Direcciones IP (página 2)

Partes: 1, 2, 3

11 Ejemplo: contenido de tablas de ruteo

(Gp:) eth0 (Gp:) eth0 (Gp:) eth0 (Gp:) eth1 (Gp:) sl0 (Gp:) eth0 (Gp:) eth0 (Gp:) eth0 (Gp:) eth1 (Gp:) eth0 (Gp:) sl0 (Gp:) RED 202.2.2.0 (Gp:) RED 202.2.4.0 (Gp:) RED 202.2.3.0 (Gp:) 202.2.4.2 (Gp:) 202.2.4.1 (Gp:) 202.2.3.2 (Gp:) 202.2.3.4 (Gp:) 202.2.3.3 (Gp:) 202.2.3.1 (Gp:) 202.2.2.3 (Gp:) 202.2.2.2 (Gp:) 202.2.2.1 (Gp:) 202.2.9.2 (Gp:) 202.2.9.1 (Gp:) INTERNET (Gp:) HOST A (Gp:) HOST B (Gp:) HOST C (Gp:) HOST D (Gp:) HOST E (Gp:) ROUT. X (Gp:) ROUT. Y

(Gp:) ROUTER X (Gp:) ROUTER Y (Gp:) ROUTER EN INTERNET (Gp:) HOSTS A O B (Gp:) eth0 (Gp:) eth1 (Gp:) sl0 (Gp:) eth0 (Gp:) eth1 (Gp:) sl0 (Gp:) eth0 (host A)

edu.red 12 Subnetting Objetivo: Compartir una dirección de red IP entre varias redes físicas

Beneficios Uso eficiente de direcciones IP (referido a no desperdiciar direcciones) Salvar limitaciones de hardware (distintos tipos de red, cantidad máxima de nodos soportados, distancia) División en subredes de acuerdo a la estructura de la organización

Características Agregado de un nivel jerárquico en la dirección IP Invisible para los routers externos Implementación a través de máscaras de subred

Mejoras Restricción en el uso de máscaras para facilitar la administracion al crecer la red (flexibilidad) VLSM (Variable Length Subnet Mask) para aprovechar las direcciones

edu.red 13 Subnetting Se agrega un nivel jerárquico en la dirección, sólo interpretado localmente (Gp:) Dirección IP (sin subnetting) (Gp:) Dirección IP (con subnetting)

(Gp:) Significado global (Gp:) Significado local (Gp:) Red (Gp:) Host (Gp:) Red (Gp:) Subred (Gp:) Host

Cantidad de bits asignada al campo subred No se hace especificación en la norma original (RFC 950) acerca de si todas las subredes de una red deben tener la misma longitud Genera ambiguedades y protocolos que no lo soportan (RIPv1)

Posición del campo subred No se especifica (RFC 950) la ubicación de los campos Subred y Host Se recomienda que dichos campos estén compuestos de bits contiguos En la práctica, se utilizan de la manera que se ve en la figura

edu.red 14 Subnetting: uso de máscaras

Máscara de subred Utilizada para indicar cuáles bits de una dirección IP corresponden a red y cuáles a host Número de 32 bits, expresado en notación decimal con puntos, como una dirección IP Los bits en “1” de la máscara indican que los correspondientes bits de una dirección IP conforman la dirección de red, los bits en “0” indican host El router tendrá en cuenta la máscara de subred para tomar las desiciones de ruteo Dada una dirección IP(D_IP): Dir. de red = (D_IP) AND MASCARA Ejemplo: Una red clase C es dividida de manera tal que se utilizan 3 bits para subred y 5 bits para host. Máscara: 255.255.255.248(dec) FF FF FF F8(hex) 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000(bin)

La dirección IP: 200.2.3.98, en este contexto significa: red 200.2.3.96, host 2

edu.red 15 Subnetting: direcciones especiales

Se conserva el significado de las direcciones especiales: No se puede utilizar los valores 0 (todos ceros) ó -1 (todos unos) en los campos subred o host

Pérdida de direcciones utilizables, dependiendo de la longitud de máscara utilizada

Direcciones especiales utilizadas

< R > < 0 > < 0 > “este” Host en “esta” Subred (bootp)

< R > < 0 > < H > Host H en “esta” Subred

< R > < -1 > < -1 > Todos los hosts en todas las subredes. Broadcast en la Red, si los routers internos lo permiten

< R > < S > < -1 > Todos los hosts de la Subred S. Broadcast en la Subred S.

< R > < S > < H > Host H de la Subred S

edu.red 16 Subnetting: ejemplo

(Gp:) eth0 (Gp:) eth0 (Gp:) eth0 (Gp:) eth1 (Gp:) sl0 (Gp:) eth0 (Gp:) eth0 (Gp:) eth0 (Gp:) eth1 (Gp:) eth0 (Gp:) sl0 (Gp:) SUBRED 202.2.2.32 (Gp:) SUBRED 202.2.2.96 (Gp:) SUBRED 202.2.2.64 (Gp:) 202.2.2.98 (Gp:) 202.2.2.97 (Gp:) 202.2.2.66 (Gp:) 202.2.3.68 (Gp:) 202.2.2.67 (Gp:) 202.2.2.65 (Gp:) 202.2.2.35 (Gp:) 202.2.2.34 (Gp:) 202.2.2.33 (Gp:) 202.2.9.2 (Gp:) 202.2.9.1 (Gp:) INTERNET (Gp:) HOST A (Gp:) HOST B (Gp:) HOST C (Gp:) HOST D (Gp:) HOST E (Gp:) ROUT. X (Gp:) ROUT. Y

Para las tres redes, se dispone de una única dirección clase C: 202.2.2.0 Crecimiento previsto: hasta 5 subredes de no más de 20 hosts cada una Máscara utilizada: 255.255.255.224 (FF.FF.FF.E0 ) (3 bits para subred = 6 subredes)

Subredes: 001 CA.02.02.20 202.2.2.32 010 CA.02.02.40 202.2.2.64 011 CA.02.02.60 202.2.2.96 100 CA.02.02.80 202.2.2.128 101 CA.02.02.A0 202.2.2.160 110 CA.02.02.C0 202.2.2.192

Subredes utilizadas: 202.2.2.32, 202.2.2.64, 202.2.2.96

edu.red 17 Subnetting: ejemplo

(Gp:) ROUTER X (Gp:) ROUTER Y (Gp:) ROUTER INTERNET (Gp:) HOST A ó B

edu.red 18 Algoritmo de reenvío con subnetting

(Gp:) Existe default route (Gp:) Error, destino no alcanzable (Gp:) Fin (Gp:) Extraer dirección de destino del datagrem entrante=DD (Gp:) Si (Gp:) Acceder a próxima entrada en tabla de ruteo (Gp:) (T(máscara) AND DD ) == T(red) (Gp:) Fin tabla de ruteo (Gp:) No (Gp:) No (Gp:) DESTINO = default route (Gp:) Si (Gp:) No (Gp:) DESTINO = Router de tabla (Gp:) Enviar a DESTINO (Gp:) Si

edu.red 19 Subnetting: ejemplo

Ejemplo:configuración de Router Y en Linux:

ifconfig eth0 202.2.2.66 netmask 255.255.255.224 Configuración de interfaces ifconfig eth1 202.2.2.97 netmask 255.255.255.224

route add -net 202.2.2.64 netmask 255.255.255.224 Rutas locales route add -net 201.2.2.96 netmask 255.255.255.224

route add -net 202.2.2. 32 gw 202.2.2.65 netmask 255.255.255.224 Ruta específica a una red vía gateway

route add default gw 202.2.2.65 Ruta por defecto vía gateway

edu.red 20 Subnetting: asignación de direcciones de subred

Asignación de números de subred Debe estimarse con exactitud el crecimiento de la red Si aumenta en más de lo previsto la cantidad de subredes o de hosts, se deberá reestructurar la asignación de subredes, con el consiguiente overhead de administración

Asignación alternativa Permite variar la cantidad de bits asignados a los campos subred y host, sin necesidad de modoficar direcciones de subred El campo host ocupa los bits de la derecha, los hosts se numeran de 1 en adelante, siendo los bits más significativos los de la izquierda El campo subred ocupa los bits de la izquierda, utilizando una imagen “espejo” (se intercambia el bit de extrema derecha con el de extrema izquierda y así sucesivamente)

edu.red 21 Subnetting: asignación de direcciones de subred

Comparación de ambos esquemas de asignación Asignación del campo Host de la dirección IP de una red clase C, para 4 bits de subred y 4 de host:

Subred 1 Subred 2 Subred 3 Subred 4 Subred 5 Subred 6 1000 – 0001 0100 – 0001 1100 – 0001 0010 – 0001 1010 – 0001 0110 – 0001 1000 – 0010 0100 – 0010 1100 – 0010 0010 – 0010 1010 – 0010 0110 – 0010 1000 – 0011 0100 – 0011 1100 – 0011 0010 – 0011 1010 – 0011 0110 – 0011

Si subred 1 crece y llega a tener más de 14 hosts, se deberá cambiar la máscara de subred: 3 bits para subred, 5 bits para host. Consecuencia: Sólo reasignación de máscaras:

Subred 1 Subred 2 Subred 3 Subred 4 Subred 5 Subred 6 100 – 00001 010 – 00001 110 – 00001 001 – 00001 101 – 00001 011 – 00001 100 – 00010 010 – 00010 110 – 00010 001 – 00010 101 – 00010 011 – 00010 …………. 010 – 00011 110 – 00011 001 – 00011 101 – 00011 011 – 00011 100 – 01111 100 – 10000 (Gp:) 0 ‘s (Gp:) 1’s y 0’s (Gp:) 0 ‘s (Gp:) 1’s y 0’s (Gp:) Zona de crecimiento de subred (Gp:) Zona de crecimiento de host

(Gp:) 0 ‘s (Gp:) 1’s y 0’s (Gp:) 0 ‘s (Gp:) 1’s y 0’s (Gp:) Zona común de crecimiento de subred y host

Normal Flexible

edu.red 22 Subnetting: uso efectivo del espacio de direccionamiento

El uso de subnetting lleva implícito un desaprovechamiento del espacio de direcciones, cuya magnitud depende de la configuración utilizada.

Por ejemplo, para una red de clase C

edu.red 23 Direccionamiento IP Direccionamiento jerárquico: prefijo: utilizado por los routers para determinar paths para direcciones no locales host: utilizado para ubicar el equipo local

Prefijo Compuesto por una dirección IP y una indicación de la cantidad de bits contiguos, a izquierda que lo componen

Longitud determinada por contexto clase de dirección (A, B o C) máscara de subred (extensión a derecha del prefijo de clase)

Indicado como una dirección IP, seguido de la cantidad de bits que lo componen Clase C: 192.9.200.0/24 Clase B: 130.19.0.0/16 Clase A: 10. 0.0.0/8

edu.red 24 Clases de direccionamiento

Classful Addressing Los routers aceptan determinadas longitudes de prefijos (clases de direcciones IP y máscaras locales). Los protocolos de ruteo no transmiten información acerca de los prefijos. Para rutear un datagram, se busca en la tabla de rutas una dirección de red que coincida con el prefijo de la dirección de destino.

Classless Addressing Los routers aceptan longitudes de prefijo variables. Los protocolos de ruteo transmiten información de longitud de prefijo, en forma de máscara, junto con cada dirección. Para rutear un datagram, se utiliza el criterio de ruta más específica (“longest match” al buscar en las tablas).

edu.red 25 Classless Addressing

Subnetting (VLSM -Variable Length Subnet Masking-) (Gp:) PREFIJO (Gp:) HOST

Extiende el prefijo hacia la derecha (Gp:) PREFIJO (Gp:) HOST

Reduce el prefijo hacia la izquierda Permite un mejor uso del espacio de direcciones, al soportar subredes de longitud variable que se adaptan mejor a casos particulares. Supernetting (sumarización) Permite reducir tamaño de tablas de ruteo y tráfico de intercambio de información de ruteo al posibilitar que un router anuncie y tenga una única entrada en la tabla para un conjunto de rutas.

edu.red 26 VLSM

Uso más eficiente del espacio de direcciones

Soporta subredes no contiguas (subredes separadas por parte de otra subred)

Reglas de asignación de direcciones El espacio de direcciones en el que el campo subred es 0 ó -1 para una máscara de una cierta longitud, puede ser utilizado en una subred con uma máscara de menor longitud Bajo una cierta máscara, las direcciones con campos de subred o host 0 o -1 no pueden ser utilizados El espacio de direcciones asignado bajo una máscara no puede ser asignado bajo otra máscara (prefijo más largo).

edu.red 27 VLSM

Ejemplo

(Gp:) 00 vvvvvv (Gp:) 01 vvvvvv (Gp:) 10 vvvvvv (Gp:) 11 vvvvvv (Gp:) No utilizable (Gp:) No utilizable (Gp:) 62 hosts (Gp:) 62 hosts

(Gp:) Z (Gp:) Z (Gp:) Z (Gp:) V

(Gp:) 00 100 vvv (Gp:) 00 101 vvv (Gp:) 00 110 vvv (Gp:) 00 111 vvv (Gp:) 00 000 vvv (Gp:) 00 001 vvv (Gp:) 00 010 vvv (Gp:) 00 011 vvv (Gp:) No utilizable

(Gp:) 11 100 vvv (Gp:) 11 101 vvv (Gp:) 11 110 vvv (Gp:) 11 111 vvv (Gp:) 11 000 vvv (Gp:) 11 001 vvv (Gp:) 11 010 vvv (Gp:) 11 011 vvv (Gp:) No utilizable

Máscara de 26 bits Máscara de 29 bits

edu.red 28 VLSM: ejemplo

(Gp:) 00 000000 00 . . . . . . 00 111111 01 000000 01 . . . . . . 01 111111 10 000000 10 . . . . . . 10 111111 11 000000 11 . . . . . . 11 111111 (Gp:) Espacio de direcciones 192.2.3.0/24 dividido en 4 subnets (prefijo 26) (Gp:) No usable bajo prefijo 26 (Gp:) 192.2.3.64/26 a 192.2.3.127/26 (Gp:) 192.2.3.128/26 a 192.2.3.191/26 (Gp:) No usable bajo prefijo 26

(Gp:) 00 0000 00 00 0000 . . 00 0000 11 00 0001 00 00 0001 . . 00 0001 11 00 . . . . . . 00 1110 00 00 1110 . . 00 1110 11 00 1111 00 00 1111 . . 00 1111 11 (Gp:) Espacio de direcciones 192.2.2.64/26 dividido en 16 subnets (prefijo 30) (Gp:) No usable bajo prefijo 30 (Gp:) No usable bajo prefijo 30 (Gp:) 192.2.3. 4/26 a 192.2.3. 7/30 (Gp:) 192.2.3.8/30 a 192.2.3.55/30 (Gp:) 192.2.3.56/26 a 192.2.3.59/30

(Gp:) Espacio de direcciones 192.2.2.192/26 dividido en 8 subnets (prefijo 29) (Gp:) 11 000 000 11 000 . . . 11 000 111 11 001 000 11 001 . . . 11 001 111 11 . . . . . . 11 110 000 11 110 . . . 11 110 111 11 111 000 11 111 . . . 11 111 111 (Gp:) No usable bajo prefijo 29 (Gp:) No usable bajo prefijo 29 (Gp:) 192.2.3.200/29 a 192.2.3.207/29 (Gp:) 192.2.3.208/29 a 192.2.3.239/29 (Gp:) 192.2.3.240/29 a 192.2.3.247/29

Posible subnetting de una red clase C ( 192.2.3.0/24) usando VLSM

edu.red 29 VLSM: ejemplo de asignación

(Gp:) R1 (Gp:) R4 (Gp:) R5 (Gp:) R3 (Gp:) R2 (Gp:) B:120 (Gp:) C:40 (Gp:) K:8 (Gp:) E:60 (Gp:) G:130 (Gp:) I:20 (Gp:) M:170 (Gp:) L:20 (Gp:) H:2 (Gp:) J:2 (Gp:) D:8 (Gp:) A:240 (Gp:) F:130

Alternativa 1: utilizar una clase B (65534) aprovechamiento: 1,4% Alternativa 2: utilizar 13 clases C (1 por red) (3302) aprovechamiento: 23% Alternativa 3: utilizar subnetting con máscara de longitud fija( 7 clases C) aprovechamiento: 53% Redes A, B, F, G, M: más de 62 hosts, es necesario utilizar una clase C completa Redes C, E: Es posible utilizar una clase C dividida en 2 subnets de 62 direcciones c/u Redes D, H, I, J, K: Una clase C dividida en 6 subnets de 30 direcciones c/u Alternativa 4: utilizar VLSM (6 clases C) aprovechamiento: 62% Redes A, B, F, G, M: mas de 62 hosts, es necesario utilizar una clase C completa Redes C, E: Es posible utilizar una clase C dividida en 2 subnets de 62 direcciones c/u Redes I, L: Una subred de 30 hosts c/u, en el espacio libre de C y E Redes D, K: Una subred con 14 direcciones c/u, en el espacio libre de I y L Redes H, J: Una subred con 2 direcciones c/u, en el espacio libre de D ó de K

edu.red 30 VLSM

Problemas con un protocolo que no soporte propagar información de máscaras:

Subnetting de C y E: No es posible conectar partes de una subred a través de otra subred (H) Solución: Conexión punto a punto de los routers R1 y R2, con interfaces no numeradas Subsiste el problema: si cae H, pese a estar unidas físicamente C y E no se comunican

El mismo problema ocurre entre los segmentos (K, L) y (D, I) si cae J

Partes: 1, 2, 3

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