Subnetting y VLSMpremium.redusers.com.s3.amazonaws.com/LIBROS/Routers y Switche… · IPv4 e IPv6 ..... 40 Resumen ... una red en porciones más pequeñas o subredes. • Operación

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Subnetting y VLSM

▼ Números binarios .......................2

▼ Direccionamiento IP ................10

▼ Técnica de subnetting .............24

▼ Técnica de VLSM .....................34

▼ Direccionamiento

IPv4 e IPv6 ..............................40

▼ Resumen ...................................41

▼ Actividades ...............................42

En este apéndice, abordaremos temas de suma relevancia

en el ámbito de las redes: las técnicas de subnetting y VLSM,

definidas como métodos que le permiten al administrador

la tarea de dividir una red en redes más pequeñas, con

el único fin de procurar el direccionamiento IP, optimizar

y asegurar la calidad del desempeño de una red.

APÉNDICE B. SUBNETTING Y VLSM2

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Números binariosPor lo general, las computadoras manipulan y almacenan la

información mediante el uso de interruptores electrónicos que pueden

ejecutar dos posibles estados: activado (encendido) o desactivado

(apagado). Por tanto, las PC solo pueden entender y usar datos que

están en el formato 0 y 1.

Los unos y los ceros se usan para representar los dos estados

posibles de un componente electrónico. Es por ello que son definidos

como dígitos binarios o simplemente bits. Los unos representan el

estado encendido, y los ceros representan el estado apagado.

El Código Americano Normalizado para el Intercambio de Información

(ASCII - American Standard Code Information Interchange) consiste en

un código generalmente usado para representar los datos alfanuméricos

de una PC. Cada uno de estos caracteres posee un patrón exclusivo de

ocho dígitos binarios asignados para representar al carácter (byte).

Tabla 1. Representación binaria del código ASCII.

TABLA 1: FRAGMENTO DE EJEMPLO DEL CÓDIGO ASCII

▼ CARÁCTER /TECLADO ▼ REPRESENTACIÓN BINARIA

A 01000001

B 01000010

C 01000011

D 01000100

E 01000101

F 01000110

G 01000111

H 01001000

Para los que nos estemos preguntando ¿qué importancia tienen

los números binarios en las redes? y ¿de qué modo se aplican?,

desarrollaremos más adelante en este Apéndice un conjunto de

ejercicios con conversiones que nos serán de utilidad para comprender

el tema de direccionamiento IP.

ROUTERS Y SWITCHES CISCO 3

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10101100.0010000.00000011.00000111

172.16.3.7

LAN

10101100.0010000.00000010.00000011

172.16.2.3

LAN

WAN

Figura 1. Los sistemas de comunicación hacen uso extensivo de las expresiones binarias.


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Mientras tanto, podemos decir que durante el proceso de envío

y recepción de datos de una PC a otra PC conectadas a una red, se

emite un intercambio de ondas eléctricas, de luz, o de radio para

representar los unos y los ceros.

Debemos saber que básicamente todos los sistemas de comunicación

están prácticamente diseñados para funcionar con los estados antes

mencionados; de tal suerte que si deseamos ubicar un equipo en

una red, por ejemplo, necesitaremos de una dirección generalmente

expresada en números binarios. Para que este conjunto de bits sea más

entendible para el ser humano, conviene que se efectúe una traducción

al modo decimal.

Los bits y los bytesDebemos saber que un bit es también definido como unidad de

medida de transferencia de datos; en cambio, el byte es una

unidad de medida de almacenamiento de datos.

Por lo general, las computadoras son sistemas que están diseñados

para usar agrupaciones de ocho bits. Esta agrupación de ocho bits,

como hemos mencionado, se llama byte, aunque a menudo es referido

como octeto en el ámbito de las redes.

En una PC, un byte representa una sola ubicación de almacenamiento

direccionable. Estas ubicaciones de almacenamiento, a su vez,

representan un valor o un solo carácter de datos como, por ejemplo,

un código ASCII. La cantidad total de combinaciones de los ocho bits

que se activan o desactivan es de 256. El intervalo de valores de un

byte es de 0 a 255. De modo que un byte es un concepto importante

que debemos entender si nos dedicamos al inmenso rubro de las

computadoras y las redes.

Tabla 2. Representación de la regla de potencias de base 2.

TABLA 2: REGLA DE POTENCIAS DE BASE 2

▼ ORDEN DÍGITO ▼ 8 ▼ 7 ▼ 6 ▼ 5 ▼ 4 ▼ 3 ▼ 2 ▼ 1

Potencia 2 2¨7 2¨6 2¨5 2¨4 2¨3 2¨2 2¨1 2¨0

H 128 64 32 16 8 4 2 1


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Las computadoras poseen la capacidad de reconocer y procesar

datos utilizando el sistema numérico binario, conocido como

sistema numérico de base 2. Consideremos que el sistema numérico

binario usa solo dos símbolos, 0 y 1, en lugar de los diez símbolos que

se utilizan en el sistema numérico decimal.

Conversiones binarias y decimalesExisten varios métodos para convertir números decimales en

números binarios, aunque regularmente podemos recurrir al uso

de la regla de potencias de base 2, la cual consiste en ir sustituyendo

los unos en la posición correspondiente para finalmente sumar los

números decimales posicionados en cada bit encendido. Ante estos

casos, es recomendable seleccionar un método y practicarlo hasta

obtener frecuentemente la respuesta correcta.

Un número binario 0 puede estar representado por 0 volts de

electricidad (0=0 volts).

Un número binario 1 puede estar representado por +5 volts de

electricidad (1=+5 volts).

1 x 25 + 1 x 24 + 0 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20

32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1 = 53

1001012 = 5310

1 1 0 1 0 1 2

Figura 2. Una manera sencilla de convertir números binarios a decimales es mediante el uso de la regla de potencias de base 2.

Actualmente podemos tener acceso a una gran variedad de recursos

sobre el tema de networking en internet, como son las calculadoras

que convierten números binarios a decimales y viceversa. Una página

que puede ser de gran utilidad es: www.ific.uv.es/jgarcian/probe/

conversor.html. También la calculadora de Windows puede ser una

buena opción para efectuar estos cálculos.


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Figura 3. Desde internet podemos tener acceso a diversos recursos como conversores de números binarios a decimales.

La lógica booleana en las redesLa lógica booleana establece que ante la emisión de datos

de un origen a un destino (por ejemplo, en las redes de

computadoras), existe una diferencia de voltaje que se asocia con

dos niveles de tensión: high (nivel de tensión alto) y low (nivel

de tensión bajo). Estos dos estados, a su vez, se asocian como un

1 y 0, respectivamente, que son los dos dígitos del sistema

numérico binario descrito con anterioridad.

La lógica booleana es una lógica binaria que permite que se realice

una comparación entre dos números y que se genere una elección

en base a esos dos valores. Estas elecciones son denominadas

En la actualidad muchos desconocemos de dónde provienen los términos bit y byte, los cuales consisten

en un par de palabras compuestas. Bit significa binary digit (o dígito binario), mientras que byte se

define como binary multe o múltiplo binario. El bit representa la unidad mínima de un dato y el byte es

el conjunto de 8 bits (que a menudo hace referencia a un carácter).

ORIGEN DE LOS TÉRMINOS BIT Y BYTE


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operaciones lógicas. Las principales son: AND, OR y NOT. Por lo

general, estas operaciones son capaces de aceptar los dos posibles

niveles de tensión y generan un resultado basado en la regla de lógica.

• Operación AND: habitualmente toma dos valores de entrada.

Si ambos valores son 1, la compuerta lógica genera un resultado

de 1. De lo contrario, genera un 0 como resultado. Hay cuatro

combinaciones de valores de entrada. Tres de estas combinaciones

generan un 0, y solo una combinación genera un 1. La compuerta

AND se encuentra asociada a una operación de producto binario.

• Operación OR: toma dos valores de entrada. Si por lo menos

uno de los valores de entrada es 1, el valor del resultado es 1.

Nuevamente, hay cuatro combinaciones de valores de entrada.

Esta vez tres combinaciones generan un resultado de 1 y la cuarta

se encarga de generar un resultado de 0. La compuerta OR se

encuentra asociada a una operación de suma binaria.

• Operación NOT: la regla de lógica que sigue la operación de inversión

es que cualquiera sea la entrada, el resultado será lo opuesto.

La operación AND suele ser muy empleada en este ámbito,

sobre todo a la hora de trabajar con subredes. Más adelante, en este

Apéndice, vamos a describir el proceso de obtención de una dirección

de red principal mediante el uso de la operación AND.

Factor 1(Fila1)

Factor 2(Fila2)

Producto&

0 0 0*

0 1 0*

1 0 0*

1 1 1*

Figura 4. La compuerta AND se encuentra asociada a la operación de producto binario, dada una tabla de verdad.


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Actualmente, existen dos operaciones de networking que hacen

uso de lógica booleana, las cuales se describen a continuación:

• Operación por máscara de subred: las operaciones de máscara

brindan una manera de filtrar direcciones IP. Actualmente una

máscara de red, aunque se encuentra definida por default para cada

clase comercial de IP, puede llegar a cambiar al momento de dividir

una red en porciones más pequeñas o subredes.

• Operación por máscara de wilcard: la máscara de wildcard es

un registro de 32 bits de longitud que, aplicado a una dirección

IPv4, permite definir qué bits son relevantes para la ejecución de

una determinada acción y cuáles no deben ser considerados o

tomados en cuenta. Consiste en la operación inversa de una máscara

de red. Para su cálculo debemos utilizar la máscara de red como

base, de allí debemos partir para restar a esta el valor máximo de

direccionamiento IPv4 para cada octeto: 255.255.255.255.

En una máscara de wildcard, los bits significativos se señalan con

0; en cambio, los bits no significativos se marcan con 1.

Valor máximo por octeto 255.255.255.255

Máscara de red 255.255.255.252

0.0.0.3

Reste la máscara de subred

Máscara wilcard

_____________________

Figura 5. Para la obtención de una wilcard podemos utilizar una resta aritmética.

Las NIC o tarjetas de interfaz de red son dispositivos de hardware que cuentan con una base de datos de

todas las direcciones IP que pueden asignarse a un equipo. Cuando se determina un modo de asignación

dinámica, las NIC comienzan a buscar una dirección disponible para el equipo en cuestión. Actualmente

se desarrollan NIC para prácticamente cualquier dispositivo.

NETWORK INTERFACE CARD


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En la siguiente tabla se muestra un ejemplo de los valores obtenidos

para el campo wilcard, proporcionado por una máscara de red.

Tabla 3. Operaciones para obtener una wilcard.

TABLA 3: CÁLCULO DE UNA WILCARD

▼ DIRECCIÓN IP ▼ 192 ▼ 168 ▼ 2 ▼ 0

En binarios 11000000 10101000 00000010 00000000

Máscara red 11111111 11111111 11111111 00000000

Wilcard 00000000 00000000 00000000 11111111

Resultado 8 bits 8 bits 8 bits 0 bits

Tabla 4. Cálculo de wilcard en función de la máscara de red.

TABLA 4: OBTENCIÓN DE UNA WILCARD DADA LA MÁSCARA DE RED

▼ MÁSCARA DE RED O SUBRED ▼ WILCARD

255.255.255.252 0.0.0.3

255.255.255.248 0.0.0.7

255.255.255.240 0.0.0.15

255.255.255.224 0.0.0.31

255.255.255.192 0.0.0.63

255.255.255.128 0.0.0.127

255.255.255.0 0.0.0.255

255.255.254.0 0.0.1.255

255.255.252.0 0.0.3.255

255.255.248.0 0.0.7.255

255.255.240.0 0.0.15.255

255.255.224.0 0.0.31.255


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Direccionamiento IPPara abordar este tema, es necesario definir en primera instancia

el término dirección IP (Internet protocol – Protocolo de internet),

también conocido como dirección de red. Consiste en un conjunto de

números que tienen como objetivo identificar cualquier dispositivo

en una red de cómputo. Estas direcciones se encuentran, por lo

general, expresadas en sistema métrico decimal, aunque tienen

su origen en numeración binaria. Una dirección IP tradicional tiene

un total de 32 bits agrupados en 4 octetos (conjunto de 8 bits)

separados por un punto decimal.

Ejemplo de dirección IP

113 . 149 . 59 . 152

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

32 bits

Decimal

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Figura 6. Las direcciones IP de 32 bits se encuentran constituidas por 4 octetos.

Cuando se asignan direcciones IP a los dispositivos finales, algunos

de los bits situados a la izquierda del número IP de 32 bits representan

una red. La cantidad de bits designados depende de la clase de

dirección (A, B, C, D, E). Los bits restantes en la dirección IP de 32 bits

identifican un dispositivo ubicado en la red. El dispositivo final (end

device) a menudo se denomina host. Por lo tanto, la dirección IP de

una PC, por ejemplo, está formada por una parte de red y otra de host.

El sistema Hex es también conocido como sistema hexadecimal. Este consiste básicamente en un siste-

ma de numeración que emplea 16 símbolos. Su uso actual se encuentra muy vinculado a la informática y

en especial a las redes de cómputo. Por ejemplo, las redes IPv6 hacen uso regular del sistema hexadeci-

mal para lograr la expresión de su direccionamiento IP.

SISTEMA HEX


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Clase A

Clase B

Bits

Dirección de red

Octeto 1

1 8 9 32

Bits 1 16 17 32

0

10

Dirección de host

Octeto 2 Octeto 3 Octeto 4

Dirección de red

Octeto 1

Dirección de host


Clase C

Bits 1 24 25 32

110

Dirección de red

Octeto 1

Dirección de host


Figura 7. Una dirección IP de 32 bits se divide en la porción de red y la porción de host, según su clase.

Actualmente cualquier dispositivo partícipe en una red debe contar

con una dirección IP para ser identificado en el entorno.

Los routers y los switches administrables soportan, a menudo,

dispositivos finales que se conectan a través de sus puertos físicos.

Algunos ejemplos de end devices pueden ser: equipos portátiles

y dispositivos móviles (notebooks, desktop, ultrabooks, tabletas

electrónicas, celulares), teléfonos IP (VoIP), impresoras, servidores,

copiadoras, multifuncionales, proyectores de imagen, pizarrones

electrónicos y cámaras. Actualmente los podemos encontrar

prácticamente en cualquier área de trabajo como el hogar, la oficina


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(Pymes), los colegios, las instituciones gubernamentales, los centros de

diversión, tiendas departamentales, plazas comerciales, etcétera.

WLAN Casa/oficina Servidores

Estudiantes

Movilidad

Salas multimedia

WAN

ISP

Email e internet

Facultades WLANCampus IT

Dispositivosde seguridad

Laboratoriosde investigación

Figura 8. Actualmente podemos encontrar una gran variedad de dispositivos finales conectados en diversas áreas de trabajo.


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Para conseguir la comunicación entre los diferentes dispositivos

conectados en red, debemos emplear uno o más protocolos, los cuales

son definidos como un estándar de comunicación. El más utilizado es

sin duda el protocolo de control de transferencia o TCP/IP (Transfer

Control Protocol / IP). Actualmente existen dos versiones estándar de

direccionamiento IP: IP versión 4 (IPv4) e IP versión 6 (IPv6).

Las direcciones de 32 bits se encuentran integradas de manera

específica en la versión 4.

Figura 9. Cualquier dispositivo actual soporta direccionamientos IPv4 e IPv6.

En la actualidad cualquier dispositivo de red integra una interfaz

de usuario que facilita la configuración de direccionamiento para

efectos de comunicación en una red. Estas interfaces pueden estar

integradas en el propio sistema operativo del equipo, o ser invocadas

desde algún navegador web. Algunos equipos como las PC o algunos

tipos de router (por ejemplo WI-FI, entre otros) incorporan interfaces

gráficas de usuario (GUI – Graphic User Interface) para efectuar

dichas configuraciones; mientras que otros, como el caso particular de

los routers administrables, nos ofrecen una interfaz de línea de

comandos (CLI – Command Line Interface).


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Figura 10. Dispositivos como los routers WI-FI cuentan con una GUI que nos permite la asignación de direcciones IP.

Clases de direcciones IP Las direcciones IP se agrupan generalmente en cinco clases: A, B, C,

D y E, aunque las tres primeras son las más utilizadas comercialmente.

Las direcciones de clase A, por lo general, se emplean para redes

grandes; mientras que las de clase B son empleadas en redes medianas,

dejando la clase C para redes pequeñas.

Debemos saber que cada clase se encarga de agrupar un conjunto de

direcciones IP válidas para su uso, lo cual depende en forma íntegra del

tamaño de la red implementada.

Seguramente muchos nos estemos preguntando sobre el origen del número 1024, el cual frecuente-

mente es utilizado por las expresiones binarias, conversiones y demás. Este número proviene de elevar

el número 2 (base 2, el cual suele expresar un valor binario de 0 o 1) a la décima potencia (2^10). Este

último valor proviene del 10 decimal.

ORIGEN DEL NÚMERO MISTERIOSO


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Actualmente existe otra expresión numérica muy similar a la

dirección IP, la cual se encuentra íntimamente asociada con las clases

de direcciones IP: se trata de la máscara de red.

A menudo la máscara de red cumple con el fin de identificar

la clase de dirección IP empleada para el

direccionamiento, la cual también se encuentra

vinculada con la porción de red o host

correspondiente a la dirección IP.

Debemos saber que una máscara de red

siempre estará conformada por unos hasta que

se identifique la dirección de red y luego estará

formada por ceros desde ese punto hasta el

extremo derecho de la máscara.

Los bits de la máscara de red que son ceros

identifican al dispositivo final o host en esa red.

Vamos a analizar algunos ejemplos de máscaras de red.

Esta sucesión es un claro ejemplo de máscara de red: 11111111.000

00000.00000000.00000000, está escrita en notación decimal separada

por puntos, que representa el equivalente a 255.0.0.0.

Tabla 5. Rangos en las clases de direcciones IP-CISCO.

TABLA 5: CLASES DE DIRECCIONES IP Y RANGOS

▼ CLASE DE DIRECCIÓN

▼ INTERVALO DEL 1ER. OCTETO

▼ BITS DEL PRIMER OCTETO (LOS SOMBREADOS NO SE MODIFICAN)

▼ PARTE DE LA IP RED (R) Y HOST (H)

▼ MÁSCARA DE RED

▼ CANTIDAD DE REDES Y HOST POR RED

A 1-126 00000000-01111111 R.H.H.H 255.0.0.0128 redes y 16, 777, 214 host

B 128-191 10000000-10111111 R. R.H.H 255.255.0.0 16, 384 redes y 65, 534 host

C 192-223 11000000-11011111 R. R. R.H 255. 255.255.0 2, 097, 150 y 254 host

D 224-239 11100000-11101111 NA (Multicast)

E 240-255 11110000-11111111 NA (experi-mental)

LA MÁSCARA DE

RED SE ENCUENTRA

ASOCIADA A

LAS CLASES DE

DIRECCIONES IP


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En este primer ejemplo, los primeros ocho bits desde la izquierda

(los unos) representan la parte de red de la dirección y los últimos 24

bits (los ceros) representan la parte de host de la dirección.

Otro ejemplo: 11111111.11111111.00000000.00000000, es

una expresión escrita en notación binaria, cuyo equivalente es:

255.255.0.0 en decimal. En este segundo ejemplo, los primeros 16

bits representan la parte de red de la dirección y los últimos 16 bits

representan la parte de host de la dirección.

Un ejemplo más: la conversión de la dirección IP 10.34.23.134 en

números binarios daría como resultado lo siguiente:

00001010.00100010.00010111.10000110.

Clase A255 . 0 . 0 . 0 11111111 . 00000000 . 00000000 . 00000000

Clase B255 . 255 . 0 . 0 11111111 . 11111111 . 00000000 . 00000000

Clase C255 . 255 . 255 . 0 11111111 . 11111111 . 11111111 . 00000000

Figura 11. La presente figura muestra las máscaras de red por default en función de las clases de direcciones IP.

Al estar trabajando con direcciones IP, en ocasiones, se hace

necesario el empleo de algunas operaciones como el caso de la

operación AND booleana, la cual tiene como finalidad obtener una

dirección que represente la red.

Para la obtención de este valor es indispensable contar con una

dirección IP y una máscara de red. Para comprender este contexto,

veamos el siguiente ejemplo:

Dada la siguiente dirección IP 10.34.23.134 y la máscara de red

255.0.0.0, obtener la dirección que represente a nuestra red.

El proceso para la obtención de una dirección de red a través de la

operación AND se describe en el siguiente Paso a paso:


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PAP: OBTENER UNA DIRECCIÓN DE RED

01 A principio de cuentas debe tener a la mano la dirección IP, la cual debe convertir

a números binarios. Note que a dicho registro se ha asignado el nombre Fila 1,

que va a representar el primer factor (Factor 1) de la operación AND. Recuerde

que dicha operación debe asociarse a un producto binario.

02 Posteriormente, coloque la dirección de máscara de red por debajo de la IP

antes generada. Trate de convertir dicha dirección a una expresión binaria válida

y nombre la fila como: Fila 2. Este último registro representa el Factor 2 que

le permitirá completar el producto asociado a la operación AND.

IP Decimal 10 34 23 134

IP base 2 Fila1: 00001010 00100010 00010111 10000110

IP Decimal 10 34 23 134

IP base 2 Fila1: 00001010 00100010 00010111 10000110

Máscara decimal 255 0 0 0

base 2 Fila1: 11111111 00000000 00000000 00000000


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03 Note que una vez acomodados dichos datos, puede comenzar a efectuar la

operación del producto binario. Recuerde que para obtener un resultado adecuado

debe respetar la tabla de verdad de la compuerta AND.

IP Producto en base 2

Producto en decimal

Fila1:F10011

&****

F20101

P0001

00001010 00100010 00010111 10000110

Fila2: 11111111 00000000 00000000 00000000

00001010 00100010 00010111 10000110

11111111 00000000 00000000 00000000

En el Paso a paso que vimos hasta aquí

hemos aprendido el procedimiento adecuado

para obtener una dirección IP, haciendo uso de la

operación AND.

Es importante tener en cuenta que el producto

que obtendremos (después de realizar la

operación AND) dependerá básicamente de la

máscara de red que hayamos utilizado, a su vez,

esta máscara de red se encuentra en función de la

clase de dirección IP correspondiente.

EL PRODUCTO

QUE OBTENGAMOS

DEPENDERÁ DE

LA MÁSCARA

DE RED UTILIZADA

Una máscara de subred posee cuatro octetos, pero a diferencia de la dirección IP, solo existen algunos

números que pueden ser usados en la máscara. Los números que se pueden usar son: 255, 254, 252,

248, 240, 224, 192, 128 y 0, por ejemplo 255.0.0.0 o 255.255.128.0.

MÁSCARA DE SUBRED


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Porción de Red Porción de Host

Clase A

00001010 . 00000001 . 11101001 . 10011100Dirección IP

11111111 . 00000000 . 00000000 . 00000000Máscara de red

00001010 . 00000000 . 00000000 . 00000000

10 . 1 . 233 . 156 / 8

Nº de subred

AND


Clase B

10000100 . 00010010 . 00000011 . 01100100Dirección IP

11111111 . 11111111 . 00000000 . 00000000Máscara de red

10000100 . 00010010 . 00000000 . 00000000

132 . 18 . 0 . 0 / 16

Nº de subred

AND


Clase C

01100101 . 00101111 . 00010000 . 00110001Dirección IP

11111111 . 11111111 . 11111111 . 11100000Máscara de red

01100101 . 00101111 . 00010000 . 00100000

101 . 47 . 16 . 49 / 27

Nº de subred

AND

Figura 12. Esquema que muestra el empleo de la operación AND sobre una dirección IP clase A, B y C.

IP reservadas, privadas y públicas Ciertas direcciones IP de host son reservadas y no pueden asignarse

a dispositivos de la red. Estas direcciones de host reservadas incluyen:

• Dirección de red: se utiliza a menudo para identificar la red en sí.

• Dirección de broadcast: es empleada para realizar el broadcast de

paquetes hacia todos los dispositivos de una red.

Para enviar información a todos los dispositivos de la red,

generalmente se necesita una dirección de broadcast que se produce


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cuando un equipo envía datos a todos los dispositivos de una red.

Para asegurar que todos los demás dispositivos de una red procesen

el broadcast, el transmisor debe utilizar una dirección IP destino que

ellos puedan reconocer y procesar. Las direcciones IP de broadcast

terminan en unos binarios en toda la parte de la dirección que

corresponde al host.

Dirección de subred

11000000 . 10101000 . 00000001 . 00000000

192 . 168 . 1 . 0

Dirección de broadcast

11000000 . 10101000 . 00000001 .

192 . 168 . 1 .

11111111

255

Figura 13. Las direcciones de broadcast, a menudo, terminan en unos binarios.

Las direcciones IP no deben repetirse en ninguna red pública o

interna (sea entidad gubernamental, escuelas, oficinas, etcétera), pues

recordemos que las direcciones IP públicas (direcciones de internet)

son exclusivas, esto significa que dos máquinas que se conectan a

una red pública nunca pueden tener la misma dirección IP porque las

direcciones IP públicas son globales y están estandarizadas.

Todo equipo que se conecte a internet posee la capacidad de

versatilidad. Actualmente se pueden obtener direcciones IP públicas

mediante un proveedor de servicios de internet (ISP) o un registro,

aunque a un cierto costo.

Desde la página: www.jodies.de/ipcalc podemos descargar una interesante calculadora de subredes,

la cual nos permite calcular datos como: la máscara de red, wilcard, clase de IP, dirección de broadcast

y el número mínimo o máximo de host con solo introducir una dirección IP. El recurso es online, aunque

el único inconveniente es que el portal está en inglés.

CALCULADORA DE SUBREDES


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Cuando nos vemos inmersos en la tarea de colocación de direcciones

IP, debemos tomar ciertas precauciones con el fin de evitar problemas,

pues su duplicación puede causar inestabilidad en internet, bajo

desempeño de la red, emisión de notificaciones y retardos en la señal.

Sitio A

Sitio B

Sitio C

Sitio D

207.21.24.0/27

10.0.0.4/30

10.0.0.8/30

10.0.0.12/30

207.21.24.96/27

207.21.24.32/27

207.21.24.64/27

Internet

Figura 14. Evitar la duplicidad de direcciones IP garantiza una red en óptimas condiciones.

Seguramente muchos nos hayamos realizado la siguiente pregunta:

¿existe acaso algún organismo o entidad que se encargue de la

regulación de direcciones IP en el mundo? Efectivamente contamos

con una organización encargada de abastecernos de direcciones IP

para el uso exclusivo de conexión. La Agencia

de asignación de números de internet o IANA es

la encargada de administrar, cuidadosamente,

la provisión restante de las direcciones IP para

garantizar que no se genere una repetición de

direcciones utilizadas de forma pública.

Con el rápido crecimiento de internet,

las direcciones IP públicas comenzaron a

escasear. Se desarrollaron nuevos esquemas de

direccionamiento, tales como el enrutamiento

entre dominios sin clase (CIDR) y el IPv6, para

ayudar a resolver este problema.

Las direcciones IP privadas son otra solución al problema del

inminente agotamiento de las direcciones IP públicas. Como ya se

ha mencionado, las redes públicas requieren que los hosts tengan

IANA SE ENCARGA

DE ADMINISTRAR LA

PROVISIÓN RESTANTE

DE DIRECCIONES

IP PÚBLICAS


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direcciones IP únicas. Sin embargo, las redes privadas que no están

conectadas a internet pueden utilizar cualquier dirección de host,

siempre que cada host dentro de la red privada sea exclusivo. Existen

muchas redes privadas junto con las redes públicas. Sin embargo, no es

recomendable que una red privada utilice una dirección cualquiera debido

a que, con el tiempo, dicha red podría conectarse a internet. El RFC 1918

asigna tres bloques de la dirección IP para uso interno y privado.

Actualmente existen dos modos de asignación de direcciones

IP (las cuales pueden ser asignadas a cualquier equipo IP): modo de

asignación estática y modo de asignación dinámica. La primera es

altamente recomendada para administrar redes pequeñas, en cambio la

asignación dinámica o automática es empleada comúnmente para redes

muy grandes. Recordemos que el abastecimiento de direcciones IP que

maneja nuestra PC, por ejemplo, depende de la NIC (Network Interface

Card - Tarjeta de Interfaz de Red) instalada en el equipo. Para tener un

acercamiento con estos datos, recomendamos abrir las propiedades de

la conexión de área local de nuestro equipo.

Tabla 6. Direcciones IP que han sido asignadas por RFC 1918.

TABLA 6. BLOQUES DE DIRECCIONES IP ASIGNADOS POR RFC 1918

▼ CLASE DE IP ▼ RANGO DE DIRECCIONES PRIVADAS

Clase A 10.0.0.0 a 10.255.255.255

Clase B 172.16.0.0 a 172.31.255.255

Clase C 192.168.0.0 a 192.168.255.255

La multidifusión o simplemente denominada multicast consiste en un servicio de red en el cual un único

flujo de datos, proveniente de una determinada fuente, puede ser enviado simultáneamente para diversos

destinatarios. El multicast es dirigido para aplicaciones del tipo uno para varios y varios para varios,

ofreciendo ventajas principalmente en aplicaciones multimedia compartidas.

MULTICAST


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Verificación del direccionamiento Para conocer los datos de direccionamiento de una PC, por ejemplo,

necesitamos abrir una ventana de comandos y escribir el comando ip

config y enseguida teclear ENTER. Esto nos arrojará directamente datos

como la dirección IP, máscara de red, DNS, etcétera.

Figura 15. Desde el símbolo de sistema de nuestra PC podemos verificar los datos de direccionamiento para su conexión a la red.

Para el caso de algunos dispositivos CISCO como el router y el

switch (que desde luego hacen uso de direcciones IP y máscara de red

para ubicarse en el entorno), debemos entrar a

la CLI del dispositivo, en el que teclearemos el

comando show interfaces. Recordemos que en estos

casos las direcciones IP son asignadas para cada

interfaz utilizada en el equipo. Para efectuar las

configuraciones en un router, debemos colocar las

órdenes: ip address [dirección IP_interfaz | máscara de

red]. Finalmente deben darse de alta los datos de

la interfaz con la orden no shutdown.

Consideremos que si el usuario desea poner

en práctica este conocimiento, pero de manera

manual, puede hacer uso del asistente que nos proporciona la utilería

Packet Tracer de la empresa CISCO.

LAS DIRECCIONES

IP SON ASIGNADAS

PARA CADA UNA DE

LAS INTERFACES

DEL EQUIPO


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Figura 16. La interfaz gráfica de Packet Tracer nos permite configurar la dirección IP de algún dispositivo de red en particular.

Técnica de subnetting La división de una red completa en redes de menor tamaño

(subredes) se conoce como subneteo o subnetting. El subneteo se

define como un método utilizado para administrar las direcciones

IP. Esta división, por lo general, evita el completo agotamiento de las

direcciones IP y ofrece mayor seguridad en la red. Debemos saber que

como administradores de sistemas, es importante comprender que la

división en subredes constituye un medio para dividir e identificar las

redes individuales en toda la red local, aunque no siempre es necesario

Broadcast es a menudo conocido como dominio de broadcast. Es definido como un segmento lógico

que se encuentra en una red de computadoras. El broadcast se encarga de enviar información a todos

los dispositivos que se encuentran conectados a la misma red. Las redes por lo general emplean una

dirección de 32 bits reservada para el dominio de broadcast.

BROADCAST


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subdividir una red pequeña. Sin embargo, cuando nos encontramos

con redes grandes a muy grandes, la división en subredes se presenta

como necesaria (en estos casos, por ejemplo, podemos determinar una

subred para cada departamento de una empresa).

Para poder dividir una red en subredes debemos utilizar también

una máscara, esta vez definida como máscara de subred.

Router A Router B

Administración 1 Logística 1 Sistemas

Web Server

S O S O S 1 S 1

S 1

S oE O E O

E O

E O

E 1

Red 172.16.0.0

Subred 137Administración

Subred 157Sistemas

Figura 17. La división de una red en subredes permite una correcta y completa administración de direcciones IP.

Introducción a las subredes Al estar trabajando con direcciones IP, resulta importante conocer

tanto el número de subredes como de host que se requerirán en cada

red de trabajo. Con el empleo del método para la creación de subredes,

la red a menudo no se limita a las máscaras de red por defecto (clases A,

B, C), por lo que ofrece una mayor flexibilidad en el diseño de dicha red.


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Las direcciones de subredes incluyen la porción de red más el

campo de subred y el campo de host. Dichos campos se crean a

partir de la porción de host original de la red entera. La capacidad

para decidir cómo se divide la porción de host original en los nuevos

campos de subred y de host ofrece al administrador de red tanto

flexibilidad como versatilidad en el direccionamiento.

Para crear una dirección de subred, deben solicitarse prestados

un conjunto de bits del campo de host y posteriormente designarlos

como campo de subred. El número mínimo de bits que se puede pedir

es de dos. Cuando se desea crear una subred, donde se solicita un

solo bit, el número de la red suele ser red .0. El número de broadcast

entonces sería la red .255. El número máximo de bits que se puede

pedir prestado puede ser cualquier número que deje por lo menos

2 bits restantes para el número de host.

Las notaciones de subnetting nos van a servir de mucho, sobre todo

a la hora de comenzar a emplear los cálculos para la generación de

máscaras de red de longitud variable, que analizaremos en el tema:

Técnica VLSM. En este punto es importante no perder de vista la

notación en decimal ni tampoco en binario.

Tabla 7. Notaciones de subnetting para cálculos sobre clases A, B y C.

TABLA 7: NOTACIONES DE SUBNETTING

▼ NOTACIÓN DECIMAL (1ER. OCTETO)

▼ Nº DE SUBREDES

▼ NÚMERO DE HOST DE CLASE A POR SUBRED

▼ NÚMERO DE HOST DE CLASE B POR SUBRED

▼ NÚMERO DE HOST DE CLASE C POR SUBRED

.192 2 4, 194, 302 16, 382 62

.224 6 2, 097, 150 8, 190 30

.240 14 1, 048, 574 4, 084 14

.248 30 524, 286 2, 046 6

.252 62 262, 242 1, 022 2

.254 126 131, 070 510 -

.255 254 65, 534 254 -


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Subredes y hosts por subred Para efectuar el cálculo de la cantidad de subredes vamos a

utilizar la siguiente fórmula: 2 a la n, donde n es el número de bits que

se solicitan prestados a la porción de host.

Para efectuar el cálculo de la cantidad de host por subred

empleamos la fórmula siguiente: 2 a la m - 2, donde m representa el

número de bits disponibles en la porción de host. Pero recordemos

además que toda subred debe contener tanto su propia dirección de

red como de broadcast, es por ello que se deben restar dos bits.

Originalmente la fórmula para obtener la cantidad de subredes

era 2 a la n - 2, donde n es el número de bits prestados a la porción

de host y - 2 porque la primera subred (subred cero) y la última

subred (subred de broadcast) no eran utilizables ya que contenían la

dirección de red y broadcast, respectivamente.

En la actualidad, para obtener la cantidad de subredes se utiliza y se

enseña con la fórmula 2 a la n, lo cual permite utilizar tanto la subred

cero como la subred de broadcast para ser posteriormente asignadas.

El empleo del método para subnetear nos ofrece un panorama

bastante interesante y sencillo, el cual tiene como fin simplificar el

aprendizaje de las VLSM (máscaras de subred de longitud variable), las

cuales se verán al final de este Apéndice.

Debemos considerar que para lograr la obtención de una subred,

dada una dirección IP, es necesario conocer en primera instancia la

clase a la que pertenece dicha dirección y posteriormente el número

de subredes que se desean obtener.

Subnetting de clase A Dada la dirección IP clase A 10.0.0.0/8 para una red, se nos pide

que mediante subnetting obtengamos 7 subredes. Este es un caso

típico que en cualquier momento se nos puede presentar.

El presente proceso ilustra la ejecución de las siguientes tareas:

• Adaptación de la máscara de red por defecto a nuestras subredes.

• Obtención de un rango válido de subredes.

En el siguiente Paso a paso se describe el proceso de subnetting de

una red de clase A partiendo del planteamiento anterior:


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PAP: SUBNETTING DE UNA RED DE CLASE A

01 Primeramente debe determinar la máscara por defecto que le corresponde

a la clase de dirección empleada. En este caso, si desea utilizar la red

10.0.0.0/8, deberá emplear la máscara 255.0.0.0. Analice el número de bits

correspondientes a la porción de red y los correspondientes a la porción de host.

02 Posteriormente, haga uso de la fórmula 2 a la n para hacer la adaptación de la

máscara de red por defecto a la subred. En este caso particular 2 a la n = 7

(o mayor) ya que se le ha solicitado la generación de 7 subredes.

11111111


255 . 0 . 0 . 0

00000000 00000000 00000000 = /8

2N Redes Máscara Binario Máscara Decimal

21 2 11111111 . 10000000 . 00000000 . 00000000 255 . 128 . 0 . 0

22 4 11111111 . 11000000 . 00000000 . 00000000 255 . 192. 0 . 0

23 8 11111111 . 11100000 . 00000000 . 00000000 255 . 224. 0 . 0

24 16 11111111 . 11110000 . 00000000 . 00000000 255 . 240. 0 . 0

25 32 11111111 . 11111000 . 00000000 . 00000000 255 . 248. 0 . 0

26 64 11111111 . 11111100 . 00000000 . 00000000 255 . 252. 0 . 0

27 128 11111111 . 11111110 . 00000000 . 00000000 255 . 254. 0 . 0


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03 Una vez hecho lo anterior, debe comenzar a extraer los 3 bits de la porción de

host para hacer 7 subredes o más, pues el total de subredes útiles va a ser de 8.

Esto quiere decir que va a quedar 1 para uso futuro. Tome la máscara clase A por

defecto y agregue los 3 bits extraídos a la porción de host reemplazándolos por 1.

Note que con esto se obtiene la máscara 255.224.0.0, la cual será utilizada para

todas sus respectivas subredes y host.

04 Ahora obtenga el rango de subredes correspondientes. Para ello necesitará

trabajar únicamente con la dirección IP de la red, en este caso 10.0.0.0.

Para esto debe modificar el mismo octeto de bits (el segundo) que modificó con

anterioridad en la máscara de red pero esta vez en la dirección IP. Para obtener el

rango, existen diversas formas, aunque puede proceder a 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.

11111111


255 . 224 . 0 . 0

3264

128224

00000000 00000000 = /1111100000

00001010


10 . 0 . 0 . 0

Subredes

00000000 0000000000000000


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05 Ahora si desea calcular el número de host por subred debe aplicar la fórmula 2 a

la m - 2, donde m es el número de bits 0 disponibles en la porción de host de la

dirección IP de la red. Recuerde restar los 2 bits correspondientes a la dirección de

red y dirección de broadcast. En este caso sería: 2 a la 21 - 2 = 2, 097, 250

host utilizables por subred.

00001010


10 . 0 . 0 . 0

Hosts21bits

00000000 0000000000000000

Subnetting de clase B A continuación nos encargaremos de describir el mismo

procedimiento que aprendimos hasta aquí, pero

en esta ocasión lo aplicaremos a una dirección de

clase B. Para tales efectos, partamos del ejemplo

que mencionamos a continuación:

Dada la red clase B 132.18.0.0/16 se nos

pide que mediante la técnica de subnetting

obtengamos un mínimo de 50 subredes y 1000

hosts por subred.

Este proceso ilustra la ejecución de las

siguientes tareas:

• Adaptación de la máscara de red por defecto a nuestras subredes.

• Obtención del rango de subredes.

• Obtención de la cantidad de hosts por subred.

Analicemos posteriormente el siguiente Paso a paso:

MEDIANTE EL

PROCEDIMIENTO

REALIZAREMOS UN

SUBNETTING

DE CLASE B


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PAP: SUBNETTING DE UNA RED CLASE B

01 Determine en primer lugar la máscara por defecto que le corresponde a la clase de

dirección empleada. En este caso, si desea utilizar la red 132.18.0.0/16, deberá

emplear la máscara 255.255.0.0. Analice el número de bits correspondientes a la

porción de red y los correspondientes a la porción de host.

02 Después haga uso de la fórmula 2 a la n para hacer la adaptación de la máscara

de red por defecto a la subred. En este caso particular 2 a la n = 50 (o mayor)

ya que se le ha solicitado la generación de 50 subredes.

Red Host

255.255.0.0 = 11111111.11111111.00000000.00000000 = /16

2N - 2

22 - 2

23 - 2

24 - 2

25 - 2

26 - 2

27 - 2

28 - 2

Redes Máscara Binario Máscara Decimal

2 11111111 . 11111111 . 11000000 . 00000000 255 . 255 . 192 . 0

6 11111111 . 11111111 . 11100000 . 00000000 255 . 255 . 224 . 0

14 11111111 . 11111111 . 11110000 . 00000000 255 . 255 . 240 . 0

30 11111111 . 11111111 . 11111000 . 00000000 255 . 255 . 248 . 0

62 11111111 . 11111111 . 11111100 . 00000000 255 . 255 . 252 . 0

126 11111111 . 11111111 . 11111110 . 00000000 255 . 255 . 254 . 0

254 11111111 . 11111111 . 11111111 . 00000000 255 . 255 . 255 . 0

29 - 2 510 11111111 . 11111111 . 11111111 . 10000000 255 . 255 . 255. 128

210 - 2 1022 11111111 . 11111111 . 11111111 . 11000000 255 . 255 . 255. 192


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03 Según el cálculo antes realizado, debe comenzar a extraer los 6 bits

correspondientes a la porción de host para hacer 50 subredes o más, pues el total

de subredes útiles va a ser de 64. Esto quiere decir que van a quedar 14 para su

uso futuro. Por tanto a la máscara de clase B debe agregar los 6 bits extraídos

reemplazándolos por 1. Note que con esto se obtiene la máscara 255.255.252.0,

la cual será utilizada para todas sus respectivas subredes y host.

04 En teoría, debería proceder con el cálculo de la cantidad de host por subred. Aunque

de antemano se sabe que cuenta con 1000 host por subred. Pues así lo postula el

ejercicio. Ahora, para verificar que sea posible obtenerlos con la nueva máscara, utilice

la fórmula 2 a la m - 2. En este caso sería: 2 a la 10 - 2 = 1022 host utilizables

por subred. Los 10 bits 0 de la porción de host pueden ser modificables en el futuro.

48

163264

128252

Red Host

255.255.252.0 = 11111111.11111111.11111100.00000000 = /22

10000100


132 . 18 . 0 . 0

Hosts10 bits

0000000000010010 00000000


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05 Obtenga el rango de subredes, trabaje con la porción de red de la dirección IP,

con la parte que modificó en la máscara de red pero esta vez en la dirección IP.

06 Para obtener el rango, reste a 256 el número de la máscara de red adaptada.

Sería: 256 – 252 = 4, entonces 4 es el rango entre cada subred.

10000100


132 . 18 . 0 . 0

Suberdes

0000000000010010 00000000

Nº deSubred

132.18.0.0

132.18.4.0

132.18.8.0

132.18.12.0

132.18.16.0

132.18.20.0

132.18.24.0

132.18.28.0

132.18.32.0

132.18.36.0

132.18.236.0

132.18.240.0

132.18.244.0

132.18.248.0

132.18.252.0

132.18.3.255

132.18.7.255

132.18.11.255

132.18.15.255

132.18.19.255

132.18.23.255

132.18.27.255

132.18.31.255

132.18.35.255

132.18.39.255

132.18.239.255

132.18.243.255

132.18.247.255

132.18.251.255

132.18.255.255

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

60

61

62

63

64

Hosts asignablespor Subred

1.022

1.022

1.022

1.022

1.022

1.022

1.022

1.022

1.022

1.022

1.022

1.022

1.022

1.022

1.022

...

Rango IP*Desde Hasta


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Como pudimos apreciar, el método de subnetting es muy sencillo,

aunque por lo regular implica concentración, destreza y mucha

práctica. En los ejercicios anteriores hemos ilustrado dicho proceso

tanto para clase A como clase B. Para el caso de la clase C, debe

seguirse el mismo principio. En el siguiente tema del Apéndice,

analizaremos la técnica de VLSM.

Técnica de VLSMVLSM (Variable Length Subnet Mask) consiste en una técnica

utilizada por dispositivos de networking donde se puede interconectar

un grupo de subredes con distintas máscaras. De ahí el nombre

máscara de subred de longitud variable. Consiste en un proceso que

permite dividir una red o subred en subredes más

pequeñas cuyas máscaras son diferentes según

se adapten a las necesidades de host por subred.

Originalmente VLSM nace con el fin de evitar el

agotamiento de direcciones IPv4.

Debemos tener en cuenta que a menudo

nos permite conseguir el aprovechamiento y la

optimización del uso de direcciones.

Para comprender este contexto, vamos a

mostrar un ejemplo: dada la red 192.168.0.0/24,

desarrollar un esquema de direccionamiento

que cumpla con los siguientes requerimientos, para lo que es

necesario utilizar la técnica de VLSM, es decir, optimizar el espacio de

direccionamiento tanto como sea posible.

En el ejercicio de ejemplo necesitamos obtener lo siguiente:

El resumen de ruta CIDR se encarga de reducir la cantidad de rutas que un router debe mantener en sus

tablas anunciando y manteniendo una sola dirección que contenga a las demás. Un router de resumen tiene

múltiples entradas de redes consecutivas, siendo este el principal factor en el resumen de ruta.

RESUMEN DE RUTA CON VLSM

VLSM ES UNA

TÉCNICA UTILIZADA

POR DIVERSOS

DISPOSITIVOS DE

NETWORKING


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• Una subred de 20 hosts para ser asignada a la VLAN de profesores.

• Una subred de 80 host para ser asignada a la VLAN de estudiantes.

• Una subred de 20 host para ser asignada a la VLAN de invitados.

• Tres subredes de 2 host, las cuales pueden ser asignadas a los

enlaces que están entre routers.

En este punto es aconsejable que en primer lugar tratemos de

ordenar dichas subredes en orden decreciente: 80, 20, 20 2, 2, 2.

Y en ese orden, inicie con las operaciones.

PAP: SUBNETTING POR VLSM

01 Determine en primera instancia el número de bits que se van a utilizar en función

del número de host (inicie con 80 host). Este proceso implica conocer también el

prefijo de subred del primer bloque. Para un mejor soporte tenga presente la

máscara de red de dicha dirección.

Para 80 host

255 . 255 . 255 . 0

11000000 . 10101000 . 00000000 .0

00000000

12864

3216

842

1

24 bits + 1 bit = /25

27 = 128 - 2 = 126 host máximo

7 bits = 1bit

8 bits

192 . 168 . 0 . 0


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02 Posteriormente trate de determinar la primera dirección de subred, el rango

asignable correspondiente y la dirección de broadcast.

03 Ahora proceda a efectuar el mismo proceso para 20 host. Recuerde verificar el

número de bits que han de emplearse en función del número de host dado. Obtenga

un prefijo de subred válido.

Primera dirección de subred

Rangos asignables

192.168.0.0 /25

192.168.0.1...

192.168.0.126

/25...

/25

Dirección de broadcast 192.168.0.127 /25

Máscara 255.255.255.128

Para20 host

255 . 255 . 255 . 0

11000000 . 10101000 . 00000000 .000

00000000

12864

3216

842

1

24 bits + 3 bit = /27

25 = 32 - 2 = 30 host máximo

5 bits = 3bit

8 bits

192 . 168 . 0 . 0


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04 Determine la primera dirección de subred, el rango asignable y la dirección de

broadcast, para la VLAN de profesores y para la VLAN de invitados.

05 Cree tres subredes de 2 host para ser asignadas a los enlaces entre routers.

Recuerde que los enlaces entre routers solo necesitan 2 bits (2^2=4).

Direccionamiento VLAN Profesores

Primera dirección de subred

Rangos asignables

192.168.0.128

192.168.0.129...

192.168.0.158

Dirección de broadcast 192.168.0.159

Máscara

VLAN Invitados

192.168.0.160

192.168.0.161...

192.168.0.190

192.168.0.191

Prefijo

/27

/27...

/27

/27

255.255.255.224

192 . 168 . 0 . 0

255 . 255 . 255 . 0

Para 2host

11000000 . 10101000 . 00000000 .000

00000000

128 643216

842

1

24 bits + 6 bit = /30

22 = 4 - 2 = 4 host máximo

2 bits = 6bit

8 bits


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06 Finalmente determine la dirección de red, el rango correspondiente y la dirección de

broadcast de cada uno de los enlaces existentes. Observe que los rangos de direcciones

asignados son continuos y que queda disponible para crecimiento en el futuro.

Direccionamiento Enlace 1

Primera direcciónde subred

Rangos asignables

192.168.0.192

192.168.0.193...

192.168.0.194

Dirección debroadcast

192.168.0.195

Enlace 2

192.168.0.196

192.168.0.197...

192.168.0.198

192.168.0.199

Enlace 3

192.168.0.200

192.168.0.201...

192.168.0.202

192.168.0.203

Prefijo

/30

/30...

/30

/30

Máscara 255.255.255.252

Esta técnica puede ser aplicada en direcciones de clase A y clase B.

Para cada red o subred, la máscara cambia, por lo que hay que tener

mucho cuidado cuando efectuamos el proceso de subnetting por VLSM.

Red

Estudiantes (80)

Profesores (20)

Invitados (20)

Enlace 1 (2)

Enlace 2 (2)

Enlace 3 (2)

Máscara

255.255.255.128

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.252

255.255.255.252

255.255.255.252

Figura 18. Las máscaras de red (VLSM) tienen la capacidad de adaptarse a las necesidades de host por subred.


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En la siguiente tabla, vamos a mostrar los prefijos utilizados para la

expresión de las máscaras de subred generadas una vez que se intenta

subnetear una red a través de la técnica VLSM.

Tabla 8. Prefijos utilizados por VLSM.

TABLA 8: PREFIJOS UTILIZADOS EN VLSM

▼ PREFIJO ▼ PESO ▼ CÁLCULO DE HOST ▼ MÁSCARA DE SUBRED ▼ WILCARD

/30 Avanza 4 2^2 4-2 host 255.255.255.252 0.0.0.3

/29 Avanza 8 2^3 8-2 host 255.255.255.248 0.0.0.7

/28 Avanza 16 2^4 16-2 host 255.255.255.240 0.0.0.15

/27 Avanza 32 2^5 32-2 host 255.255.255.25224 0.0.0.31

/26 Avanza 64 2^6 64-2 host 255.255.255.25192 0.0.0.63

/25 Avanza 128 2^7 128-2 host 255.255.255.25128 0.0.0.127

/24 Avanza 1 2^8 256-2 host 255.255.255.0 0.0.0.255

/23 Avanza 2 2^9 512-2 host 255.255.254.0 0.0.1.255

/22 Avanza 4 2^10 1024-2 host 255.255.252.0 0.0.3.255

/21 Avanza 8 2^11 2048-2 host 255.255.248.0 0.0.7.255

/20 Avanza 16 2^12 4096-2 host 255.255.240.0 0.0.15.255

/19 Avanza 32 2^13 8192-2 host 255.255.224.0 0.0.31.255

Las direcciones MAC (control de acceso al medio) son definidas como un identificador de 48 bits (6

bloques hexadecimales) que corresponde de forma única a una tarjeta o dispositivo de red. Estas son

conocidas a menudo como direcciones físicas, y es única para cada dispositivo conectado a la red.

Estas direcciones son únicas a nivel mundial, puesto que son escritas directamente, en forma binaria, en

el hardware en su momento de fabricación.

DIRECCIONES MAC


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Direccionamiento IPv4 e IPv6Anteriormente hemos señalado que una de las principales

razones por las que se ha implementado la versión 6 del protocolo

IP (IPv6) se debe a causa del limitado y poco escalable mapa de

direccionamiento IPv4. Aunque en la actualidad contamos con un mapa

de direccionamiento de 32 bits ampliado (VLSM y CIDR), en ocasiones

parecería poco eficiente, pues las direcciones son

cada vez más demandadas por los usuarios.

Las direcciones IPv6 se integran por 128 bits

y actúan como identificadores de interfaces

individuales. Generalmente se escriben en

notación hexadecimal separados por dos puntos.

Los campos IPv6 tienen una longitud de 16 bits.

Su longitud de prefijo de subred es de 64 bits.

Un ejemplo de dirección IPv6 es el siguiente:

2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b

Figura 19. En esta imagen se muestra un ejemplo de asignación de una dirección IPv6 desde Windows.

Algunas otras características de IPv6 en comparación con IPv4 se

muestran en la siguiente Tabla:

LAS DIRECCIONES

IPV6 ACTÚAN COMO

IDENTIFICADORES

DE INTERFACES

INDIVIDUALES


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Tabla 9. Comparación entre las características de los protocolos IPV4 e IPV6.

Las matemáticas binarias representan, en la actualidad, un recurso indispensable no solo para com-

prender la manera en la que se lleva a cabo la comunicación entre los diferentes dispositivos de una red,

sino también la forma en la que se asegura la conexión. No olvidemos que el correcto manejo de las con-

versiones de sistema métrico decimal a sistema binario, la optimización de máscara wilcard o máscaras

de red, la correcta división de una red en subredes y el adecuado cálculo de direcciones para host son

aspectos que deben considerarse al momento de decidir administrar una red.

RESUMEN

TABLA 9: COMPARACIÓN ENTRE IPV4 E IPV6

▼ CLASE DE IP ▼ IPV4 ▼ IPV6

Origen 1981 1999

Tamaño de las direcciones 32 bits 128 bits

Formato de las direccionesNotación en puntos decimales:

192.168.0.10

Notación hexadecimal:

3FFE:F200:0234:AB00:0123:4567:8901

:ABCD

Notación de prefijos 192.168.0.10 /24 3FFE:F200:0234::/48

Cantidad de direcciones2 ^32 = ~4, 294, 201, 113

direcciones

2 ^128 = ~ 340, 000, 000, 000, 000,

000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000


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Actividades

Si tiene alguna consulta técnica relacionada con el contenido, puede contactarse con nuestros expertos: [email protected]

PROFESOR EN LÍNEA

TEST DE AUTOEVALUACIÓN

1 Defina bit y byte.

2 ¿En qué consiste una máscara de red?

3 Mencione tres operaciones lógicas utilizadas en el ámbito del direccionamiento IP.

4 Mencione las dos operaciones de networking que usan lógica booleana.

5 ¿En qué consiste la operación AND en el esquema de direccionamiento IP?

6 Mencione las clases de direcciones IP existentes y sus rangos.

7 ¿Cuales son los modos de asignación y tipos de direcciones IP?

8 Describa la secuencia para la creación de las wilcard.

9 ¿Cuál es el propósito de la técnica de subnetting?

10 Describa en qué consiste la técnica de VLSM.

EJERCICIOS PRÁCTICOS

1 Abra la CLI y muestre su configuración actual con la ayuda de ipconfig.

2 Convierta la siguiente dirección IP a formato binario: 192.168.16.4.

3 Dadas las siguientes direcciones IP, obtenga su máscara de red por default: 172.1.0.12, 10.0.0.3, 192.10.10.1.

4 Dada la siguiente dirección IP: 192.168.1.0/24, obtenga 3 subredes donde:• La oficina A va a tener 20 host.• La oficina B va a tener 10 host.• La oficina C va a tener 26 host.

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Subnetting y VLSMpremium.redusers.com.s3.amazonaws.com/LIBROS/Routers y Switche… · IPv4 e IPv6 ..... 40 Resumen ... una red en porciones más pequeñas o subredes. • Operación