Direccionamiento IP explicación

Curso: Redes, Tema: Direccionamiento IP
Ing. Oscar Molina L.
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
64s
32s
16s
8s
4s
2s
1s
0
0
1
1
0
1
1
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)
Utilizando la calculadora.
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Ing. Oscar Molina L.
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 AND 1 = 1
1.0=0
1 AND 0 = 0
0.0=0
0 AND 0 = 0
Números en Binario
Decimal
Binario
0
00000000
1
00000001
2
00000010
3
00000011
4
00000100
5
00000101
6
00000110
7
00000111
8
00001000
9
00001001
10
00001010
11
00001011
12
00001100
13
00001101
14
00001110
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00001111
16
00010000
17
00010001
18
00010010
Ejemplos de función AND:
A
10011001
10101110
B
11111111
00010101
A AND B 10011001
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
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 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 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 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Primer Octeto
Segundo Octeto
Tercer Octeto
Cuarto Octeto
0-255 decimal
0-255 decimal
0-255 decimal
0-255 decimal
(255-0)+1 = 256 total
de números posibles
(255-0)+1 = 256 total
de números posibles
(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.
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Curso: Redes, Tema: Direccionamiento IP
•
Ing. Oscar Molina L.
Los primeros 4 bits del primer byte nos dicen la clase de red a la que
pertenece la dirección.
Dir. De red
disponibles
1er Byte
00000000 =0
0XXXXXXX
01111111=127
10000000 =128
10XXXXXX
10111111 =191
11000000 =192
110XXXXX
11011111 = 223
11100000 =224
1110XXXX
11101111 = 239
11110000 = 240
1111XXXX
11111111= 255
Clase
Dir. De Host
disponibles
A
24 bits = 1677716
hosts
B
16 bits = 65536
hosts
C
8 bits = 256 hosts
D
Multicast
E
Broadcast
Máscara de subred por
defecto.
Clas
e
Primer
Octeto
Bits
fijos
# de Redes
# de Hosts por Red
A
1 - 126
0
(27) - 2 = 126
(224) - 2 = 16777214
255.0.0.0
B
128 - 191
10
(214) = 16,384
(216) - 2 = 65,534
255.255.0.0
C
192 - 223
110
(221) =
2097152
(28) - 2 = 254
255.255.255.0
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
Network ID (8 bits)
Primer byte
0
0
0
0
0
0
Host ID (24 bits)
Segundo byte
Tercer byte
Cuarto
Byte
#.
#.
#
0 1
1.
Hasta:
Dirección IP de 32 bits
Network ID (8 Bits)
Primer byte
0
1
1
1
1
1
Host ID (24 bits)
Segundo byte
1
Tercer byte
Cuarto
Byte
0
126.
o
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.
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)
Dirección IP 32 bits
Primer Octeto
1
0
0
0
0
0
0
Segundo Octeto
0
0
0
0
0
128
0
0
0
Cuarto
Octeto
Tercero Octeto
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0000001
1
1
Mascara de sub red por defecto. 32 bits
Primer Octeto
1
1
1
1
1
1
1
Segundo Octeto
1
1
1
1
255
1
1
1
1
Cuarto
Octeto
Tercero Octeto
1
0
0
0
0
255
0
0
0
0
0
0000000
0
0
Resultado de la operación AND de la IP con la máscara por defecto.
Network ID
Primer Octeto
1
0
0
0
0
128
0
0
Host ID
Segundo Octeto
0
0
0
0
0
0
1
0
0
Cuarto
Octeto
Tercero Octeto
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0000000
0
Nótese que el Network ID queda idéntico si no se utiliza otra máscara de
red.
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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)
Resumen
Clase
Primer Octeto
# de Redes
# de Hosts por RED
Class A
1 - 126
126
16, 777, 214
Class B
128 - 191
16, 384
65, 534
Class C
192 - 223
2, 097, 152
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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Hosts por Sub-Red
Máscara de
Subred válida
Valor en # de Bits
Binario
en uno.
# de "Sub"
networks
Clase A
Clase B
Clase
C
255 (invalido
en Clase C)
1111 1111
8
(28) -2 = 254
65, 534
254
0
254 (invalido
en Clase C)
1111 1110
7
(27) -2 = 126
131, 070
510
0
252
1111 1100
6
(26) -2 = 62
262, 142
1, 022
2
524, 286
2, 046
6
248
240
224
192
1111 1000
1111 0000
1110 0000
1100 0000
5
4
3
2
5
(2 ) -2 = 30
4
(2 ) -2 = 14
1, 048, 574 4, 094
14
3
2, 097, 150 8, 190
30
2
4, 194, 302 16, 382
62
(2 ) -2 = 6
(2 ) -2 = 2
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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