direcciones ip y subredes

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Direcciones IP y subredes

Aunque IP significa Protocolo de Internet, es un protocolo de comunicaciones utilizado desde la más

pequeña red privada a Internet global. Una dirección IP es un identificador único asignado a un

único dispositivo en una red IP. La dirección IP se compone de un número de 32-bits que oscila entre

0 y 4294967295. Esto significa que, teóricamente, Internet puede contener aproximadamente 4,3 mil

millones de objetos únicos. Pero para hacer ese gran bloque de direcciones más fácil de manejar, fue

dividido en cuatro números de 8-bits, u "octetos", separados por un punto. En lugar de 32 binario

base-2 dígitos, lo que sería demasiado largo para leer, es convertido a base de cuatro dígitos-256.

Octetos que se componen de números que van de 0 a 255. Las cifras a continuación muestran cómo

son las direcciones IP y su incremento.

0.0.0.0

0.0.0.1

... Incremento de 252 hosts ...

0.0.0.254

0.0.0.255

0.0.1.0

0.0.1.1

... Incremento de 252 hosts ...

0.0.1.254

0.0.1.255

0.0.2.0

0.0.2.1

... 4 + incremento de millones de hosts ...

255.255.255.255

La palabra subred es la abreviatura de sub red- Una red más pequeña dentro de una más grande. La

más pequeña subred que no tiene subdivisiones más dentro de ella se considera un solo "dominio de

difusión", que se correlaciona directamente a una sola LAN (red de área local) Serie de sesiones en un

Enrutador de Ethernet. El dominio de difusión cumple una función importante porque es aquí donde

los dispositivos de una red se comunican directamente entre sí en direcciones MAC, que no se

enrutan a través de múltiples subredes, y mucho menos la totalidad de Internet. Comunicaciones de

direcciones MAC se limitan a una red más pequeña porque se basan en la difusión ARP para

encontrar su camino, y la difusión sólo puede crecer hasta antes de que la cantidad de tráfico de

difusión haga que caiga toda la red con el ruido de difusión pura. Por esta razón, la mayoría de la

subredes el mínimo común es de 8 bits, o precisamente un único octeto, aunque puede ser más

pequeño o más grande.




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Las subredes tienen un principio y un final, y el número por el que empieza siempre es par y el

número final es siempre impar. El número que comienza es el "ID de red" ej.: 192.168.1.0 y el número

final es el "Broadcast ID."ej.: 192.168.1.255.

No está permitido utilizar estos números porque los dos tienen un significado especial con fines

especiales. El ID de red es la denominación oficial de una subred particular, y el número final es la

dirección de difusión que cada dispositivo en una subred escucha. Cada vez que desee hacer

referencia a una subred, es el punto a su ID de red y su máscara de subred, que define su tamaño.

Cada vez que desee enviar datos a cada uno en la sub-red (como un multicast), se lo enviará a la

identificación de difusión. Más adelante en este artículo, veremos una manera fácil matemática y

gráfica para determinar la Red y los identificadores de difusión.

La Regla, subred gráfica.

Por suerte existe el método gráfico de subredes que se muestra en la ilustración Figura A.

En este ejemplo, estamos viendo un rango de direcciones IP desde 10.0.0.0 hasta 10.0.32.0. Ten en

cuenta que el final de 10.0.32. En sí mismo es en realidad el comienzo de la subred siguiente. Este

rango de la red termina en la derecha antes del número, que es 10.0.31.255.




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Figura A




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Ten en cuenta que por cada aumento de bit, el tamaño de la subred se duplica en longitud, junto con

el número de los hosts. La marca más pequeña regla representa 8 bits, que contiene una subred con

256 hosts - pero ya que usted no puede utilizar las direcciones IP de inicio y final, en realidad hay

sólo 254 hosts utilizables en la red.

La forma más sencilla para calcular la cantidad de hosts utilizables que están en una subred es elevar

2 a la potencia del tamaño de bit menos 2. Sube a 9 bits, y estamos hasta 510 hosts utilizables, ya que

2 a la 9 ª es de 512, y no contar el comienzo y el final o sea restarle 2. Sigue todo el camino hasta 13

bits, y estamos hasta 8.190 hosts que pueden emplearse para toda la regla que se muestra arriba.

Aprender a cortar correctamente subredes

Las subredes pueden subdividirse en otras subredes y aún incluso las más pequeñas. Lo más

importante que hay que saber acerca de cortar una red es que no se puede tomar arbitrariamente el

principio y el final. El recorte debe ser limpio a lo largo de las divisiones binarias. La mejor manera

de aprender es mirar la regla de subred y ver cuando hay una subred válida. En la Figura B, las

subredes verdes son válidas las subredes rojas no lo son.

Figura B

La regla se construyó igual que cualquier otra regla, en la que se marca por la mitad y luego se vuelve

a dividir. Luego, se dividen las secciones restantes y con disminución de los marcadores cada vez que

comenzamos una nueva ronda de división. En el ejemplo anterior, hubo cinco rondas de divisiones.

Si se fijan bien en el borde de cualquier subred válida (verde), y en los bloques de subred, se darán

cuenta de que ninguno de los marcadores que figuran dentro de la subred es más alto que el borde de

los marcadores.




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Hay una razón matemática para esto, que nos ilustran más adelante, pero viéndolo gráficamente es

más fácil de entender.

El papel de la máscara de subred

La máscara de subred desempeña un papel crucial en la definición del tamaño de una subred. Echa un vistazo a la Figura C. Observa el patrón y presta especial atención a los números en rojo. Cada vez que estés tratando con subredes, será muy útil recordar números especiales, que volverás a ver

cuando se trata de máscaras de subred. Son 255, 254, 252, 248, 240, 224, 192, Y 128. Podrás ver estos números una y otra vez en las redes IP, y la memorización de ellos harán tu vida mucho más

fácil.

Figura C




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Verás las dos primeras clases, con una longitud de inicio bit 0 a 16, con más frecuencia. Es común que

en los DSL y T1 haya bloqueos de IP para estar en el rango 0 - a 8-bits. Las redes privadas suelen

trabajar en el rango 8 - a 24-bit.

Mira cómo la máscara binaria tiene todos los ceros de crecimiento de derecha a izquierda. La

máscara de subred en formato binario siempre tiene todas las de la izquierda a uno y todos los ceros a

la derecha. El número de ceros es idéntico a la longitud de subred. Esto me indica que sólo la parte de

la derecha en la subred expresada en binario es relevante, ya que todos los octetos de la derecha

consisten de ceros y todos los octetos de la izquierda consisten de unos. Así que si nos fijamos en la

máscara de subred cuando la longitud de la subred es de 11 bits, la máscara de subred completa en

binario es 11111111.11111111.11111000.00000000. Tiene 11 ceros.

Como se puede ver en la máscara en binario, Las transiciones en la máscara de subred 1 a 0 ocurren

en el tercer octeto. Esta máscara de subred en binario si se traduce directamente a la base-256 forma

la máscara 255.255.248.0. Que es la que tiene una Subred de longitud de 11 bits, es para 2048 hosts

Y corresponde a una Máscara de una longitud de 21 bits.

La "máscara" en la máscara de subred

La máscara de subred no sólo determina el tamaño de una subred, sino que también puede ayudarte

a determinar dónde están los puntos finales de la subred si te dan cualquier dirección IP dentro de

esa subred. Esta es sin duda la razón de que se llame una "máscara" de subred, es que, literalmente,

las máscaras de los bits de host dejan al descubierto, el ID, la dirección IP de red en que se inicia la

subred. Una vez conocido el principio de la subred y lo grande que es, se puede determinar el final de

la subred, que es la IP de difusión.

Para calcular el ID de red, basta con tomar cualquier dirección IP dentro de esa subred y ejecutar el

operador AND en la máscara de subred.

Vamos a ver, tenemos una dirección IP de 10.20.237.15 y una máscara de subred de 255.255.248.0.

Ten en cuenta que esto puede ser, ya que a menudo se escribe en forma abreviada como

10.20.237.15/21 porque la longitud de la subred es de 21.




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Figura D y Figura E muestran las versiones decimal y binario de la operación AND.

Figura D

Decimal matemáticas

Figura E

matemáticas binarias

La versión binaria muestra cómo el Sistema Operativo va actuar con una máscara en la dirección

IP de la parte superior. Dentro de la caja de enmascaramiento, el S.O. Convertirá todos los números

en la parte superior en ceros, no importa cuál sea ese el número. Cuando se toma la resultante en

binario del identificador de red y se convierte en decimales, se obtiene 10.20.232.0 como el

identificador de red.

Existe un sencillo truco para eludir la necesidad de conversiones de binario cuando se hacen las

operaciones usando la Calculadora de Windows, ya que el operador AND trabaja directamente sobre

los números decimales. Simplemente ingresamos 237, actuamos con el operador AND, y luego 248 y

[Enter] para obtener al instante 232, como se muestra en Figura F.




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Figura F

Puesto que hay 11 ceros en la máscara de subred, la subred es de 11 bits de longitud. Esto significa que

hay 2 ^ 11, o 2048, los hosts máximos en la subred IP y la última en esta subred es 10.20.239.255. Se

podría calcular de forma rápida al ver que hay tres ceros en el tercer octeto, que significa el tercer

octeto de la dirección IP puede tener una variación de 2 ^ 3 u 8. Por lo tanto la subred siguiente

comienza en 10.20.232 8.0, que es 10.20.240.0. Si reducimos que para el 1, tenemos 10.20.239.255,

que es donde termina esta subred.

Para ayudarte a visualizar esto, la Figura G esto se ve en la regla de subred.




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Figura G

Clases de IP de forma sencilla

Para una clasificación arbitraria de subredes IP, los creadores de Internet optaron por dividir

Internet en múltiples clases. Ten en cuenta que esto no es importante cuando de cálculos de subred

se trate; esto es sólo cómo Internet está "trazado". Internet se presenta como de clase A, B, C, D y E.

de clase A consume la primera mitad de la totalidad de Internet, Clase B utiliza la mitad de la mitad

restante de la clase, C se utiliza la otra mitad una vez más, la clase D (Multidifusión) consume la

mitad restante de nuevo, y todo lo que queda es reservado para la Clase E. Esta sencilla tabla que se

muestra en la Figura H.

Esto es él porque en realidad no necesitas memorizar nada, acabas de aprender la técnica para la

construcción de la regla de utilización de la mitad de lo que está disponible.

Figura H




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Recuerda que todas las subredes comienzan con números pares y todos los finales de subred son

impares. Conviene observar que 0.0.0.0 / 8 (0.0.0.0 a 0.255.255.255) no se usa, se usa en su lugar

127.0.0.0 / 8 (127.0.0.0 a 127.255.255.255) que esta está reservado para las direcciones de bucle

invertido.

Todas las direcciones de clase A tienen su primer octeto entre 1 a 126 por que 0 y 127 están

reservados. Subredes de Clase A son los 24 bits de largo, lo que significa la máscara de subred es de

sólo 8 bits de longitud.

Por ejemplo, tenemos toda la 3.0.0.0 / 8 subred propiedad de GE, GE tuvo la suerte de llegar

temprano para la asignación de direcciones 16,8 millones.

El ejército de EEUU, posee 6.0.0.0 / 8.

Level 3 Communications es propietaria 8.0.0.0 / 8.

IBM posee 9.0.0.0 / 8.

AT & T posee 12.0.0.0 / 8.

Xerox es propietaria 13.0.0.0 / 8.

HP posee 15.0.0.0 / 8 y 16.0.0.0 / 8.

Apple posee 17.0.0.0 / 8.

Todas las direcciones de clase B tienen su primer octeto entre 128 y 191.

Subredes Clase B son los 16 bits de largo, lo que significa las máscaras de subred de 16 bits de

longitud. Por ejemplo, BBN Comunicaciones posee 128.1.0.0/16, que es 128.1.0.0 para 128.1.255.255.

La Universidad Carnegie Mellon tiene 128.2.0.0/16.

Todas las direcciones de Clase C tienen su primer octeto entre 192 y 223. Subredes de Clase C son los

8 bits de largo, así que la máscara de subred es de sólo 24 bits de longitud. Ten en cuenta que ARIN

(La organización que asigna las direcciones de Internet) va a vender bloques de cuatro de clase C se

refiere únicamente a las empresas individuales y hay que justificar por qué necesita realmente 1.024

direcciones IP públicas.

Si es necesario ejecutar BGP para que pueda utilizar múltiples ISP para la redundancia, tiene que

tener su propio bloque de direcciones IP.

También ten en cuenta que estos no son los viejos tiempos, donde los bloques de 16,8 millones de

direcciones de clase A se repartieron por básicamente nada. Ahora se tiene que pagar una cuota anual

para un bloque de 1.024 direcciones con una máscara de subred / 22 o 255.255.252.0.

http://www.arin.net/




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Pública o privada, direcciones IP

Además de las direcciones IP reservadas (0.0.0.0 / 8 y 127.0.0.0 / 8) se mencionó anteriormente,

existen otras direcciones no se utilizan en el Internet público. Estas subredes privadas constarán de

direcciones IP privadas y por lo general detrás de un firewall o un router que realiza NAT (traducción

de direcciones de red). NAT es necesario porque las direcciones IP privadas son no enrutables en el

Internet público, por lo que deben traducirse en direcciones IP públicas antes de que toquen Internet.

IP’s privadas no se enrutan porque en realidad nadie es su propietario. Y puesto que cualquier

persona puede usarlos, no hay lugar adecuado para señalar una dirección IP privada en Internet.

Direcciones IP privadas se utilizan en la mayoría de entornos LAN / WAN, a menos que se tenga la

suerte de poseer una de clase A o por lo menos un bloque de direcciones de clase B, en cuyo caso es

posible que tengas suficientes direcciones IP para asignar direcciones IP internas y externas.

Los siguientes bloques de direcciones IP se asignan para redes privadas:

10.0.0.0 / 8 (10.0.0.0 a 10.255.255.255)

172.16.0.0/12 (172.16.0.0 a 172.31.255.255)

192.168.0.0/16 (192.168.0.0 a 192.168.255.255)

169.254.0.0/16 (169.254.0.0 a 169.254.255.255) *

* Ten en cuenta que 169.254.0.0/16 es un bloque de direcciones IP privadas que se utilizan para la

asignación al azar en un mismo período de descubrimiento/asignación en DHCP si los servidores no

están disponibles.

10.0.0.0 / 8 se utiliza normalmente para redes más grandes, ya que hay aproximadamente 16.8

millones de direcciones IP disponibles dentro de ese bloque. Se dividen en un montón de grupos más

pequeños de subredes para cada localización geográfica, que luego se subdivide en subredes aún de

menor tamaño. Las empresas más pequeñas suelen utilizar el rango 172.16.0.0/12, dividido en

pequeñas subredes, aunque no hay razón por la que no se pueda utilizar 10.0.0.0 / 8 si se quiere. En

las redes domésticas que normalmente utilizan una subred/24 o también dentro de la subred

192.168.0.0/16.

El uso de direcciones IP privadas y NAT ha prolongado la vida de IPv4 en el futuro previsible, ya que

permite de una única dirección IP pública que representan a miles de direcciones IP privadas.

http://techrepublic.com.com/5100-6345-5034551.html




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Al ritmo actual en que las direcciones IPv4 se entregan, tenemos suficiente direcciones IPv4 para

aproximadamente 17 años.

ARIN es mucho más tacaño a la hora de repartirlas, y pequeños bloques de direcciones IP son

relativamente caros en comparación con los viejos tiempos, cuando para empresas como Apple fue

entregado simplemente un bloque de 16,8 millones de direcciones.

La próxima versión de direcciones IP, llamado IPv6, Es de 128 bits de longitud - y hay más de 79 mil

billones de billones de veces más direcciones IP que IPv4.

¡Incluso si asignáramos IP’s a 4300 millones de personas en el planeta con un IP cada uno, a pesar de

ello quedarían más de 18 millones de trillones de direcciones IPv6 Libres!

http://news.zdnet.com/2100-1009_22-1020653.html

http://en.wikipedia.org/wiki/IPv6

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