Clase C - ¡Bienvenido a paloalto.unileon.es!

Terminología, estructuras y convenios básicos.
©2011 Prof. José María Foces Morán ¡ 
Router (encaminador IP):
§  Nivel OSI 3, el nivel de
inter-red
§  PDU: Paquetes IP
(Internetwork Protocol)
¡ 
¡ 
Sirve para crear inter-redes
Funciones
§  Encaminamiento IP
§  Servidor DHCP
§  NAT/PAT
§  Firewall, etc
©2010 Prof. José María Foces Morán Anillo Unileon Router Cisco Lab RC Router + NAT/DHCP + Firewall Fast Ethernet Switch §  Ocupan 32 bits
§  Notación:
▪  En decimal o hexadecimal:
▪  w.x.y.z (Dotted notation)
▪  0-255
▪  0x0 – 0xff
§  Estructura jerárquica:
▪  Número de red
▪  Ejemplo /24: 24 bits
▪  Número de nodo
▪  32 – 24 = 8 bits
§  Hay casos especiales
▪  Broadcast: 255.255.255.255
▪  Loopback: 127.0.0.1
©2011 Prof. José María Foces Morán ▪  Tipos de direcciones:
▪  CON CLASE
­  A, B y C (Hay mas)
­  Obsoleto
▪  SIN CLASE
­  CIDR (Classless InterDomain
Routing)
­  VLSM (Variable Length Subnet
Mask)
▪  Privadas
­  Para uso dentro de una
organización
▪  Públicas
­  Para direccionar la red Internet
▪  RFC: Los estándares de Internet
▪  ¿Qué RFC explica los rangos de
direccionamiento privado?
©2011 Prof. José María Foces Morán ▪  Una dirección IP (Versión 4) se denota así (Base 2, 10 o 16):
.
.
.
▪  byte3 byte2 byte1 byte0
▪  Total de 32 bits
▪  Y tiene al menos dos partes:
▪  Número de red (Net number)
▪  Número de nodo o estación (Host ID, host number)
▪  La frontera Net Number | Host number
­  Viene marcada por la máscara
▪  La clase se calcula así:
▪  Estudiamos su byte3 [bit7-bit6- … -bit1-bit0]
­  Si (bit7 es 0) -> Clase A
­  Si (bit7 == 1 y bit6 == 0) -> Clase B
­  Si (bit7 == bit6 == 1 y bit5 == 0) - > Clase C
▪  Cada clase tiene su propia máscara de red por defecto (Default netmask):
▪  Clase A: 255.0.0.0
▪  Clase B: 255.255.0.0
▪  Clase C: 255.255.255.0
©2010 Prof. José María Foces Morán ▪  46.20.30.50!
▪  4610 = 0010 11102!
▪  Byte3[Bit7] == 0 è Clase A
▪  ¿Cómo se calcula el número de red de clase A?
ü 
IP & Default mask clase A (255.0.0.0):
46.20.30.50 & 255.0.0.0 = 46.0.0.0!
▪  ¿Cuántas estaciones se pueden direccionar, por defecto?
▪ 
▪ 
▪ 
▪ 
255.0.0.0!
NET.stations!
3 bytes para las estaciones = 3 x 8 = 24 bits!
224 = 16 millones (aprox).!
­  16 Mill – 2!
▪  Base, rango y broadcast address (Bcast):
▪  Base address = Número de red!
–  46.0.0.0 (ya calculado)!
▪  Bcast[Net bits] = Base[Net Bits]!
–  46!
▪  Bcast[Host bits] = 111…1!
–  255.255.255!
–  Bcast = 46.255.255.255!
▪  Rango: [Base + 1, Bcast – 1]!
–  [46.0.0.1, 46.255.255.254] ©2010 Prof. José María Foces Morán ▪  172.20.30.50!
▪  17210 = 1010 11002!
▪  Byte3[Bit7] == 1 y Byte3[Bit6] == 0
è Clase B
▪  ¿Cómo se calcula el número de red de clase B?
ü 
IP & Default mask clase B (255.255.0.0):
172.20.30.50 & 255.255.0.0 = 172.20.0.0!
▪  ¿Cuántas estaciones se pueden direccionar, por defecto?
▪ 
▪ 
▪ 
▪ 
255.255.0.0!
N__E__T.stations!
2 bytes para las estaciones = 2 x 8 = 16 bits!
216 = 65536 (aprox).!
­  65536 – 2!
▪  Base, rango y broadcast address (Bcast):
▪  Base address = Número de red!
–  172.20.0.0 (ya calculado)!
▪  Bcast[Net bits] = Base[Net Bits]!
–  172.20!
▪  Bcast[Host bits] = 111…1!
–  255.255!
–  Bcast = 172.20.255.255!
▪  Rango: [Base + 1, Bcast – 1]!
–  [172.20.0.1, 172.20.255.254] ©2010 Prof. José María Foces Morán ▪  192.20.30.50!
▪  19210 = 1100 00002!
▪  Bits 0, 1 y 2 = 110!
▪  Byte3[Bit7] == 1 y Byte3[Bit6] == 1 y Byte3[Bit5] == 0
▪  ¿Cómo se calcula el número de red de clase C?
ü 
IP & Default mask clase B (255.255.255.0):
192.20.30.50 & 255.255.255.0 = 192.20.30.0!
▪  ¿Cuántas estaciones se pueden direccionar, por defecto?
▪ 
▪ 
▪ 
▪ 
255.255.255.0!
__N__E__T__.stations!
1 byte para las estaciones = 1 x 8 = 8 bits!
28 = 256!
­  256 – 2!
▪  Base, rango y broadcast address (Bcast):
▪  Base address = Número de red!
–  192.20.30.0 (ya calculado)!
▪  Bcast[Net bits] = Base[Net Bits]!
–  192.20.30!
▪  Bcast[Host bits] = 111…1!
–  .255!
–  Bcast = 192.20.30.255!
▪  Rango: [Base + 1, Bcast – 1]!
–  [192.20.30.1, 192.20.30.254] ©2010 Prof. José María Foces Morán è Clase C
▪  Número de hosts en cada clase
▪  Clase A: 224 = 16M
▪  Clase B: 216 = 64K
▪  Clase C: 28 = 256
▪  Si una organización necesita 1000 direcciones IP
▪  Si adquiere un bloque clase B, la eficiencia es 1,52%
▪  Si adquiere cuatro bloques C, la eficiencia es de un 97,5%
­  PERO, supone cuatro entradas en la tablas de routing de los routers troncales
­  Un coste elevadísimo
▪  ¿Se podrían agregar las cuatro entradas en una sola?
▪  CIDR: Agregación de bloques de clase C
▪  El software de forwarding y de routing de los routers modernos sí acepta CIDR
©2010 Prof. José María Foces Morán ▪  En este caso. todas las direcciones IP son del tipo C
▪  Un bloque de 256 Ips
▪  Sirve para agregar múltiples bloques de tipo C
▪  Más flexibilidad y eficiencia que A, B y C
▪  Es el estándar de hoy en día
▪  Ejemplo:
▪  unileon.es
▪  193.146.96.1/20
▪  /20 es el CIDR
▪  El prefijo es el número de redes de clase C:
▪  24 - 20 = 4
▪  24 = 16
▪  /20 representa la agregación de 16 bloques de tipo C
©2010 Prof. José María Foces Morán ▪  Con CIDR agregamos bloques de IP’s de tipo C
▪  Supernetting
▪  Con VLSM (Variable Length Subnet Masks):
▪  Dividimos nuestro bloque de direcciones CIDR en sub-redes (subnets)
▪  Subnetting
▪  Esta división sólo es relevante dentro del dominio administrativo de
una organización (No es visible al resto de la red internet)
▪  Nos ayuda a segmentar el tráfico interno
▪  Y, por tanto, hacer una gestión más eficiente –incluida la seguridad
▪  Los routers actuales soportan CIDR y VLSM
▪  Los protocolos de routing actuales, también
©2010 Prof. José María Foces Morán CIDR
• Disminución
de la máscara
en d unidades
• Aumenta el prefijo en 2d
• Aumento
de la máscara en
d unidades
• Disminuye el prefijo en 2d
• SUPERNETTING
• Agregación flexible de
bloques C
• Optimiza el consumo de
direcciones IP
• Reduce el tamaño de las
tablas de routing
• Reduce el tráfico inducido
por los algoritmos de
routing
Máscara CIDR Prefijo Comentario /24!
2(24 – máscara CIDR) = 1!
Un bloque clase C!
/23!
21 = 2!
/22!
22 = 4!
/21!
23 = 8!
/20!
24 = 16!
/19!
25 = 32!
/18!
26 = 64!
/17!
27 = 128!
/16!
28 = 256!
/15!
29 = 512!
/14!
210 = 1024!
/13!
211 = 2048!
/12!
212 = 4096!
/11!
213 = 8192!
/10!
214 = 16384!
/9!
215 = 32768!
/8!
216 = 65536 !
©2010 Prof. José María Foces Morán Unileon: 16 bloques clase C!
64 bloques C!
Igual que un bloque clase B!
4096 bloques C!
Igual que un bloque clase A!
▪  A, B, C : CLASSFUL addressing
▪  CIDR: CLASSLESS addressing
▪  Todas las IP’s son de clase C (Máscara CIDR = /24)
▪  Un bloque de 256 Ips
▪  Agrega múltiples bloques contiguos de tipo C y alineados en frontera
de 2(32 – máscaraCIDR)!
▪  Más flexibilidad y escalabilidad
▪  Es el estándar de hoy en día
▪  Ejemplo:
▪  unileon.es
▪  193.146.96.1/20
▪  /20 es la máscara CIDR
▪  El prefijo que le corresponde es el número de redes de clase C
agregadas:
▪  24 - 20 = 4
▪  24 = 16
▪  16 bloques (Redes) de clase C
©2010 Prof. José María Foces Morán §  unileon.es!
§  193.146.96.67/20!
▪  Bloques C agregados:
▪  2(24-CIDR mask)= 2(24 – 20) = 24 = 16 redes de clase C contiguas
▪  Número de estaciones direccionables máximo por defecto:
▪  16 bloques C × 256 Ips/bloque C = 4096
▪  Reales = 4096 – 2 (BASE Y BCAST)
§ 
¿Cómo se calcula la dirección BASE?
Calculamos (IP & CIDR mask):
CIDR mask = /20 = 25510.25510.111100002.000000002
Por tanto:
193.146.096.067!
& 255.255.240.000!
------------------!
193.146.096.000 es el número de red BASE
!
§ 
¿Cómo se calcula la dirección BCAST?
Calculamos (BASE nor CIDR mask)
BASE 193.146.096.000!
NOR 255.255.240.000!
------------------!
193.146.111.255 BCAST
§ 
Rango: [Base + 1, Bcast – 1]
–  [193.146.096.001, 193.146.111.254] ©2010 Prof. José María Foces Morán ▪  Con CIDR agregamos bloques de IP’s de tipo C
▪  Supernetting
▪  Con VLSM (Variable Length Subnet Masks):
▪  Dividimos un bloque agregado CIDR en sub-redes (subnets), las
cuales, pueden ser de tamaños distintos: Subnetting
­  Esto no es posible en classful addressing
▪  Esta división sólo es relevante dentro del dominio administrativo de
una organización (No es visible al resto de la red internet)
▪  Nos ayuda a segmentar el tráfico interno
▪  Y, por tanto, hacer una gestión más eficiente –incluida la seguridad
▪  Los routers actuales soportan CIDR y VLSM
▪  Los protocolos de routing actuales, también
©2010 Prof. José María Foces Morán 1.  Agregar espacio CIDR hasta satisfacer la demanda
2.  Subdividirlo de acuerdo con los tamaños necesitados
▪  Discusión en la pizarra
▪  Especificación de un algoritmo de particionamiento IP
▪  Ejemplo, a continuación
©2010 Prof. José María Foces Morán Ejercicios para entregar en la próxima sesión de lab:
1.  Calculad el número de IP’s contenidas en 193.146.96.1/20
2.  Segmentemos el espacio anterior en 4 subredes, una de 1024, dos de 512 y otra de
2048
3.  Resolved el siguiente problema:
­  Una organización necesita adquirir espacio IP para los siguientes tamaños
máximos de redes internas:
–  100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 ­  Calculad el tamaño mínimo de bloque agregado CIDR que contenga los bloques
anteriores
­  Calculad un particionamiento VLSM que satisfaga a los bloques anteriores
­  Asumid una dirección IP base para el bloque CIDR, calculad entonces el número
de red de cada bloque, su dirección de broadcast y el rango de Ips asociado
4.  Proponed un algoritmo de particionamiento IP, realizad una especificación ligera
del mismo. Asumid que se escribirá en Java, por tanto, contáis con APIs avanzados
como Collections, los cuales os permitirán trabajar con árboles, colas, pilas, etc.
5.  Escribid un método Java que acepte un objeto InetAddress y que devuelva cuál es
su clase: A, B o C. Escribid un programa de prueba.
©2010 Prof. José María Foces Morán