Redes:

Unidad 3 - Protocolos de Red y de Control de Acceso

Gustavo Andrés Uribe Gómez

guribe@unicomfacauca.edu.co

+572 8220517 Ext. 130

Protocolo IP versión 4

Características

  • Dirección de  32 bits, dividida en cuatro octetos
  • Una parte identifica la red y la otra identifica el host
  • A cada dirección IP le corresponde una máscara de subred de 32 bits
  • Las direcciones IP generalmente se representan en forma decimal.
    • 192.168.2.1 (255.255.255.0) o 192.168.2.1/24
    • 172.16.1.3 (255.255.0.0) o 172.16.1.3/16

Direcciones Especiales

  • Dirección de red
    • 192.168.1.0
    • 172.16.0.0
  • Dirección de broadcast (Envío para todos)
    • 192.168.1.255
    • 172.16.255.255
  • Ruta por defecto 
    • 0.0.0.0
  • Loopback
    • 127.0.0.1
  • Direcciones link-local:
    • 169.254.0.0 - 169.254.255.255

Tipos de Comunicación

  • Unicast: envío a un solo PC
  • Broadcast: envío a todos los PC dentro de la red
  • Multicast: envío de paquetes a un grupo de hosts

Clases de Direcciones

Clase Rango de Direcciones Máscara de Red
A 1.0.0.0 - 127.0.0.0 255.0.0.0
B 128.0.0.0 - 191.255.0.0 255.255.0.0
C 192.0.0.0 - 233.255.255.0 255.255.255.0
D 224.0.0.0 - 239.255.255.255  Multicast
E 240.0.0.0 - 254.255.255.255 Experimental

Subredes

  • Es posible usar los bits que identifican los host para identificar subredes
  • Para la creación de subredes se debe hacer uso de routers
  • Ejercicios: 
    • Calcular el número de bits requerido para crear 5 subredes
    • ¿Cuantas subredes se pueden crear con un direccionamiento tipo C?

VLSM (Máscara de Subred de Longitud variable)

  • Permite incluir más de una máscara de subred dentro de una misma dirección de red
  • Permite optimizar el uso de las direcciones de red
  • Es soportado por:
    • RIPv2
    • EIGRP

Ejemplo VLSM

Dada la red 192.168.0.0/24, desarrolle un esquema de direccionamiento que cumpla con los siguientes requerimientos. Use VLSM, es decir, optimice el espacio de direccionamiento tanto como sea posible.

  • Una subred de 20 hosts para ser asignada a la VLAN de Profesores
  • Una subred de 80 hosts para ser asignada a la VLAN de Estudiantes
  • Una subred de 20 hosts para ser asignada a la VLAN de Invitados
  • Tres  subredes de 2 hosts para ser asignada a los enlaces entre enrutadores.

Fuente: http://cesarcabrera.info/blog/ejercicios-de-vlsm/

Solución Parte 1

  • Ordeno las subredes en orden decreciente: 80, 20, 20, 2, 2, 2.
  • Para 80 hosts necesito 7 bits (2^7=128, menos red y broadcast 126 hosts máx.), por lo tanto el prefijo de subred del primer bloque sería /25 (8-7=1; 24+1=25) Tomando la subred cero, la primera dirección de subred sería 192.168.0.0/25, broadcast 192.168.0.127, por lo tanto el rango asignable sería .1 hasta .126.

Fuente: http://cesarcabrera.info/blog/ejercicios-de-vlsm/

Solución Parte 2

  • Para 20 hosts necesito 5 bits (2^5=32, es decir 30 hosts máx.). Prefijo: /27 (8-5=3, 24+3=27); Dir. de red: 192.168.0.128/27, broadcast 192.168.0.159. Rango asignable .129-.158.
  • La siguiente subred es del mismo tamaño y el prefijo es el mismo. Dir. de red: 192.168.0.160/27 , broadcast 192.168.0.191, rango .161-.190.

Fuente: http://cesarcabrera.info/blog/ejercicios-de-vlsm/

Solución Parte 3

  • Los enlaces entre enrutadores sólo necesitan 2 bits (2^2=4, es decir 2 hosts máx) por lo tanto el prefijo debe ser /30 (8-2=6, 24+6=30). Dir. de enlace 1: 192.168.0.192, dir. de broadcast en enlace 1: 192.168.0.195, rango .193-.194.  Dir. enlace 2: 192.168.0.196/30, broadcast en enlace 2: 192.168.0.199, rango .197-.198. Dir. enlace 3: 192.168.0.200/30, broadcast enlace 3: 192.168.0.203, rango: .201-.202.

Fuente: http://cesarcabrera.info/blog/ejercicios-de-vlsm/

Solución Parte 4

Fuente: http://cesarcabrera.info/blog/ejercicios-de-vlsm/

Red Dir Máscara
Estudiantes 192.168.0.0/25 255.255.255.128
Profesores 192.168.0.128/27 255.255.255.224
Invitados 192.168.0.160/27 255.255.255.224
Enlace 1 192.168.0.192/30 255.255.255.252
Enlace 2 192.168.0.196/30 255.255.255.252
Enlace 3 192.168.0.200/30 255.255.255.252

NAT (Network Address Translation)

Metodología para ocultar clientes y minimizar el uso de IP públicas.

Fuente: http://www.windowsnetworking.com/img/upl/image0021083244899217.jpg

Tipos de NAT - Estático

Fuente: http://s.hswstatic.com/gif/nat-static.jpg

Tipos de NAT - Dinámico

Fuente: http://s.hswstatic.com/gif/nat-dynamic.jpg

Tipos de NAT - Sobrecargado

Fuente: http://s.hswstatic.com/gif/nat-overload.jpg

Tipos de NAT - Sobrecargado

Fuente: http://s.hswstatic.com/gif/nat-overload.jpg

Tipos de NAT - Translapado

Fuente: http://s.hswstatic.com/gif/nat-overlap.jpg

Protocolo IP versión 6

Características

  • Dirección de  128 bits, dividida en campos de 16 bits
  • Cada dígito hexadecimal representa 4 bits
    • 2001:0000:0001:0002:0000:0000:0000:ABCD/128
  • Se pueden omitir los ceros a la izquierda
    • 2001:0:1:2:0:0:0:ABCD/128
  • Y los 0 consecutivos (sólo una vez)
    • 2001:0:1:2::ABCD/128
  • Las IP se auto-configuran en la red

Características

  • Seguridad de nivel de red obligatoria (IPSec)
  • Movilidad (reubicación de redes)
  • Jumbogramas (Paquetes de tamaño entre 64Kb y 4Gb)
  • Encabezados de extensión

Tipos de Comunicación

  • Unicast: Envía a una sola interfáz
  • Multicast: Interfaces de un grupo.
  • Anycast: Envío a la interfaz más cercana dentro de un grupo.

Cabecera IPv6

Encabezados de Extensión

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