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  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.Repaso sobre números BinariosObjetivo: Convertir de Binario a DecimalForma ManualRealice una tabla como la que se muestra y agregue “s”. Tome como ejemplo el número00110110Sume los pesos de cada casilla en las que aparezcan los unos:32 + 16 + 4 + 2 = 54Utilizando 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 ManualSe realizan divisiones sucesivas:54 ÷ 2 = 27 ⇒ 027 ÷ 2 = 13 ⇒ 113 ÷ 2 = 6 ⇒ 16 ÷ 2 = 3 ⇒ 03 ÷ 2 = 1 ⇒ 11 ÷ 2 = 0 ⇒ 10 ÷ 2 = 0 ⇒ 0El número binario se lee en orden inverso. Agregar ceros a la izquierda hasta completarocho dígitos (Byte)Utilizando la calculadora.
  • 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.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 conmenos de ocho dígitos; en tal caso agregue tantos ceros a la izquierda como sea necesario.Operación de suma Booleana. (La función AND).Números en binario
  • 3. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.Ejemplos de función AND
  • 4. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.Dirección IP V4Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, auna interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (habitualmente unacomputadora ) dentro de una red que utilice el Protocolo IP (Internet Protocol), quecorresponde al nivel de red del protocolo TCP-IP. Dicho número no se ha de confundir conla dirección MAC que es un número hexadecial fijo que es asignado a la tarjeta odispositivo de red por el fabricante, mientras que la dirección IP se puede cambiar. Estadirección puede cambiar 2 ó 3 veces al día; y a esta forma de asignación de dirección IP sedenomina dirección IP dinámica (normalmente se abrevia como IP dinámica).Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados,generalmente tienen una dirección IP fija (comúnmente, IP fija o IP estática), esta, nocambia con el tiempo. Los servidores de correo, DNS, FTP públicos y servidores depáginas web necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática, ya que deesta forma se permite su localización en la red.A través de Internet, los ordenadores se conectan entre sí mediante sus respectivasdirecciones IP. Sin embargo, a los seres humanos nos es más cómodo utilizar otra notaciónmás fácil de recordar, como los nombres de dominio; la traducción entre unos y otros seresuelve mediante los servidores de nombres de dominio DNS.Existe un protocolo para asignar direcciones IP dinámicas llamado DHCP (Dynamic HostConfigurationProtocol).Las direcciones IPv4 se expresan con un número binario de 32 bits permitiendo un espaciode direcciones de 4.294.967.296 (232) direcciones posibles. Las direcciones IP se puedenexpresar como números de notación decimal: se dividen los 32 bits de la dirección encuatro octetos. El valor decimal de cada octeto está comprendido en el rango de 0 a 255 [el
  • 5. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.número binario de 8 bits más alto es 11111111 y esos bits, de derecha a izquierda, tienenvalores decimales de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128, lo que suma 255].En la expresión de direcciones IPv4 en decimal se separa cada octeto por un carácter único".". Cada uno de estos octetos puede estar comprendido entre 0 y 255, salvo algunasexcepciones. Los ceros iniciales, si los hubiera, se pueden obviar (010.128.001.255 sería10.128.1.255). Ejemplo de representación de dirección IPv4:En las primeras etapas del desarrollo del Protocolo de Internet, los administradores deInternet interpretaban las direcciones IP en dos partes, los primeros 8 bits para designar ladirección de red y el resto para individualizar la computadora dentro de la red. Este métodopronto probó ser inadecuado, cuando se comenzaron a agregar nuevas redes a las yaasignadas. En 1981 el direccionamiento internet fue revisado y se introdujo la arquitecturade clases (classfulnetworkarchitecture). En esta arquitectura hay tres clases de direccionesIP que una organización puede recibir de parte de la InternetCorporationforAssignedNames and Numbers (ICANN): clase A, clase B y clase C. En una red de clase A, se asigna el primer octeto para identificar la red, reservandolos tres últimos octetos (24 bits) para que sean asignados a los hosts, de modo que lacantidad máxima de hosts es 224- 2 (se excluyen la dirección reservada parabroadcast (últimos octetos en 255) y de red (últimos octetos en 0)), es decir, 16 777214 hosts. En una red de clase B, se asignan los dos primeros octetos para identificar la red,reservando los dos octetos finales (16 bits) para que sean asignados a los hosts, demodo que la cantidad máxima de hosts es 216- 2, o 65 534 hosts. En una red de clase C, se asignan los tres primeros octetos para identificar la red,reservando el octeto final (8 bits) para que sea asignado a los hosts, de modo que lacantidad máxima de hosts es 28- 2, ó 254 hosts.
  • 6. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.Clase RangoN° deRedesN° deHostMáscara deredBroadcast IDA 1.0.0.0 - 126.255.255.255 126(256^3) -216.777.214255.0.0.0 x.255.255.255B128.0.0.0 -191.255.255.25516.384(256^2)-265.534255.255.0.0 x.x.255.255C192.0.0.0 -223.255.255.2552.097.152(256-2)254255.255.255.0 x.x.x.255(D)224.0.0.0 -239.255.255.255(E)240.0.0.0 -255.255.255.255 La dirección 0.0.0.0 es reservada por la IANA para identificación local (direcciónque tiene un dispositivo al momento de arrancar y cuando no está configurada). La dirección que tiene los bits de host iguales a cero sirve para definir la red en laque se ubica. Se denomina dirección de red. La dirección que tiene los bits correspondientes a host iguales a uno, sirve paraenviar paquetes a todos los hosts de la red en la que se ubica. Se denominadirección de broadcast. Las direcciones 127.x.x.x se reservan para designar la propia máquina. Se denominadirección de bucle local o loopback.El diseño de redes de clases (classful) sirvió durante la expansión de internet, sin embargoeste diseño no era escalable y frente a una gran expansión de las redes en la decada del 90,el sistema de espacio de direcciones de clases fue reemplazado por una arquitectura deredes sin clases Classless Inter-Domain Routing(CIDR) en el año 1993. CIDR esta basa enredes de longitud de mascara de sub-red variable (variable-length subnet masking VLSM)que permite asignar redes de longitud de prefijo arbitrario. Permitiendo una distribución dedirecciones más fina y granulada, calculando las direcciones necesarias y "desperdiciando"las mínimas posibles.
  • 7. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.Direcciones privadasHay ciertas direcciones en cada clase de dirección IP que no están asignadas y que sedenominan direcciones privadas direcciones privadas. Las direcciones privadas pueden serutilizadas por los hosts que usan traducción de dirección de red (NAT) para conectarse auna red pública o por los hosts que no se conectan a Internet. En una misma red no puedeexistir dos direcciones iguales, pero sí se pueden repetir en dos redes privadas que notengan conexión entre sí o que se conecten a través del protocolo NAT. Las direccionesprivadas son: Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (8 bits red, 24 bits hosts). Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 bits red, 16 bits hosts). 16 redes clase Bcontiguas, uso en universidades y grandes compañías. Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (24 bits red, 8 bits hosts). 256 redes clase Ccontiguas, uso de compañías medias y pequeñas además de pequeños proveedoresde internet (ISP).Muchas aplicaciones requieren conectividad dentro de una sola red, y no necesitanconectividad externa. En las redes de gran tamaño a menudo se usa TCP/IP. Por ejemplo,los bancos pueden utilizar TCP/IP para conectar los cajeros automáticos que no se conectana la red pública, de manera que las direcciones privadas son ideales para estascircunstancias. Las direcciones privadas también se pueden utilizar en una red en la que nohay suficientes direcciones públicas disponibles.Las direcciones privadas se pueden utilizar junto con un servidor de traducción dedirecciones de red (NAT) para suministrar conectividad a todos los hosts de una red quetiene relativamente pocas direcciones públicas disponibles. Según lo acordado, cualquiertráfico que posea una dirección destino dentro de uno de los intervalos de direccionesprivadas no se enrutará a través de Internet.
  • 8. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.Máscara de subredLa máscara permite distinguir los bits que identifican la red y los que identifican el host deuna dirección IP. Dada la dirección de clase A 10.2.1.2 sabemos que pertenece a la red10.0.0.0 y el host al que se refiere es el 2.1.2 dentro de la misma. La máscara se formaponiendo a 1 los bits que identifican la red y a 0 los bits que identifican el host. De estaforma una dirección de clase A tendrá como máscara 255.0.0.0, una de clase B 255.255.0.0y una de clase C 255.255.255.0. Los dispositivos de red realizan un AND entre la direcciónIP y la máscara para obtener la dirección de red a la que pertenece el host identificado porla dirección IP dada. Por ejemplo un router necesita saber cuál es la red a la que pertenecela dirección IP del datagrama destino para poder consultar la tabla de encaminamiento ypoder enviar el datagrama por la interfaz de salida. Para esto se necesita tener cablesdirectos.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.
  • 9. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.IP dinámicaUna dirección IP dinámica es una IP asignada mediante un servidor DHCP (DynamicHost ConfigurationProtocol) al usuario. La IP que se obtiene tiene una duración máximadeterminada. El servidor DHCP provee parámetros de configuración específicos para cadacliente que desee participar en la red IP. Entre estos parámetros se encuentra la dirección IPdel cliente.DHCP apareció como protocolo estándar en octubre de 1993. El estándar RFC 2131especifica la última definición de DHCP (marzo de 1997). DHCP sustituye al protocoloBOOTP, que es más antiguo. Debido a la compatibilidad retroactiva de DHCP, muy pocasredes continúan usando BOOTP puro.Las IP dinámicas son las que actualmente ofrecen la mayoría de operadores. Éstas suelencambiar cada vez que el usuario reconecta por cualquier causa.Ventajas Reduce los costos de operación a los proveedores de servicios de Internet ISP. Reduce la cantidad de IP asignadas (de forma fija) inactivas.Desventajas Obliga a depender de servicios que redirigen un HOST a una IP.Asignación de direcciones IPDependiendo de la implementación concreta, el servidor DHCP tiene tres métodos paraasignar las direcciones IP: manualmente, cuando el servidor tiene a su disposición una tabla que emparejadirecciones con direcciones IP, creada manualmente por el administrador de la red.Sólo clientes con una dirección MAC válida recibirán una dirección IP del servidor.
  • 10. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y. automáticamente, donde el servidor DHCP asigna permanentemente una direcciónIP libre, tomada de un rango prefijado por el administrador, a cualquier cliente quesolicite una. dinámicamente, el único método que permite la reutilización de direcciones IP. Eladministrador de la red asigna un rango de direcciones IP para el DHCP y cadaordenador cliente de la LAN tiene su software de comunicación TCP/IPconfigurado para solicitar una dirección IP del servidor DHCP cuando su tarjeta deinterfaz de red se inicie. El proceso es transparente para el usuario y tiene unperiodo de validez limitado.IP fijaUna dirección IP fija es una IP asignada por el usuario de manera manual. Mucha genteconfunde IP Fija con IP Pública e IP Dinámica con IP Privada.Una IP puede ser Privada ya sea dinámica o fija como puede ser IP Pública Dinámica oFija.Una IP Pública se utiliza generalmente para montar servidores en internet y necesariamentese desea que la IP no cambie por eso siempre la IP Pública se la configura de manera Fija yno Dinámica, aunque si se podría.En el caso de la IP Privada generalmente es dinámica asignada por un servidor DHCP, peroen algunos casos se configura IP Privada Fija para poder controlar el acceso a internet o a lared local, otorgando ciertos privilegios dependiendo del número de IP que tenemos, si estacambiara (fuera dinámica) sería más complicado controlar estos privilegios (pero noimposible).Las IP Públicas fijas actualmente en el mercado de acceso a Internet tienen un costoadicional mensual. Estas IP son asignadas por el usuario después de haber recibido la
  • 11. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.información del proveedor o bien asignadas por el proveedor en el momento de la primeraconexión.Esto permite al USUARIO montar servidores web, correo, FTP, etc. y dirigir un nombre dedominio a esta IP sin tener que mantener actualizado el servidor DNS cada vez que cambiela IP como ocurre con las IP Públicas dinámicas.Creación de subredesEl espacio de direcciones de una red puede ser subdividido a su vez creando subredesautónomas separadas. Un ejemplo de uso es cuando necesitamos agrupar todos losempleados pertenecientes a un departamento de una empresa. En este caso crearíamos unasubred que englobara las direcciones IP de éstos. Para conseguirlo hay que reservar bits delcampo host para identificar la subred estableciendo a uno los bits de red-subred en lamáscara. Por ejemplo la dirección 172.16.1.1 con máscara 255.255.255.0 nos indica que losdos primeros octetos identifican la red (por ser una dirección de clase B), el tercer octetoidentifica la subred (a 1 los bits en la máscara) y el cuarto identifica el host (a 0 los bitscorrespondientes dentro de la máscara). Hay dos direcciones de cada subred que quedanreservadas: aquella que identifica la subred (campo host a 0) y la dirección para realizarbroadcast en la subred (todos los bits del campo host en 1).Utilizando la máscara de red para crear Sub-redesSi se tiene una dir. IP estática (clase B por ejemplo), se puede tener hasta 65534 estacionesen la red, pero no es muy funcional. Se debe dividir la red. Cuando se divide una red ensubredes, 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 máscara de subred por defecto.
  • 12. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.Subnet mask para clase A.Se conoce que la anterior es una dirección clase A por el primer octeto. La máscara desubred por defecto es la 255.0.0.0, pero se puede manipular el segundo, tercero y cuartooctetos. 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 máscarade subred por defecto es 255.255.0.0, 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 dirección IP clase C. La máscara de subred por defecto es 255.255.255.0,pero se puede manipular el cuarto octeto.
  • 13. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.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 identificarcada una de las subredes. Por ejemplo el número 192 del ejemplo es 11000000. Los dosprimeros bits en uno hacen que se “extienda” el Network ID en dos bits a la hora de realizarla operación AND con la máscara de subred, quedando solo 6 bits en ese octeto para lasestaciones.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 CPara calcular el número de host por subred se utilizan los seis bits restantes: 26-2 = 62 host.Clase BAl Utilizar 255.255.192.0 nos quedan 6+8=14 bits restantes. Así 214- 2= 16382 host.Clase AAl utilizar 255.192.0.0 nos quedan 6+8+8=22 bits restantes. Así 222- 2= 4194302 host.Espacio Reservado:Espacio reservado la para uso interno de redes solamente (no es ruteable o direccionable enInternet):
  • 14. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFacultad de Ciencias de la Educación Humanas y TecnologíasESCUELA DE INFORMÁTICA EDUCATIVAComunicación de Datos y RedesLic. Raúl Lozada Y.10.0.0.0 a 10.255.255.255172.16.0.0 a 172.31.255.255192.168.0.0 a 192.168.255.255

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