Divisiones de Redes IP en subredes

Divisiones de Redes IP en subredes

1. 9.1

   • 9.1.1.1 Motivos para la división en subredes
     • A todos los dispositivos de la organización se les asignaba una dirección IP con la correspondiente ID de la red, configuración que se le conoce como "Diseño de Red Plana", hay que tener en cuenta que a medida que la red crece genera problemas importantes. El proceso de segmentación de una red mediante su división en varios espacios de red mas pequeños se denomisa "división en subredes"
   • 9.1.1.2 Comunicación entre subredes
     • Los dispositivos en una red utilizan la interfaz del router conectada a su LAN como gateway predeterminado, el router utiliza la máscara de subred- Cada interfaz en el router debe tener una dirección de host IPv4 que pertenezca a l ared o a la subred a la cual se conecta la interfaz del router.
   • 9.1.2.1 El Plan
     • La planificación de las subredes de la red requiere un analisis de las necesidades de uso de red por parte de la organización y de la forma en que se estructuran las subredes. El tamaño de la subred implica planificar la cantidad de hosts que requeriran direcciones IP de host en cada subred. Las direcciones IP privadas son: 10.0.0.0 con una mascara de subred 255.0.0.0 172.16.0.0 con una mascara de subred 255.240.0.0 192.168.0.0 con una mascara de subred 255.255.0.0
   • 9.1.2.2 El Plan: Asignación de direcciones
     • Crear estándares para la asignación de direcciones IP dentro de cada rango de subred: - Se asignarán direcciones IP estáticas a las impresoras y los servidores - El usuario recibirá direcciones IP de los servidores de DHCP con subredes /24 - A los routers se les asigna las primeras direcciones del host disponibles en el rango.
   • 9.1.3.1 División básica en subredes
     • El prefijo y la máscara de subred son diferentes formas de representar lo mismo, la porción de red de una dirección. Las subredes IPv4 se crean utilizando uno o más de los bits de host como bits de red; para hacerlo se toma prestado algunos de los bits de la pocoión d ehost. Con cada bit que se toma prestado, se dispone de menos direcciones de host por subred.
   • 9.1.3.2 Subredes en uso
     • Los segmentos LAN conectados a interfaces GigabitEthernet utilizarán subredes, es habitual utilizar la primera o la última dirección disponible en un rando de red para la dirección de la interfaz del router. Siendo las pautas par cada subred: 1. Dirección de Red: Todos bits 0 en la porcion de host de la dirección 2. Ultima direccion de host: Todos bits 1 mas un bit 0 en la porción de host de la dirección. 3. Dirección de broadcast: todos bits 1 en la porción de host de la dirección.
   • 9.1.3.3 Formulas de división en subredes
     • Para calcular la cantidad de subredes: 2^n (donde "n" representa la cantidad de bits que se toman prestados) Para calcular la cantidad de host por red: 2^n (donde "n" representa la cantidad de bits restantes en el campo de host)
   • 9.1.3.4 Creación de 4 subredes
     • Para crear 4 subredes se toman prestados dos bits 2^2 = 4; siempre se debe de modificar la máscara de subred que muestre los bits prestados. En formato decimal la máscara de subred se representa 255.255.255.19; mediante un plan de direccionamiento común, se asigna la primera dirección de host en la subred a la interfaz del router. Los host de cada subred utilizarán la dirección de la interfaz del router como la dirección de gaeway predeterminado. Nota: Todos los dispositivos que se encuentran en la misma subred tendrán una dirección de host IPv4 del rango de direcciones de host y usarán la misma mascara de subred.
   • 9.1.3.5 Creación de ocho subredes
     • Tomando el mismo bloque de direcciones 192.168.1.0/24; se utiliza la formula para determinar cuantos bits se tomará, en este caso derán 3 bits: 2^3 = 8 subredes, dando como resultado la mascara de subred 255.255.255.224 (/27). Para calcular la cantidad de host, examine el último octeto. Después de tomar prestados 3 bits para la subred, restan 5 bits de host, aplicando formula de host: 2^5 = 32 host.
   • 9.1.3.10 Creación de 100 subredes con un prefijo /16
     • Para crear 100 subredes debemos tomar prestados 7 bits: 2^7 = 128 subredes; si se toman los 7 bist queda solo un bit para host entonces se utilizan la direccion con un rango de 128 a 191 en el primer octeto ya que tienen mascaras predeterminadas 255.255.0.0 o /16, cuando se toman 7 bits la mascara se extiende 7 bits en el tercer octeto. En formato decimal quedaría 255.255.254.0 o el prefijo /23 y en formato binario en el tercer octeto 11111110.
   • 9.1.3.11 Cálculo de hosts
     • Para calcular el numero de host, aplicar la formula 2^n, tomando como ejemplo 9 bits prestados: 2^9 = 512, todos los 1 en la porción de host componen una dirección de broadcast, hay solo 510 direcciones de host realmente disponibles para cada subred en este ejmplo. Cada host debe contener una dirección de la porción de host de la dirección. El proveedor de servicios determina la porción de red de la dirección la que no puede modificarse.
     • Las direcciones IP que tienen el rango de 1 a 126 en el primer octeto tienen la máscara predeterminada 255.0.0.0 o /8. Esto significa que hay 8 bits en la porción de red y 24 bits de host disponibles para tomar prestados para realizar la division en subredes. Con el bloque de direcciones 10.0.0/8, se deben tomar prestados bits de host para crea, al menos 1000 subredes. por ejemplo si se toman 10 bits: 2^10 = 1024 subredes, la mascara se extiende 10 bits en el tercer octeto, representandose 255.255.192.0 o el prefijo /18. Despues de tomar prestados los 10 bits del tercer octeto y 8 del cuarto en total restan 14 bits de host, aplicando la formula para el calculo de host 2^14-2=16382 host.
   • 9.1.4.1 Requisitos de la división en subredes basadas en host
     • Al planificar las subredes, deben considerarse dos aspectos: la cantidad de direcciones de host que se requieren para cada red y la cantidad de subredes individuales que se necesitan. Cuanto mas bits se toman prestados para crear subredes, menor cantidad de bits de host disponibles. Es importante recalcar que dos de las direcciones no se pueden utilizar, de modo que la cantidad utilizable de direcciones puede calcularse mediante la formula 2^n-2.
   • 9.1.4.2 Requisitos de la división en subredes basadas en redes
     • Cuando se calculan las subredes a crear mediante la formula 2^n, no hay necesidad de restar ninguna de las subredes resultantes, ya que todas son utilizables.
   • 9.1.4.3 División en subredes para cumplir con los requisitos de la red
     • Algunas redes, como los enlaces WAN punto a punto, solo requieren dos host. Otras como las LAN de usuarios en un edificio o departamento grande, puede necesitar incluso cientos de hosts, por lo que se debe de utilizar un bloque de direcciones lo suficientemente grande para admitir todos los dispositivos en todas las redes corporativas.
   • 9.1.5.1 Desperdicio de direcciones de la división en subredes tradicional
     • Mediante la división en subredes tradicional, se asigna la misma cantidad de direcciones de cada subred. Si bien en sub redes tradicional satisface las necesidades de la LAN mas grande y divide el espacio de direcciones en una cantidad adecuada de subredes, da como resultado un desperdicio significativo de direcciones sin utilizar. La subdivisión de subredes , o el uso de una máscara de subred de longitud variable (VLSM), se diseñó para evitar que se desperdicien direcciones.
   • 9.1.5.2 Máscaras de subred de longitud variable (VLSM)
     • Mediante la división en subredes tradicionales se crean subredes de igual tamaño. Cada subred es un esquema tradicional utiliza la misma máscara de subred,con VLSM la máscara de subred varia segun la cantdad de bits que se toman prestados para una subred especifica, de lo cual se deriva la palabra "variable" de VLSM.Las formulas para calcular la cantidad de host por subred y la cantidad de subredes que se crean son validas para VLSM, con VLSM la red primero se divide en subredes y a continuación, las subredes se vuelven a dividir en subredes.
   • 9.1.5.3 VLSM básico
     • Para crear subredes mas pequeñas para los enlaces WAN, se divide una de las subredes, cuando se conoce la cantidad de direcciones de host necesarias, pueden utilizarse la fórmula 2^n-2, este esquema reduce el número de direcciones por subred a un tamaño apropiado para las WAN.
   • 9.1.5.4 VLSM en la práctica
     • Si se utilizan subredes VLSM, se pueden direccionar los segmentos LAN y WAN sin desperdicios innecesarios. A los host en cada una de las LAN se les asigna una dirección de host con el rango para esa subred y una máscara /27 válidad. Cada uno de los cuatro routers tendrá una interfaz LAN con una subred /27 y una o mas interfaces seriales con una subred /30. La primera IPv4 de host para cada sub red se asigna a la interfaz LAN del router. a las WAN se les asigna las direcciones IP y la máscara para las subredes /30.
   • 9.1.5.5 Cuadro de VLSM
     • El metodo a utilizar para la planificacion de direcciones es el cuadro de VLSM para identificar los bloques de direcciones disponibles para uso y los que ya estan asignados. Al diseñar el esquema de direccionamiento de una red nueva, los bloques de direcciones pueden asignarse de manera tal que se minimice el desperdicio y que los bloques de direcciones si utilizar sean contiguos.

2. 9.2

   • 9.2.1.1 Planificación de direccionamiento de la Red
     • Al planificar las asignaciones de direccione, se deben tener en cuenta tres aspectos principales: 1. Evitar la duplicidad de direcciones 2. Proporcionar y controlar el acceso 3. Controlar la seguridad y el rendimiento dentro de una red, existen distintos tipos de dispositivos: 1. Clientes de usuarios finales 2. Servidores y perifericos 3. Host a los que se accede desde internet 4. Dispositivos intermediarios 5. Gateway Al desarrollar este esquema se recomienda tener un patron establecido de la forma que se asignan las direcciones a cada tipo de dispositivo.
   • 9.2.1.2 Asignacion de direcciones a dispositivos
     • Un plan de direccionamiento de red puede incluir el uso de un rango de direcciones distintos dentro de cada subre, para cada tipo de dispositivo. 1. Diirecciones para clientes: DHCP es generalmente el método preferido para asignar direcciones IP a los host de grandes redes, dado que reduce la craga y practicamente elimina los errores de entrada. 2. Direcciones para servidores y perifericos: Los hosts clientes acceden a estos recursos utilizando las direcciones IP de estos dispositivos. 3. Direcciones para host accesibles desde internet: Los host fuera de la empresa pueden acceder solo a unos pócos dispositivos, para estos dispositivos las direcciones IP deben de ser estaticas, en el caso de los servidores a los que se puede acceder a internet, cada uno debe de tener una dirección de espacio pública asociada. 4. Direcciones para dispositivos intermedios: Son un punto de concentración para el tráfico de la red, estos dispositivos de red ofrecen una ubicación oportuna para la administra

3. 9.3

   • 9.3.1.1 División en subredes mediante la ID de subred
     • Con IPv6 hay tantas decisiones que la división en subredes se realiza por razones completamente distintas. Los espacios de direcciones IPv6 no se dividen en subredes para conservar direcciones, sino para adminir el diseño lógico jerárquico de la red. Un bloque de direcciones IPv6 con el prefijo /48 tiene 16 bits para la ID de subred, produciendo un total de 65 536 subredes /64. Cada subred /64 IPv6 contiene alrededor de 18 trillones de direcciones, obviamente mas de lo que jamas se necesitará en un segmento de IP. Para determinar la siguiente subred disponible, simplemente sume valores hexadecimales.
   • 9.3.1.2 Asignación de subred IPv6
     • Con la posibilidad de elegir entre mas de 65000 subredes, la tarea del administrador de red se convierte en una tarea de diseño de un esquema lógico para direccionar la red.