Direccionamiento IP

Direccionamiento IP
William Marín M.
Direccionamiento IP
Repaso sobre números Binarios
Objetivo: Convertir de Binario a Decimal
Forma Manual
Realice una tabla como la que se muestra y agregue “s”. Tome como
ejemplo el número 00110110
128s
0
64s
0
32s
1
16s
1
8s
0
4s
1
2s
1
1s
0
Sume los pesos de cada casilla en las que aparezcan los unos:
32 + 16 + 4 + 2 = 54
Utilizando la calculadora.
1.Inicio > Programas > Accesorios > Calculadora.
2. Ver > Científica.
3. Haga Click en la casilla "Bin" (radio Button) (eso significa
binario).
4. Digite el número en binario.
5. Haga Click en la casilla "Dec" (el número se convierte de binario
a decimal).
Objetivo: Convertir de Decimal a Binario.
Forma Manual
Se realizan divisiones sucesivas:
54 ÷ 2 = 27 ⇒ 0
1÷2=0⇒1
27 ÷ 2 = 13 ⇒ 1
0÷2=0⇒0
13 ÷ 2 = 6 ⇒ 1
6÷2=3⇒0
3÷2=1⇒1
El número binario se lee en orden
inverso. Agregar ceros a la
izquierda hasta completar ocho
dígitos (Byte)
1
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Utilizando la calculadora.
1.Inicio > Programas > Accesorios > Calculadora.
2. Ver > Científica.
3. Haga Click en la casilla "Dec".
4. Digite el número en Decimal.
5. Haga Click en la casilla "Bin" (el número se convierte de decimal a
binario).
Nota: Al igual que en el método manual, la calculadora puede expresar el
resultado con menos de ocho dígitos; en tal caso agregue tantos ceros a la
izquierda como sea necesario.
Operación de suma Booleana. (La función AND).
1.1=1
1.0=0
0.0=0
1 AND 1 = 1
1 AND 0 = 0
0 AND 0 = 0
Números en Binario
Decimal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Binario
00000000
00000001
00000010
00000011
00000100
00000101
00000110
00000111
00001000
00001001
00001010
00001011
00001100
00001101
00001110
00001111
00010000
00010001
00010010
2
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Ejemplos de función AND:
A
10011001
B
11111111
A AND B 10011001
10101110
00010101
00000100
Reglas del Direccionamiento IP.
•
•
•
•
Las direcciones IP se utilizan para identificar los diferentes nodos en
una red (o en Internet). Existen básicamente dos tipos de direcciones
IP: Estáticas y dinámicas.
Una dirección IP consiste de 32 bits agrupados en 4 octetos (4 bytes),
y generalmente se escriben como ###.###.###.###
El número máximo (decimal) que se puede representar en binario con
n
n
n bits es (2 -1), para un total de 2 números representables. ¿Cuál es
entonces el número máximo que se puede representar con 8 bits?.
Para simplificar se escriben las direcciones IP en decimal
(212.240.225.204), pero también es necesario saber su equivalente
en binario (11010100 11110000 11100001 11001100).
Dirección IP
32 Bits
8 bits o 1 byte
8 bits o 1 byte
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
o o o o o o o o o o o o o o o o o o
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Primer Octeto
Segundo Octeto
0-255 decimal
0-255 decimal
(255-0)+1 = 256 total
de números posibles
(255-0)+1 = 256 total
de números posibles
8 bits o 1 byte
8 bits o 1 byte
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
o o o o o o o o o o o o o o
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Tercer Octeto
Cuarto Octeto
0-255 decimal
0-255 decimal
(255-0)+1 = 256
(255-0)+1 = 256 total
total de números
de números posibles
posibles
La función de la dirección IP es identificar simultáneamente tanto la red física
a la que pertenece el host así como también al host mismo (estación de
trabajo, servidor, enrutador, impresora, etc)
Información que contiene una dirección IP.
•
Los primeros 4 bits del primer byte nos dicen la clase de red a la que
pertenece la dirección.
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Dir. De red
disponibles
00000000 =0
1er Byte
0XXXXXXX
Clase
Dir. De Host
disponibles
A
24 bits = 1677716
hosts
B
16 bits = 65536
hosts
C
8 bits = 256 hosts
D
Multicast
E
Broadcast
01111111=127
10000000 =128
10XXXXXX
10111111 =191
11000000 =192
110XXXXX
11011111 = 223
11100000 =224
1110XXXX
11101111 = 239
11110000 = 240
1111XXXX
11111111= 255
Clase
A
B
C
Primer
Octeto
1 - 126
128 - 191
192 - 223
Bits
fijos
0
10
110
Máscara de subred por
defecto.
(27) - 2 = 126
(224) - 2 = 16777214
255.0.0.0
(214) = 16,384
(216) - 2 = 65,534
255.255.0.0
(221) = 2097152
(28) - 2 = 254
255.255.255.0
# de Redes
# de Hosts por Red
Restricciones del direccionamiento IP:
1. El primer octeto no puede ser 255 (11111111), ya que eso es
Broadcast.
2. El primer octeto no puede ser 0 (00000000). Esto es “solo esta red”.
3. El primer octeto no puede ser 127 (01111111). Loopback.
4. La dir. IP de red debe ser única en Internet.
5. La dir. De un host debe ser única en un Red.
6. El último octeto (dir. del host) no puede ser 255 (11111111), ya que
eso es Broadcast.
7. El último octeto (dir. del host) no puede ser 0 (00000000). Esto es
local host.
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Luego de revisar las restricciones nos queda:
Clase A
Desde:
Dirección IP de 32 bits
Host ID (24 bits)
Network ID (8 bits)
Primer byte
0
0
0
0 0
1.
0
0
Segundo byte
Tercer byte
Cuarto
Byte
#.
#.
#
1
Hasta:
Dirección IP de 32 bits
Host ID (24 bits)
Network ID (8 Bits)
Primer byte
0
1
1
1
1
1
Segundo byte
1
Tercer byte
Cuarto
Byte
0
126.
Clase A: Hay 126 redes con 16,777,214 direcciones para hosts
cada una.
o Clase B: Hay 16384 redes con 65534 direcciones para host cada
una.
o Clase C: Hay 2097152 redes con 254 direcciones para host cada
una.
o
La Máscara de Red (NetMask)
La mascara de red ayuda a identificar si un host es local o remoto. Esto se
hace indicando cuál parte de la dir. IP es la dir. de la red y cuál es la dir. del
host. (Network ID vs. Host ID). También ayuda a dividir una red en subredes (subnetting).
Los valores por defecto son:
•
•
•
Clase A: 255.0.0.0
Clase B: 255.255.0.0
Clase C: 255.255.255.0
Dichos valores indican que la red no se ha subdividido en subredes.
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Vista de las propiedades de TCP/IP.
¿A qué clase pertenece?
Cálculo del Network ID (Con mascaras por defecto)
dir. IP 128.1.1.1 (Clase B)
Mascara de red 255.255.0.0 (valor por defecto)
Primer Octeto
0 0 0 0 0
128
1
0
1
Primer Octeto
1 1 1 1 1 1
255
1
0
1
0
Dirección IP 32 bits
Segundo Octeto
Tercero Octeto
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
1
1
Mascara de sub red por defecto. 32 bits
Segundo Octeto
Tercero Octeto
1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
255
0
1
Cuarto Octeto
0 0000001
1
0
Cuarto Octeto
0 0000000
0
Resultado de la operación AND de la IP con la máscara por defecto.
Network ID
Host ID
Primer Octeto
Segundo Octeto
Tercero Octeto
Cuarto Octeto
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000000
128
1
0
0
Nótese que el Network ID queda idéntico si no se utiliza otra máscara de
red.
Con la operación anterior se puede determinar si dos Hosts están en la
misma red (siempre que el resultado de ambos Network ID sean iguales)
6
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Resumen
Clase
Class A
Class B
Class C
Primer Octeto
1 - 126
128 - 191
192 - 223
# de Redes
126
16, 384
2, 097, 152
# de Hosts por RED
16, 777, 214
65, 534
254
Subnet Mask
255.0.0.0
255.255.0.0
255.255.255.0
Subnetting: Utilizando la máscara de red para crear Sub-redes
Si se tiene una dir. IP estática (clase B por ejemplo), se puede tener hasta
65534 estaciones en la red, pero no es muy funcional. Se debe dividir la
red. Cuando se divide una red en subredes, todos los host en la red total
deben tener el mismo número de Network ID.
Para tal efecto se “manipulan” los bits de subred, que son los que están a la
derecha de los “255” de la mascara de subred por defecto.
Subnet mask para clase A.
Se conoce que la anterior es una dirección clase A por el primer octeto. La
máscara de subred por defecto es la 255.0.0.0, pero se puede manipular
el segundo, tercero y cuarto octetos. En la figura se hace sólo con el
segundo.
Subnet mask para clase B.
Se identifica una dirección clase B en la figura debido al 128 del
primer octeto. La máscara de subred por defecto es 255.255.0.0,
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pero se puede manipular el tercer y cuarto octeto. (Sólo se hace con
el tercero en la figura).
Subnet mask para clase C.
El 192 indica una dir. IP clase C. La máscara de subred por defecto es
255.255.255.0, pero se puede manipular el cuarto octeto.
Subnet ID: Es el resultado de realizar la operación AND de la
máscara de subred (manipulada) con la dirección IP.
Lo que se está haciendo en realidad es agregando “unos” en el
Network ID para identificar cada una de las subredes. Por ejemplo el
número 192 del ejemplo es 11000000. Los dos primeros bits en uno
hacen que se “extienda” el Network ID en dos bits a la hora de
realizar la operación AND con la máscara de subred, quedando solo 6
bits en ese octeto para las estaciones.
Para calcular el número de subredes se utilizan los bits en “uno” de la
máscara de subred: 22-2 =2 subredes.
Calcular el número de host´s por subred:
Clase C
Para calcular el número de host por subred se utilizan los seis bits
restantes: 26-2 = 62 host.
Clase B
Al Utilizar 255.255.192.0 nos quedan 6+8=14 bits restantes. Así 2142= 16382 estaciones
Clase A
Al utilizar 255.192.0.0 nos quedan 6+8+8=22 bits restantes. Así 2222= 4 194 302 estaciones.
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Direccionamiento IP
Máscara de
Subred válida
255 (invalido
en Clase C)
254 (invalido
en Clase C)
252
248
240
224
192
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Valor en # de Bits
en uno.
Binario
# de "Sub"
networks
Hosts por Sub-Red
Clase
Clase A Clase B
C
1111 1111
8
(28) -2 = 254
65, 534
254
0
1111 1110
7
(27) -2 = 126
131, 070
510
0
1111
1111
1111
1110
1100
6
5
4
3
2
(26) -2 = 62
(25) -2 = 30
(24) -2 = 14
(23) -2 = 6
(22) -2 = 2
262, 142
524, 286
1, 048, 574
2, 097, 150
4, 194, 302
1, 022
2, 046
4, 094
8, 190
16, 382
2
6
14
30
62
1100
1000
0000
0000
0000
Espacio reservado la para uso interno de redes solamente (no es
routeable o direccionable en Internet):
•
Espacio Reservado:
10.0.0.0
172.16.0.0
a 10.255.255.255
a 172.31.255.255
192.168.0.0 a 192.168.255.255
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Direccionamiento IP
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Práctica
Especificar la mascara de subred por defecto de las siguientes
direcciones IP
Proceso recomendado
Determine la clase a la que pertenece cada dir. IP
Determine la máscara de subred por defecto.
Dirección IP
Clase
Mascara de SubRed
210.23.67.102
66.23.148.0
158.23.251.33
144.23.117.254
192.254.23.123
144.207.78.1
63.125.23.211
192.25.128.36
128.12.254.98
134.223.156.89
127.0.0.1
224.23.108.23
223.78.27.144
77.123.28.167
191.249.222.234
Determine la mascara de SubRed Apropiada
Proceso Recomendado
Determine la clase de la dirección IP.
Determine la mascara de SubRed por defecto
Determine una mascara de SubRed que provea:
SubRedes ≥ Segmentos Físicos requeridos
Host IDs ≥ Hosts requieridos por Segmento físico.
Ejemplo
Escenario 1
Número de segmentos requeridos (subredes)
Máximo número de Hosts requeridos
por segmento
Dirección de Red
5
Mascara de SubRed propuesta:
255.255.224.0
6
8190
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
5000
152.77.0.0
10
Direccionamiento IP
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Escenario 2
Número de segmentos requeridos
Máximo número de hosts requeridos por
segmento
Dirección de Red
100
88,000
39.0.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 3
Número de segmentos requeridos
Máximo número de Hosts requeridos
por segmento
Dirección de Red
100
350
177.133.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 4
Número de segmentos requeridos
Máximo número de Hosts requeridos
por segmento
Dirección de Red
4
1,500,000
120.0.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 5
Número de segmentos requeridos
Máximo número de Hosts requeridos
por segmento
Dirección de Red
16
1,500
128.199.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 6
Número de segmentos requeridos
Máximo número de Hosts requeridos
por segmento
250
100
11
Direccionamiento IP
Dirección de Red
William Marín M.
191.254.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 7
Número de segmentos requeridos
Máximo número de Hosts requeridos
por segmento
Dirección de Red
12
12
216.122.44.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 8
Número de segmentos requeridos
Máximo número de Hosts requeridos
por segmento
Dirección de Red
10
750,000
12.0.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 9
Número de segmentos requeridos
Máximo número de Hosts requeridos
por segmento
Dirección de Red
50
600
134.119.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 10
Número de segmentos requeridos
Máximo número de Hosts requeridos
por segmento
Dirección de Red
5
25
192.177.4.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
12
Direccionamiento IP
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Máximo número de Host ID por
segmento
Determine los Subnet IDs y los rangos de los Host IDs
Proceso recomendado
Determine la clase de la dirección IP
Determine la mascara de subred por defecto.
Determine una máscara de subred que provea:
Subredes ≥ Segmentos Físicos requeridos
Host IDs ≥ Hosts requeridos por segmento físico.
Determine los Subnet IDs
Determine los rangos de los Host IDs
Ejemplo
Escenario 1
Segmentos físicos
requeridos
Máximo número de
Hosts requeridos por
segmento
Dirección de Red:
Máscara de Subred
propuesta:
Número de subredes
que soporta:
Máximo número de
Host ID por Subred:
Subred IDs:
Rangos de Host ID por
subred
5
5000
152.77.0.0
255.255.224.0
6
8190
152.77.0.0 (Inválido)
152.77.32.0
152.77.64.0
152.77.96.0
152.77.128.0
152.77.160.0
152.77.192.0 (Invalido)
152.77.32.0
152.77.64.0
152.77.96.0
152.77.128.0
152.77.160.0
152.77.191.0
1er Host – Último Host en la
subred
152.77.32.1 – 152.77.63.254
152.77.64.1 – 152.77.95.254
152.77.96.1 – 152.77.127.254
152.77.128.1 – 152.77.159.254
152.77.160.1 – 152.77.191.254
152.77.192.1 – 152.77.223.254
13
Direccionamiento IP
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Escenario 2
Segmentos físicos requeridos
100
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
Dirección de Red:
88,000
39.0.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
1er Host – Último Host en
la subred
Rangos de Host ID por subred
Escenario 3
Segmentos físicos requeridos
100
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
Dirección de Red:
350
177.133.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
1er Host – Último Host en
la subred
Rangos de Host ID por subred
14
Direccionamiento IP
William Marín M.
Escenario 4
Segmentos físicos requeridos
4
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
Dirección de Red:
1,500,000
120.0.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
1er Host – Último Host en
la subred
Rangos de Host ID por subred
Escenario 5
Segmentos físicos requeridos
16
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
Dirección de Red:
1,500
128.199.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
1er Host – Último Host en
la subred
Rangos de Host ID por subred
15
Direccionamiento IP
William Marín M.
Escenario 6
Segmentos físicos requeridos
250
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
Dirección de Red:
100
191.254.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
1er Host – Último Host en
la subred
Rangos de Host ID por subred
Escenario 7
Segmentos físicos requeridos
12
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
Dirección de Red:
12
216.122.44.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
1er Host – Último Host en
la subred
Rangos de Host ID por subred
16
Direccionamiento IP
Escenario 8
Segmentos físicos requeridos
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
Dirección de Red:
William Marín M.
10
750,000
12.0.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
1er Host – Último Host en
la subred
Rangos de Host ID por subred
Escenario 9
Segmentos físicos requeridos
50
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
Dirección de Red:
600
134.119.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
1er Host – Último Host en
la subred
Rangos de Host ID por subred
17
Direccionamiento IP
William Marín M.
Escenario 10
Segmentos físicos requeridos
3
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
Dirección de Red:
25
192.177.4.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
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