Direccionamiento IP

Direccionamiento IP William Marín M.
Direccionamiento IP
Repaso sobre números Binarios
Objetivo: Convertir de Binario a Decimal
Forma Manual
Realice una tabla como la que se muestra y agregue “s”. Tome como
ejemplo el número 00110110
128s 64s 32s 16s 8s 4s 2s 1s
0 0 1 1 0 1 1 0
Sume los pesos de cada casilla en las que aparezcan los unos:
32 + 16 + 4 + 2 = 54
Utilizando la calculadora.
1.Inicio > Programas > Accesorios > Calculadora.
2. Ver > Científica.
3. Haga Click en la casilla "Bin" (radio Button) (eso significa
binario).
4. Digite el número en binario.
5. Haga Click en la casilla "Dec" (el número se convierte de binario
a decimal).
Objetivo: Convertir de Decimal a Binario.
Forma Manual
Se realizan divisiones sucesivas:
54 ÷ 2 = 27 ⇒ 0
27 ÷ 2 = 13 ⇒ 1
13 ÷ 2 = 6 ⇒ 1
6 ÷ 2 = 3 ⇒ 0
3 ÷ 2 = 1 ⇒ 1
1 ÷ 2 = 0 ⇒ 1
0 ÷ 2 = 0 ⇒ 0
El número binario se lee en orden
inverso. Agregar ceros a la
izquierda hasta completar ocho
dígitos (Byte)
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Direccionamiento IP William Marín M.
Utilizando la calculadora.
1.Inicio > Programas > Accesorios > Calculadora.
2. Ver > Científica.
3. Haga Click en la casilla "Dec".
4. Digite el número en Decimal.
5. Haga Click en la casilla "Bin" (el número se convierte de decimal a
binario).
Nota: Al igual que en el método manual, la calculadora puede expresar el
resultado con menos de ocho dígitos; en tal caso agregue tantos ceros a la
izquierda como sea necesario.
Operación de suma Booleana. (La función AND).
Números en Binario
1 . 1 = 1 1 AND 1 = 1
1 . 0 = 0 1 AND 0 = 0
0 . 0 = 0 0 AND 0 = 0
Decimal Binario
0 00000000
1 00000001
2 00000010
3 00000011
4 00000100
5 00000101
6 00000110
7 00000111
8 00001000
9 00001001
10 00001010
11 00001011
12 00001100
13 00001101
14 00001110
15 00001111
16 00010000
17 00010001
18 00010010
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Ejemplos de función AND:
Reglas del Direccionamiento IP.
A 10011001 10101110
B 11111111 00010101
A AND B 10011001 00000100
• Las direcciones IP se utilizan para identificar los diferentes nodos en
una red (o en Internet). Existen básicamente dos tipos de direcciones
IP: Estáticas y dinámicas.
• Una dirección IP consiste de 32 bits agrupados en 4 octetos (4 bytes),
y generalmente se escriben como ###.###.###.###
• El número máximo (decimal) que se puede representar en binario con
n bits es (2 n -1), para un total de 2 n números representables. ¿Cuál es
entonces el número máximo que se puede representar con 8 bits?.
• Para simplificar se escriben las direcciones IP en decimal
(212.240.225.204), pero también es necesario saber su equivalente
en binario (11010100 11110000 11100001 11001100).
8 bits o 1 byte
Dirección IP
32 Bits
8 bits o 1 byte 8 bits o 1 byte 8 bits o 1 byte
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Primer Octeto Segundo Octeto Tercer Octeto Cuarto Octeto
0-255 decimal 0-255 decimal 0-255 decimal 0-255 decimal
(255-0)+1 = 256 total
de números posibles
(255-0)+1 = 256 total
de números posibles
(255-0)+1 = 256 total
de números posibles
(255-0)+1 = 256
total de números
posibles
La función de la dirección IP es identificar simultáneamente tanto la red física
a la que pertenece el host así como también al host mismo (estación de
trabajo, servidor, enrutador, impresora, etc)
Información que contiene una dirección IP.
• Los primeros 4 bits del primer byte nos dicen la clase de red a la que
pertenece la dirección.
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1 er Byte
0XXXXXXX
10XXXXXX
110XXXXX
1110XXXX
1111XXXX
Dir. De red
disponibles
00000000 =0
01111111=127
10000000 =128
10111111 =191
11000000 =192
11011111 = 223
11100000 =224
11101111 = 239
11110000 = 240
11111111= 255
Clase
A
B
Dir. De Host
disponibles
24 bits = 1677716
hosts
16 bits = 65536
hosts
C 8 bits = 256 hosts
D Multicast
E Broadcast
Clase
Primer
Octeto
Bits
fijos
# de Redes
Máscara de subred por
# de Hosts por Red
defecto.
A 1 - 126 0 (2 7 ) - 2 = 126 (2 24 ) - 2 = 16777214 255.0.0.0
B 128 - 191 10 (2 14 ) = 16,384 (2 16 ) - 2 = 65,534 255.255.0.0
C 192 - 223 110 (2 21 ) = 2097152 (2 8 ) - 2 = 254 255.255.255.0
Restricciones del direccionamiento IP:
1. El primer octeto no puede ser 255 (11111111), ya que eso es
Broadcast.
2. El primer octeto no puede ser 0 (00000000). Esto es “solo esta red”.
3. El primer octeto no puede ser 127 (01111111). Loopback.
4. La dir. IP de red debe ser única en Internet.
5. La dir. De un host debe ser única en un Red.
6. El último octeto (dir. del host) no puede ser 255 (11111111), ya que
eso es Broadcast.
7. El último octeto (dir. del host) no puede ser 0 (00000000). Esto es
local host.
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Luego de revisar las restricciones nos queda:
Clase A
Desde:
Dirección IP de 32 bits
Network ID (8 bits) Host ID (24 bits)
Primer byte Segundo byte Tercer byte
0 0 0 0 0 0 0 1
Hasta:
Cuarto
Byte
1. #. #. #
Dirección IP de 32 bits
Network ID (8 Bits) Host ID (24 bits)
Primer byte Segundo byte Tercer byte
0 1 1 1 1 1 1 0
126.
Cuarto
Byte
o Clase A: Hay 126 redes con 16,777,214 direcciones para hosts
cada una.
o Clase B: Hay 16384 redes con 65534 direcciones para host cada
una.
o Clase C: Hay 2097152 redes con 254 direcciones para host cada
una.
La Máscara de Red (NetMask)
La mascara de red ayuda a identificar si un host es local o remoto. Esto se
hace indicando cuál parte de la dir. IP es la dir. de la red y cuál es la dir. del
host. (Network ID vs. Host ID). También ayuda a dividir una red en subredes
(subnetting).
Los valores por defecto son:
• Clase A: 255.0.0.0
• Clase B: 255.255.0.0
• Clase C: 255.255.255.0
Dichos valores indican que la red no se ha subdividido en subredes.
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Vista de las propiedades de TCP/IP.
¿A qué clase pertenece?
Cálculo del Network ID (Con mascaras por defecto)
dir. IP 128.1.1.1 (Clase B)
Mascara de red 255.255.0.0 (valor por defecto)
Dirección IP 32 bits
Primer Octeto Segundo Octeto Tercero Octeto Cuarto Octeto
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
128 1 1 1
Mascara de sub red por defecto. 32 bits
Primer Octeto Segundo Octeto Tercero Octeto Cuarto Octeto
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
255 255 0 0
Resultado de la operación AND de la IP con la máscara por defecto.
Network ID Host ID
Primer Octeto Segundo Octeto Tercero Octeto Cuarto Octeto
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
128 1 0 0
Nótese que el Network ID queda idéntico si no se utiliza otra máscara de
red.
Con la operación anterior se puede determinar si dos Hosts están en la
misma red (siempre que el resultado de ambos Network ID sean iguales)
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Resumen
Clase Primer Octeto # de Redes # de Hosts por RED Subnet Mask
Class A 1 - 126 126 16, 777, 214 255.0.0.0
Class B 128 - 191 16, 384 65, 534 255.255.0.0
Class C 192 - 223 2, 097, 152 254 255.255.255.0
Subnetting: Utilizando la máscara de red para crear Sub-redes
Si se tiene una dir. IP estática (clase B por ejemplo), se puede tener hasta
65534 estaciones en la red, pero no es muy funcional. Se debe dividir la
red. Cuando se divide una red en subredes, todos los host en la red total
deben tener el mismo número de Network ID.
Para tal efecto se “manipulan” los bits de subred, que son los que están a la
derecha de los “255” de la mascara de subred por defecto.
Subnet mask para clase A.
Se conoce que la anterior es una dirección clase A por el primer octeto. La
máscara de subred por defecto es la 255.0.0.0, pero se puede manipular
el segundo, tercero y cuarto octetos. En la figura se hace sólo con el
segundo.
Subnet mask para clase B.
Se identifica una dirección clase B en la figura debido al 128 del
primer octeto. La máscara de subred por defecto es 255.255.0.0,
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Direccionamiento IP William Marín M.
pero se puede manipular el tercer y cuarto octeto. (Sólo se hace con
el tercero en la figura).
Subnet mask para clase C.
El 192 indica una dir. IP clase C. La máscara de subred por defecto es
255.255.255.0, pero se puede manipular el cuarto octeto.
Subnet ID: Es el resultado de realizar la operación AND de la
máscara de subred (manipulada) con la dirección IP.
Lo que se está haciendo en realidad es agregando “unos” en el
Network ID para identificar cada una de las subredes. Por ejemplo el
número 192 del ejemplo es 11000000. Los dos primeros bits en uno
hacen que se “extienda” el Network ID en dos bits a la hora de
realizar la operación AND con la máscara de subred, quedando solo 6
bits en ese octeto para las estaciones.
Para calcular el número de subredes se utilizan los bits en “uno” de la
máscara de subred: 2 2 -2 =2 subredes.
Calcular el número de host´s por subred:
Clase C
Para calcular el número de host por subred se utilizan los seis bits
restantes: 2 6 -2 = 62 host.
Clase B
Al Utilizar 255.255.192.0 nos quedan 6+8=14 bits restantes. Así 2 14 -
2= 16382 estaciones
Clase A
Al utilizar 255.192.0.0 nos quedan 6+8+8=22 bits restantes. Así 2 22 -
2= 4 194 302 estaciones.
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Hosts por Sub-Red
Máscara de
Subred válida
Valor en
Binario
# de Bits
en uno.
# de "Sub"
networks
Clase A Clase B Clase
C
255 (invalido
en Clase C)
1111 1111 8 (2 8 ) -2 = 254 65, 534 254 0
254 (invalido
en Clase C)
1111 1110 7 (2 7 ) -2 = 126 131, 070 510 0
252 1111 1100 6 (2 6 ) -2 = 62 262, 142 1, 022 2
248 1111 1000 5 (2 5 ) -2 = 30 524, 286 2, 046 6
240 1111 0000 4 (2 4 ) -2 = 14 1, 048, 574 4, 094 14
224 1110 0000 3 (2 3 ) -2 = 6 2, 097, 150 8, 190 30
192 1100 0000 2 (2 2 ) -2 = 2 4, 194, 302 16, 382 62
Espacio reservado la para uso interno de redes solamente (no es
routeable o direccionable en Internet):
• Espacio Reservado:
10.0.0.0 a 10.255.255.255
172.16.0.0 a 172.31.255.255
192.168.0.0 a 192.168.255.255
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Práctica
Especificar la mascara de subred por defecto de las siguientes
direcciones IP
Proceso recomendado
Determine la clase a la que pertenece cada dir. IP
Determine la máscara de subred por defecto.
Dirección IP Clase Mascara de SubRed
210.23.67.102
66.23.148.0
158.23.251.33
144.23.117.254
192.254.23.123
144.207.78.1
63.125.23.211
192.25.128.36
128.12.254.98
134.223.156.89
127.0.0.1
224.23.108.23
223.78.27.144
77.123.28.167
191.249.222.234
Determine la mascara de SubRed Apropiada
Proceso Recomendado
Determine la clase de la dirección IP.
Determine la mascara de SubRed por defecto
Determine una mascara de SubRed que provea:
SubRedes ≥ Segmentos Físicos requeridos
Host IDs ≥ Hosts requieridos por Segmento físico.
Ejemplo
Escenario 1
Número de segmentos requeridos (sub- 5
redes)
Máximo número de Hosts requeridos 5000
por segmento
Dirección de Red 152.77.0.0
Mascara de SubRed propuesta: 255.255.224.0
Número de subredes que permite: 6
Máximo número de Host ID por
segmento
8190
10

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Escenario 2
Número de segmentos requeridos 100
Máximo número de hosts requeridos por 88,000
segmento
Dirección de Red 39.0.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 3
Número de segmentos requeridos 100
Máximo número de Hosts requeridos 350
por segmento
Dirección de Red 177.133.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 4
Número de segmentos requeridos 4
Máximo número de Hosts requeridos 1,500,000
por segmento
Dirección de Red 120.0.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 5
Número de segmentos requeridos 16
Máximo número de Hosts requeridos 1,500
por segmento
Dirección de Red 128.199.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 6
Número de segmentos requeridos 250
Máximo número de Hosts requeridos 100
por segmento
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Direccionamiento IP William Marín M.
Dirección de Red 191.254.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 7
Número de segmentos requeridos 12
Máximo número de Hosts requeridos 12
por segmento
Dirección de Red 216.122.44.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 8
Número de segmentos requeridos 10
Máximo número de Hosts requeridos 750,000
por segmento
Dirección de Red 12.0.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 9
Número de segmentos requeridos 50
Máximo número de Hosts requeridos 600
por segmento
Dirección de Red 134.119.0.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
Máximo número de Host ID por
segmento
Escenario 10
Número de segmentos requeridos 5
Máximo número de Hosts requeridos 25
por segmento
Dirección de Red 192.177.4.0
Mascara de SubRed propuesta:
Número de subredes que permite:
12

Direccionamiento IP William Marín M.
Máximo número de Host ID por
segmento
Determine los Subnet IDs y los rangos de los Host IDs
Proceso recomendado
Determine la clase de la dirección IP
Determine la mascara de subred por defecto.
Determine una máscara de subred que provea:
Subredes ≥ Segmentos Físicos requeridos
Host IDs ≥ Hosts requeridos por segmento físico.
Determine los Subnet IDs
Determine los rangos de los Host IDs
Ejemplo
Escenario 1
Segmentos físicos 5
requeridos
Máximo número de 5000
Hosts requeridos por
segmento
Dirección de Red: 152.77.0.0
Máscara de Subred
propuesta:
Número de subredes
que soporta:
Máximo número de
Host ID por Subred:
Subred IDs:
Rangos de Host ID por
subred
255.255.224.0
6
8190
152.77.0.0 (Inválido)
152.77.32.0
152.77.64.0
152.77.96.0
152.77.128.0
152.77.160.0
152.77.192.0 (Invalido)
152.77.32.0
152.77.64.0
152.77.96.0
152.77.128.0
152.77.160.0
152.77.191.0
1 er Host – Último Host en la
subred
152.77.32.1 – 152.77.63.254
152.77.64.1 – 152.77.95.254
152.77.96.1 – 152.77.127.254
152.77.128.1 – 152.77.159.254
152.77.160.1 – 152.77.191.254
152.77.192.1 – 152.77.223.254
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Escenario 2
Segmentos físicos requeridos 100
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
88,000
Dirección de Red: 39.0.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
Rangos de Host ID por subred
Escenario 3
Segmentos físicos requeridos 100
Máximo número de Hosts 350
requeridos por segmento
Dirección de Red: 177.133.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
Rangos de Host ID por subred
1 er Host – Último Host en
la subred
1 er Host – Último Host en
la subred
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Direccionamiento IP William Marín M.
Escenario 4
Segmentos físicos requeridos 4
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
1,500,000
Dirección de Red: 120.0.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
Rangos de Host ID por subred
Escenario 5
Segmentos físicos requeridos 16
Máximo número de Hosts 1,500
requeridos por segmento
Dirección de Red: 128.199.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
Rangos de Host ID por subred
1 er Host – Último Host en
la subred
1 er Host – Último Host en
la subred
15

Direccionamiento IP William Marín M.
Escenario 6
Segmentos físicos requeridos 250
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
100
Dirección de Red: 191.254.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
Rangos de Host ID por subred
Escenario 7
Segmentos físicos requeridos 12
Máximo número de Hosts 12
requeridos por segmento
Dirección de Red: 216.122.44.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
Rangos de Host ID por subred
1 er Host – Último Host en
la subred
1 er Host – Último Host en
la subred
16

Direccionamiento IP William Marín M.
Escenario 8
Segmentos físicos requeridos 10
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
750,000
Dirección de Red: 12.0.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
Rangos de Host ID por subred
Escenario 9
Segmentos físicos requeridos 50
Máximo número de Hosts 600
requeridos por segmento
Dirección de Red: 134.119.0.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
Rangos de Host ID por subred
1 er Host – Último Host en
la subred
1 er Host – Último Host en
la subred
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Direccionamiento IP William Marín M.
Escenario 10
Segmentos físicos requeridos 3
Máximo número de Hosts
requeridos por segmento
25
Dirección de Red: 192.177.4.0
Máscara de Subred propuesta:
Número de subredes que
soporta:
Máximo número de Host ID por
Subred:
Subred IDs:
Rangos de Host ID por subred
1 er Host – Último Host en
la subred
18