direccionamiento ip

Direccionamiento IP William Marín M.

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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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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).

1 . 1 = 1 1 AND 1 = 1 1 . 0 = 0 1 AND 0 = 0 0 . 0 = 0 0 AND 0 = 0

Números en Binario

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:

A 10011001 10101110 B 11111111 00010101

A AND B 10011001 00000100

Reglas del Direccionamiento IP.

• 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 (2n-1), para un total de 2n 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).

Dirección IP 32 Bits

8 bits o 1 byte 8 bits o 1 byte 8 bits o 1 byte 8 bits o 1 byte 1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 0

1 o 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

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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1er Byte Dir. De red disponibles

Clase Dir. De Host disponibles

0XXXXXXX 00000000 =0

01111111=127 A

24 bits = 1677716 hosts

10XXXXXX 10000000 =128

10111111 =191 B

16 bits = 65536 hosts

110XXXXX 11000000 =192

11011111 = 223 C 8 bits = 256 hosts

1110XXXX 11100000 =224

11101111 = 239 D Multicast

1111XXXX 11110000 = 240

11111111= 255 E Broadcast

ClasePrimer Octeto

Bits fijos # de Redes # de Hosts por Red Máscara de subred por

defecto. A 1 - 126 0 (27) - 2 = 126 (224) - 2 = 16777214 255.0.0.0 B 128 - 191 10 (214) = 16,384 (216) - 2 = 65,534 255.255.0.0 C 192 - 223 110 (221) = 2097152 (28) - 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 Cuarto Byte

0 0 0 0 0 0 0 1 1. #. #. #

Hasta:

Dirección IP de 32 bits Network ID (8 Bits) Host ID (24 bits)

Primer byte Segundo byte Tercer byte Cuarto Byte

0 1 1 1 1 1 1 0 126.

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 sub-redes (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 0000001128 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 0000000255 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 Octeto1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000000

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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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: 22-2 =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: 26-2 = 62 host.

Clase B

Al Utilizar 255.255.192.0 nos quedan 6+8=14 bits restantes. Así 214-2= 16382 estaciones

Clase A

Al utilizar 255.192.0.0 nos quedan 6+8+8=22 bits restantes. Así 222-2= 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 (28) -2 = 254 65, 534 254 0

254 (invalido en Clase C) 1111 1110 7 (27) -2 = 126 131, 070 510 0

252 1111 1100 6 (26) -2 = 62 262, 142 1, 022 2 248 1111 1000 5 (25) -2 = 30 524, 286 2, 046 6 240 1111 0000 4 (24) -2 = 14 1, 048, 574 4, 094 14 224 1110 0000 3 (23) -2 = 6 2, 097, 150 8, 190 30 192 1100 0000 2 (22) -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-redes)

5

Máximo número de Hosts requeridos por segmento

5000

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


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Escenario 2 Número de segmentos requeridos 100 Máximo número de hosts requeridos por segmento

88,000

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 por segmento

350



1,500,000



1,500



100


12



12



750,000



600



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Dirección de Red 192.177.4.0 Mascara de SubRed propuesta: Número de subredes que permite:


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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 requeridos

5


5000

Dirección de Red: 152.77.0.0

Máscara de Subred propuesta:

255.255.224.0

Número de subredes que soporta:

6

Máximo número de Host ID por Subred:

8190

Subred IDs:

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)

1er Host – Último Host en la subred

Rangos de Host ID por subred

152.77.32.0 152.77.64.0 152.77.96.0 152.77.128.0 152.77.160.0 152.77.191.0

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


88,000


Máscara de Subred propuesta: Número de subredes que soporta:


Subred IDs:





350




Subred IDs:




15



1,500,000




Subred IDs:





1,500




Subred IDs:




16



100




Subred IDs:





12




Subred IDs:




17



750,000




Subred IDs:





600




Subred IDs:




18



25




Subred IDs:



direccionamiento ip

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