Administracion Redes TCP/IP

Introducción a la
Administración de una Red
bajo IP
Introducción
„
„
„
IP es un protocolo de la capa de red, que
sirve para encaminar los paquetes de un
origen a un destino
Este protocolo es el que mantiene unida a
Internet
Existen varios aspectos interesantes sobre el
protocolo, mas sin embargo, aquí solo se
tocaran algunos, como las direcciones
Direcciones IP
„
„
Cada computadora (host), así como cada
elemento de interconexión entre las redes
(como los enrutadores), tienen una dirección
IP
Las direcciones IP constan de 32 bits, y solo
debe asignarse una dirección a una sola
máquina
Direcciones IP
„
El formato de las direcciones es el siguiente:
32 bits
8 bits
CLASE
A
0
RED
HOST
B
10
C
110
D
1110
DIRECCIÓN MUTITRANSMISIÓN
E
11110
RESERVADO PARA USO FUTURO
RED
HOST
RED
HOST
Direcciones IP Clase A
32 bits
8 bits
0
„
„
„
RED
HOST
Gama de direcciones de Host:
1.0.0.0 a 127.255.255.255
126 posibles direcciones de red
224 direcciones de host por red
Direcciones IP Clase B
32 bits
8 bits
10
„
„
„
RED
HOST
Gama de direcciones de host:
128.0.0.0 a 191.255.255.255
16, 382 direcciones de red
65, 536 direcciones de host (216)
Direccones IP Clase C
32 bits
8 bits
110
„
„
„
RED
HOST
Gama de direcciones de host:
192.0.0.0 a 223.255.255.255
221 direcciones de red
254 direcciones de host
Direcciones IP
„
„
„
Por ejemplo, todas las redes conectadas a
Internet, tienen una dirección IP fija
Las direcciones IP son asignadas por un
organismo internacional, el NIC (Network
Information Center)
No todas las direcciones son utilizables,
existen algunas de propósito especial
Direcciones IP especiales
„
„
„
„
0.0.0.0 : dirección usada por los host cuando son
arrancados
255.255.255.255: difusión en una red local
Direcciones con un número de red propio y
solamente unos en el campo de host, permite emitir
paquetes de difusión a redes distantes
Direcciones de la forma 127.x.x.x sirven para
pruebas de retroalimentación; los paquetes no se
colocan en el medio, se procesan localmente como
paquetes de entrada
El manejo y Asignación de
Direcciones
„
Dependiendo de la forma en la cual se
asignen las direcciones IP, se puede tener un
mayor o menor rendimiento de la red
‰
‰
‰
Menor congestionamiento
Enrutamiento más efectivo
Mayor rendimiento...
El Manejo y Asignación de
Direcciones
Puente S
Puente R
128.6.4.1
128.6.21.2
RED 2
128.6.21
128.6.21.1
128.121.50.1
B
128.6.4.2
A
C
128.6.4.3
128.121.50.2
RED 1
128.6.4
RED 3
128.121
El Manejo y Asignación de
Direcciones
„
„
En general, un datagrama IP pasa por
numerosas redes, desde el origen hasta el
destino
Por ejemplo, en la imagen anterior, el host A
se puede comunicar directamente con el host
B por medio de la red 1. Sin embargo, para
comunicarse con el host 3, el paquete debe
pasar por la red 2
El manejo y Asignación de
Direcciones
„
„
RED
PUENTE
METRICA
128.6.4
-
0
128.6.21
128.6.4.1
1
128.121
128.6.4.1
2
Por ejemplo, para mensajes originados del host A
se tendría que usar un enrutamiento como lo
muestra la tabla anterior
La métrica es un valor usado para determinar las
rutas en un algoritmo de ruteo (en este caso, es el
número de saltos de una red a otra)
Asignación de Direcciones
„
„
Vista la importancia de las direcciones, el
primer paso es obtener una dirección IP (ya
sea clase A, B o C, según nuestras
necesidades)
Las direcciones de red son obtenidas
mediante algún organismo internacional de
asignación de direcciones IP
Asignación de Direcciones
„
La máxima autoridad en asignación de
direcciones IP es IANA (Internet Assigned
Number Authority), existiendo organismos
continentales parte de IANA, como:
‰
‰
‰
RIPE NCC (Network Coordination Center), es el
registro delegado de Internet en Europa
AP-NIC, lleva a cabo la tarea de asignación de
bloques de direcciones IP en Asia Pacífico
El InterNIC, organismo para la asignación de
direcciones de Internet en América del Norte y del
resto del mundo no asignado a otra delegación
Asignación de Direcciones
„
Al solicitar una dirección IP de red, es
importante considerar:
‰
‰
„
La máxima expansión (con respecto al número de
host) que nos permite la dirección
Ser concientes de la expansión real de la red a
administrar
Se puede asignar de manera arbitraria una
dirección de red IP, más sin embargo, no es
recomendable esta práctica si se piensa, en
un futuro, interconectar nuestra red con otras
Administración de Direcciones IP
„
„
„
Ya que se tenga una dirección de red IP
oficial, supongamos la dirección 128.6, la
pregunta inmediata es como asignar las
direcciones de host
Un esquema obvio es simplemente asignar
las direcciones a los host sin ningún criterio
Sin embargo, normalmente una red local se
suele dividir en subredes
Administración de Direcciones IP
„
„
Esta práctica se debe a que las instituciones
de educación así como las empresas tienen
departamentos bien definidos, por lo que es
deseable identificar claramente los paquetes
de cada cual (por medio de las subredes)
Así, por ejemplo, los restantes 16 bits de host
de la dirección 128 se pueden manejar como
dos bloques, 8 bits para la dirección de
subred y, los restantes 8 para la dirección de
host
Administración de Direcciones IP
32 bits
10
DIRECCION RED
DIRECCION HOST
128
6
DIR. HOST
DIR. HOST
1000000000
00000110
DIR. HOST
DIR. HOST
DIR. SUBRED
DIR. HOST
DIR. SUBRED
DIR. HOST
10
1000000000
RED
00000110
Administración de Direcciones IP
„
„
„
Notemos que nuestra red, desde el exterior,
se verá como una sola (para el ejemplo, la
red 128.6), aunque internamente esta se
divida en subredes
Para usar direcciones de subred, es
necesario configurar los puentes de la red
local
Es importante señalar que software muy
obsoleto probablemente no identifique las
direcciones de subred
Administración de Direcciones IP
„
„
„
Otro esquema que no hace uso de
direcciones de subred, es obtener varias
direcciones de red independientes (por
ejemplo, varias direcciones del tipo C)
Este enfoque tiene la ventaja de que será
compatible con cualquier software
Sin embargo, se provoca que las tablas de
enrutamiento se sobrecarguen, ya que ahora
todo Internet verá la división de nuestra red
Administración de Direcciones IP
„
„
Al manejar direcciones de subred, se debe
cuidar que éstas direcciones sean
adyacentes
Por ejemplo, si se desea conectar la subred
128.6.4 con la subred 128.6.5, se puede
hacer por medio de subredes de 128.6, sin
embargo, no se podrían conectar por medio
de una red como 128.121
Asignación de los Números de Red o
Subred
„
„
Una vez decidido que esquema se va a usar
(un número de red con múltiples direcciones
de subred o, múltiples direcciones de red), el
siguiente paso es la asignación de dichas
direcciones a las redes físicas
En el caso de direcciones de red, lo habitual
es asignar una dirección a cada red física;
sin embargo, suelen haber casos especiales
en los cuales no se sigue esta regla
Asignación de los Números de Subred
a las Redes Físicas
„
„
„
Para direcciones de subred, lo normal es asignar un
número de subred a una red física (por ejemplo, un
número a cada departamento)
Sin embargo, en ocasiones se asignan más de un
número de subred a una sola red física
Por ejemplo, cuando se unen las redes de tres
edificios con repetidores, puede suceder que en el
futuro se decida separarlas, por lo que el uso de
múltiples números de subred desde el inicio evitará
modificar la dirección de cada host
Asignación de los Números de Subred
a las Redes Físicas
REPETIDOR
REPETIDOR
B
128.6.1.2
128.6.3.2
128.6.2.2
A
128.6.1.3
E
C
F
D
128.6.2.3
128.6.3.3
Asignación de los Números de Subred
a las Redes Físicas
PUENTE
PUENTE
B
B
128.6.1.2
128.6.1.3
128.6.3.2
128.6.2.2
A
B
A
A
128.6.2.3
128.6.3.3
Asignación de los Números de Subred
a las Redes Físicas
„
„
Al manejar diversos números de subred, es
importante definir las máscaras que nos
permitirán identificar el número de la subred
Las máscaras se deben definir de acuerdo a
cuantas subredes deseamos, así como el
número de hosts que tendrá cada subred
Múltiples Números de Subred sobre
una Red Física
„
Un problema que surge al trabajar con múltiples
direcciones de subred sobre una red física, es como
manejar los paquetes que van dirigidos a una
dirección de subred que se encuentra en la misma
red física, ya que mucho software busca
inmediatamente un puente cuando el mensaje no va
dirigido a la subred local en la cual nos encontramos
trabajando
⇒ Problema de ruteo
Administración de Direcciones IP
„
„
Al asignar direcciones, se recomienda
realizarlo de forma ascendente, es decir,
usar desde la dirección 1
Es común que las direcciones x.x.x.1 se
reserven para dispositivos de interconexión,
como los puentes, por lo que es sano iniciar
la asignación de direcciones de los host
desde x.x.x.2
Los Mensajes de Difusión en Subredes
„
„
Cuando se trabaja con una sola subred en
una red física, los dos tipos de mensajes de
difusión trabajarán claramente
Por ejemplo, si se usa la dirección de subred
128.6.1, el mensaje con forma 128.6.1.255
enviará un mensaje a todas los host
miembros de nuestra subred 128.6.1
Los Mensajes de Difusión en Subredes
PUENTE
PUENTE
B
C
128.6.1.2
128.6.1.3
128.6.3.2
128.6.2.2
A
E
F
D
128.6.2.3
128.6.3.3
Los Mensajes de Difusión en Subredes
„
Por otra parte, notemos que el otro tipo de
mensaje de difusión, 255.255.255.255
también surtirá el mismo efecto sobre
nuestro ejemplo, es decir, propagará un
mensaje a todas los host de nuestra red
local, en este caso, de nuestra subred
Los Mensajes de Difusión en Subredes
„
„
„
No sucede lo mismo se tenemos varias subredes
sobre una misma red física
Supongamos que se tienen las subredes 128.6.1,
128.6.2 y 128.6.3 sobre la misma red física, y un
host de la subred 128.6.1, el A, desea enviar un
paquete de difusión
Si usa el paquete 128.6.1.255, este mensaje llegará
a todos los host miembros de la subred 128.6.1,
solo B, y no lo recibirán el resto de los host
Los Mensajes de Difusión en Subredes
REPETIDOR
REPETIDOR
B
128.6.1.2
128.6.3.2
128.6.2.2
A
128.6.1.3
E
C
F
D
128.6.2.3
128.6.3.3
Los Mensajes de Difusión en Subredes
„
Sin embargo, si usa el mensaje
255.255.255.255, este se propagará a todos
los host (B, C, D, E, F), ya que éste indica
que se envíe a todos los host conectados a
nuestra red local, no importando a la subred
a la que pertenezcan
Los Mensajes de Difusión en Subredes
REPETIDOR
REPETIDOR
B
128.6.1.2
128.6.3.2
128.6.2.2
A
128.6.1.3
E
C
F
D
128.6.2.3
128.6.3.3
Los servidores de Nombres
Los Nombres y Direcciones IP
„
„
„
Para facilitar el uso de las redes bajo IP, en
lugar de usar las direcciones como tal, se
usan nombres
Para ello, se crean registros, donde cada
entrada corresponde a un nombre y una
dirección IP
La asignación de los nombres no es tan
sistemática como lo es para las direcciones
Los Nombres y Direcciones IP
„
„
„
Sin embargo, si nuestra red se conecta a
otras, como por ejemplo a Internet, será
necesario obtener un nombre oficial (nombre
de dominio)
La autoridad encargada de asignar los
nombres de dominio es IANA
Existen dominios especiales, como: .COM,
.ORG, .EDU, ..., así como dominios
nacionales: .mx, .es, .ru, ...
Los Nombres y Direcciones IP
„
„
Por ejemplo, si en E. U. Existe una
universidad llamada Rutgers, el nombre del
dominio asignado será rutgers.edu
Ahora, si existe un servidor dentro de esta
institución, llamado Gauss, el nombre
completo del servidor será gauss.rutgers.edu
Los Nombres y Direcciones IP
„
La traducción de nombres en direcciones IP
se puede llevar a cabo de dos formas:
‰
‰
„
Por tablas estáticas
Por servidores de nombres
La opción de tablas estáticas es buena para
redes pequeñas, siempre y cuando se
encuentren aisladas
Los Nombres y Direcciones IP
„
Un ejemplo de tabla estática es:
HOST: 128.6.4.2, 128.6.25.2: ARAMIS.RUTGERS.EDU, ARAMIS: SUN-3-280:
UNIX::
HOST: 128.6.4.3: GAUSS.RUTGERS.EDU, GAUSS: SUN-3-128: UNIX::
HOST: 128.6.4.4, 128.6.25.4: ATHOS.RUTGERS.EDU, ATHOS: SUN-4-280:
UNIX::
• En cada entrada, se especifica la dirección de
cada sistema (si están en más de dos redes,
deben aparecer sus direcciones), su nombre y
apodo, en caso de existir, así como
información adicional
Los Nombres y Direcciones IP
„
„
En la configuración más simple, cada host
tiene una copia de la tabla
Notemos que si se tienen varios host dentro
de la red, es necesario un buen esquema de
actualización de tablas, para evitar
inconsistencias
Los Nombres y Direcciones IP
„
„
„
En redes grandes, el esquema de tablas es
ineficiente
En lugar de ello, se suele usar DNS (Domain
Name System), que es una BDD jerárquica
mantenida por ciertos servidores
Este enfoque tiene algunas ventajas
‰
‰
Fácil de actualizar
Los servidores pueden dialogar para localizar un
nombre
Los Nombres y Direcciones IP
„
„
„
En el RFC 1032 se detallan las instrucciones
de cómo conseguir un nombre de dominio,
incluyendo los formularios
El RFC 1033 contiene las instrucciones sobre
como configurar un servidor de nombres
Ambos documentos son conceptuales. Para
configurar un equipo, se requiere la
documentación específica del mismo