DIRECCIONAMIENTO IP Una dirección IP es un número que

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DIRECCIONAMIENTO IP
Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica y jerárquica a una interfaz de un dispositivo
(habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que
corresponde al nivel de red o nivel 3 del modelo de referencia OSI. Dicho número no se ha de confundir con
la dirección MAC que es un número hexadecimal fijo que es asignado a la tarjeta o dispositivo de red por el
fabricante, mientras que la dirección IP se puede cambiar.
La dirección IP consta de cuatro números separados por puntos y cada número es menor de 256; por
ejemplo 192.200.44.69.
Definición de Subredes:
Una subred es un rango de direcciones lógicas. Cuando una red de computadoras se vuelve muy grande,
conviene dividirla en subredes, por los siguientes motivos:
• Reducir el tamaño de los dominios de broadcast.
• Hacer la red más manejable, administrativamente. Entre otros, se puede controlar el tráfico entre
diferentes subredes, mediante ACLs.
Existen diversas técnicas para conectar diferentes subredes entre sí, se pueden conectar:
• A nivel físico (capa 1 OSI) mediante repetidores o concentradores.
• A nivel de enlace (capa 2 OSI) mediante puentes o conmutadores.
• A nivel de red (capa 3 OSI) mediante routers.
• A nivel de transporte (capa 4 OSI).
• A nivel de aplicación (capa 7 OSI) mediante pasarelas.
CLASES DE DIRECCIONES
Para una mejor organización en el reparto de rangos las redes se han agrupado en cinco clases, de manera
que según el tamaño de la red se optará por un tipo u otro.
Clase A:
La dirección Clase A se diseñó para admitir redes de tamaño extremadamente grande, de más de 16
millones de direcciones de host disponibles. Las direcciones IP Clase A utilizan sólo el primer octeto para
indicar la dirección de la red. Los tres octetos restantes son para las direcciones host.
El primer bit de la dirección Clase A siempre es 0. Con dicho primer bit, que es un 0, el menor número que
se puede representar es 00000000, 0 decimal.
El valor más alto que se puede representar es 01111111, 127 decimal. Estos números 0 y 127 quedan
reservados y no se pueden utilizar como direcciones de red. Cualquier dirección que comience con un valor
entre 1 y 126 en el primer octeto es una dirección Clase A.
La red 127.0.0.0 se reserva para las pruebas de loopback. Los Routers o las máquinas locales pueden
utilizar esta dirección para enviar paquetes nuevamente hacia ellos mismos. Por lo tanto, no se puede
asignar este número a una red.
Clase B:
La dirección Clase B se diseñó para cumplir las necesidades de redes de tamaño moderado a grande. Una
dirección IP Clase B utiliza los primeros dos de los cuatro octetos para indicar la dirección de la red. Los dos
octetos restantes especifican las direcciones del host.
Los primeros dos bits del primer octeto de la dirección Clase B siempre son 10. Los seis bits restantes
pueden poblarse con unos o ceros. Por lo tanto, el menor número que puede representarse en una
dirección Clase B es 10000000, 128 decimal. El número más alto que puede representarse es 10111111,
191 decimal. Cualquier dirección que comience con un valor entre 128 y 191 en el primer octeto es una
dirección Clase B.
Ing. Marcos Huerta Sagástegui
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Clase C:
El espacio de direccionamiento Clase C es el que se utiliza más frecuentemente en las clases de
direcciones originales. Este espacio de direccionamiento tiene el propósito de admitir redes pequeñas con
un máximo de 254 hosts.
Una dirección Clase C comienza con el binario 110. Por lo tanto, el menor número que puede representarse
es 11000000, 192 decimal. El número más alto que puede representarse es 11011111, 223 decimal. Si una
dirección contiene un número entre 192 y 223 en el primer octeto, es una dirección de Clase C.
Clase D:
La dirección Clase D se creó para permitir multicast en una dirección IP. Una dirección multicast es una
dirección exclusiva de red que dirige los paquetes con esa dirección destino hacia grupos predefinidos de
direcciones IP. Por lo tanto, una sola estación puede transmitir de forma simultánea una sola corriente de
datos a múltiples receptores.
El espacio de direccionamiento Clase D, en forma similar a otros espacios de direccionamiento, se
encuentra limitado matemáticamente. Los primeros cuatro bits de una dirección Clase D deben ser 1110.
Por lo tanto, el primer rango de octeto para las direcciones Clase D es 11100000 a 11101111, o 224 a 239.
Una dirección IP que comienza con un valor entre 224 y 239 en el primer octeto es una dirección Clase D.
Clase E:
Se ha definido una dirección Clase E. Sin embargo, la Fuerza de tareas de ingeniería de Internet (IETF) ha
reservado estas direcciones para su propia investigación. Por lo tanto, no se han emitido direcciones Clase
E para ser utilizadas en Internet. Los primeros cuatro bits de una dirección Clase E siempre son 1s. Por lo
tanto, el rango del primer octeto para las direcciones Clase E es 11110000 a 11111111, o 240 a 255.
Ing. Marcos Huerta Sagástegui
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DIRECCIONES PÚBLICAS
Son visibles en todo Internet. Para conectarse a Internet es necesario tener una dirección IP pública.
CLASES
RANGO DE DIRECCIONES
SUBREDES
DIRECCIONES IP X SUBRED
MASCARA
A
B
C
1.xxx.xxx.xxx – 126.xxx.xxx.xxx
128.xxx.xxx.xxx – 191.254.xxx.xxx
192.000.001.xxx – 223.255.254.xxx
124
16,382
2,097,152
16,777,214
65,534
254
255.0.0.0
255.255.0.0
255.255.255.0
DIRECCIONES PRIVADAS
Son visibles únicamente por otros hosts de su propia red o de otras redes privadas interconectadas por
routers. Se utilizan en las empresas para los puestos de trabajo. Ellos pueden salir a Internet por medio de
un router (o proxy) que tenga una IP pública. Sin embargo, desde Internet no se puede acceder a
ordenadores con direcciones IP privadas. Las direcciones privadas son:
CLASES
RANGO DE DIRECCIONES
MASCARA
A
B
10.0.0.0 – 10.255.255.255
172.16.0.0 – 172.31.255.255
192.68.0.0 – 192.168.255.255
255.0.0.0
255.255.0.0
255.255.255.0
C
MASCARA DE RED
La máscara de red es un número con el formato de una dirección IP que nos sirve para distinguir cuando
una máquina determinada pertenece a una subred dada, con lo que podemos averiguar si dos máquinas
están o no en la misma subred IP. Las máscaras de subred además pueden representarse con un número
decimal, que la resume y éste está en función a la clase de la dirección.
Utilidad e Importancia:
Los host y encaminadores conectados a una subred se configuran con la máscara de la subred. Suele ser
común usar una única máscara de subred en toda una red de la organización. Hay excepciones a esta
práctica, y algunas organizaciones usan varios tamaños diferentes de subred.
Por ejemplo, si una red tiene muchas líneas punto a punto, no sería conveniente usar los números de
subred ya que sólo hay dos sistemas en cada subred punto a punto. Una organización podría decidir usar
máscaras de 14 bits (255.255.255.252) para sus líneas punto a punto.
Abreviaturas empleadas:
Normalmente las máscaras de subred se expresan en notación decimal con puntos. La máscara de Clase C
se puede escribir:
255.255.255.0
DIRECCIONAMIENTO BASICO
Ventajas:
Dividir una red en subredes significa utilizar una máscara de subred para dividir la red y convertir una gran
red en segmentos más pequeños, más eficientes y administrables o subredes.
Desventajas:
Una desventaja de una subred es la capacidad desperdiciada cuando múltiples host intentan acceder al
canal al mismo tiempo.
DIVISIÓN BÁSICA DE SUBREDES CLASE C
Determinar el número de subredes:
Existe una fórmula que se puede aplicar para determinar el número de subredes que se desea y es la
siguiente:
Calculo de Subredes = 2 − 2 = Numero de Subredes
n = numero de bits prestados.
n
Ing. Marcos Huerta Sagástegui
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Ejemplo:
Se tiene la siguiente dirección IP 192.168.10.0 /24
1. Se desea obtener 13 subredes.
2. Cada subred deberá tener 12 IP validas.
Desarrollo:
Calculo de las subredes:
24 − 2 =
16 – 2 = 14 subredes
n = 4 bits prestados.
Calculo de las IP por subred:
Como se prestó 4 bits para las subredes nos quedan nuevamente 4 bits que serán para los hosts, así que:
24 − 2 =
16 – 2 =
n = 4 bits prestados.
14 IPs
Entonces los rangos y las subredes son:
192.168.10.0
0) 192.168.10.00000000
1) 192.168.10.00010000
2) 192.168.10.00100000
3) 192.168.10.00110000
4) 192.168.10.01000000
5) 192.168.10.01010000
6) 192.168.10.01100000
7) 192.168.10.01110000
8) 192.168.10.10000000
9) 192.168.10.10010000
10) 192.168.10.10100000
11) 192.168.10.10110000
12) 192.168.10.11000000
13) 192.168.10.11010000
14) 192.168.10.11100000
15) 192.168.10.11110000
=>
=>
=>
=>
=>
=>
=>
=>
=>
=>
=>
=>
=>
=>
=>
=>
SUBREDES
192.168.10.0
192.168.10.16
192.168.10.32
192.168.10.48
192.168.10.64
192.168.10.80
192.168.10.96
192.168.10.112
192.168.10.128
192.168.10.144
192.168.10.160
192.168.10.176
192.168.10.192
192.168.10.208
192.168.10.224
192.168.10.240
IP INICIO
IP FINAL
192.168.10.1 192.168.10.14
192.168.10.17 192.168.10.30
192.168.10.33 192.168.10.46
192.168.10.49 192.168.10.62
192.168.10.65 192.168.10.78
192.168.10.81 192.168.10.94
192.168.10.97 192.168.10.110
192.168.10.113 192.168.10.126
192.168.10.129 192.168.10.142
192.168.10.145 192.168.10.158
192.168.10.161 192.168.10.174
192.168.10.177 192.168.10.190
192.168.10.193 192.168.10.206
192.168.10.209 192.168.10.222
192.168.10.225 192.168.10.238
192.168.10.241 192.168.10.254
BROADCAST
192.168.10.15
192.168.10.31
192.168.10.47
192.168.10.63
192.168.10.79
192.168.10.95
192.168.10.111
192.168.10.127
192.168.10.143
192.168.10.159
192.168.10.175
192.168.10.191
192.168.10.207
192.168.10.223
192.168.10.239
192.168.10.255
Para llegar a comprender cómo funciona todo esto podríamos hacer un ejercicio práctico.
EJERCICIO DE CLASE C
Ejemplo 01:
La empresa XYZ tiene una LAN de 500 equipos y desea dividirlos en 5 segmentos (subredes). Se le pide al
Administrador de red que realice el Subneteo respectivo de las tres subredes utilizando cualquier dirección
IP de Clase C que sea privada. Elabore la respectiva tabla de direccionamiento de las tres subredes.
Desarrollo:
Calculo de las IP por subred:
Como se prestó 4 bits para las subredes nos quedan nuevamente 4 bits que serán para los hosts, así que:
27 − 2 =
128 – 2 =
n = 7 bits prestados.
Subred
0) 192.168.50.0
1) 192.168.50.128
2) 192.168.51.0
3) 192.168.51.128
4) 192.168.52.0
5) 192.168.52.128
6) 192.168.53.0
7) 192.168.53.128
8) 192.168.54.0
.
.
.
192.168.255.128
126 IPs
IP Inicio
192.168.50.1
192.168.50.129
192.168.51.1
192.168.51.129
192.168.52.1
192.168.52.129
192.168.53.1
192.168.53.129
192.168.54.1
.
.
.
192.168.255.129
Ing. Marcos Huerta Sagástegui
IP Final
192.168.50.126
192.168.50.254
192.168.51.126
192.168.51.254
192.168.52.126
192.168.52.254
192.168.53.126
192.168.53.254
192.168.54.126
.
.
.
192.168.255.254
Broadcast
192.168.50.127
192.168.50.255
192.168.51.127
192.168.51.255
192.168.52.127
192.168.52.255
192.168.53.127
192.168.53.255
192.168.54.127
.
.
.
192.168.255.255
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Respuesta:
La tabla de direccionamiento es de las subredes 2, 3, 4,5 y 6 la cual vemos en la siguiente:
Subred
0) 192.168.50.0
1) 192.168.50.128
2) 192.168.51.0
3) 192.168.51.128
4) 192.168.52.0
5) 192.168.52.128
IP Inicio
192.168.50.1
192.168.50.129
192.168.51.1
192.168.51.129
192.168.52.1
192.168.52.129
IP Final
192.168.50.126
192.168.50.254
192.168.51.126
192.168.51.254
192.168.52.126
192.168.52.254
Broadcast
192.168.50.127
192.168.50.255
192.168.51.127
192.168.51.255
192.168.52.127
192.168.52.255
La subred 1 es el identificador de red de todas las redes por lo tanto no se emplea.
Ejemplo 02:
Sea la dirección de una subred 192.168.100.0, con una máscara de red 255.255.255.192
Comprobar cuáles de estas direcciones son validas para direcciones de equipo (hosts):
1) 192.168.100.64
2) 192.168.101.192
3) 192.168.102.129
4) 192.168.104.128
Desarrollo:
Primero deberá convertirlo a binario los números:
1) 192.168.100.64
=>
11000000.10101000.01100100.01000000
2) 192.168.101.192
=>
11000000.10101000.01100101.11000000
3) 192.168.102.129
=>
11000000.10101000.01100110.10000001
4) 192.168.104.128
=>
11000000.10101000.01101000.10000000
5) 255.255.255.192
=>
11111111.11111111.11111111.11000000
Se puede observar que se prestó 2 bits para la parte de subredes (saltos de 64 en 64)
Los bits restantes son 6 bits aplicando la formula so tendrá 62 IP por cada subred.
Primero aplicamos AND a la primera IP
192.168.100.64
255.255.255.192
192.168.100.64
=>
=>
=>
11000000.10101000.01100100.01000000
11111111.11111111.11111111.11000000
11000000.10101000.01100100.01000000
(Identificador de Red)
192.168.101.192
255.255.255.192
192.168.101.192
=>
=>
=>
11000000.10101000.01100101.11000000
11111111.11111111.11111111.11000000
11000000.10101000.01100101.11000000
(Identificador de Red)
192.168.102.129
255.255.255.192
192.168.102.128
=>
=>
=>
11000000.10101000.01100110.10000001
11111111.11111111.11111111.11000000
11000000.10101000.01100110.10000000
192.168.104.128
255.255.255.192
192.168.104.128
=>
=>
=>
11000000.10101000.01101000.10000000
11111111.11111111.11111111.11000000
11000000.10101000.01101000.10000000
(IP valida)
(Identificador de Red)
(Identificador de Red)
Respuesta:
La IP válida para equipo (hosts) es: 192.168.102.129
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Ejemplo 03:
Se tiene la siguiente dirección 192.168.200.64/27. ¿Cuál es la dirección Broadcast de la tercera subred?
Desarrollo:
Se puede observar que es una dirección de Clase C y que se prestó 3 bits para las subredes.
Los bits restantes son 5 bits aplicando la formula so tendrá 32 IP por cada subred.
Subred
0) 192.168.200.64
1) 192.168.200.96
2) 192.168.200.128
3) 192.168.200.160
IP Inicio
192.168.200.65
192.168.200.97
192.168.200.129
192.168.200.161
IP Final
192.168.200.94
192.168.200.126
192.168.200.158
192.168.200.190
Broadcast
192.168.200.95
192.168.200.127
192.168.200.159
192.168.200.191
Respuesta:
La dirección de Broadcast de la tercera subred es: 192.168.200.159
Ing. Marcos Huerta Sagástegui
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