PDF de programación - Administración de Redes - Análisis de direccionamiento lógico

1.4 Análisis de direccionamiento
lógico

1

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

 Se lleva a cabo en la capa

de Internet del TCP/IP
(capa de red del modelo
OSI)

 la cual es responsable de

las funciones de
conmutación y enrutamiento
de la información
(direccionamiento lógico),

 proporcionando los

procedimientos necesarios
para el intercambio de datos
entre el origen y el destino,

2

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

a. Direcciones MAC

b. Direcciones IP

3

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Algunas características del direccionamiento IP
son:

 El tráfico es encaminado a través de la red basado

en una dirección, en vez de un nombre.

 Cada dirección tiene dos partes para la

identificación de la red:
 Network ID

 Host ID

4

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Tipos de direcciones en una red IPv4

 Dirección de red

 Dirección de

broadcast

 Direcciones host

5

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Prefijos de red

¿Cómo es posible saber cuántos bits representan la
porción de red y cuántos bits representan la porción
de host?

6

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Prefijos de red

¿Cómo es posible saber cuántos bits representan la
porción de red y cuántos bits representan la porción
de host?

Al expresar una dirección de red IPv4, se agrega
una longitud de prefijo a la dirección de red.

La longitud de prefijo es la cantidad de bits en la
dirección que conforma la porción de red.

7

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

 Por ejemplo:

72.16.20.0 /25

/25 es la longitud de prefijo e indica que los primeros
25 bits son la dirección de red.

Los 7 bits restantes del último octeto, como la
porción de host.

8

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Asignación de direcciones

9

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Ejemplos:

Dirección / prefijo

 161.177.180.195 / 17

 Red:

 Broadcast:

 Primera útil:

 Última útil:

10

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Ejercicios:

 Determinar de las siguientes direcciones

proporcionadas: red, broacast, primera útil y última
útil.

 164.58.45.113 / 20

 172.150. 233.197 / 18

 149.232.46.108 / 23

 137.220.211.4 / 25

11

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Tipos de comunicación

En una red IPv4, los hosts pueden comunicarse de
tres maneras diferentes:

 Unicast

 Broadcast

 Multicast

Estos tres tipos de comunicación se usan con
diferentes objetivos en las redes de datos.

12

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Rango de direcciones reservadas en
IPv4

 Expresado en formato decimal punteado, el rango

de direcciones IPv4 es de 0.0.0.0 a
255.255.255.255.

 Direcciones experimentales

 Direcciones de multicast

 Direcciones de host

13

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Direcciones experimentales

 Es el rango de direcciones IPv4 experimentales de

240.0.0.0 a 255.255.255.254.

 Actualmente, estas direcciones se mencionan como

reservadas para uso futuro (RFC 3330).

14

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Direcciones de multicast

 Es el rango de direcciones IPv4 multicast de

224.0.0.0 a 239.255.255.255.

 Se subdivide en diferentes tipos de direcciones:

 direcciones de enlace locales reservadas

 direcciones agrupadas globalmente

 direcciones agrupadas administrativamente ( también

llamadas direcciones de alcance limitado)

15

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Direcciones de host

 El rango de direcciones de 0.0.0.0 a

223.255.255.255 que podría usarse con hosts IPv4.
Sin embargo, dentro de este rango existen muchas
direcciones que ya están reservadas con objetivos
específicos.

16

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Direcciones públicas y privadas
 Existen bloques de direcciones que se utilizan en

redes que requieren o no acceso limitado a Internet.
A estas direcciones se las denomina direcciones
privadas.

 Los bloques de direcciones privadas son:

 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)

 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)

 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)

17

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Los bloques de direcciones de espacio privadas, como se muestra en la figura,
se separa para utilizar en redes privadas.

18

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Direcciones IPv4 especiales

Direcciones de red y de broadcast

 No es posible asignar la primera ni la última dirección a

hosts dentro de cada red. Éstas son la dirección de red y
la dirección de broadcast, respectivamente.

Ruta predeterminada

 Se representa la ruta predeterminada IPv4 como 0.0.0.0.

La ruta predeterminada se usa como ruta "comodín"
cuando no se dispone de una ruta más específica.

19

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Direcciones IPv4 especiales

Loopback

 La dirección IPv4 de loopback 127.0.0.1.

 La dirección de loopback es una dirección especial que
los hosts utilizan para dirigir el tráfico hacia ellos mismos.
 La dirección de loopback crea un método de acceso
directo para las aplicaciones y servicios TCP/IP que se
ejecutan en el mismo dispositivo para comunicarse entre
sí.

 A pesar de que sólo se usa la dirección única 127.0.0.1,
se reservan las direcciones 127.0.0.0 a 127.255.255.255.

20

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Direcciones IPv4 especiales

Direcciones de enlace local

 Las direcciones IPv4 del bloque de direcciones de 169.254.0.0 a

169.254.255.255 (169.254.0.0 /16) son designadas como
direcciones de enlace local.

 La comunicación mediante direcciones de enlace local IPv4 sólo es
adecuada para comunicarse con otros dispositivos conectados a la
misma red.

 Las direcciones de enlace local no ofrecen servicios fuera de la
red local. Sin embargo, muchas aplicaciones de cliente/servidor y
punto a punto funcionarán correctamente con direcciones de enlace
local IPv4.

21

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Direcciones IPv4 especiales

Direcciones TEST-NET

 Se establece el bloque de direcciones de
192.0.2.0 a 192.0.2.255 (192.0.2.0 /24) para
fines de enseñanza y aprendizaje.

 Estas

direcciones

pueden

usarse

en

ejemplos de documentación y redes.

22

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Clases de redes antiguas

23

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Clases de redes antiguas
Limitaciones del sistema basado en clases

 No todos los requisitos de las organizaciones se

ajustaban a una de estas tres clases.

 La asignación con clase de espacio de direcciones a

menudo desperdiciaba muchas direcciones, lo cual
agotaba la disponibilidad de direcciones IPv4.
 A pesar de que este sistema con clase no fue

abandonado hasta finales de la década del 90, es
posible ver restos de estas redes en la actualidad.

24

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

 Agotamiento de las direcciones IPv4

 El 3 de febrero de 2011, la IANA asignó los últimos
bloques libres a los RIRs ( 5 Registros Regionales
de Internet), efectivamente agotando el pool de
direcciones IPv4 disponibles

25

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

RIR

 Es una organización que supervisa la asignación y

el registro de recursos de números de Internet
dentro de una región particular del mundo.

 Los recursos incluyen direcciones IP (tanto IPv4

como IPv6) y números de sistemas autónomos (para
su uso en enrutado BGP).

26

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

 Hay actualmente cinco RIRs en funcionamiento:

RIR

 American Registry for Internet Numbers (ARIN)1 para

América Anglosajona.

 RIPE Network Coordination Centre (RIPE NCC)2 para

Europa, el Oriente Medio y Asia Central.

 Asia-Pacific Network Information Centre (APNIC)3 para

Asia y la Región Pacífica.

 Latin American and Caribbean Internet Address Registry

(LACNIC)4 para América Latina y el Caribe.

 African Network Information Centre (AfriNIC)5 para África

27

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

El problema y la solución del uso de
direccionamiento con clase (Classfull)

 Problema: Uso ineficiente y poco racional del

rango de direccionamiento, desperdicio,
gasto innecesario, etc...

28

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

 Solución: Existen soluciones al desperdicio

de direcciones que proporcionan un uso más
racional de las direcciones (actualmente hay
escasez de direcciones IPv4 públicas).

 Máscaras de subred (Subnetting)
 VLSM: Máscaras de subred de tamaño variable
 CIDR: Encaminamiento entre dominios sin clase

29

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Subnetting

30

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

VLSM

31

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Antecedentes:
 Antes de 1981, las direcciones IP usaban sólo los primeros

8 bits para especificar la porción de red de la dirección, lo
que limitaba Internet, entonces conocida como ARPANET, a
256 redes. Pronto fue evidente que este espacio de
dirección no iba a ser suficiente.

32

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Antecedentes:
En 1981, la RFC 791 modificó la
dirección IPv4 de 32 bits para
permitir tres clases o tamaños
distintos de redes: clase A, clase B
y clase C.
Para indicar la porción de red:
Las de clase A usaban 8 bits.
Las de clase B usaban 16 bits.
Las de clase C usaban 24 bits.
Este formato se hizo conocido
como direccionamiento IP con
clase.

33

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

CIDR - Classless Interdomain Routing
 Grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF) introdujo
Classless Inter-Domain Routing (CIDR), que utilizaba una
máscara de subred de longitud variable (VLSM) para
ayudar a conservar el espacio de dirección.

CIDR permite:
 Un uso más eficiente del espacio de dirección IPv4

 La agregación de prefijo, lo que reducía el tamaño de las tablas

de enrutamiento

34

Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Introducción de CIDR Y VLSM

 Los ISP ahora podían asignar una parte de

una red con clase a un cliente y otra parte
diferente a otro cliente.

 Esta asignación no contigua de direcciones
de los ISP era análoga al des