Embed Size (px)
Citation preview
INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE VILLA LA VENTA
ORGANISMO PÚBLICO DESCENTRALIZADO
CONFIGURACION BASICA DE ROUTERS
BY GASTONCRACIA
INSTRUCTOR
ING. LUIS ALBERTO SANCHEZ GARFIAS
VILLA LA VENTA, HUIMANGUILLO, TABASCO A 03 DE AGOSTO 1
2
Subneteo de Clases
La función del Subneteo o Subnetting es dividir una red IP física en subredes lógicas (redes más pequeñas) para que cada una de estas trabaje a nivel envío y recepción de paquetes como una red individual, aunque todas pertenezcan a la misma red física y al mismo dominio.
El Subneteo permite una mejor administración, control del tráfico y seguridad al segmentar la red por función. También, mejora la performance de la red al reducir el tráfico de broadcast de nuestra red. Como desventaja, su implementación desperdicia muchas direcciones, sobre todo en los enlaces seriales.
Dirección IP Clase A, B, C, D y E
Las direcciones IP están compuestas por 32 bits divididos en 4 octetos de 8 bits cada uno. A su vez, un bit o una secuencia de bits determinan la Clase a la que pertenece esa dirección IP.
Cada clase de una dirección de red determina una máscara por defecto, un rango IP, cantidad de redes y de hosts por red.
Cada Clase tiene una máscara de red por defecto, la Clase A 255.0.0.0, la Clase B 255.255.0.0 y la Clase C 255.255.255.0. Al direccionamiento que utiliza la máscara de red por defecto, se lo denomina “direccionamiento con clase” (classful addressing).
3
Siempre que se subnetea se hace a paritr de una dirección de red Clase A, B, o C y está se adapta según los requerimientos de subredes y hosts por subred. Tengan en cuenta que no se puede subnetear una dirección de red sin Clase ya que ésta ya pasó por ese proceso, aclaro esto porque es un error muy común. Al direccionamiento que utiliza la máscara de red adaptada (subneteada), se lo denomina “direccionamiento sin clase” (classless addressing).En consecuencia, la Clase de una dirección IP es definida por su máscara de red y no por su dirección IP. Si una dirección tiene su máscara por defecto pertenece a una Clase A, B o C, de lo contrario no tiene Clase aunque por su IP pareciese la tuviese.
Máscara de Red
La máscara de red se divide en 2 partes:
Porción de Red:En el caso que la máscara sea por defecto, una dirección con Clase, la cantidad de bits “1” en la porción de red, indican la dirección de red, es decir, la parte de la dirección IP que va a ser común a todos los hosts de esa red.
En el caso que sea una máscara adaptada, el tema es más complejo. La parte de la máscara de red cuyos octetos sean todos bits “1” indican la dirección de red y va a ser la parte de la dirección IP que va a ser común a todos los hosts de esa red, los bits “1” restantes son los que en la dirección IP se van a modificar para generar las diferentes subredes y van a ser común solo a los hosts que pertenecen a esa subred (asi explicado parece engorroso, así que más abajo les dejo ejemplos).
En ambos caso, con Clase o sin, determina el prefijo que suelen ver después de una dirección IP (ej: /8, /16, /24, /18, etc.) ya que ese número es la suma de la cantidad de bits “1” de la porción de red.
Porción de Host:La cantidad de bits "0" en la porción de host de la máscara, indican que parte de la dirección de red se usa para asignar direcciones de host, es decir, la parte de la dirección IP que va a variar según se vayan asignando direcciones a los hosts. 4
Subneteo Manual de una Clase A
Dada la dirección IP Clase A 10.0.0.0/8 para una red, se nos pide que mediante subneteo obtengamos 7 subredes. Este es un ejemplo típico que se nos puede pedir, aunque remotamente nos topemos en la vida real.
Lo vamos a realizar en 2 pasos:
Adaptar la Máscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes
La máscara por defecto para la red 10.0.0.0 es:
Mediante la fórmula 2N, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porción de host, adaptamos la máscara de red por defecto a la subred.
En este caso particular 2N = 7 (o mayor) ya que nos pidieron que hagamos 7 subredes.
Una vez hecho el cálculo nos da que debemos robar 3 bits a la porción de host para hacer 7 subredes o más y que el total de subredes útiles va a ser de 8, es decir que va a quedar 1 para uso futuro.
Tomando la máscara Clase A por defecto, a la parte de red le agregamos los 3 bits que le robamos a la porción de host reemplazándolos por "1" y así obtenemos
5
255.224.0.0 que es la máscara de subred que vamos a utilizar para todas nuestras subredes y hosts.
Obtener Rango de Subredes
Para obtener las subredes se trabaja únicamente con la dirección IP de la red, en este caso 10.0.0.0. Para esto vamos a modificar el mismo octeto de bits (el segundo) que modificamos anteriormente en la máscara de red pero esta vez en la dirección IP.
Para obtener el rango hay varias formas, la que me parece más sencilla a mí es la de restarle a 256 el número de la máscara de red adaptada. En este caso sería: 256-224=32, entonces 32 va a ser el rango entre cada subred.
Si queremos calcular cuántos hosts vamos a obtener por subred debemos aplicar
6
la fórmula 2M - 2, donde M es el número de bits "0" disponible en la porción de host de la dirección IP de la red y - 2 es debido a que toda subred debe tener su propia dirección de red y su propia dirección de broadcast.
En este caso particular sería:221 - 2 = 2.097.150 hosts utilizables por subred.
7
Subneteo Manual de una Clase A
Dada la red Clase B 132.18.0.0/16 se nos pide que mediante subneteo obtengamos un mínimo de 50 subredes y 1000 hosts por subred.
Lo vamos a realizar en 3 pasos:
Adaptar la Máscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes
La máscara por defecto para la red 132.18.0.0 es:
Usando la fórmula 2N, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porción de host, adaptamos la máscara de red por defecto a la subred.
En este caso particular 2N= 50 (o mayor) ya que necesitamos hacer 50 subredes.
El cálculo nos da que debemos robar 6 bits a la porción de host para hacer 50 subredes o más y que el total de subredes útiles va a ser de 64, es decir que van a quedar 14 para uso futuro. Entonces a la máscara Clase B por defecto le
8
agregamos los 6 bits robados reemplazándolos por "1" y obtenemos la máscara adaptada 255.255.252.0.
Obtener Cantidad de Hosts por Subred
Una vez que adaptamos la máscara de red a nuestras necesidades, ésta no se vuelve a tocar y va a ser la misma para todas las subredes y hosts que componen esta red. De acá en más solo trabajaremos con la dirección IP de la red. En este caso con la porción de host (fondo gris).
El ejercicio nos pedía, además de una cantidad de subredes que ya alcanzamos adaptando la máscara en el primer paso, una cantidad específica de 1000 hosts por subred. Para verificar que sea posible obtenerlos con la nueva máscara, no siempre se puede, utilizamos la fórmula 2M - 2, donde M es el número de bits "0" disponibles en la porción de host y - 2 es debido a que la primer y última dirección IP de la subred no son utilizables por ser la dirección de la subred y broadcast respectivamente.
210 - 2 = 1022 hosts por subred.
Los 10 bits "0" de la porción de host (fondo gris) son los que más adelante modificaremos según vayamos asignando los hosts a las subredes.
9
Obtener Rango de Subredes
Para obtener las subredes se trabaja con la porción de red de la dirección IP de la red, más específicamente con la parte de la porción de red que modificamos en la máscara de red pero esta vez en la dirección IP. Recuerden que a la máscara de red con anterioridad se le agregaron 6 bits en el tercer octeto, entonces van a tener que modificar esos mismos bits pero en la dirección IP de la red (fondo negro).
Los 6 bits "0" de la porción de red (fondo negro) son los que más adelante modificaremos según vayamos asignando las subredes.
Para obtener el rango hay varias formas, la que me parece más sencilla a mí es la de restarle a 256 el número de la máscara de subred adaptada. En este caso sería: 256-252=4, entonces 4 va a ser el rango entre cada subred. En el gráfico solo puse las primeras 10 subredes y las últimas 5 porque iba a quedar muy largo, pero la dinámica es la misma.
10
11
Subneteo Manual de una Clase C
Nos dan la dirección de red Clase C 192.168.1.0 /24 para realizar mediante subneteo 4 subredes con un mínimo de 50 hosts por subred.
Lo vamos a realizar en 3 pasos:
Adaptar la Máscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes
La máscara por defecto para la red 192.168.1.0 es:
Usando la fórmula 2N, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porción de host, adaptamos la máscara de red por defecto a la subred.
Se nos solicitaron 4 subredes, es decir que el resultado de 2N tiene que ser mayor o igual a 4.
Como vemos en el gráfico, para hacer 4 subredes debemos robar 2 bits a la porción de host. Agregamos los 2 bits robados reemplazándolos por "1" a la Máscara Clase C por defecto y obtenemos la máscara adaptada 255.255.255.192.
12
Obtener Cantidad de Hosts por Subred
Ya tenemos nuestra máscara de red adaptada que va a ser común a todas las subredes y hosts que componen la red. Ahora queda obtener los hosts. Para esto vamos a trabajar con la dirección IP de red, especificamente con la porción de host (fondo gris).
El ejercicio nos pedía un mínimo de 50 hosts por subred. Para esto utilizamos la fórmula 2M - 2, donde M es el número de bits "0" disponibles en la porción de host y - 2 porque la primer y última dirección IP de la subred no se utilizan por ser la dirección de la subred y broadcast respectivamente.
26 - 2 = 62 hosts por subred.
Los 6 bits "0" de la porción de host (fondo gris) son los vamos a utilizar según vayamos asignando los hosts a las subredes.
Obtener Rango de Subredes
Para obtener el rango subredes utilizamos la porción de red de la dirección IP que fue modificada al adaptar la máscara de red. A la máscara de red se le agregaron 2 bits en el cuarto octeto, entonces van a tener que modificar esos mismos bits pero en la dirección IP (fondo negro).
13
Los 2 bits "0" de la porción de red (fondo negro) son los que más adelante modificaremos según vayamos asignando las subredes.
Para obtener el rango la forma más sencilla es restarle a 256 el número de la máscara de subred adaptada. En este caso sería: 256-192=64, entonces 64 va a ser el rango entre cada subred.
14
Subneteo VLSM – Mascara de Subred de Longitud Variable
El subneteo con VLSM (Variable Length Subnet Mask), máscara variable ó máscara de subred de longitud variable, es uno de los métodos que se implementó para evitar el agotamiento de direcciones IPv4 permitiendo un mejor aprovechamiento y optimización del uso de direcciones.
A diferencia del subneteo (subnetting) que genera una máscara común (fija) y cantidad de hosts iguales a todas las subredes, el proceso de VLSM toma una dirección de red o subred y la divide en subredes más pequeñas adaptando las máscaras según las necesidades de hosts de cada subred, generando una máscara diferente para las distintas subredes de una red. Esto permite no desaprovechar un gran número de direcciones, sobre todo en los enlaces seriales.
Hay varios factores a tener en cuenta a la hora de subnetear y trabajar con VLSM:
- El uso de VLSM solo es aplicable con los protocolos de enrutamiento sin clase (classless) RIPv2, OSPF, EIGRP, BGP4 e IS-IS.
- Al igual que en el subneteo, la cantidad de subredes y hosts está supeditada a la dirección IP de red o subred que nos otorguen.
- Es imposible que comprendan el proceso de obtención de VLSM si no manejan fluidamente el proceso de subneteo común.
15
Subneteo con VLSM de una Red Clase C
Dada la siguiente topología y la dirección IP 192.168.1.0/24, se nos pide que por medio de subneteo con VLSM obtengamos direccionamiento IP para los hosts de las 3 subredes, las interfaces Ethernet de los routers y los enlaces seriales entre los routers.
Calcular Cantidad de Direcciones IP para toda la Topología (Paso 1)
Lo primero que tenemos que hacer es organizar la cantidad de hosts de cada subred de mayor a menor, sumarle a los hosts de cada subred 2 direcciones (una dirección de red y broadcast) y 1 dirección más para la interfaz Ethernet del router.
Red 2: 100 host + 2 (red y broadcast) + 1(Ethernet) = 103 direccionesRed 3: 50 host + 2 (red y broadcast) + 1(Ethernet) = 53 direccionesRed 1: 20 host + 2 (red y broadcast) + 1(Ethernet) = 23 direcciones
Total Redes: 103 + 53 + 23 = 179 direcciones
Por cada enlace serial necesitamos 4 direcciones, 2 para las interfaces serial y 2 para dirección de red y broadcast.
Enlace A: 2 + 2 (red y broadcast) = 4 direccionesEnlace B: 2 + 2 (red y broadcast) = 4 direccionesEnlace C: 2 + 2 (red y broadcast) = 4 direcciones
Total Enlaces: 4 + 4 + 4 = 12 direcciones
16
Sumamos todas las direcciones y obtenemos la totalidad de direcciones IP que vamos a necesitar para la topología.
Total Redes + Total Enlaces: 179 + 12 = 191 direcciones
Una vez que sabemos la cantidad de direcciones que vamos a necesitar tenemos que asegurarnos que con la dirección IP dada se pueda alcanzar ese número sin importar el número de subredes que necesitemos. Para ello tomamos la máscara de la dirección IP 192.168.1.0/24, la convertimos a binario y diferenciamos la porción de red y host.
Con los 8 bits de la porción de host podemos obtener 256 direcciones (28 = 256), como nosotros necesitamos solo 191 direcciones es viable.
Armar Tabla de Conversión Base 2 a Decimal (Paso 2)
Una vez que tenemos calculada la cantidad de direcciones verificamos cuál es la subred que más direcciones necesita, ya vimos que es la Subred 2 con 103 direcciones IP, y armamos una tabla de conversión base 2 a decimal hasta que cubra esa cantidad de direcciones.
21=2 Direcciones (ninguna asignable)22=4 Direcciones (2 direcciones asignables)23=8 Direcciones (6 direcciones asignables)24=16 Direcciones (14 direcciones asignables)25=32 Direcciones (30 direcciones asignables)26=64 Direcciones (62 direcciones asignables)27=128 Direcciones (126 direcciones asignables)
Tengan la tabla presente porque va a servirles como guía para simplificar la conversión en todo el ejercicio.
Obtener Direccionamiento IP para las Subredes (Paso 3)
Para obtener las subredes siempre se comienza de mayor a menor según la cantidad de direcciones. Entonces vamos a empezar primero por la Red 2 (103
17
direcciones), luego por la Red 3 (53 direcciones), luego por la Red 1 (23 direcciones) y por último los 3 enlaces seriales (4 direcciones cada uno).
Obtener Direccionamiento IP para la Red 2 - 103 DireccionesPara obtener la Red 2, lo primero que tenemos que hacer es adaptar la máscara de red de la dirección IP 192.168.1.0 /24 que como ya vimos permite 256 direcciones (28 = 256).
Una vez que la tenemos en binario, vamos a la tabla de conversión que hicimos y vemos cuantos bits “0” se necesitan en la porción de host de la máscara de red para obtener un mínimo de 103 direcciones, vemos que con 27 obtenemos 128 direcciones, es decir que de los 8 bits “0” de la máscara de red original solo necesitamos 7 bits “0” (de derecha a izquierda) para las direcciones. A la porción de host le robamos ese bit “0” restante y lo reemplazamos por un bit “1” haciéndolo parte de la porción de red y ya tenemos nuestra máscara de red adaptada.
La máscara de red adaptada, que va a quedar 255.255.255.128 = /25, permite 2 subredes (21 = 2) con 128 direcciones (27 = 128) cada una.
Sabemos que la subred cero es la 192.168.1.0 /25 y que va a ser para la Red 2. Ahora no restaría obtener el rango de la subred uno.
Para obtener el rango entre subredes la forma más sencilla es restarle al número 256 el número de la máscara de subred adaptada: 256 - 128 = 128. Entonces el rango entre las subredes va a ser 128, es decir que la subred uno va a ser 192.168.1.128 /25.
18
Obtener Direccionamiento IP para la Red 3 - 53 Direcciones
Para obtener las Red 3, que necesita un mínimo de 53 direcciones, vamos trabajar con la subred uno que generamos, la 192.168.1.128 /25, que permite 128 direcciones (27 = 128). La convertimos a binario y diferenciamos la porción de red y de host.
Una vez convertida a binario vamos a la tabla y vemos cuantos bits “0” necesitamos en la porción de host para obtener un mínimo de 53 direcciones. Con 6 bits “0” podemos obtener 64 direcciones (26 = 64), entonces el bit “0” restante se lo robamos a la porción de host y lo reemplazamos por un bit “1” y ya tenemos la máscara de red adaptada para la Red 3.
La máscara de red adaptada va a quedar 255.255.255.192 = /26, permite 2 subredes (21 = 2) con 64 direcciones (26 = 64) cada una.
Entonces la dirección IP 192.168.1.128 /26 con 64 direcciones va a ser la dirección de la Red 3, ahora nos restaría obtener la dirección de la siguiente subred de 64 direcciones.
19
Volvemos a utilizar el método de resta para obtener el rango entre subredes: 256 - 192 = 64. Entonces el rango entre las subredes va a ser 64, la subred dos va a ser 192.168.1.192 /26.
Obtener Direccionamiento IP para la Red 1 - 23 Direcciones
Con la dirección de la subred dos generada 192.168.1.192 /26 que permite 64 direcciones (26 = 64), tenemos que obtener la Red 1 que necesita un mínimo de 23 direcciones. Convertimos la máscara a binario.
Para las 23 direcciones necesitamos 5 bits “0” en la porción de host (25 = 32), el bit “0” restante lo pasamos a la porción de red con valor “1” y ya tenemos la máscara adaptada para la Red 1.
La máscara de red adaptada va a quedar 255.255.255.224 = /27, permite 2 subredes (21 = 2) con 32 direcciones (25 = 32) cada una.
La dirección IP 192.168.1.192 /27 con 32 direcciones va a ser para la “Red 1”, nos restaría obtener la subred siguiente de 32 direcciones.
20
Hacemos la resta para rango entre subredes: 256 - 224 = 32 y obtenemos la subred tres con la dirección 192.168.1.224 /27.
Bueno, en este punto ya tenemos todas las subredes con su máscara adaptada y cantidad de hosts necesarios. Ahora nos resta obtener lo enlaces.
Obtener Direccionamiento IP para los Enlaces (Paso 4)
Obtener los enlaces es sencillo ya que al necesitar siempre 4 direcciones, 2 para enlaces y 2 para dirección de red y broadcast, usamos para todos la mísma máscara de red 255.255.255.252 = /30 que con 2 bits ”0” en la porción de host que permiten 4 direcciones (22 = 4).
Tomamos como punto de partida la dirección IP de la subred tres 192.168.1.224 /27 y convertimos la máscara en binario.
Como ya se explico para las 4 direcciones de cada enlace necesitamos 2 bits “0” en la porción de host (22 = 4), los bits “0” restantes lo pasamos a la porción de red
con valor “1” y ya tenemos la máscara adaptada para los 3 enlaces.
21
La máscara /30 = 255.255.255.252 permite 8 subredes (23 = 8) con 4 direcciones (22 = 4) cada una.
La dirección IP 192.168.1.224 /30 con 4 direcciones va a ser para el Enlace A, nos restaría obtener las 2 subredes para los Enlaces B y C.
Hacemos la resta para rango entre subredes: 256 - 252 = 4 y obtenemos las 2 direcciones restantes: Enlace B 192.168.1.228 /30 y Enlace C 192.168.1.232 /30.
Resultado del Ejercicio con VLSM
22
