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I1_RubioC
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Formato de direccionamiento IP
Una dirección IP (Protocolo
Internet) es una serie de cuatro números que se utilizan para identificar
exclusivamente un cliente o sistema principal. El formato de la dirección es
xxx.xxx.xxx.xxx, en la que cada campo es un número decimal en el rango de 1 a
255. Las direcciones IP también se indican en varios formatos distintos. Una
dirección IP con el formato xxx.xxx.xxx.xxx a veces recibe el nombre de formato
decimal con puntos. Los números de cada campo del formato decimal con puntos
representan 1 byte (8 bits) de la dirección. El sistema convierte la notación
decimal con puntos en un número hexadecimal. Posteriormente utilizará una
máscara de subred para descomponer la dirección en dos partes. Por ejemplo, la
dirección IP binaria 10000010 01100011 10000000 00000001 se representa como
130.99.128.1 y la máquina la representa internamente con el formato hexadecimal
X'82638001'.
Cada dirección IP contiene una parte de red y una parte de sistema principal.
La parte de la dirección correspondiente a la red direcciona un datagrama a la
red correcta. Una vez vez llega el datagrama a la red, IP utiliza la parte de
sistema principal para direccionar el datagrama al sistema principal correcto.
La dirección IP siempre se especifica conjuntamente con su mascara de subred. El protocolo IP
realiza un AND lógico en la máscara de subred y la dirección IP. Esta acción
permite determinar qué bits de la dirección pertenecen a la parte de red y qué
bits de la dirección pertenecen a la parte de sistema principal. Todos los
sistemas principales de la misma subred o red tienen la misma máscara de
subred.
Dentro de sus propias redes, puede asignar sus direcciones IP propias
basándose en la máscara de subred. En un esquema de direccionamiento orientado
a clase, el valor del primer byte especifica el modo en que debe dividirse la
dirección entre las partes de red y sistema principal:
En las redes de clase A, el
primer byte va de 0 a 126. En consecuencia, la dirección de red está
formada por el primer byte y la dirección de sistema principal por los 3
últimos bytes. El número máximo de sistemas principales es de 16777214.
Las redes de clase A son muy grandes. Las direcciones de sistema principal
van de 0.0.1 a 255.255.254.
En las redes de clase B, el
primer byte va de 128 a 191. En consecuencia, la dirección de red está
formada por los 2 primeros bytes y la dirección de sistema principal por
los 2 últimos bytes. El número máximo de sistemas principales es de 65534.
Las direcciones de sistema principal van de 0.1 a 255.254.
En las redes de clase C, el
primer byte va de 192 a 223. En consecuencia, la dirección de red está
formada por los 3 primeros bytes y la dirección de sistema principal por
el último byte. El número máximo de sistemas principales es de 254. Las
redes de clase C son relativamente pequeñas. Las direcciones de sistema
principal van de 1 a 254.
Direcciones IP especiales
Las direcciones IP con
todos sus bits 1 y con todos sus bits 0 son
reservadas. Son direcciones en las que la parte de la red y la parte de
sistema principal de la dirección son todos unos binarios (todos bits 1) o
todos ceros binarios (todos bits 0). Esto significa que los valores 0 y
255 se reservan como direcciones IP especiales. Todos los bits 1 significa
todas las redes o todos los sistemas principales. Por ejemplo,
128.2.255.255 (una dirección de clase B con un número de sistema principal
255.255) significa todos los sistemas principales de la red 128.2. Todos
los bits 0 significa la propia red o sistema principal. Este formato se
utiliza cuando el sistema principal intenta determinar sus direcciones IP
a partir de un servidor remoto.
Una dirección de
bucle de retorno es la dirección con 127.0.0.1. La información
que se envía a esta dirección nunca abandona el sistema principal. Si se
utiliza el mandato ping en esta dirección se comprobará la capacidad de
respuesta del procesador de entrada/salida y de la pila TCP del AS/400.
Algunos rangos de
direcciones se separan como direcciones Internet privadas.
Estas direcciones no son exclusivas y no se definen en los direccionadores
Internet externos. La utilización de estas direcciones evita el acceso no
autorizado desde máquinas externas a la red. Estos rangos son los
siguientes:
10.0.0.0 -- 10.255.255.255
172.16.0.0 --
172.31.255.255
192.168.0.0 --
192.168.255.255
Una dirección de difusión
limitada es una dirección IP en la que se establecen en 1 todos
sus bits (255.255.255.255). Las difusiones limitadas sólo son aplicables a
la red física. Los paquetes que se dirigen a la dirección de difusión
limitada no se reenvían.
Una dirección de difusión
dirigida es una dirección IP con un ID de red y un ID de sistema
principal válidos que tienen todos sus bits establecidos (son todos 1).
Por ejemplo, 192.192.192.255 es una dirección de difusión dirigida a la
red 192.192.192.0.
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Clases de subredes
1. El protocolo de IP usa direcciones de IP para identificar
los HOST y encaminar los datos hacia ellos. Todos los host o nodos deben tener
una dirección IP única para poder ser identificados en la red. El nombre de
host se traduce a su dirección de IP consultando el nombre en una base de datos
de pares nombre – dirección. Cuando se diseñaron las direcciones de IP, nadie
se imaginó que llegase a existir millones de computadores en el mundo y que
muchas de éstas requerirían una dirección IP para ser identificadas. Los
diseñado respensaron que tenían que satisfacer las necesidades de un modesto
puñado de universidades, entidades gubernamentales e instituciones militares.
2. Eligieron un diseño que les parecía razonable para aquel
entonces. Una dirección de IP es un número binario de 32 bits (4 octetos)
claramente, la dirección se eligió para que encajase convenientemente en un
registro de 32 bits de una computadora. El espacio de direcciones resultado, es
decir, el conjunto de todos los números de direcciones posibles contiene 232
(4294.967.296) números. La notación punto se inventó para leer y escribir
fácilmente las direcciones de IP. Cada octeto (8bits) de una dirección IP se
convierte a su número decimal y los números se separan por puntos. Por ejemplo;
la dirección de solont.com es un numero binario de 32 bits que en la notación
punto es: 10000010 10000100 00010011 00011111 (130.132.19.31).
3. Una dirección de IP tiene un formato de dos partes que
son la dirección de red y la dirección local. La dirección de red identifica la
red a la que está conectado el nodo. La dirección local identifica a un nodo
particular dentro de la red de una organización. Todas las computadoras deben
tener una dirección de IP única en el rango de sistemas con los que se comunica.
4. Toda organización que planee una red LAN basada en
protocolo IP o conectarse a la Internet debe conseguir un bloque de direcciones
de IP únicas. Las direcciones se reservan en la autoridad de registro apropiada
por ejemplo la Internic. Por conveniencia, las NIC delegan esta función a los IPS
asignándoles grandes bloques de direcciones de IP. De esta forma, las
organizaciones pueden obtener sus direcciones de sus proveedores de servicios
en lugar de un NIC de registro. Durante muchos años, sólo había tres tamaños de
boques de direcciones, grande, mediano y pequeño. Existían tres formatos
diferentes de direcciones de red para cada uno de los tamaños de bloques. Los
formatos de direcciones eran: Clase A para redes muy grandes. Clase B para
redes de tamaño medio. Clase C para redes pequeñas. En la siguiente figura se
muestran los formatos de las clases A, B y C.
5. Clase Tamaño de la dirección de Primer número Número
de red (en octetos) direcciones locales A 1 0 -127 16.777.216 B 2 128 -191
65.536 C 3 192 -223 256
6. En los inicios de la Internet, a las organizaciones con
redes muy grandes, como la marina de los Estados Unidos o Digital Equipament
Corporation, se les concedía rangos de direcciones IP de clase (A). La parte de
red de una dirección de clase (A) tiene una longitud de un octeto.
7. Las organizaciones pequeñas reciben una o más
direcciones de clase (C). La parte de red de una dirección de clase (C) es de
tres octetos. De esta forma sólo queda un octeto para la parte local que se
usan para asignar números a los nodos. Es muy sencillo adivinar o identificar
la clase de una dirección IP. Basta con mirar el primer número de la dirección
en formato de puntos.Además de las clases A, B y C, existen dos formatos
especiales de direcciones, la clase D y la clase E. Las direcciones de clase D
se usan para Multienvío de IP. El Multienvío permite distribuir un mismo
mensaje a un grupo de computadoras dispersas por una red. Las direcciones de
clase E se han reservado para uso experimental. · Las direcciones de clase D
empiezan con un número entre 224 y 239. · Las direcciones de clase E empiezan
con un número entre 240 y 255.
8. Se han reservado varios bloques de direcciones para
su uso en redes LAN que no se van a conectar a Internet y que aparte no se
enrrutaran hacia otros emplazamientos de la organización, es decir, redes que
se mantendrán aisladas. Estas direcciones son: (Desde > 10.0.0.0) (Hasta
> 10.255.255.255) (Desde > 172.16.0.0) (Hasta > 172.31.255.255) (Desde
> 192.168.0.0) (Hasta > 192.168.255.255) En la RFC 1918 (Asignación de
direcciones en Internet Privadas) se tratan las ventajas e inconvenientes al
usar estas direcciones IP reservadas. Ejemplos de Direcciones
9. En este caso, la autoridad de registro asigna un valor
fijo en el primer octeto de la dirección IP los tres octetos restantes los
gestiona la organización. 15.0.0.0 = IP asignada por la autoridad de registro.
Rangos de IP establecidos por la organización: 15.1.0.1 > 15.1.0.255 15.0.1.1
> 15.0.1.255 Es decir desde: (15.0.0.0 > 15.255.255.255) Por ejemplo:
15.254.48.2 15.255.152.2
10. La autoridad de registro asigna un valor fijo para
los primeros dos (2) octetos de una dirección clase (B) y la organización se
encarga de gestionar los dos octetos restantes. 128.121.0.0 = IP asignada por
la autoridad de registro. Rangos de IP establecidos por la organización: 128.121.1.1
> 128.121.1.255 128.121.5.1 > 128.121.5.255 Es decir; desde (128.121.0.0
> 128.121.255.255) Por ejemplo: 128.121.50.140 128.121.200.1
11. La autoridad de registro asigna los tres primeros
octetos y la organización se encarga de gestionar el último octeto. Este es el
caso más numeroso ya que en la actualidad existen millones de compañías
pequeñas que no exceden el numero de 254 espacios reservados en la Internet.
192.216.46.0 = IP asignada por la autoridad de registro. Rangos de IP
establecidos por la organización: 192.216.46.0 > 192.216.46.255 por ejemplo:
192.216.46.2 192.216.46.3 192.216.46.4, 5, 6, 7, 8, 9 ... 255
12. Una red clase A dispone de un máximo de 16.777.216
direcciones IP, mientras que una red clase B dispone de 65.536 y una clase C
sólo dispone de 256. Estas diferencias tan grandes entre estos números
conllevan a cierta ineficacia en la asignación de rangos de IP y han
contribuido a que el espacio de direcciones IP se termine. Redes y subredes en
TCP/IP Las direcciones de subred suelen dividirse en bytes, es decir, una
organización con un rango de IP clase (B) como por ejemplo: 128.121. Usará el
tercer bytes para identificar las subredes, por ejemplo; 128.121.1 128.121.2
128.121.3 128.121.4 Entonces el cuarto byte se emplea para identificar los host
correspondientes a esa subred. Por otro lado, una organización con un rango de
IP clase (C) sólo dispondrá del cuarto byte para identificar sus nodos.
13. En una red bajo TCP/IP, el tráfico se encamina hacia un
host consultando las partes de red y subred de una dirección de IP. La parte de
red de una dirección de clase A, B o C tiene un tamaño fijo. Pero las
organizaciones están en libertad de elegir sus propios tamaños de subred. Ahora
¿cómo pueden conocer los encaminadores el tamaño de estos campos? La respuesta
es simple, es necesario configurar los sistemas para que conozcan el tamaño de
la parte de subred de la dirección y puedan crear sus tablas de enrutamiento
para realizar los respectivos saltos. El tamaño del campo de subred se almacena
realmente en un parámetro de configuración llamado máscara de subred. La
máscara de subred es una secuencia de 32 bits. Los bits que corresponden a los
campos de red y subred de una dirección se ponen a (1) y los bits para el campo
del sistema se ponen a (0).
14. Por ejemplo: Si se usa el tercer byte de las direcciones
que empiezan por 128.121.(xxx) para identificar las subredes, la máscara es;
11111111 11111111 11111111 00000000 lo que es igual a notación decimal con
puntos: 255.255.255.0 en hexadecimal quedaría como; X FF-FF-FF-00 Los host y
los encaminadores conectados a una subred se deben configurar con la máscara de
la subred.
15. Resulta apropiado y más práctico usar el formato de
notación con puntos para referirse a una red. Por convención, se hace
completando la parte local de la dirección rellenándola con ceros, por ejemplo;
5.0.0.0 identifica una red clase A, 131.18.0.0 identifica una red clase B y
201.49.16.0 se refiere a una red de clase C. Este mismo tipo de notación se usa
para identificar las subredes. Por ejemplo, si la red 131.18.0.0 usa una
máscara de red de 8 bits , 131.18.5.0 y 131.18.6.0 se refieren a subredes. Esta
notación se usa para representar redes y subredes de destino en las tablas de
encaminamiento IP. El precio por usar esta notación es que las direcciones de
esta forma no se pueden asignar a ningún host ni encaminador. Además, el uso de
un cero como número de subred hace que sea ambiguo el identificador 131.18.0.0.
Por esta razón, en las normas se olvida el campo de subred cero.
16. RFC 0791 > Definición de las clases de direcciones
para redes y subredes en la norma de IP. RFC 0950 > Definición técnica para
la creación de subredes. RFC 1519 > Definición técnica para la creación de
superredes.
17. La máscara de subred señala qué bits (o qué porción) de
su dirección es el identificador de la red. La máscara consiste en una
secuencia de unos seguidos de una secuencia de ceros escrita de la misma manera
que una dirección IP, por ejemplo, una máscara de 20 bits se escribiría
255.255.240.0, es decir una dirección IP con 20 bits en 1 seguidos por 12 bits
en 0, pero separada en bloques de a 8 bits escritos en decimal. La máscara determina
todos los parámetros de una subred: dirección de red, dirección de difusión
(broadcast) y direcciones asignables a nodos de red (hosts). Los routers
constituyen los límites entre las subredes. La comunicación desde y hasta otras
subredes es hecha mediante un puerto específico de un router específico, por lo
menos momentáneamente. Una subred típica es una red física hecha con un router,
por ejemplo una Red Ethernet o una VLAN (Virtual Local Area Network), Sin
embargo, las subredes permiten a la red ser dividida lógicamente a pesar del
diseño físico de la misma, por cuanto es posible dividir una red física en
varias subredes configurando diferentes computadores host que utilicen
diferentes routers. La dirección de todos los nodos en una subred comienzan con
la misma secuencia binaria, que es su ID de red e ID de subred. En IPv4, las
subredes deben ser identificadas por la base de la dirección y una máscara de
subred.
18. Las subredes simplifican el enrutamiento, ya que
cada subred típicamente es representada como una fila en las tablas de ruteo en
cada router conectado. Las subredes fueron utilizadas antes de la introducción
de las direcciones IPv4, para permitir a una red grande, tener un número
importante de redes más pequeñas dentro, controladas por varios routers. Las
subredes permiten el Enrutamiento Interdominio sin Clases (CIDR). Para que las
computadoras puedan comunicarse con una red, es necesario contar con números IP
propios, pero si tenemos dos o más redes, es fácil dividir una dirección IP
entre todos los hosts de la red. De esta formas se pueden partir redes grandes
en redes más pequeñas. Es necesario para el funcionamiento de una subred,
calcular los bits de una IP y quitarle los bits de host, y agregárselos a los
bits de network mediante el uso de una operación lógica.
19. ¨
A una compañía se le ha asignado la red 200.3.25.0. Es una red de clase C, lo
cual significa que puede disponer de 254 diferentes direcciones. (La primera y
la última dirección están reservadas, no son utilizables.) Si no se divide la
red en subredes, la máscara de subred será 255.255.255.0 (o /24). La compañía
decide dividir esta red en 8 subredes, con lo cual, la máscara de subred tiene
que recorrer tres bits más, se "toman prestados" tres bits de la
porción que corresponde al host. Eso resulta en una máscara de subred /27, en
binario 11111111.11111111.11111111.11100000, o en decimal punteado,
255.255.255.224. Cada subred tendrá direcciones posibles; pero solo tendrá
direcciones asignables a los hosts puesto que la primera dirección (con todos
los bits de host a 0) identifica a subred y la última dirección de cada subred
(todos los bits de host a 1) se reserva para el Broadcast. Para calcular el
total de subredes se debe realizar , ya que hemos tomado 3 bits prestados a la
dirección de host.
https://www.youtube.com/watch?v=uDnU3gmE7Kg (Embed)
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Subneteo
"EL SUBNETEO", es el acto de dividir las
grandes redes en redes mas pequeñas para que estas redes puedan
funcionar mejor en cuanto a recepción y envió de paquetes a través de
la red de la Internet.
Este término es un término netamente utilizado en el campo de la Computación
e Informática en la rama de las redes cuando se arma una red y se
quiere dividir esta red en subredes.
Un objetivo teórico del Subneteo es proporcionar mejor manejo
de redes. A principios de 1996 estaban conectadas a Internet más de 25 millones
de computadoras en más de 180 países, y la cifra sigue en aumento
ahora mas que las computadoras se han vuelto un medio tan necesario en la vida
de las personas y que están computadoras también necesitan un medio de
comunicación hacia otras computadoras.
·
Mecanismos de la división en subredes
Las clases de direcciones IP ofrecen de 256 a 16,8
millones de Hosts, como se vio con anterioridad. Para administrar de forma
eficiente un número limitado de direcciones IP, todas las clases pueden
subdividirse en subredes más pequeñas.
·
Introducción y razones para realizar subredes
Para crear la estructura de subred, los bits de
host se deben reasignar como bits de subred. Este proceso es a veces denominado
"pedir bits prestados". Sin embargo, un término más preciso sería
"prestar" bits. El punto de inicio de este proceso se encuentra
siempre en el bit del Host del extremo izquierdo, aquel que se encuentra más
cerca del octeto de red anterior.
Las direcciones de subred incluyen la porción de
red Clase A, Clase B o Clase C además de un campo de subred y un campo de Host.
El campo de subred y el campo de Host se crean a partir de la porción de Host
original de la dirección IP entera. Esto se hace mediante la reasignación de
bits de la parte de host a la parte original de red de la dirección. La
capacidad de dividir la porción de Host original de la dirección en nuevas
subredes y campos de Host ofrece flexibilidad de direccionamiento al
administrador de la red.
·
Cómo establecer la dirección de la máscara de
subred
La selección del número de bits a
utilizar en el proceso de división en subredes dependerá del número máximo de
Hosts que se requiere por subred. Es necesario tener una buena comprensión de
la matemática binaria básica y del valor de posición de los bits en cada octeto
para calcular el número de subredes y Hosts creados cuando se pide bits
prestados.
Es posible que los últimos dos bits del último
octeto nunca se asignen a la subred, sea cual sea la clase de dirección IP.
Estos bits se denominan los dos últimos bits significativos. El uso de todos
los bits disponibles para crear subredes, excepto los dos últimos, dará como
resultado subredes con sólo dos Hosts utilizables. Este es un método práctico
de conservación de direcciones para el direccionamiento de enlace serial de
Routers. Sin embargo, para una LAN que está en funcionamiento, puede que esto
origine gastos prohibitivos en equipos.
