particiones network y host

una direccion IPv4 consta de 32 bits, formado por una porcion de red y otra de anfitrion (host) se representa la direccion en octales separados por puntos, pero al hacer la division de network y host se considera en binario.

mascara de subred

para asignar una direccion IPv4 se requiere:

• direccion IPv4 -> direccion IPv4 unica del host
• mascara de subnet -> usada para identificar la porcion network/host de la direccion IPv4

largo del prefijo

hay un metodo alternativo para identificar la mascara de subnet llamado prefix length mientras mas grande es el numero, la cantidad de direcciones asignables es menor

network, host y direcciones broadcast

dentro de cada red, hay estos 3 tipos de direcciones

network:

• es la direccion que representa una red especifica. Si un dispositivo pertenece a esta red, entonces cumple estos 3 criterios:
  • tiene la misma mascara de subnet que la direccion de red
  • tiene los mismos bits de red que la direccion de red, indicado por la submask
  • esta localizado en el mismo dominio broadcast que los otros hosts dentro de la misma red

host:

• son direcciones asignadas a hosts. La porcion host de la direccion, es indicada por los bits con 0’s en la mascara de subred. todos los dispositivos en la red, deben tener la misma mascara de subred y los mismos bits de red
  • cualquier direccion entre e incluyendo 192.168.10.1/24 hasta 192.168.10.254/24 puede ser asignada a un dispositivo en la red

broadcast:

• es una direccion utilizada cuando es requerido alcanzar a todos los dispositivos en la red IPv4. no es asignable a host
  • este tipo de direccion, tiene todos los bits = 1 en la porcion de host, como es determinado por la mascara de subred

unicast, broadcast y multicast

unicast:

• comunicacion uno a uno, lo normal entre 2 dispositivos. van desde 1.1.1.1 hasta 223.255.255.255

broadcast:

• se refiere a transmitir un mensaje a todos los dispositivos en una red con comunicacion one-to-all
• un paquete con direccion broadcast tiene la seccion de host solamente con 1’s
• sera procesador por todos los dispositivos en el mismo dominio broadcast

existen 2 tipos de transmisiones broadcast:

• limited broadcast transmission: se envia a todos los dispositivos en todo su dominio broadcast. 255.255.255.255
• IP directed broadcast: solo envia el paquete broadcast a todos los hosts en la red, esta destinado a la direccion broadcast de la red

multicast:

• permite a un host enviar un paquete a una lista seleccionada de hosts que se suscriben a un grupo multicast
• IPv4 tiene reservado en rango: 224.0.0.0 a 239.255.255.255 para direcciones con rango multicast\
• cada grupo multicast es representado por una direccion IPv4 multicast
• protocolos de ruteo como OSPF usan transmisiones multicast

tipos de direcciones IPv4

publicas:

• son globalmente enrutables por el router ISP
• RFC 1918 definio rangos de direcciones IPv4 privadas para evitar el agotamiento de redes: (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16)
  • 10.0.0.0 - 10.255.255.255
  • 172.16.0.0 - 172.31.255.255
  • 192.168.0.0 - 192.168.255.255

privadas:

• se usan dentro de redes internas y no son directamente enrutables

routeo hacia internet => NAT

NAT es usado para traducir entre direcciones IPv4 privadas y direcciones IPv4 publicas

direcciones especiales IPv4

• loopback

  • (127.0.0.0 /8 or 127.0.0.1 to 127.255.255.254) o mas comunmente 127.0.0.1 (localhost)
  • se usa para dirigirse el trafico a si mismo
  • usada en un host para testear si la configuracion TCP/IP esta funcionando

• link-local

  • (169.254.0.0 /16 or 169.254.0.1 to 169.254.255.254) comunmente conocidas como direcciones APIPA o auto-asignadas
  • usadas por Windows DHCP server para autoconfigurarse en el evento de que no hayan servidores DHCP disponibles

direccionamiento classful legacy

• clase A: (0.0.0.0/8 to 127.0.0.0/8)
  • para redes extremadamente grandes con mas de 16 millones de direcciones host
• clase B: (128.0.0.0 /16 – 191.255.0.0 /16)
  • soporta las necesidades de medianas a grandes redes con aproximadamente 65000 direcciones host
• clase C: (192.0.0.0 /24 – 223.255.255.0 /24)
  • soporta redes pequenas con un maximo de 254 hosts

existen tambien las clases D y E que son experimentales:

• clase D: 224.0.0.0 to 239.0.0.0
• clase E: 240.0.0.0 – 255.0.0.0

subnetting

razones para hacer subnetting: reduce el trafico general y mejora el rendimiento de la red.

cualidades de los dispositivos para definir el subnetting:

• subnetting por grupo o funcion
• subnetting por tipo de dispositivo

se sigue una estructura general para defininir el subnetting

• direccion subnet: ej: 10.0.0.0/24
• rango de hosts. primera direccion de la red y ultima no son asignables a un host. ej: 10.0.0.1 - 10.0.0.254
• broadcast: 10.0.0.255

Ejemplos Importantes

• Si una empresa usa 10.0.0.0/8, puede dividirlo en /16 para obtener 256 subredes con 65.534 hosts cada una.
• También puede dividir 10.0.0.0/8 en /24, obteniendo 65.536 subredes con 254 hosts cada una.
• Para crear al menos 100 subredes desde 172.16.0.0/16, se necesitan 7 bits porque 2^7 = 128. El nuevo prefijo es /23.
• Para crear al menos 1000 subredes desde 10.0.0.0/8, se necesitan 10 bits porque 2^10 = 1024. El nuevo prefijo es /18.

VLSM - variable length subnet mask

1. las subnets no necesitan tener el mismo tamano, lo importante es que no haya superposicion de redes
2. cuando se crean las subnets, es preferible comenzar por las mas grandes hacia las mas pequenas
3. usado para no desperdiciar direcciones IPv4

asignacion de direcciones de dispositivos

• clientes end user:
  • la mayoria de redes asignan direcciones IPv4 dinamicamente con DHCP
  • si cambia el esquema de subnetting entonces el server DHCP debera ser reconfigurado y los clientes deberan renovar sus direcciones IPv4
• servidores y perifericos: deberan tener una IP estatica predecible
• servidores accesibles desde internet: deberan tener direccion IPv4 publica, accedida mediante NAT
• dispositivos intermediarios: deberan tener direcciones estaticamente asignadas que sean predecibles porque probablemente tendremos que conectarnos en algun momento a un dispositivo intermediario para manejo, monitoreo y seguridad
• gateway: routers y dispositivos de firewall tienen una direccion IP asignada a cad interface que sirve como gateway para los hosts de esa red.

Lab

ip def => asigna el default gateway del dispositivo

Branch1(config-if)#do show interfaces => mostrar interfaces desde conf term mode