unidad iv vlsm y cidr. cidr en 1993, el ietf introdujo el classless inter- domain routing o cidr...

UNIDAD IV

VLSM Y CIDR

CIDR

En 1993, el IETF introdujo el Classless Inter-Domain Routing o CIDR (RFC 1517). CIDR permitía:

• Un uso más eficiente del espacio de dirección IPv4

• La agregación de prefijo, lo que reducía el tamaño de las tablas de enrutamiento

• Para los routers compatibles con CIDR, la clase de dirección no tiene sentido. A la porción de red de la dirección la determina la máscara de subred de la red, también conocida como prefijo de red o duración de prefijo (/8, /19, etc.).

CIDR

• Los ISP ahora podían asignar espacio de dirección de manera más eficiente usando cualquier duración de prefijo, comenzando con /8 y más grandes (/8, /9, /10, etc.). Los ISP ya no estaban limitados a una máscara de subred de /8, /16 o /24

CIDR

• La capacidad de las rutas para ser resumidas como una sola ruta ayuda a reducir el tamaño de las tablas de enrutamiento de Internet.

CIDR

Este tipo de ruta se conoce como ruta de superred. Una superred resume varias direcciones de red con una máscara menor que la máscara con clase.

• Propagar la VLSM y las rutas de superred requiere un protocolo de enrutamiento sin clase porque la máscara de subred ya no puede determinarse con el valor del primer octeto.

CIDR

• Los protocolos de enrutamiento sin clase incluyen RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS y BGP. Estos protocolos de enrutamiento incluyen la máscara de subred con la dirección de red en sus actualizaciones de enrutamiento.

CIDR

Cálculo del resumen de ruta

El resumen de redes en una sola dirección y máscara puede realizarse en tres pasos. Observemos las siguientes cuatro redes:

172.20.0.0/16172.21.0.0/16172.22.0.0/16172.23.0.0/16

• El primer paso es enumerar las redes en formato binario. La figura muestra las cuatro redes en formato binario.


• El segundo paso es contar la cantidad de bits coincidentes que se encuentran más a la izquierda para determinar la máscara para la ruta resumida. Puede ver en la figura que coinciden los primeros 14 bits coincidentes que se encuentran más a la izquierda. Éste es el prefijo o máscara de subred para la ruta resumida: /14 ó 255.252.0.0.


• El tercer paso es copiar los bits coincidentes y luego agregar bits cero al resto de la dirección para determinar la dirección de red resumida. La figura muestra que los bits coincidentes con ceros al final producen la dirección de red 172.20.0.0. Las cuatro redes (172.20.0.0/16, 172.21.0.0/16, 172.22.0.0/16 y 172.23.0.0/16) pueden resumirse en una única dirección de red y prefijo 172.20.0.0/14.


Subneteo

Subneteo

La función del Subneteo o Subnetting es dividir una red IP física en subredes lógicas (redes más pequeñas) para que cada una de estas trabajen a nivel envío y recepción de paquetes como una red individual.

Dirección IP Clase A, B, C, D y ECada Clase tiene una máscara de red por defecto:

Direccionamiento sin clase

• Al direccionamiento que utiliza la máscara de red adaptada (subneteada), se lo denomina “direccionamiento sin clase”.

Direccionamiento con clase

• Si una dirección tiene su máscara por defecto pertenece a una Clase A, B o C, de lo contrario no tiene Clase aunque por su IP pareciese la tuviese.

Subneteo de una red clase C• Nos dan la dirección de red Clase C 192.168.1.0 /24 para realizar mediante

subneteo 4 subredes con un mínimo de 50 hosts por subred.

Lo vamos a realizar en 3 pasos:

1. Adaptar la Máscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes

2. Obtener la Cantidad de Hosts por Subred

3. Obtener Rango de Subredes

Paso 1. Adaptar la Máscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes

La máscara por defecto para la red 192.168.1.0 es:

para hacer 4 subredes debemos robar 2 bits a la porción de host. Agregamos los 2 bits robados reemplazándolos por "1" a la máscara Clase C por defecto y obtenemos la máscara adaptada 255.255.255.192.

Usando la fórmula 2N, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porción de host, adaptamos la máscara de red por defecto a la subred.

2. Obtener la Cantidad de Hosts por Subred

Ya tenemos nuestra máscara de red adaptada que va a ser común a todas las subredes y hosts que componen la red. Ahora queda obtener los hosts. Para esto vamos a trabajar con la dirección IP de red, específicamente con la porción de host (fondo gris).

El ejercicio nos pedía un mínimo de 50 hosts por subred. Para esto utilizamos la fórmula 2M - 2, donde M es el número de bits "0" disponibles en la porción de host y - 2 porque la primer y última dirección IP de la subred no se utilizan por ser la dirección de la subred y broadcast respectivamente.

• Para obtener el rango la forma más sencilla es restarle a 256 el número de la máscara de subred adaptada. En este caso sería: 256-192=64, entonces 64 va a ser el rango entre cada subred.

3. Obtener el Rango de Subredes

Topología física

Actividad 5• Nos dan la dirección de red Clase C 192.168.7.0 /24 para realizar mediante subneteo

3 subredes con un mínimo de 55 hosts por subred.

Obtener:• Mascara de red adaptada _____________________• Cantidad de host por subred ___________________• Rango de subredes.

No. De subred Rango IP Hosts AsignablesX subred

Desde Hasta

1234

Actividad 6• Nos dan la dirección de red Clase C 192.168.20.0 /24 para realizar mediante

subneteo 8 subredes con un mínimo de 25 hosts por subred.

Obtener:• Mascara de red adaptada _____________________• Cantidad de host por subred ___________________• Rango de subredes.

No. De subred Rango IP Hosts AsignablesX subred

Desde Hasta

12345678

• Dada la red Clase B 132.18.0.0/16 se nos pide que mediante subneteo obtengamos un mínimo de 50 subredes y 1000 hosts por subred.


1. Adaptar la Máscara de Red por Defecto a Nuestras Subredes.2. Obtener Cantidad de Hosts por Subred.3. Obtener Rango de Subredes

Subneteo de una red clase B


• La máscara por defecto para la red 132.18.0.0 es:

Usando la fórmula 2N, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porción de host, adaptamos la máscara de red por defecto a la subred.

El cálculo nos da que debemos robar 6 bits a la porción de host para hacer 50 subredes o más y que el total de subredes útiles va a ser de 64, es decir que van a quedar 14 para uso futuro. Entonces a la máscara Clase B por defecto le agregamos los 6 bits robados reemplazándolos por "1" y obtenemos la máscara adaptada 255.255.252.0.

2. Obtener Cantidad de Hosts por Subred.

• Una vez que adaptamos la mascara de red a nuestras necesidades, ésta no se vuelve a tocar y va a ser la misma para todas las subredes y hosts que componen esta red. De acá en más solo trabajaremos con la dirección IP de la red. En este caso con la porción de host (fondo gris).

El ejercicio nos pedía, además de una cantidad de subredes que ya alcanzamos adaptando la máscara en el primer paso, una cantidad específica de 1000 hosts por subred. Para verificar que sea posible obtenerlos con la nueva máscara, no siempre se puede, utilizamos la fórmula 2M - 2, donde M es el número de bits "0" disponibles en la porción de host y - 2 es debido a que la primer y última dirección IP de la subred no son utilizables por ser la dirección de la subred y broadcast respectivamente.


• Para obtener las subredes se trabaja con la porción de red de la dirección IP de la red, más específicamente con la parte de la porción de red que modificamos en la máscara de red pero esta vez en la dirección IP. Recuerden que a la máscara de red con anterioridad se le agregaron 6 bits en el tercer octeto, entonces van a tener que modificar esos mismos bits pero en la dirección IP de la red (fondo negro).

Los 6 bits "0" de la porción de red (fondo negro) son los que más adelante modificaremos según vayamos asignando las subredes.

• Para obtener el rango hay varias formas, la que me parece más sencilla a mí es la de restarle a 256 el número de la máscara de subred adaptada. En este caso sería: 256-252=4, entonces 4 va a ser el rango entre cada subred. En el gráfico solo puse las primeras 10 subredes y las últimas 5 porque iba a quedar muy largo, pero la dinámica es la misma.

Actividad 7• Nos dan la dirección de red Clase B 192.168.0.0 /16 para

realizar mediante subneteo 32 subredes con un mínimo de 2000 hosts por subred.

Obtener:• Mascara de red adaptada _____________________• Cantidad de host por subred ___________________• Rango de subredes.• Diseñar la topología.

No. De subred

Rango IP Hosts AsignablesX subred

Desde Hasta

123456789

1011121314151617181920212223242526272829303132

Actividad 8• Nos dan la dirección de red Clase B 192.168.0.0 /16 para

realizar mediante subneteo 80 subredes con un mínimo de 500 hosts por subred.

Obtener:• Mascara de red adaptada _____________________• Cantidad de host por subred ___________________• Rango de subredes.• Diseñar la topología.

No. De subred

Rango IP Hosts AsignablesX subred

Desde Hasta

123456789

1011121314151617181920212223242526272829303132

Subneteo de una red Clase A• Dada la dirección IP Clase A 10.0.0.0/8 para una red, se nos

pide que mediante subneteo obtengamos 7 subredes. Este es un ejemplo típico que se nos puede pedir, aunque remotamente nos topemos en la vida real.




• La máscara por defecto para la red 10.0.0.0 es:


Mediante la fórmula 2N, donde N es la cantidad de bits que tenemos que robarle a la porción de host, adaptamos la máscara de red por defecto a la subred.

En este caso particular 2N = 7 (o mayor) ya que nos pidieron que hagamos 7 subredes.

Una vez hecho el cálculo nos da que debemos robar 3 bits a la porción de host para hacer 7 subredes o más y que el total de subredes útiles va a ser de 8, es decir que va a quedar 1 para uso futuro.

Tomando la máscara Clase A por defecto, a la parte de red le agregamos los 3 bits que le robamos a la porción de host reemplazándolos por "1" y así obtenemos 255.224.0.0 que es la mascara de subred que vamos a utilizar para todas nuestras subredes y hosts.


• Para obtener las subredes se trabaja únicamente con la dirección IP de la red, en este caso 10.0.0.0. Para esto vamos a modificar el mismo octeto de bits (el segundo) que modificamos anteriormente en la mascara de red pero esta vez en la dirección IP.

Para obtener el rango hay varias formas, la que me parece más sencilla a mí es la de 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.

Subneteo con VLSM - Mascara de Longitud Variable

• A diferencia del subneteo (subnetting) que genera una máscara común (fija) y cantidad de hosts iguales a todas las subredes, el proceso de VLSM toma una dirección de red o subred y la divide en subredes más pequeñas adaptando las máscaras según las necesidades de hosts de cada subred, generando una máscara diferente para las distintas subredes de una red. Esto permite no desaprovechar un gran número de direcciones, sobre todo en los enlaces seriales.

Subneteo con VLSM - Mascara de Longitud Variable

Dada la siguiente topología y la dirección IP 192.168.1.0/24, se nos pide que por medio de subneteo con VLSM obtengamos:

• Direccionamiento IP para los hosts de las 3 subredes, las interfaces Ethernet de los routers y los enlaces seriales entre los routers.

Ejercicio de Subneteo con VLSM de una Red Clase C

• Paso 1.- Calcular Cantidad de Direcciones IP para toda la Topología.• Paso 2.- Armar Tabla de Conversión Base 2 a Decimal.• Paso 3.- Obtener Direccionamiento IP para las Subredes.• Paso 4.- Obtener Direccionamiento IP para los Enlaces.

Ejercicio de Subneteo con VLSM de una Red Clase C

Procedimiento :

Paso 1.- Calcular Cantidad de Direcciones IP para toda la Topología.

• Lo primero que tenemos que hacer es organizar la cantidad de hosts de cada subred de mayor a menor, sumarle a los hosts de cada subred 2 direcciones (una dirección de red y broadcast) y 1 dirección más para la interfaz Ethernet del router.

Total Redes: 103 + 53 + 23 = 179 direcciones

Por cada enlace serial necesitamos 4 direcciones, 2 para las interfaces serial y 2 para dirección de red y broadcast.

Total Enlaces: 4 + 4 + 4 = 12 direcciones.

Sumamos todas las direcciones y obtenemos la totalidad de direcciones IP que vamos a necesitar para la topología..

Total Redes + Total Enlaces: 179 + 12 = 191 direcciones

• Una vez que tenemos calculada la cantidad de direcciones verificamos cuál es la subred que más direcciones necesita, ya vimos que es la Subred 2 con 103 direcciones IP, y armamos una tabla de conversión base 2 a decimal hasta que cubra esa cantidad de direcciones.

Paso 2.- Armar Tabla de Conversión Base 2 a Decimal.

• Para obtener las subredes siempre se comienza de mayor a menor según la cantidad de direcciones. Entonces vamos a empezar primero por la Red 2 (103 direcciones), luego por la Red 3 (53 direcciones), luego por la Red 1 (23 direcciones) y por último los 3 enlaces seriales (4 direcciones cada uno).

Paso 3.- Obtener Direccionamiento IP para las Subredes.

Obtener Direccionamiento IP para la Red 2 - 103 Direcciones

• Para obtener la Red 2, lo primero que tenemos que hacer es adaptar la máscara de red de la dirección IP 192.168.1.0 /24 que como ya vimos permite 256 direcciones (28 = 256).

• Una vez que la tenemos en binario, vamos a la tabla de conversión que hicimos y vemos cuantos bits “0” se necesitan en la porción de host de la máscara de red para obtener un mínimo de 103 direcciones, vemos que con 27 obtenemos 128 direcciones, es decir que de los 8 bits “0” de la máscara de red original solo necesitamos 7 bits “0” (de derecha a izquierda) para las direcciones. A la porción de host le robamos ese bit “0” restante y lo reemplazamos por un bit “1” haciéndolo parte de la porción de red y ya tenemos nuestra máscara de red adaptada.


• La máscara de red adaptada, que va a quedar 255.255.255.128 = /25, permite 2 subredes (21 = 2) con 128 direcciones (27 = 128) cada una.

Sabemos que la subred cero es la 192.168.1.0 /25 y que va a ser para la Red 2. Ahora no restaría obtener el rango de la subred uno.

Para obtener el rango entre subredes la forma más sencilla es restarle al número 256 el número de la máscara de subred adaptada: 256 - 128 = 128. Entonces el rango entre las subredes va a ser 128, es decir que la subred uno va a ser 192.168.1.128 /25.



• Para obtener las Red 3, que necesita un mínimo de 53 direcciones, vamos a trabajar con la subred uno que generamos, la 192.168.1.128 /25, que permite 128 direcciones (27 = 128). La convertimos a binario y diferenciamos la porción de red y de host.

• Una vez convertida a binario vamos a la tabla y vemos cuantos bits “0” necesitamos en la porción de host para obtener un mínimo de 53 direcciones. Con 6 bits “0” podemos obtener 64 direcciones (26 = 64), entonces el bit “0” restante se lo robamos a la porción de host y lo reemplazamos por un bit “1” y ya tenemos la máscara de red adaptada para la Red 3.


• La máscara de red adaptada va a quedar 255.255.255.192 = /26, permite 2 subredes (21 = 2) con 64 direcciones (26 = 64) cada una.

Entonces la dirección IP 192.168.1.128 /26 con 64 direcciones va a ser la dirección de la Red 3, ahora nos restaría obtener la dirección de la siguiente subred de 64 direcciones.

Volvemos a utilizar el método de resta para obtener el rango entre subredes: 256 - 192 = 64. Entonces el rango entre las subredes va a ser 64, la subred dos va a ser 192.168.1.192 /26.



• Con la dirección de la subred dos generada 192.168.1.192 /26 que permite 64 direcciones (26 = 64), tenemos que obtener la Red 1 que necesita un mínimo de 23 direcciones. Convertimos la máscara a binario.

• Para las 23 direcciones necesitamos 5 bits “0” en la porción de host (25 = 32), el bit “0” restante lo pasamos a la porción de red con valor “1” y ya tenemos la máscara adaptada para la Red 1.


La máscara de red adaptada va a quedar 255.255.255.224 = /27, permite 2 subredes (21 = 2) con 32 direcciones (25 = 32) cada una.

La dirección IP 192.168.1.192 /27 con 32 direcciones va a ser para la “Red 1”, nos restaría obtener la subred siguiente de 32 direcciones.

• Hacemos la resta para rango entre subredes: 256 - 224 = 32 y obtenemos la subred tres con la dirección 192.168.1.224 /27.


Bueno, en este punto ya tenemos todas las subredes con su máscara adaptada y cantidad de hosts necesarios. Ahora nos resta obtener lo enlaces.

Paso 4.- Obtener Direccionamiento IP para los Enlaces.

• Obtener los enlaces es sencillo ya que al necesitar siempre 4 direcciones, 2 para enlaces y 2 para dirección de red y broadcast, usamos para todos la mísma máscara de red 255.255.255.252 = /30 que con 2 bits ”0” en la porción de host que permiten 4 direcciones (22 = 4).

Tomamos como punto de partida la dirección IP de la subred tres 192.168.1.224 /27 y convertimos la máscara en binario.

• Como ya se explico para las 4 direcciones de cada enlace necesitamos 2 bits “0” en la porción de host (22 = 4), los bits “0” restantes lo pasamos a la porción de red con valor “1” y ya tenemos la máscara adaptada para los 3 enlaces.


• La máscara /30 = 255.255.255.252 permite 8 subredes (23 = 8) con 4 direcciones (22 = 4) cada una.

La dirección IP 192.168.1.224 /30 con 4 direcciones va a ser para el Enlace A, nos restaría obtener las 2 subredes para los Enlaces B y C.

Hacemos la resta para rango entre subredes: 256 - 252 = 4 y obtenemos las 2 direcciones restantes: Enlace B 192.168.1.228 /30 y Enlace C 192.168.1.232 /30.


Resultado del Ejercicio con VLSM

unidad iv vlsm y cidr. cidr en 1993, el ietf introdujo el classless inter- domain routing o cidr...

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