Redes Direccionamiento
description
Transcript of Redes Direccionamiento
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 1
Versión 4/12/06
Direccionamiento IP
:: Redes ::
aplicación
transporte
enlace
física
redred
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 2
Direccionamiento con clases
Subnetting
● VLSM
Supernetting
Direccionamiento sin clases
CIDR
Resumen de rutas (Summarizing)
Contenidos
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 3
La dirección IP es un número de 32 bits e identifica el punto de
conexión (la interface) entre un host y una red. El espacio de
direccionamiento es 232 = 4.294.967.296
Un host con conexiones a varias redes debe tener (al menos) una
dirección IP por cada interface.
La dirección IP tiene dos partes:
● Un prefijo, que identifica una red (designado por una autoridad
global), la IANA (Internet Assigned Number Authority)
● Un sufijo, que identifica un host dentro de esa red.
hostsubred
32 bits
Dirección IP
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 4
Direcciones IP especiales
00000000.00000000.00000000.00000000
00 ... 00XX ... XX
Este host
Esa red
11 ... 11XX ... XX Todos los host de esa red
XX ... XX00 ... 00 Un host de esta red
01111111.00000000.00000000.00000001 iface loopback
11111111.11111111.11111111.11111111 Todos los hosts de esta red
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 5
Direccionamiento con clase (classful addressing)
Hay 5 clases, que se reconocen por los bits más significativos:
host id0 Clase A (27-3 redes)net id
0 1 2 3 4 5 6 7 8 90
0 1 2 3 4 5 6 7 8 91
0 1 2 3 4 5 6 7 8 92
0 13
host id10 Clase B (214-16 redes)net id
host id110 Clase C (221-256 redes)net id
dirección multicast1110 Clase D
reservado uso futuro1111 Clase E
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 6
A: 231 direcciones (50%). 1.0.0.0 - 127.255.255.255
B: 230 direcciones (25%). 128.0.0.0 - 191.255.255.255
C: 229 direcciones (12,5%). 192.0.0.0 - 223.255.255.255
D: 228 direcciones (6,25%). 224.0.0.0 - 239.255.255.255
E: 228 direcciones (6,25%). 240.0.0.0 - 255.255.255.255
Rangos para direccionamiento privado. Los paquetes cuyo destino sea una
dirección IP privada no pueden atravesar ningún enrutador.
10.0.0.0 - 10.255.255.255/8 (16.777.216 hosts en 1 bloque)
172.16.0.0 - 172.31.255.255/12 (1.048.576 hosts en 16 bloques)
192.168.0.0 - 192.168.255.255/16 (65.536 hosts en 256 bloques)
Direccionamiento con clase (classful addressing)
:: Direccionamiento ::
RFC1918
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 7
Direccionamiento con clasedirecciones de red (net id)
Las direcciones de red tienen varias propiedades:
● Es la primera dirección de cada bloque
● Identifica a toda una red desde el punto de vista de internet
● Dada una dirección de red se puede averiguar la clase a la
que pertenece, el bloque (net id) y el rango de direcciones en
ese bloque
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 8
0100 0011 0010 0110 0000 1101
161 67 38 13
es de clase B
1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000 0000máscara
0000 00001010 0001 0100 0011 0000 0000dirección de red
1010 0001
Una máscara es un número de 32 bits tal que al hacer un
AND con una dirección IP dada obtenemos la dirección de
red que le corresponde.
Direccionamiento con clasemáscara de red
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 9
Direccionamiento con clasemáscara de red
Máscaras por defecto para las tres clases
255 0 0 0A
255 255 0 0B
255 255 255 0C
Si se utiliza estrictamente el esquema de direccionamiento
con clases las máscaras no son necesarias.
La máscara 255.255.0.0 se puede indicar también así:
● 161.67.27.38 /16 (Se denomina notación CIDR)
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 10
Subnetting
Problema: Las redes de clase A y B están infrautilizadas.
Solución: Se dividen en “sub-redes” más pequeñas. Se utiliza
parte del sufijo (host id) como identificador de la sub-red.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 90
0 1 2 3 4 5 6 7 8 91
0 1 2 3 4 5 6 7 8 92
0 13
host id10 net id
sub-net id
El esquema de la figura utiliza un “sub-net id” de 4 bits, de modo
que se dispone de 16 sub-redes con 212-2 hosts cada una.
El esquema de sub-redes lo decide el administrador de la red.
RFC950
n bits -> 2n subredes
RFC1878
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 11
Subnetting
141.14.0.1 141.14.0.2 141.14.255.253 141.14.255.254141.14.192.2
141.14.201.4
Internet
Red: 141.14.0.0
Red clase B convencional
El número de sub-redes siempre debe ser una potencia de 2.
Se puede aplicar a cualquier bloque (red o subred) que no se esté utilizando.
Es una decisión del diseño local, es transparente desde Internet.
Ejemplo: Aplicar subnetting a la siguiente red para conseguir 4 bloques iguales:
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 12
141.14.63.254
141.14.44.12
Sub-red: 141.14.0.0
141.14.0.2141.14.0.1 141.14.127.254
141.14.88.9
Sub-red: 141.14.64.0
141.14.64.2141.14.64.1
141.14.191.254
141.14.167.20
Sub-red: 141.14.128.0
141.14.128.2141.14.128.1 141.14.1255.254
141.14.201.4
Sub-red: 141.14.192.0
141.14.192.2141.14.192.1
Internet
X.X.0000 0000.0 X.X.0100 0000.0
X.X.1000 0000.0 X.X.1100 0000.0
141.14.198.24
Red clase B subdivididaen 4 sub-redes
Subnetting :: ejemplo (cont)
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 13
SubnettingMáscara de la sub-red
Para poder realizar un enrutado efectivo es necesario
definir la máscara de la sub-red.
Para el ejemplo anterior:
host id10 net id
sub-net id
● La máscara es:
1111 1111 1111 1111 11 0000 000000 0000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 91
0 1 2 3 4 5 6 7 8 92
0 130
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 14
Cuando se utiliza una máscara de subred de tamaño fijo, todas las
subredes deben tener el mismo tamaño.
Esto supone un gran desperdicio de direcciones cuando se necesitan
bloques pequeños, p.ej. enlaces serie (que sólo necesitan dos
direcciones)
VLSM permite aplicar subnetting de forma anidada.
VLSM requiere soporte de los protocolos de enrutamiento dinámico.
RIPv1 y GRP mientras que RIPv2, OSPF y EIGRP sí lo soportan
SubnettingVariable Length Subnet Mask (VLSM)
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 15
Variable Length Subnet Mask (VLSM)(Ejemplo 1)
Supongamos que hay que dividir la red de clase C 200.10.10.0
en tres subredes de 120, 60 y 60 hosts.
Subred 0: ● Dirección: 200.10.10.0 /25
● Permite 126 hosts
Subred 1:● Dirección: 200.10.10.128 /26
● Permite 62 hosts
Subred 2:● Dirección: 200.10.10.192 /26
● Permite 62 hosts
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 16
172.16.14.0/26
172.16.14.64/26
172.16.14.128/26
172.16.14.192/26● 172.16.14.192/27
● 172.16.14.224/27
• 172.16.14.224/30• 172.16.14.228/30• 172.16.14.232/30• 172.16.14.236/30• 172.16.14.240/30• 172.16.14.244/30• 172.16.14.248/30• 172.16.14.252/30
Variable Length Subnet Mask (VLSM)(Ejemplo 2)
172.16.14.0/26
172.16.14.228/30
172.16.14.224/30
172.16.14.236/30
172.16.1.0/24172.16.2.0/24
172.16.14.0/24
172.16.14.64/26
172.16.14.128/26
172.16.14.192/27
172.16.14.232/30
Subdividimos la subred 172.16.14.0/24 para conseguir 8 subredes de distintos tamaños:
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 17
Supernetting
Problema: Nadie quiere las redes de clase C porque son
demasiado pequeñas.
Solución: Se agregan para formar “super-redes” más grandes. Se
utiliza parte del prefijo (net id) para direccionar hosts.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 90
0 1 2 3 4 5 6 7 8 91
0 1 2 3 4 5 6 7 8 92
0 13
host id110 net id
Requisitos:
● El número de bloques agregados debe ser potencia de 2.
● Los bloques deben tener direccionamiento contiguo.
● El tercer byte de la primera dirección debe ser divisible por el nº de bloques.
RFC1338
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 18
Supernetting :: Máscara de la super-red
En este caso también es obligatorio disponer de la máscara
para saber a que rango de bloques afecta la super-red
1111 1111 1111 1111 0000 00001111 1111Máscara por defectopara una red clase C
1111 1111 1111 1111 0 00001111 1111
1111 1111 1111 1111 0001111 1
+ 3 bits
- 3 bits
Máscara de sub-red
Máscara de super-red
Supernetting
Subnetting
0000 0000
111
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 19
Direccionamiento sin clases (classless addressing)
El direccionamiento con clases (classfull) es poco flexible.
Classless permite definir bloques de direcciones de cualquier
tamaño (que sea potencia de 2).
La primera dirección debe ser divisible por el número de direcciones
en el bloque.
La primera dirección y la máscara definen cada bloque.
Una organización puede hacer subnetting dentro de su bloque. Sin
embargo no tiene sentido aplicar supernetting con classless addressing.
El direccionamiento sin clases plantea problemas de rutado, que
soluciona el CIDR.
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 20
Classless Inter-Domain Routing (CIDR)
RFCs1518 a1520
CIDR se basa en la definición de prefijos de cualquier tamaño que se
van asignando de forma arbórea, por distintas entidades.
La entidad “asignadora” de primer nivel es IANA. en el segundo nivel
hay 5 RIR (Regional Internet Registry) que a su vez reparten el
espacio de direccionamiento entre otras entidades menores.
CIDR utiliza VLSM para definir subredes de forma arbitraria.
Las subredes se pueden agregar con las reglas habituales para
formar “super-redes”.
Con CIDR, los enrutadores deben cambiar la forma en la que
manejan sus tablas de rutas, puesto que las direcciones destino de
los paquetes no son “auto-contenidas”, como sí ocurría en classfull.
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 21
CIDR :: Resumen de rutas
El resumen (o agregación) de rutas permite a los enrutadores CIDR
simplificar sus tablas de rutas.
200.10.8.0/24
200.10.9.0/24
200.10.10.0/24
200.10.11.0/24
S1: 200.10.10.1/30
targ
mas
next
target mask next hop iface
200.10.8.0 24 - E0200.10.9.0 24 - E1200.10.10.
024 - E2
200.10.11.0
24 - E3...
E0E1
E2E3
S1: 200.10.10.2/30
Rede
s : :
Dire
ccio
nam
ient
o IP
David Villa <[email protected]> :: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dvilla/ 22
Referencias
Se recomienda repasar y profundizar el contenido de este tema utilizando (al
menos) la siguiente bibliografía básica:
A.S. Redes de computadores. Pearson Educación, Cuarta edición, 2003.
● Pág 438-444
Behrouz A. Forouzan. TCP/IP Protocol Suite. McGraw-Hill, 2003.
● Capítulo 5, Sección 6.6
CISCO Systems. Inc. Guía del primer año. CCNA 3 y 4. Cisco Press, 2003.
● Capítulo 2
RFCs citadas a lo largo del tema.