00000000->200.10.18.0/26 (.1-.62) (*) 200.10.18.01000000->200.10.18.64/26 (.65-.126) (*) 200.10.18.10000000->200.10.18.128/26 (.129-.190) 200.10.18.11000000->200.10.18.192/26 (.193-.254)

.00000000 = .0

.01000000 = 25 = .64

.10000000 = 27 = .128

.11000000 = 27+26 = .192

Mascara: 255.255.255.11000000 = 255.255.255.192 .11000000 = 27+26 = .192



C om pu te rC om pute r

200 .10 .17 .0 /25

200 .10 .17 .1 200 .10 .17 .125

255 .255 .255 .128

C om pu te r C om pute r

200 .10 .18 .129200 .10 .18 .188

R o u ter 1

200.10 .18 .190

255 .255 .255 .192200 .10 .18 .128 /26

C om pute r

C om pute r

200 .10 .18 .0 /26200 .10 .18 .1

200 .10 .18 .61

255 .255 .255 .192

C om pu te rC om pu te r

200 .10 .18 .124200 .10 .18 .65

200 .10 .18 .126255 .255 .255 .192200 .10 .18 .64 /26

R o u ter 2

200.10 .18 .125

R o u ter 3

C om pute r

C om pute r

200 .10 .17 .253200 .10 .17 .129

255 .255 .255 .128

200 .10 .17 .128 /25200.10 .17 .254200 .10 .18 .189

200 .10 .18 .62

200 .10 .17 .126

200 .10 .18 .0

200 .10 .17 .0

Modulo i Segmentacion

Documents

Transcript of Modulo i Segmentacion