1Subnetting

Clasificacin y definicin de direcciones IPv4y En una red IPv4, los hosts pueden comunicarse de tres

maneras diferentes:y UNICAST: El proceso por el cual se enva un paquete de un

host a un host individual.y BROADCAST: El proceso por el cual se enva un paquete de

2

p p p qun host a todos los hosts de la red.y MULTICAST: El proceso por el cual se enva un paquete de un

host a un grupo seleccionado de hosts.

Los paquetes broadcast y multicast usan direccionesespeciales como la direccin de destino.

Clasificacin y definicin de direcciones IPv4y Tipos de Comunicaciones:

3

Clasificacin y definicin de direcciones IPv4y El rango de direcciones de 0.0.0.0 a 223.255.255.255 podra

usarse con hosts IPv4. Sin embargo, dentro de este rango existenmuchas direcciones que ya estn reservadas con objetivosespecficos.

4

Direcciones Pblicasy Estas direcciones estn diseadas para ser utilizadas en los

hosts de acceso pblico desde Internet.

y An dentro de estos bloques de direcciones, existen muchasdirecciones designadas para otros fines especficos.y A 1 0 0 0 - 126 255 255 255 (/8 prefix)

5

A 1.0.0.0 126.255.255.255 (/8 prefix)y B 128.0.0.0 - 191.255.255.255 (/16 prefix)y C 192.0.0.0 - 223.255.255.255 (/24 prefix)y D 224.0.0.0 - 239.255.255.255 (N/A)y E 240.0.0.0 - 254.255.255.255 (N/A)

Direcciones Privadasy Se reservan para uso en redes privadas.y Los bloques de direcciones privadas son:y 10.0.0.0 - 10.255.255.255 (10/8 prefix)y 172.16.0.0 - 172.31.255.255 (172.16/12 prefix)y 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (192.168/16 prefix)L h I d l l

6

y Los hosts que no requieren acceso a Internet pueden utilizar lasdirecciones privadas sin restricciones.

y Muchos hosts en distintas redes pueden utilizar las mismasdirecciones de espacio privado.

y La NAT (Traduccin de direccin de red) permite a los hosts de lared "pedir prestada" una direccin pblica para comunicarse conredes externas.

2Direcciones Privadas

7

Planificacin del direccionamiento de la redy Los administradores de red no deben seleccionar de forma

aleatoria las direcciones utilizadas en sus redes.

y La asignacin de estas direcciones dentro de las redes deberaser planificada y documentada a fin de:y Evitar duplicacin de direcciones

8

Evitar duplicacin de direccionesy Proporcionar y controlar el accesoy Controlar seguridad y rendimiento

Planificacin del direccionamiento de la redy Se debe asignar direcciones IP a los tipos de hosts como:y Dispositivos finales para usuarios.y Servidores y perifricos.y Hosts a los que se accede desde Internet.y Dispositivos intermediarios.

9

Planificacin del direccionamiento de la redy Una parte importante de la planificacin de un esquema de

direccionamiento IPv4 es decidir cundo utilizar direccionesprivadas y dnde se deben aplicar.

10

Planificacin del direccionamiento de la redy Si hay ms dispositivos que direcciones pblicas disponibles,

slo los dispositivos que accedern directamente a Internet,como los servidores web, requieren una direccin pblica.

11

Direccionamiento esttico o dinmicoy Las direcciones IP pueden asignarse de manera esttica o

dinmicay Asignacin esttica: El administrador de red debe

configurar manualmente la informacin de red para un host.Como mnimo, esto implica ingresar la direccin IP del host, lamscara de subred y el gateway por defecto Resultan tiles

12

mscara de subred y el gateway por defecto. Resultan tilespara impresoras, servidores y otros dispositivos de red quedeben ser accesibles a los clientes de la red.y Asignacin dinmica: El DHCP (Protocolo de configuracin

dinmica de host) permite la asignacin automtica deinformacin de direccionamiento. La configuracin del servidorDHCP requiere definir un bloque de direcciones, denominadopool de direcciones, para asignarlo a los clientes DHCP en unared.

3Quin asigna las diferentes direcciones?

13

Direccionamiento IP Clsicoy Los administradores de red necesitan a veces dividir redes,

especialmente las ms grandes, en redes ms pequeas subredes o superedes.y Proporcionan flexibilidad de direccionamientoy Las direcciones de subred son asignadas localmente por el

14

administrador de la red.y Cada direccin de subred es nica

Direccionamiento sin Subredes

172.16.0.1 172.16.0.2 172.16.0.3 172.16.255.253 172.16.255.254

15

172.16.0.0

...

Network 172.16.0.0

Direccionamiento con subred Network 172.16.0.0

172.16.3.0

16

172.16.1.0 172.16.2.0

172.16.4.0

La divisin en subredes permite crear mltiples redeslgicas de un solo bloque de direcciones

Propsito de las subredes 131.107.3.27131.107.12.7

17

Subred 1Subred 1131.107.10.0131.107.10.0

131.107.10.12

Subred 2Subred 2131.107.3.0131.107.3.0

131.107.12.0

131.107.12.31

Red Principal

La razn principal para usar unasubred es reducir el tamao deun dominio de broadcast.

Direccionamiento de Subred

172.16.2.200

172.16.2.2172.16.2.1

172.16.3.5

172.16.3.100

172.16.3.1

E0E1

18

172.16.2.160 172.16.3.150

172.16 2 160Network Host

. . Network Interface172.16.2.0

172.16.3.0

E0

E1

New Routing Table

Subnet

4Mscara de Subredy Trmino formal: prefijo de red extendiday No es una direccin, pero determina qu parte de la direccin IP

corresponde al campo de red y qu parte corresponde al campode host.

y Se utiliza para ampliar la informacin de enrutamiento (que deotro modo es simplemente el nmero de red)

19

otro modo es simplemente el nmero de red)

Equivalente decimal de Patrones de Bits

0 0 0 0 0 0 0 0 = 0

1 0 0 0 0 0 0 0 = 128

1 1 0 0 0 0 0 0 192

128 64 32 16 8 4 2 1

20

1 1 0 0 0 0 0 0 = 192

1 1 1 0 0 0 0 0 = 224

1 1 1 1 0 0 0 0 = 240

1 1 1 1 1 0 0 0 = 248

1 1 1 1 1 1 0 0 = 252

1 1 1 1 1 1 1 0 = 254

1 1 1 1 1 1 1 1 = 255

Bits de la Mscara de Subred

N t k ID H t IDS b t

Number of Subnets 0 . . . 256

Ejemplo de una dir. Clase B

21

Network ID Host ID

1

SubnetID

0

Number of Hosts 65,534 . . . 254

La mscara de subred es la herramienta que utiliza el router paradeterminar cules son los bits que corresponden a los bits deenrutamiento y cules son los bits que corresponden a los bits de host.

Subredes de Ms de un Octeto

Clase de DireccinTamao por defecto

Campo de hostCantidad mxima de bits de subred

A 24 22

B 16 14

C 8 622

Clculo de la Mscara de Subred y Direccin IP

y Al pedir prestados 3 bits, se crean ocho subredes posibles

255 255 224 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

23

p p , p(23).

y Cada vez que se pide prestado otro bit del campo de host, lacantidad de subredes que se han creado aumenta por unapotencia de 2.

Ejercicios de Mscaras de Subred

Address Subnet Mask Class Subnet

172.16.2.10

10 6 24 20

255.255.255.0

255 255 240 0

24

10.6.24.20

10.30.36.12

255.255.240.0

255.255.255.0

5Ejercicio1. Cuntos bits se piden prestados (qu longitud

tiene el campo de subred) para una red Clase Bque utiliza una mscara de subred de255.255.240.0?Rpta: 4 bits, 240 en binario es 11110000

2. Pregunta: Qu cantidad de subredes posibles se

25

. egu ta: Qu ca t a e sub e es pos b es sepueden crear con un campo de subred de 4 bits?Rpta: 0-15, o diecisis subredes.

2. En una red Clase C 199.5.12.0 con una mscara desubred 255.255.255.224, a cul de las subredespertenece el host 199.5.12.97, si hay 32 direccionesde host posibles que se pueden asignar a cadasubred ?Rpta: 4ta subred

Red vs. Host

R H H H

Clase A: 27 = 128 redes; 224 - 2> 16 millones hosts

Clase B : 214 = 16 384 redes; 216 2 = 65 534 hosts

26

R R H H

Clase B : 2 = 16,384 redes; 2 - 2 = 65,534 hosts

R R R H

Clase C : 221 > 2 millones de redes; 28 - 2 = 254 hosts

Cuatro pasos para Subnettingy Para realizar un correcto subneting realizar las siguientes

preguntas:1. Cuntos bits es necesario prestar/robar?2. Cul sera la mscara de la subnet?3. Cul es el nmero mgico o mltiplo?

27

3. Cul es el nmero mgico o mltiplo?4. Cules son las tres primeras direcciones de subnet?

Cuntos bits robar?y Primero, conocer cuntos bits son necesarios para trabajar.y Depende de la clase de la direccin de red.

Clase A: 24 bits para los hosts

Clase B: 16 bits para los hosts

Clase C: 8 bits para los hosts

S d b d h

28

y Segundo, conocer cuntas subredes son necesarias o cuntos hostspor subred son necesarios.y Una simple frmula: Total Bits = Bits Robados + Bits Host

TB = BR + BH

y Necesito x subnet: 2BR xy Necesito x host: 2BH - 2 x

y Finalmente, con estos datos se conoce cuntos bits son necesariosrobar.

Cuntos bits robar?y Ejemplo Clase C: 210.93.45.0y El objetivo es disear 5 subredes, cuntos bits se requiere

robar?y Con cuntos bits en la porcin de hosts se debe trabajar

(TB)?y Cunto es BR en la frmula?:

29

y Cunto es BR en la frmula?:TB = BR + BH (8 = BR + BH)

y Cul es el exponente que cumple con la frmula:

23 = 8 subredes

subredes 5 2?

Cuntos bits robar?y Cuntos bits son de hosts?

TB = BR + BH

8 = 3 + BH

BH = 5

30

y Cuntos hosts deben ser asignados por cadasubred?

25 - 2 = 30 hosts

6Cuntos bits robar?y Ejemplo Clase B: 185.75.0.0y Especificar que no haya ms de 126 hosts por subred,

Cuntos bits de hosts deben ser (BH)?

y Con cuntos bits en la porcin de hosts se deben trabajar(TB)?

31

(TB)?

y Cunto es BH en la frmula?TB = BR + BH (16 = BR + BH)

y Cul es el exponente que asegure que no haya menos de 126 hosts por subred?

27 - 2 = 126 hosts

Cuntos bits robar?y Cuntos bits robados son?

TB = BR + BH

16 = BR + 7

BR = 9

32

y Cuntas subredes se tienen?29 = 512 subredes

Qu mscara de subred?y Para determinar qu mscara de subred utilizar, nos basamos

en la cantidad de bits robados.

y En el ejemplo de la clase C, son 3 bits robados,representados en el octeto de hosts:

1 1 1

33

128 64 32 16 8 4 2 11 1 1

y La conversin decimal de este valor es 224. Es la porcin no-cero.

y Por lo tanto la mscara de la subred es 255.255.255.224

Cul es el nmero mgico?y Para encontrar el nmero mgico o el mltiplo se debe

determinar la direccin de mscara de subred, y restar elltimo octeto no-cero de 256.

y En el ejemplo de la Clase C, nuestra mscara de subred es255.255.255.224. Donde 224 es el octeto no-cero.

34

255.255.255.224. Donde 224 es el octeto no cero.

y Por lo tanto el Nmero Mgico ser:256 - 224 = 32

El ltimo Octeto No-Ceroy Al memorizar esta tabla, se podr realizar:y Calcular rpidamente el octeto no-cero si se tiene la cantidad de

bits robados.y Determinar el nmero de bits robados si se tiene el ltimo

octeto no-cero.

35

y Determinar los hosts disponibles por cada subred.

Bits Robados

Octeto No-Cero Hosts

2 192 623 224 304 240 145 248 66 252 2

Cules son las Subredes?y Al conocer el nmero mgico se utiliza como un

multiplicador.

y En la clase C del ejemplo 210.93.45.0.y Las subredes son:y 1 t b t 210 93 45 32

36

y 1st subnet: 210.93.45.32y 2nd subnet: 210.93.45.64y 3rd subnet: 210.93.45.96

y Resulta agregando el multiplicador al ltimo octeto de ladireccin.

7Direcciones: Host & BroadcastEn la direccin de red:210.93.45.32

y Cul es el rango de direcciones si la siguiente subred es210.93.45.64?

210.93.45.33 a 210.93.45.63 o 32 direcciones

y 32 no puede ser asignado como host Por qu?

37

y .32 no puede ser asignado como host. Por qu?y .63 no puede ser asignado como host. Por qu?y Las direcciones de hosts estn entre .33 al .62 o 30

direcciones de host.

Una manera diferente de representar las mscaras

Notacin CIDR

Una manera diferente de representar las mscaras de subred

38

Classless Inter-Domain Routing (CIDR)y En 1993 se introdujo el enrutamiento entre dominios sin

clase o CIDR, el cual permite:y El uso ms eficaz del espacio de direcciones IPv4. y El agregado de prefijos, que redujo el tamao de las tablas de

enrutamiento.

39

y Los planes CIDR se publicaron en las RFC 1517, 1518, 1519 y 1520 ante el agotamiento de direcciones IPv4:y Eliminacin de direcciones con clasey Agregacin de ruta mejoraday Supernettingy Direccionamiento sin clase

CIDRy Es un mtodo para representar una direccin IP y la mscara

de subred como prefijo.y Ejemplo: 192.168.50.0/27y Qu indica 27?y 27 es el nmero de bits 1 de la mscara de subred:

40

255.255.255.224y Tambin, 192 es Clase C, entonces hay 3 bits robadosy Finalmente, si se conoce el nmero mgico 256 - 224 = 32, la

siguiente subred es 192.168.50.32

y CIDR permite que los routers de internet o compatiblesagreguen informacin de enrutamiento de forma mseficiente: una sola entrada en la tabla de ruteo puederepresentar los espacios de direcciones de varias redes

202.151.37.0/26y Mscara de Subred:y 255.255.255.192

y Bits robados (Cantidad de bits de subred):y Clase C entonces 2 bits robados

41

y Nmero Mgico:y 256 - 192 = 64

y Siguiente subred:y 202.151.37.64

y Cuarta subred:y 64 + 64 + 64 = 192, 202.151.37.192

198.53.67.0/30y Mscara de Subred:y 255.255.255.252

y Bits robados (Cantidad de bits de subred):y Clase C entonces 6 bits robados

42

y Nmero Mgico:y 256 - 252 = 4

y Cuarta subred:y 4 + 4 + 4 = 12, 198.53.67.12

y Broadcast de la tercera subred:y 4 + 4 + 4 - 1 = 11, 198.53.67.11

8200.39.89.0/28y Qu tipo de direccin es 200.39.89.0?y Clase C, tiene 4 bits robadosy El ltimo octeto no-cero es 240y El Nmero Mgico es 256 - 240 = 16y 32 es mltiplo de 16 entonces 200 39 89 32 es una

43

y 32 es mltiplo de 16 entonces 200.39.89.32 es unadireccin de subred.

y Cul es la direccin de broadcast de 200.39.89.32?y 32 + 16 -1 = 47, entonces 200.39.89.47

194.53.45.0/29y Qu tipo de direccin es 194.53.45.26?y Clase C, con 5 bits robadosy El ltimo octeto no-cero es 248y El Nmero Mgico es 256 - 248 = 8y Las Subredes son 8 16 24 32 etc

44

Las Subredes son .8, .16, .24, .32, etc.y Entonces 194.53.45.26 pertenece a la subred 194.53.45.24 y

es una direccin de hosts.

y Qu direccin de broadcast tendra que usar un host paracomunicarse con otro dispositivo que est en la mismasubred?y Si pertenece a la .24 y el siguiente es .32, restando 1 es .31

(194.53.45.31)

No es necesario calculadoray Lo nico que requiere es la direccin IP y su notacin CIDR.y Por ejemplo, la direccin 221.39.50.0/26y Se puede determinar rpidamente que la segunda subred es

221.39.50.64y Cl C 2 bit b d

45

y Clase C, 2 bits robadosy 256 - 192 = 64, entonces 221.39.50.64

y Para el resto de las direcciones, se utilizan los mltiplos de 64 (.64, .128, .192).

Addressing Summary Example

16172 2 160

10101100 00010000 1010000000000010 Host172.16.2.160 1

46

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

255.255.255.192

Addressing Summary Example

10101100 00010000 1010000000000010 Host172.16.2.160 1

16172 2 160

47

11111111 11111111 11111111 11000000 Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

255.255.255.192 2

Addressing Summary Example

10101100 00010000 1010000000000010 Host172.16.2.160 1

3

16172 2 160

48

11111111 11111111 11111111 11000000 Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

255.255.255.192 2

9Addressing Summary Example

10101100 00010000 1010000000000010 Host172.16.2.160 1

3

16172 2 160

49

11111111 11111111 11111111 11000000

10000000

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

255.255.255.192 2

4

Addressing Summary Example

10101100 00010000 1010000000000010 Host172.16.2.160 1

3

16172 2 160

50

11111111 11111111 11111111 11000000

10000000

10111111

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

255.255.255.192 2

4

5

Addressing Summary Example

10101100 00010000 1010000000000010 Host172.16.2.160 1

3

16172 2 160

51

11111111 11111111 11111111 11000000

10000000

10111111

10000001

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

255.255.255.192 2

4

56

Addressing Summary Example

10101100 00010000 1010000000000010 Host172.16.2.160 1

3

16172 2 160

52

11111111 11111111 11111111 11000000

10000000

10111111

10000001

10111110

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

255.255.255.192 2

4

56

7

Addressing Summary Example

10101100 00010000 1010000000000010 Host172.16.2.160 1

3

16172 2 160

53

11111111

10101100

11111111

00010000

11111111

00000010

11000000

10000000

10101100 00010000 00000010 10111111

10101100 00010000 00000010 10000001

10101100 00010000 00000010 10111110

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

255.255.255.192 2

4

56

7

8

Addressing Summary Example

10101100 00010000 1010000000000010 Host172.16.2.160 1

3

16172 2 160

54

11111111

10101100

11111111

00010000

11111111

00000010

11000000

10000000

10101100 00010000 00000010 10111111

10101100 00010000 00000010 10000001

10101100 00010000 00000010 10111110

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

255.255.255.192

172.16.2.128

172.16.2.191

172.16.2.129

172.16.2.190

2

4

56

7

89

10

Class B Subnet ExampleIP Host Address: 172.16.2.121Subnet Mask: 255.255.255.0

Network Subnet Host

172.16.2.121: 1010110011111111

0001000011111111

0000001011111111

01111001 00000000

Network

55

y Subnet Address = 172.16.2.0y Host Addresses = 172.16.2.1172.16.2.254y Broadcast Address = 172.16.2.255y Eight bits of subnetting

10101100 00010000 00000010 11111111

255.255.255.0: 11111111

Subnet: 10101100 00010000

11111111

00000010

11111111 00000000

00000000

Broadcast:

Class C Subnet Planning ExampleIP Host Address: 192.168.5.121Subnet Mask: 255.255.255.248

Network Subnet Host

192.168.5.121: 11000000 10101000 00000101 01111001

NetworkNetwork

56

1111100011111111

Subnet: 11000000 10101000

11111111

00000101

11111111

01111000

255.255.255.248:

y Subnet Address = 192.168.5.120y Host Addresses = 192.168.5.121192.168.5.126y Broadcast Address = 192.168.5.127y Five Bits of Subnetting

Broadcast: 11000000 10101000 00000101 01111111

Broadcast Addresses Exercise

Address Class Subnet Broadcast

201.222.10.60 255.255.255.248

Subnet Mask

57

15.16.193.6 255.255.248.0

128.16.32.13 255.255.255.252

153.50.6.27 255.255.255.128