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Tema 4 subnetting

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Subredes, estructuras de direccionamiento, conceptos de NAT y PAT

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  • 1. RAMÓN RÍOS SIEIRO
  • 2. Direccionamiento Ip:• Cada host tiene asignada una dirección ip de 32 bits• Organizados en 4 octetos que son separados por un punto.• Son direcciones jerárquicas: Parte de los 32 bits identifican la red y los restantes identifican el host.• Inicialmente para la red se reservaban los 8 primeros bits, dando lugar a 256 posibles redes: 28 . Los routers sólo examinaban los 8 primeros bits para identificar la red. Ramón Ríos Sieiro 2
  • 3. Direccionamiento Ip:• Para crear más designaciones posibles de red, el espacio de 32 bits se dividió en clases: A, B, C, D y E.  Las redes de clase A utilizan 8 bits para la red: 10.0.0.0/8  Las redes de clase B utilizan 16 bits para la red: 172.15.0.0 /16  Las redes de clase C utilizan 24 bits para la red: 192.168.1.0 / 24• Las redes se dividieron de forma que fuera sencillo para un router decidir rápidamente a que red pertenecía una determinada dirección.• Los bits de orden superior son los que van decidir a que red pertenece un paquete.• Así si el primer bit es 0, la red es clase A y el primer octeto representa la red.• Si el primer bit es 1 y el segundo 0, la red es clase B y los dos primeros octetos representan la red.• Si los tres primeros bits son 110, la red es clase C y los 3 primeros octetos representan la red. Ramón Ríos Sieiro 3
  • 4. Direccionamiento Ip:• Redes Privadas: – No tienen conexión a las redes*. – Permite repetir estructuras de direccionamiento sin que haya conflictos. 4 Ramón Ríos Sieiro
  • 5. Direccionamiento Ip:• DIVISÓN DE UNA RED EN SUBREDES.  Las redes aumentaron su tamaño rápidamente y algunas organizaciones conectaban miles de host a la misma red.  Esto generaba varios problemas:  Broadcast: Es uno de los principales tipos de tráfico Ip, y si la red es grande puede ralentizar el rendimiento de la red, ya que el ancho de banda es limitado.  Organización de los hosts: Ya que las empresas no tenían todos los esquipos en el mismo sitio y en ocasiones los querían organizar por departamentos: Administración , mantenimiento, dirección …  Para resolver estos problemas se dividió una sola red en minirredes o subredes.  ¿Cómo puede una sola Ip dividirse en varias redes y tratar estas redes como redes diferentes? : Usando una máscara de subred. Ramón Ríos Sieiro 5
  • 6. Direccionamiento Ip:• Máscara de subred.  Método que utilizan los routers para separar la parte de red de una dirección Ip(rfc917)  El router lee la máscara de izquierda a derecha, bit por bit.  Si un bit es un 1, indica que esa posición es parte de la dirección de rer.  Si un bit vale 0, indica que ya es parte de la dirección del host.  En una división tradicional todas las subredes contienen el mismo número de bits.  Esto da lugar a una cantidad fija de subredes y a una cantidad fija de hosts por subred*. Ramón Ríos Sieiro 6
  • 7. Direccionamiento Ip:• Máscara de subred.  Cuando se identifica una dirección por clase, se conocerán la cantidad de bits que componen la ID de la red y la cantidad de bits que componen la ID del host. Las máscaras de subred predeterminadas para las clases de red son:  Clase A 255.0.0.0  Clase B 255.255.0.0  Clase C 255.255.255.0  Subdividir una red con clase agrega un nivel a la jerarquía de red. Ahora hay tres niveles: una red, una subred y un host. ¿Cómo puede modificarse la máscara de subred para que indique el nuevo nivel de jerarquía?  Mediante el uso de bits del espacio de dirección de host para designar la ID de subred. Ramón Ríos Sieiro 7
  • 8. Direccionamiento Ip:• Máscara de subred.  Ejemplo: Una organización tiene asignada para su red empresarial una dirección de clase C. Esta empresa tiene dos oficinas en distintos edificios, para facilitar la administración de la red, los administradores de red desean que cada oficina tenga una red separada lógicamente. Tomar dos bits de la dirección host aumenta la longitud de la máscara de subred de los 24 bits predeterminados a 26 bits, o 255.255.255.192.  Cuando se piden prestados bits de la porción de Host de la dirección para identificar la subred, hay menos bits disponibles para los hosts individuales. Si se utilizan dos bits para la ID de subred, sólo quedan seis bits en la porción de Host de la dirección. Ramón Ríos Sieiro 8
  • 9. Direccionamiento Ip:• Máscara de subred. Cuando una red está dividida en subredes, cada una de ellas contiene una dirección host con sólo ceros y una con sólo unos que no pueden utilizarse para direcciones host individuales. Una dirección con todos unos en la porción de Host se utiliza como dirección de broadcast de red local. Cuando una red está dividida en subredes, cada una de ellas contiene una dirección host con sólo ceros y una con sólo unos que no pueden utilizarse para direcciones host individuales. Ramón Ríos Sieiro 9
  • 10. Direccionamiento Ip:• Máscara de subred personalizadas.  Son aquellas que toman bits de la parte de host y los agregan a la mascara de subred predeterminada.  La cantidad de bits necesarios depende del número de subredes que se quieran crear, y se calculan mediante: 2n, donde n equivale a la cantidad de bits que se pide prestada.  Para determinar la cantidad de ID del host disponible según la cantidad de bits del host restante. Dado que cada subred tiene dos direcciones host que están reservadas, las direcciones con sólo ceros y con sólo unos, la ecuación para determinar la cantidad de hosts admitidos se modifica a 2^n - 2.  Cuando una red se divide en subredes, estas se tratan como redes diferentes y por lo tanto hace falta un router para poder dirigir el tráfico entre ellas.  Para determinar la cantidad de hosts necesarios para cada subred, es necesario incluir la interfaz del router o la interfaz del gateway y los dispositivos host individuales. Cada interfaz del router debe tener una dirección IP en la misma subred que la red del host conectada a ella. Ramón Ríos Sieiro 10
  • 11. Direccionamiento Ip:• Máscara de subred personalizadas. Ejemplo 1: 2 bits de host Ramón Ríos Sieiro 11
  • 12. Direccionamiento Ip:• Máscara de subred personalizadas. Ejemplo 1: 3 bits de host Ramón Ríos Sieiro 12
  • 13. NAT Y PAT.• Permite que un gran grupo de usuarios privados accedan a Internet compartiendo una o más direcciones IP públicas.• Funciona de manera similar al sistema telefónico de una compañía Ramón Ríos Sieiro 13
  • 14. NAT Y PAT. Ramón Ríos Sieiro 14
  • 15. Ramón Ríos Sieiro 15
  • 16. • NAT DINÁMICA: NAT Y PAT  Permite comunicarse a un conjunto de hosts de la red interna con la red externa a través de un pool de direcciones ip’s públicas.  El establecimiento inicial de la comunicación es unidireccional y proveniente de la red interna.  Las traducciones no existen en la tabla NAT hasta que el router o recibe tráfico desde la red interna que requiera traducción.  Una vez establecida dicha traducción temporal, ya puede haber una comunicación bidireccional sino el host externo no tendría forma de comunicarse con el interno. Ramón Ríos Sieiro 16
  • 17. NAT Y PAT• NAT ESTÁTICO:  Las traducciones existen en la tabla desde el mismo momento en que se configuran.  Permanecen en la tabla hasta que se borran.  La comunicación es desde el inicio bidireccional. Puede iniciarla el dispositivo externo.  Se utiliza cuando se desea que un host de la red privada sea accesible en cualquier momento , por ejemplo un servidor.  La dirección debe ser previamente conocida via DNS. Ramón Ríos Sieiro 17
  • 18. NAT Y PAT• PAT O NAPT  PAT traduce varias direcciones locales a una única dirección IP global.  Cuando una organización tiene una sola dirección IP pública, puede permitir que varios usuarios accedan a la red identificando la conexión con un puerto de la capa de transporte.  El gateway traduce la combinación de dirección de origen local y puerto en el paquete a una única dirección IP global y un número único de puerto por encima de 1024, el número de puerto asociado a la conversación es único.  El tráfico de respuesta es direccionado a la dirección IP traducida y al número de puerto utilizado por el host. Una tabla en el router contiene una lista de las combinaciones de la dirección IP interna y el número de puerto que son traducidas a la dirección externa.  Los usuarios en la red externa no pueden iniciar una conexión. Ramón Ríos Sieiro 18