Chap3_-Subnetting_VLSM

DireccionamientoDireccionamiento IPv4/v6IPv4/v6& VLSM& VLSM

IntroducciIntroduccin a n a SubnettingSubnettingIntroducciIntroduccin a n a SubnettingSubnetting

Las direcciones de clase A, B y C son solo vlidas para cuando se necesita una sola redCuando es necesario obtener varias redes a partir de una direccin de red, se utiliza Subnetting

La tcnica de Subnetting permite segmentar una direccin de red en varias redes ms pequeas.

Entre los beneficios de realizar Subnetting de una red, podemos mencionar:

ReducciReduccin en el trn en el trfico de la redfico de la redPor medio de los routers (necesarios para manejar diferentes segmentos de red) se pueden crear varios dominios de broadcast, mientras mas de ellos sean creados mas pequeos sern, y por tanto menos trfico habr en cada segmento de red.

OptimizaciOptimizacin del rendimiento de la redn del rendimiento de la redResultado directo de la reduccin del trfico en la red y de la utilizacin de routers.

AdministraciAdministracin simplificadan simplificadaLa segmentacin en varias redes pequeas permite identificar de forma ms sencilla los problemas de red, que si se tratase de una red muy grande.

Aumento de eficiencia en redes grandes (geogrAumento de eficiencia en redes grandes (geogrficamente hablando)ficamente hablando)Conectar redes ms pequeas es ms eficiente que tener una red mayor sin ningn tipo segmentacin.

Repaso numRepaso numrico rico Sistema decimalSistema decimalLos sistemas numricos estn compuestos por smbolos y por las normas utilizadas para interpretar estos smbolos. El sistema numrico que se usa ms a menudo es el sistema numrico decimal, o de Base 10. El sistema numrico de Base 10 usa diez smbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. Estos smbolos se pueden combinar para representar todos los valores numricos posibles.

El sistema numrico decimal se basa en potencias de 10. Cada posicin de columna de un valor, pasando de derecha a izquierda, se multiplica por el nmero 10, que es el nmero de base, elevado a una potencia, que es el exponente. La potencia a la que se eleva ese 10 depende de su posicin a la izquierda de la coma decimal.

Cuando un nmero decimal se lee de derecha a izquierda, el primer nmero o el nmero que se ubica ms a la derecha representa 100 (1), mientras que la segunda posicin representa 101 (10 x 1= 10) La tercera posicin representa 102 (10 x 10 =100). La sptima posicin a la izquierda representa 106 (10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 =1.000.000). Esto siempre funciona, sin importar la cantidad de columnas que tenga elnmero.

Ejemplo: 2134 = (2x103) + (1x102) + (3x101) + (4x100)

Hay un 4 en la posicin correspondiente a las unidades, un 3 en la posicin de las decenas, un 1 en la posicin de las centenas y un 2 en la posicin de los miles. Este ejemplo parece obvio cuando se usa el sistema numrico decimal. Es importante saber exactamente cmo funciona el sistema decimal, ya que este conocimiento permite entender los otros dos sistemas numricos, el sistema numrico de Base 2 y el sistema.

Repaso numRepaso numrico rico Sistema decimalSistema decimal

____ ___ ___ ___

1000 100 10 1

103 = 1000102 = 100101 = 10100 = 1

10

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Nmero tpico de dedos igual a diez

Valor Posicin

Base Exponente

Cant. Simbolos

Simbolos

Razonamiento

Para realizar el subnetting de una red se deben comprender los nmeros binarios.

Los nmeros binarios utilizan base 2 para representar los nmeros deseados. Esto significa que se tienen dos posibles valores para cada dgito, estos valores en conjunto con la cantidad dada de dgitos permiten obtener nmeros de distinta magnitud.

Cada dgito puede estar representado por un 1 o un 0. Para conocer cuantos valores decimales pueden ser representados con N dgitos, se puede utilizar la siguiente ecuacin: Ndec = N^2.

Ndec representa la cantidad de valores decimales que pueden representarse y N la cantidad de dgitos binarios que se tienen.

Por ejemplo, con un solo dgito se podrn representar solo dos valores, 0 y 1. Con dos dgitos se podrn representar hasta 4 valores, 0, 1, 2 y 3.

A continuacin vemos un ejemplo de valores de 0 a 15 en decimal:

Repaso numRepaso numrico rico Sistema binarioSistema binario

Repaso numRepaso numrico rico Sistema binarioSistema binario

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___

128 64 32 16 8 4 2 1

27 = 128 23 = 826 = 64 22 = 425 = 32 21 = 224 = 16 20 = 1

2

0, 1

Los sistemas de voltaje de dos estados creados con transistores pueden ser variados, potentes, econmicos, pequeos y relativamente inmunes al ruido

Valor Posicin

Base Exponente

Cant. Smbolos

Smbolos

Razonamiento

Nota: La tabla de BASE Exponente sirve como borrador para efectuar rpido el calculo

Direccionamiento IP Direccionamiento IP Subneting Subneting

Una direccin IP es una direccin lgica de 32 bits

11000000 10101000 00000001 01101010

192.168.1.106

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___

128 64 32 16 8 4 2 1

Uno de los aspectos ms importantes de las comunicaciones, en una Internetwork, es el esquema de direccionamiento lgico.

El direccionamiento IP es el mtodo utilizado para identificar hosts y dispositivos de red. La cantidad de host conectados a Internet contina creciendo y el esquema de direccionamiento IP tuvo que ser adaptado para hacer frente a este crecimiento.

Para enviar y recibir mensajes en una red IP, cada host de red debe tener asignada una nica direccin IP de 32 bits. Dado que los nmeros binarios extensos son difciles de leer y comprender para un ser humano, las direcciones IP generalmente muestran una notacin decimal punteada. En la notacin decimal punteada, cada uno de los cuatro octetos se convierte a un nmero decimal separado por un punto decimal. Por ejemplo, la direccin IP:

11000000.10101000.00000001.01101010 se representa como 192.168.1.106 en la notacin decimal punteada.

Direccionamiento IP Direccionamiento IP Subneting Subneting

Padre

Hijo

Hijo

Hijo

Hijo

Red

Host

Host

Host

Host

10.1.1.0

.2

.1

.255

.3

10.1.1.0/24

.2 .4.5

Las direcciones IP son jerrquicas. Una jerarqua es como un rbol genealgico, con los padres en la parte superior y los hijos conectados a ellos, debajo. Para una red, esto significa que parte del nmero de 32 bits identifica la red (padre) mientras que el resto de los bits identifican el host (hijo). En los comienzos de Internet, eran tan pocas las organizaciones que necesitaban conectarse que las redes eran asignadas slo mediante los primeros 8 bits (primer octeto) de la direccin IP. Esto dejaba a los 24 bits restantes para ser utilizados para direcciones host locales.

La designacin de red de ocho bits inicialmente tuvo sentido, porque en un principio la gente pensaba que Internet estara compuesta de algunas grandes universidades, gobiernos y organizaciones militares. La utilizacin de slo 8 bits para el nmero de red permita la creacin de 256 redes separadas, cada una con ms de 16 millones de hosts. Pronto result evidente que ms organizaciones, y eventualmente personas, se conectaran a Internet para investigar y comunicarse con otros. Se requeran ms redes y deba crearse una manera de asignar ms nmeros de redes.

.1

Para poder hacer frente a la demanda, se requerPara poder hacer frente a la demanda, se requeran man ms ns nmeros meros nicos de red. Para crear mnicos de red. Para crear ms s designaciones posibles de red, el espacio de direccidesignaciones posibles de red, el espacio de direccin de 32 bits fue organizado en cinco clases. Tres de n de 32 bits fue organizado en cinco clases. Tres de estas clases, A, B y C, otorgan direcciones que pueden ser asignestas clases, A, B y C, otorgan direcciones que pueden ser asignadas a adas a hostshosts o redes individuales. Las otras o redes individuales. Las otras dos clases, D y E, se reservan para multicast y uso experimentaldos clases, D y E, se reservan para multicast y uso experimental. La divisi. La divisin de las redes originales de ocho n de las redes originales de ocho bits en clases mbits en clases ms peques pequeas aumentas aument de 256 a mde 256 a ms de dos millones la cantidad de designaciones de red s de dos millones la cantidad de designaciones de red disponibles.disponibles.

Antes de este cambio, los routers examinaban sAntes de este cambio, los routers examinaban slo los primeros 8 bits de una direccilo los primeros 8 bits de una direccin IP para la ID de n IP para la ID de red. red. CCmo sabrmo sabran los routers ahora mirar man los routers ahora mirar ms alls all de los primeros 8 bits para identificar las redes clase B de los primeros 8 bits para identificar las redes clase B o C?o C?

Se decidiSe decidi dividir las redes de modo tal que fuese sencillo para los routedividir las redes de modo tal que fuese sencillo para los routers determinar la cantidad correcta rs determinar la cantidad correcta de bits de identificacide bits de identificacin de la red. Los valores de los primeros bits de las direccionesn de la red. Los valores de los primeros bits de las direcciones IP, denominados bits IP, denominados bits de orden superior, son los que indican la clase de red. de orden superior, son los que indican la clase de red.

Si el primer Si el primer bitbit es 0, la red es de Clase A y el primer octeto representa el ID es 0, la red es de Clase A y el primer octeto representa el ID de la red, y los otros 3 para de la red, y los otros 3 para identificar al identificar al hosthost. Cuando el primer . Cuando el primer bitbit es 1, el router examina el segundo es 1, el router examina el segundo bitbit. Si ese . Si ese bitbit es 0, la red es de es 0, la red es de Clase B, y el router utiliza los primeros 16 bits para el ID de Clase B, y el router utiliza los primeros 16 bits para el ID de la red. Si los primeros tres bits son 110, indica la red. Si los primeros tres bits son 110, indica que la direccique la direccin es de Clase C. Las direcciones clase C utilizan los primeros 2n es de Clase C. Las direcciones clase C utilizan los primeros 24 bits, o tres octetos, para 4 bits, o tres octetos, para designar la red, y 1 octeto para designar el Host.designar la red, y 1 octeto para designar el Host.

A lo mencionado anteriormente, debemos mencionar por obviedad, qA lo mencionado anteriormente, debemos mencionar por obviedad, que las redes Clases A por defecto ue las redes Clases A por defecto utilizan mutilizan mscaras de red del 255.0.0.0; las Clases B 255.255.0.0; las Clasescaras de red del 255.0.0.0; las Clases B 255.255.0.0; las Clases C 255.255.255.0.s C 255.255.255.0.

ClasesClases

ClasesClases

Clase A

Clase B

Clase C

Clase D

Clase E

RED

RED RED

RED RED RED

HOST

HOST

HOST HOST

HOST

HOST

00000001 hhhhhhhh hhhhhhhh hhhhhhhh

10000001 00000001 hhhhhhhh hhhhhhhh

11000000 00000000 00000001 hhhhhhhh

11100000 00000000 00000000 00000000

11100000 00000000 00000000 00000000

ID del grupo de multicast: 28 bits

Reservado Experimental : 27 bits

ClasesClases

No es para uso

comercial

No es para uso

comercial

N.N.N.H

N.N.H.H

N.H.H.H

Red (N) Host (H)

11110000

11110111

11100000

11101111

11000000

11011111

10000000

10111111

00000000

01111111

Bits del primer octeto

255.255.255.0

255.255.0.0

255.0.0.0

Mascara de Subred por defecto

Reservada

240.0.0.0

255.255.255.255

240 255E

Multicast

224.0.0.0

239.255.255.255

224 - 239D

2097150 redes

254 hosts por red

192 - 223C

16382 Redes

65534 host por red

128 191B

126 Redes

16777214 host por red

1 217A

Cantidad de redes y host

Rango primer octeto (decimal)

Clase de direccin

InteracciInteraccin entre las IP y mn entre las IP y mscarasscaras

192.168.1.44255.255.255.0

192.168.1.66255.255.255.0

192.168.1.44

11000000.10101000.00000001.00101100

255.255.255.255

11111111.11111111.11111111.00000000

11000000.10101000.00000001.00000000

192.168.1.0

Cada direcciCada direccin IP consta de dos partes. n IP consta de dos partes. CCmo saben los mo saben los hostshosts ququ parte pertenece a la red y cuparte pertenece a la red y cul al l al hosthost? ? ste es el trabajo de la mste es el trabajo de la mscara de subred.scara de subred.

Cuando se configura un Cuando se configura un hosthost IP, se asigna una mIP, se asigna una mscara de subred junto con una direcciscara de subred junto con una direccin IP. Como n IP. Como sucede con la direccisucede con la direccin IP, la mn IP, la mscara de subred tiene una longitud de 32 bits. La mscara de subred tiene una longitud de 32 bits. La mscara de subred scara de subred identifica quidentifica qu parte de la direcciparte de la direccin IP corresponde a la red y cun IP corresponde a la red y cul al l al hosthost. .

La mLa mscara de subred se compara con la direcciscara de subred se compara con la direccin IP, de izquierda a derecha, n IP, de izquierda a derecha, bitbit por por bitbit. Los 1 en la . Los 1 en la mmscara de subred representan la porciscara de subred representan la porcin de red, los 0 representan la porcin de red, los 0 representan la porcin de n de hosthost. En el ejemplo . En el ejemplo que se muestra, los primeros tres octetos pertenecen a la red y que se muestra, los primeros tres octetos pertenecen a la red y el el ltimo octeto representa el ltimo octeto representa el hosthost. .

Cuando un Cuando un hosthost envenva un paquete, compara su ma un paquete, compara su mscara de subred con su propia direcciscara de subred con su propia direccin IP y la n IP y la direccidireccin IP de destino (accin IP de destino (accin ln lgica AND). Si los bits de la red coinciden, tanto el gica AND). Si los bits de la red coinciden, tanto el hosthost de origen como de origen como el de destino se encuentran en la misma red, y el paquete puede el de destino se encuentran en la misma red, y el paquete puede ser enviado localmente. Si no ser enviado localmente. Si no coinciden, el coinciden, el hosthost emisor envemisor enva el paquete a la interfaz del router local para que sea enviadoa el paquete a la interfaz del router local para que sea enviado a otra red.a otra red.

11111111.11111111.11111111.00000000

Mascara de direccin de red (24 bits)

HOST (8 bits)

Con 8 bits para el HOST se pueden crear 254 direcciones de HOST

InteracciInteraccin entre las IP y mascarasn entre las IP y mascaras

Redes planas y jerRedes planas y jerrquicasrquicasLa implementacin de switches reduce la cantidad de colisiones que se producen dentro de una red local. Sin embargo, el hecho de tener una red toda conmutada, a menudo, crea un nico dominio de broadcast. En un dominio de broadcast nico, o red plana, cada dispositivo se encuentra en la misma redy recibe cada broadcast. En las redes pequeas, un dominio de broadcast nico es aceptable.

Con una gran cantidad de hosts, una red plana es menos eficaz. A medida que aumenta la cantidad de hosts de una red conmutada, tambin aumenta la cantidad de broadcast que se envan y reciben. Los paquetes de broadcast consumen mucho ancho de banda y causan retrasos en el trfico y tiempos de espera excesivos.

La creacin de VLAN proporciona una solucin a una red plana grande. Cada VLAN es su propio dominio de broadcast.

La implementacin de una red jerrquica por medio de routers es otra solucin.

QuQu es un Dominio de es un Dominio de broadcastbroadcast??

Conjunto de dispositivos que recibe tramas de broadcast (o difusion) que tienen su origen en cualquiera de los dispositivos dentro del conjunto.Los dominios de broadcast generalmente estn limitados por routers, dado que estos no envan tramas de broadcast.

Las redes empresariales son grandes y tienen la ventaja de una estructura de direccionamiento y un diseo de red jerrquico. Una estructura de direccionamiento jerrquico agrupa redes de manera lgica en subredes ms pequeas.

Un esquema de direcciones jerrquico eficaz consta de una direccin de red con clase en la capa ncleo que se subdivide en subredes cada vez ms pequeas en las capas de acceso y distribucin.

Es posible tener una red jerrquica sin direccionamiento jerrquico. Aunque la red an funciona, la eficacia del diseo de la red disminuye y ciertas caractersticas del protocolo de enrutamiento, tales como la sumarizacin de ruta, no funcionan correctamente.

En las redes empresariales con varias ubicaciones separadas geogrficamente, un diseo de red y una estructura de direccionamiento jerrquico simplifican la administracin de la red y la resolucin de problemas y, adems, mejoran el funcionamiento de la escalabilidad y el enrutamiento.

Redes planas y jerRedes planas y jerrquicasrquicas


Un gran dominio de broadcast

C

o

r

e

D

i

s

t

r

i

b

u

c

i

n

A

c

c

e

s

o


10.1.1.32 /27 10.1.1.64 /27 10.1.1.96 /27

10.1.1.0 /24

10.1.0.0 /16

Direccionamiento Jerrquico

Pequeos dominios de broadcast

Uso de la divisiUso de la divisin en subredes para la estructura de redn en subredes para la estructura de red

Hay muchas razones para dividir la red en subredes, entre ellas:Hay muchas razones para dividir la red en subredes, entre ellas:

* Ubicaci* Ubicacin fn fsica.sica.* Agrupamiento l* Agrupamiento lgico.gico.* Seguridad.* Seguridad.* Requerimientos de aplicaci* Requerimientos de aplicacin.n.* Contenci* Contencin de n de broadcastbroadcast..* Dise* Diseo de red jero de red jerrquica.rquica.

Por ejemplo, si una organizaciPor ejemplo, si una organizacin usa una red 10.0.0.0 para la empresa, podrn usa una red 10.0.0.0 para la empresa, podra usar un esquema de direccionamiento tal a usar un esquema de direccionamiento tal como 10.como 10.X.YX.Y.0, donde X representa una ubicaci.0, donde X representa una ubicacin geogrn geogrfica e Y representa un edificio o un piso dentro de esa fica e Y representa un edificio o un piso dentro de esa ubicaciubicacin. n.

MMscaras de subred scaras de subred Uso de VLSMUso de VLSM

Para usar la divisiPara usar la divisin en subredes y crear un disen en subredes y crear un diseo jero jerrquico, es fundamental tener una comprensirquico, es fundamental tener una comprensin n clara de la estructura de la mclara de la estructura de la mscara de subred. scara de subred.

La mLa mscara de subred indica si los scara de subred indica si los hostshosts se encuentran en la misma red. La mse encuentran en la misma red. La mscara de subred es un valor scara de subred es un valor de 32 bits que distingue entre los bits de red y los bits de de 32 bits que distingue entre los bits de red y los bits de hosthost. Consiste en una cadena de 1 seguida de . Consiste en una cadena de 1 seguida de una cadena de 0. Los bits 1 representan la porciuna cadena de 0. Los bits 1 representan la porcin de red y los bits 0 representan la porcin de red y los bits 0 representan la porcin de n de hosthost..

* Las direcciones Clase A usan una m* Las direcciones Clase A usan una mscara de subred predeterminada de 255.0.0.0 o una notaciscara de subred predeterminada de 255.0.0.0 o una notacin de n de barra de /8.barra de /8.* Las direcciones Clase B usan una m* Las direcciones Clase B usan una mscara predeterminada de 255.255.0.0 o /16.scara predeterminada de 255.255.0.0 o /16.* Las direcciones Clase C usan una m* Las direcciones Clase C usan una mscara predeterminada de 255.255.255.0 o /24.scara predeterminada de 255.255.255.0 o /24.

La /x hace referencia a la cantidad de bits en la mLa /x hace referencia a la cantidad de bits en la mscara de subred que forman la porciscara de subred que forman la porcin de red de la n de red de la direccidireccin.n.

En una red empresarial, la longitud de las mEn una red empresarial, la longitud de las mscaras de subred varscaras de subred vara. Los segmentos de LAN, a menudo, a. Los segmentos de LAN, a menudo, tienen una cantidad de tienen una cantidad de hostshosts variable; por lo tanto, no es eficaz tener la misma longitud devariable; por lo tanto, no es eficaz tener la misma longitud de mmscara de scara de subred para todas las subredes creadas. subred para todas las subredes creadas.

CClculo de subredes mediante representacilculo de subredes mediante representacin binarian binaria

Cuando un Cuando un hosthost debe comunicarse con otro, la direccidebe comunicarse con otro, la direccin IP y la mn IP y la mscara de subred del scara de subred del hosthost de origen se de origen se compara con la direccicompara con la direccin IP y la mn IP y la mscara de subred de destino. Esto se hace para determinar si las scara de subred de destino. Esto se hace para determinar si las dos dos direcciones estdirecciones estn en la misma red local. n en la misma red local.

La mLa mscara de subred es un valor de 32 bits que se usa para distinguiscara de subred es un valor de 32 bits que se usa para distinguir entre los bits de red y los bits de r entre los bits de red y los bits de hosthost de la direccide la direccin IP. La mn IP. La mscara de subred consta de una cadena de scara de subred consta de una cadena de 11 seguida por una cadena de seguida por una cadena de 00. .

Los Los 11 indican la cantidad de bits de red y los indican la cantidad de bits de red y los 00 indican la cantidad de bits de indican la cantidad de bits de hosthost dentro de la dentro de la direccidireccin IP. Se comparan los bits de red entre el origen y el destino. n IP. Se comparan los bits de red entre el origen y el destino. Si las redes que se obtienen son Si las redes que se obtienen son iguales, es posible enviar el paquete de manera local. Si no coiiguales, es posible enviar el paquete de manera local. Si no coinciden, el paquete se envnciden, el paquete se enva al a al gatewaygatewaypredeterminado. predeterminado.

Por ejemplo, imagine que H1, con la direcciPor ejemplo, imagine que H1, con la direccin IP de 192.168.1.44 y la mn IP de 192.168.1.44 y la mscara de subred de 255.255.255.0 o scara de subred de 255.255.255.0 o /24, debe enviar un mensaje a H2, con la direcci/24, debe enviar un mensaje a H2, con la direccin IP de 192.168.1.66 y una mn IP de 192.168.1.66 y una mscara de subred de scara de subred de 255.255.255.0. En esta instancia, los dos 255.255.255.0. En esta instancia, los dos hostshosts tienen una mtienen una mscara de subred predeterminada de scara de subred predeterminada de 255.255.255.0, lo que significa que los bits de red terminan en 255.255.255.0, lo que significa que los bits de red terminan en el lel lmite del octeto, el tercer octeto. Los mite del octeto, el tercer octeto. Los dos dos hostshosts tienen los mismos bits de red de 192.168.1 y, por lo tanto, esttienen los mismos bits de red de 192.168.1 y, por lo tanto, estn en la misma red.n en la misma red.


HOST1= 192.168.1.44/24

Mscara de Subred= 255.255.255. 0 0 0 0 0 0 0 0

Direccin IP= 192.168.1.0 0 1 0 1 1 0 0

-------------------------------------------

Subred= 192.168.1.0 0 0 0 0 0 0 0

H1 esta en la subred 192.168.1.0

HOST2= 192.168.1.66/24

Mscara de Subred= 255.255.255.0 0 0 0 0 0 0 0

Direccin IP= 192.168.1.0 1 0 0 0 0 1 0

-------------------------------------------

Subred= 192.168.1.0 0 0 0 0 0 0 0


MMscara de subred de longitud variable (VLSM)scara de subred de longitud variable (VLSM)

La divisin bsica en subredes es suficiente para las redes ms pequeas, pero no proporciona la flexibilidad necesaria en las redes empresariales ms grandes.

Las mscaras de subred de longitud variable (VLSM) brindan la posibilidad de hacer uso eficaz del espacio de direccionamiento. Permiten tambin el direccionamiento IP jerrquico, con lo cual los routers se benefician con la sumarizacin de ruta. La sumarizacin de ruta reduce el tamao de las tablas de enrutamiento en los routers ncleo y de distribucin. Las tablas de enrutamiento ms pequeas requieren menos tiempo de procesamiento de la CPU para las bsquedas de enrutamiento.

VLSM es el concepto de la divisin de una red en subredes. Inicialmente, se desarroll para maximizar la eficacia del direccionamiento. Con la llegada del direccionamiento privado, la ventaja principal de la VLSM ahora es la organizacin y la sumarizacin.

No todos los protocolos de enrutamiento soportan VLSM. Los protocolos de enrutamiento con clase, tales como RIPv1, no incluyen un campo de mscara de subred en la actualizacin de enrutamiento. Los protocolos de enrutamiento sin clase soportan el uso de VLSM, porque la mscara de subred se enva con todos los paquetes de actualizacin de enrutamiento. Los protocolos de enrutamiento sin clase incluyen RIPv2, EIGRP y OSPF.

Ventajas de la VLSM:

- Permite el uso eficaz del espacio de direccionamiento. - Permite el uso de varias longitudes de la mscara de subred. - Permite la sumarizacin de ruta. - Proporciona mayor flexibilidad en el diseo de red - Soporta redes empresariales jerrquicas

Como crear Como crear subsub redes?redes?

Se deben tomar bits de la porcin de host de la direccin IP y reservarlos para la identificacin de red.

Mientras ms bits se tomen ms sub redes podrn ser creadas, pero menos bits habr para definir hosts.

Se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:Se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:

Determinar el numero de redes que se necesita.

Determinar el numero de hosts por red que se requiere.

Es recomendable dejar un pequeo numero de direcciones reservadas en cada sub red para expansiones futuras.

Luego se debe prestar atenciLuego se debe prestar atencin a los resultados del n a los resultados del subnettingsubnetting e identificar:e identificar:

Cuantas sub redes se han obtenido e identificarlas.

Cuales son las sub redes vlidas.

Cuantos hosts por sub red hay disponibles.

Cual es la direccin IP de cada una de las redes.

Cual es la direccin IP de broadcast de cada sub red.

Cual es la direccin IP que se utilizar como puerta de enlace (Gateway).


Mediante el uso de un esquema de direccionamiento jerrquico, es posible determinar mucha informacin con slo observar una direccin IP y una mscara de subred de notacin de barra (/x). Por ejemplo, una direccin IP de 192.168.1.75 /26 muestra la siguiente informacin:

MMscara de subred decimalscara de subred decimalEl /26 se traduce a una mscara de subred de 255.255.255.192.

NNmero de subredes creadasmero de subredes creadasImaginemos que comenzamos con la mscara de subred predeterminada de /24, pedimos prestados 2 bits de hostadicionales para la red. Esto crea 4 subredes (2^2 = 4).

Cantidad de Cantidad de hostshosts utilizables por subred:utilizables por subred:Seis bits se dejan del lado del host y se crean 62 hosts por subred (2^6 = 64 - 2 = 62).

DirecciDireccin de red:n de red:Por medio del uso de la mscara de subred para determinar la ubicacin de los bits de red, se proporciona el valor de la direccin de red. En este ejemplo, el valor es 192.168.1.64.

La primera direcciLa primera direccin n hosthost utilizable:utilizable:Un host no puede tener todos 0 dentro de los bits de host, porque eso representa la direccin de red de la subred. Por lo tanto, la primera direccin host utilizable dentro de la subred .64 es .65

DirecciDireccin de n de broadcastbroadcast::Un host no puede tener todos 1 dentro de los bits de host, porque eso representa la direccin de broadcast de la subred. En este caso, la direccin de broadcast es .127. La direccin de red de la siguiente subred comienza con 128.


192.168.1.255192.168.1.193 254192.168.1.192/263192.168.1.191192.168.1.129 190192.168.1.128/262192.168.1.127192.168.1.65 126192.168.1.64/261192.168.1.63192.168.1.1 62192.168.1.0/260

Direccin broadcastRango de hostDireccin de redSubred

Direcciones Direcciones tiles tiles Red & broadcastRed & broadcast

Subnetting

Veamos a continuacin la escala de valores para el caso de una direccin IP. Una direccin IP estformada por cuatro octetos representados en formato decimal, separados por punto (.).

Supongamos que tenemos la direccin IP 192.168.100.1/24.

192 . 168 . 100 . 1

11000000.10101000.01100100.00000001

255 . 255 . 255 . 0

11111111.11111111.11111111.00000000

En donde cada dgito tiene cada uno de los siguientes valores, siempre que se encuentre en 1:

128 64 32 16 8 4 2 11 1 1 1 1 1 1 1

Cuando se realiza el subnetting, lo que se hace es quitar bits asignados antiguamente a la porcin de host de la mscara de subred y asignarlos a la porcin de subred.


Subnetting

Ahora tomemos la misma direccin del slide anterior, y expliquemos como subnetearla192.168.100.1/24.

Direccin Original, con su mscara default.

192 . 168 . 100 . 111000000.10101000.01100100.00000001

255 . 255 . 255 . 011111111.11111111.11111111.00000000

Direccin Original, con una mscara /28.

192 . 168 . 100 . 111000000.10101000.01100100.00000001

255 . 255 . 255 . 24011111111.11111111.11111111.11110000

Observe, que a la porcin de host, le hemos quitado 4 bits para utilizar subredes. Como hemos empleado 4 bits para subred, podemos realizar hasta 16 subredes, con 16 IPs cada bloque. Ahora la red ser 192.168.100.0/28 hasta 192.168.100.15/28; y no hasta .255/24 como era anteriormente.

Red SubredHost


MMscaras de subred scaras de subred Uso de VLSMUso de VLSM

22/3011111111.11111111.11111111.11111100255.255.255.252

63/2911111111.11111111.11111111.11111000255.255.255.248

144/2811111111.11111111.11111111.11110000255.255.255.240

305/2711111111.11111111.11111111.11100000255.255.255.224

626/2611111111.11111111.11111111.11000000255.255.255.192

1267/2511111111.11111111.11111111.10000000255.255.255.128

2548/2411111111.11111111.11111111.00000000255.255.255.0

5109/2311111111.11111111.11111110.00000000255.255.254.0

102210/2211111111.11111111.11111100.00000000255.255.252.0

204611/2111111111.11111111.11111000.00000000255.255.248.0

409412/2011111111.11111111.11110000.00000000255.255.240.0

819013/1911111111.11111111.11100000.00000000255.255.224.0

1638214/1811111111.11111111.11000000.00000000255.255.192.0

3276616/1711111111.11111111.10000000.00000000255.255.128.0

6553416/1611111111.11111111.00000000.00000000255.255.0.0

13107017/1511111111.11111110.00000000.00000000255.254.0.0

26214218/1411111111.11111100.00000000.00000000255.252.0.0

52428619/1311111111.11111000.00000000.00000000255.248.0.0

104857420/1211111111.11110000.00000000.00000000255.240.0.0

209715021/1111111111.11100000.00000000.00000000255.224.0.0

419430222/1011111111.11000000.00000000.00000000255.192.0.0

838860623/911111111.10000000.00000000.00000000255.128.0.0

16.777.21424/811111111.00000000.00000000.00000000255.0.0.0

Host Posibles 2^n-2

Cantidad de bits HOST

Notacin con barra

Mascara BinariaMascara punteada

Actividades Actividades Uso de VLSMUso de VLSM

HOST posibles

Cantidad de bits del

HOST

Notacin con barra

255.255.224.0255.255.255.252255.255.192.0255.255.255.248Mascara de subred

Indique el equivalente de las mIndique el equivalente de las mscaras de red, en la notaciscaras de red, en la notacin /x.n /x.


Si bien es bastante sencillo ver la porcin de host y red de una direccin IP cuando la mscara de subred finaliza en el borde de red, el proceso de determinar los bits de red es el mismo an cuando la porcin de red no ocupe todo el octeto.

Por ejemplo, H1 tiene una direccin IP de 192.168.13.21 con una mscara de subred de 255.255.255.248 o /29. Esto significa que de un total de 32 bits, 29 forman la porcin de red. Los bits de red ocupan todos los tres primeros octetos y se extienden hacia el cuarto octeto. En esta instancia, el valor de ID de la red es 192.168.13.16.

Si H1, con la direccin IP de 192.168.13.21/29 deba comunicarse con otro host, H2, con la direccin de 192.168.13.25/29, debe compararse la porcin de red de los dos hosts para determinar si se encuentran en la misma red local. En este caso, H1 tiene un valor de red de 192.168.13.16, mientras que H2 tiene un valor de red de 192.168.13.24. H1 y H2 no estn en la misma red y es necesario usar un router para que se comuniquen.


192.168.20.224 /27Subred 7192.168.20.192 /27Subred 6192.168.20.160 /27Subred 5192.168.20.128 /27Subred 4192.168.20.96 /27Subred 3192.168.20.64 /27Subred 2192.168.20.32 /27Subred 1192.168.20.0 /27Subred 0Direccin subredNmero subred

Subredes 192.168.20.0

192.168.20.120 /30Subred 7192.168.20.216 /30Subred 6192.168.20.212 /30Subred 5192.168.20.208 /30Subred 4192.168.20.204 /30Subred 3192.168.20.200 /30Subred 2192.168.20.196 /30Subred 1192.168.20.192 /30Subred 0Direccin subredNmero subred

Subredes 192.168.20.192

192.168.20.0 /27 192.168.20.32 /27

192.168.20.64 /27

192.168.20.96 /27

192.168.20.200 /30192.168.20.196 /30192.168.20.192 /30

VLSM permite el uso de diferentes mscaras para cada subred. Una vez que una direccin de red se dividi en subredes, la divisin mayor de esas subredes crea sub-subredes.

Por ejemplo, la red 10.0.0.0/8 con una mscara de subred de /16 se subdivide en 256 subredes, cada una con capacidad para direccionar 16.382 hosts.

10.0.0.0/1610.1.0.0/1610.2.0.0/16 hasta 10.255.0.0/16

La aplicacin de una mscara de subred de /24 a cualquiera de estas /16 subredes, tal como 10.1.0.0/16, tiene como resultado una subdivisin en 256 subredes. Cada una de estas subredes nuevas tiene capacidad para direccionar 254 hosts.

10.1.1.0/2410.1.2.0/2410.1.3.0/24 hasta 10.1.255.0/24

La aplicacin de una mscara de subred de /28 a cualquiera de estas /24 subredes, tal como 10.1.3.0/28, tiene como resultado una subdivisin en 16 subredes. Cada una de estas subredes nuevas tiene capacidad para direccionar 14 hosts.

10.1.3.0/2810.1.3.16/2810.1.3.32/28 hasta 10.1.3.240/28


10.1.0.0 /16

10.3.0.0 /16

10.2.0.0 /16

10.4.0.0 /16

10.3.1.0 /24 10.3.2.0 /24

10.3.2.16 /28

10.3.2.32 /28

10.3.2.64 /28

10.3.2.48 /28

Paso 1

La subred 10.0.0.0 /8 se subdividimediante la mscara de subred /16

Paso 2

Cualquiera de las subredes /16 se puede divir an ms. En este ejemplo la /16 se subdividio en /24

Paso 3

En este ultimo se subdividio el /24 en /28


ActividadActividad

2 HOSTS

12 HOSTS

4000 HOSTS

45 HOSTS

5 HOSTS

1000 HOSTS

100 HOSTS

25 HOSTS/27

/22

/32

/23

/24

/25

/30

/19

/28

/26

/29

ActividadActividad

2

2

10

25

30

.63.1 - .62192.168.5.062/2660

BroadcastRango de HOST

SubredCantidad de HOST

/ BarraRequisitos de HOST

Direccin IP: 192.168.5.0 /24

ActividadActividad

HOSTS Direccin IP Mascara /barraH1 192.168.3.68 255.255.255.248 /29H2 192.168.3.74 255.255.255.248 /29




En diferente redEn la misma red

ActividadActividad

HOST1= 192.168.13.21/29

Mascara de Subred= 255.255.255.1 1 1 1 1 0 0 0

Direccin IP= 192.168.13.0 0 0 1 0 1 0 1

-------------------------------------------

Subred= 192.168.13.0 0 0 1 0 0 0 0


HOST2= 192.168.13.25/29

Mascara de Subred= 255.255.255.1 1 1 1 1 0 0 0

Direccin IP= 192.168.13.0 0 0 1 1 0 0 1

-------------------------------------------

Subred= 192.168.13.0 0 0 1 1 0 0 0


Direcciones IP privadas Direcciones IP privadas

192.168.0.0

192.168.255.0

172.16.0.0

172.31.0.0

10.0.0.0

Direcciones de red

256C

16B

1A

Cantidad de numeros de red reservadasClase de direccin

Todos los hosts que se conectan directamente a Internet requieren una direccin IP pblica exclusiva. Debido a la cantidad finita de direcciones de 32 bits disponibles, existe la posibilidad de que se acaben las direcciones IP. Una solucin para este problema fue reservar algunas direcciones privadas para utilizarlas exclusivamente dentro de una organizacin. Esto permite que los hosts dentro de una organizacin se comuniquen entre s sin necesidad de contar con una direccin IP pblica nica.

RFC 1918 es un estndar que reserva varios rangos de direcciones dentro de cada una de las clases, A, B y C. Como se muestra en la tabla, estos rangos de direcciones privadas constan de una nica red Clase A, 16 redes Clase B y 256 redes Clase C. Esto proporciona al administrador de red una flexibilidad considerable para la asignacin de direcciones internas.

Tipos de Direcciones Tipos de Direcciones

Adems de las clases de direcciones, las direcciones IP tambin se categorizan en:

UnicastUnicast

La direccin unicast es el tipo ms comn en una red IP. Un paquete con una direccin de destino unicastest dirigido a un host especfico. Un ejemplo es un host con la direccin IP 192.168.1.5 (origen) que solicita una pgina Web a un servidor con la direccin IP 192.168.1.200 (destino).

Para que un paquete unicast sea enviado y recibido, la direccin IP de destino debe estar incluida en el encabezado del paquete IP. En el encabezado de la trama de Ethernet tambin debe estar presente la direccin MAC de destino correspondiente. Las direcciones IP y MAC se combinan para la entrega de datos a un host de destino especfico.

BroadcastBroadcast

Para broadcast, el paquete contiene una direccin IP de destino con todos unos (1) en la porcin de host. Esto significa que todos los hosts de esa red local (dominio de broadcast) recibirn y vern el paquete. Muchos protocolos de red, como ARP y DHCP utilizan broadcasts.Una direccin IP de broadcast para una red requiere una direccin MAC de broadcast correspondiente en la trama de Ethernet. En las redes Ethernet, la direccin MAC de broadcast es la FF-FF-FF-FF-FF-FF.

MulticastMulticast

Las direcciones de Multicast, a nivel IP emplean el prefijo 224/8 en adelante, pero a nivel 2 emplean siempre el prefijo 01-00-5e. Esto hace que las direcciones IP se mapeen en las direcciones MAC. A pesar de ser un asunto del curso BSCI, es importante saber que los ltimos 23 bits de la direccin IP, se mapeanlos ltimos 23 bits de la direccin MAC.

Direcciones de Direcciones de unicastunicast

00-07-E9-42-AC-28 192.168.1.200 192.168.1.500-07-E9-63-CE-53Datos de usuario

Trailer

MACdestino

MACorigen

IPdestino

IPorigen

Paquete IP

Trama ethernet

HOST Origen

IP 192.168.1.5

MAC: 00-07-E9-63-CE-53

HOST Destino

IP 192.168.1.200

MAC: 00-07-E9-42AC-28

Las direcciones unicast IP y MAC de destino se combinan para enviar el paquete o la

trama

Direcciones de broadcast Direcciones de broadcast

FF-FF-FF-FF-FF 192.168.1.255 192.168.1.500-07-E9-63-CE-53Datos de usuario

Trailer

MACdestino

MACorigen

IPdestino

IPorigen

Paquete IP

Trama ethernet

HOST Origen

IP 192.168.1.5

MAC: 00-07-E9-63-CE-53

Las direcciones BROADCAS IP y MAC de destino envian el paquete o trama a todos

los destinos

Direcciones de Multicast Direcciones de Multicast

01-00-5E-0F-64-C5 224.15.100.97 192.168.1.500-07-E9-63-CE-53Datos de usuario

Trailer

MACdestino

MACorigen

IPdestino

IPorigen

Paquete IP

Trama ethernet

HOST Origen

IP 192.168.1.5

MAC: 00-07-E9-63-CE-53

Las direcciones MULTICAST IP y MAC de destino envan el paquete o trama a un

grupo especifico de HOST

La sumarizacin, o agregacin de rutas, permite a los protocolos de ruteo advetir una gran cantidad de redes como una sola. El propsito de esto es reducir las grandes tablas de ruteo que a veces los routers deben soportar, lo cual los provoca a consumir excesiva memoria.

Desde otro punto de vista, es el camino inverso al subneteo, pero usado bajo ciertas condiciones controlables y manejables. Veamos un ejemplo para entender lo mencionado: tenemos las redes 172.16.32.0 hasta la 172.16.50.0

Al anunciarle al otro router una sola ruta, la 172.16.32.0/19 estamos advirtiendo a la vez todas las redes, pero ocupando solo 1 entrada en la tabla de ruteo.

La clave de encontrar la correcta sumarizacin, radica en encontrar los bits comunes de todas las direcciones IPs involucradas. Si tienen 19 bits en comn las direcciones, entonces la subred que engloba la totalidad de IPs, ser una direccin /19.

10.0.0.0/1610.1.0.0/1610.2.0.0/1610.3.0.0/16

10.0.0.0/8

172.16.32.0/24172.16.33.0/24.172.16.50.0/24

172.16.32.0/19

SumarizaciSumarizacinn

Chap3_-Subnetting_VLSM

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