Capitulo 4 Repaso de Las Direcciones IP

Capitulo 4

Repaso de las direcciones IP Uno de los aspectos más importantes de las

comunicaciones en una Internetwork es el esquema de direccionamiento lógico.

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

Repaso de las direcciones IP

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

11000000.10101000.00000001.01101010 se representa como 192.168.1.106 en la notación decimal punteada.

Repaso de las direcciones IP Las direcciones IP son jerárquicas. Una jerarquía es como

un árbol genealógico, con los padres en la parte superior y los hijos conectados a ellos, debajo. Para una red, esto significa que parte del número de 32 bits identifica la red (padre) mientras que el resto de los bits identifican el host (hijo).

Repaso de las direcciones IP En los comienzos de Internet, eran tan pocas las

organizaciones que necesitaban conectarse que las redes eran asignadas sólo mediante los primeros 8 bits (primer octeto) de la dirección IP. Esto dejaba a los 24 bits restantes para ser utilizados para direcciones host locales.

Repaso de las direcciones IP La designación de red de ocho bits inicialmente tuvo sentido,

porque en un principio la gente pensaba que Internet estaría compuesta de algunas grandes universidades, gobiernos y organizaciones militares. La utilización de sólo 8 bits para el número de red permitía la creación de 256 redes separadas, cada una con más de 16 millones de hosts

Repaso de las direcciones IP Pronto resultó evidente que más organizaciones, y

eventualmente personas, se conectarían a Internet para investigar y comunicarse con otros. Se requerían más redes y debía crearse una manera de asignar más números de redes.

Repaso de las direcciones IP

Repaso de las direcciones IP

Repaso de las direcciones IP Para poder hacer frente a la demanda, se requerían más

números únicos de red. Para crear más designaciones posibles de red, el espacio de dirección de 32 bits fue organizado en cinco clases. Tres de estas clases, A, B y C, otorgan direcciones que pueden ser asignadas a hosts o redes individuales. Las otras dos clases, D y E, se reservan para multicast y uso experimental. La división de las redes originales de ocho bits en clases más pequeñas aumentó de 256 a más de dos millones la cantidad de designaciones de red disponibles.

Repaso de las direcciones IP Antes de este cambio, los routers examinaban sólo los

primeros 8 bits de una dirección IP para la ID de red. ¿Cómo sabrían los routers ahora mirar más allá de los primeros 8 bits para identificar las redes clase B o C?

Repaso de las direcciones IP Se decidió dividir las redes de modo tal que fuese sencillo

para los routers determinar la cantidad correcta de bits de identificación de la red. Los valores de los primeros bits de las direcciones IP, denominados bits de orden superior, son los que indican la clase de red.

Si el primer bit es 0, la red es de Clase A y el primer octeto representa el ID de la red. Cuando el primer bit es 1, el router examina el segundo bit. Si ese bit es 0, la red es 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 que la dirección es de Clase C. Las direcciones clase C utilizan los primeros 24 bits, o tres octetos, para designar la red.

Repaso de las direcciones IP Las redes crecieron durante los años ochenta y a principio

de los noventa, y muchas organizaciones agregaron cientos e incluso miles de hosts.

Una organización con miles de hosts debería haber sido bien abastecida por una red Clase B. Lamentablemente, existieron algunos problemas.

Repaso de las direcciones IP Las organizaciones con miles de hosts muy pocas veces los

tenían a todos en un solo lugar. Algunas organizaciones querían separar los departamentos individuales por razones de seguridad.

Para resolver estos problemas, las organizaciones al frente del desarrollo de Internet eligieron dividir sus redes en miniredes o subredes mediante un proceso llamado división en subredes.

Repaso de las direcciones IP ¿Cómo hace una sola red clase B para dividirse en varias

redes de manera que cada subred sea tratada como una red separada?

RFC 917, Subredes de Internet, define a la máscara de subred como el método que los routers utilizan para aislar una subred de una dirección IP. Cuando un router recibe un paquete, utiliza la dirección IP de destino en el paquete y las máscaras de subred asociadas con las rutas en su tabla de enrutamiento para determinar la ruta apropiada por donde enviar el paquete.

Repaso de las direcciones IP El router lee la máscara de subred de izquierda a derecha,

bit por bit. Si un bit en una máscara de subred está configurado en 1, indica que el valor en esa posición es parte de la ID de la red. Un 0 en la máscara de subred indica que el valor en esa posición es parte del ID del host.

Repaso de las direcciones IP La jerarquía de dos niveles de direcciones con clase incluía

una ID de la red y una ID del host. En una subred con clase, la ID de la red está sola y la ID del host se divide en una ID de subred y una nueva ID del host. Por ejemplo, una red clase B tiene una máscara de subred por defecto de 11111111 11111111 00000000 00000000 ó 255.255.0.0. Esto deja 16 bits para el ID del host.

Repaso de las direcciones IP Una forma de dividir una red de clase B en varias redes es

utilizar cuatro de los bits del host como ID de subred. Ahora está la máscara de subred de 20 bits de 255.255.240.0 y sólo quedan 12 bits para el ID del host.

Particionar de esta manera el ID del host siempre da como resultado una cantidad fija de subredes y una cantidad fija de hosts por subred.

Repaso de las direcciones IP En una situación donde una organización tiene una red de

Clase B con 4 subredes, miles de direcciones IP pueden desperdiciarse si algunas de las subredes tienen pocos hosts. Para utilizar las direcciones IP de manera más eficiente, se creó el enrutamiento entre dominios sin clase (CIDR).

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Con CIDR, ya no hay más clases de redes. CIDR utiliza máscaras de subred de longitud variable (VLSM, variable length subnet masks) para dividir en subredes. La ID de la red ya no tiene que ser un límite del octeto. En un sistema de direcciones con clase, la red representada por la dirección IP 192.168.5.0 es una dirección de red clase C.

Repaso de las direcciones IP La cantidad mínima de bits que puede formar la ID de la red es

de 24 y la cantidad máxima de hosts es de 254. Al utilizar el direccionamiento CIDR, a veces denominado direccionamiento sin clase, la cantidad de bits que puede formar la ID de la red no está limitada por la clase. Se pueden crear redes que utilizan el espacio de dirección 192.168.0.0 con menos de 24 bits que indican el número de red. Por ejemplo, la dirección 192.168.82.174 es parte de una red en la que los primeros 18 bits crean la ID de la red. La red en la que se encuentra este host será especificada como 192.168.64.0/18, donde /18 indica una máscara de subred de 18 bits (255.255.192.0).