Curso: Redes, Tema: Direccionamiento IP Ing. Oscar Molina L. Direccionamiento IP Repaso sobre números Binarios Objetivo: Convertir de Binario a Decimal Forma Manual Realice una tabla como la que se muestra y agregue “s”. Tome como ejemplo el número 00110110 128s 64s 32s 16s 8s 4s 2s 1s 0 0 1 1 0 1 1 0 Sume los pesos de cada casilla en las que aparezcan los unos: 32 + 16 + 4 + 2 = 54 Utilizando 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 Manual Se realizan divisiones sucesivas: 54 ÷ 2 = 27 ⇒ 0 1÷2=0⇒1 27 ÷ 2 = 13 ⇒ 1 0÷2=0⇒0 13 ÷ 2 = 6 ⇒ 1 6÷2=3⇒0 3÷2=1⇒1 El número binario se lee en orden inverso. Agregar ceros a la izquierda hasta completar ocho dígitos (Byte) Utilizando la calculadora. 1 Curso: Redes, Tema: Direccionamiento IP Ing. Oscar Molina L. 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 con menos de ocho dígitos; en tal caso agregue tantos ceros a la izquierda como sea necesario. Operación de suma Booleana. (La función AND). 1.1=1 1 AND 1 = 1 1.0=0 1 AND 0 = 0 0.0=0 0 AND 0 = 0 Números en Binario Decimal Binario 0 00000000 1 00000001 2 00000010 3 00000011 4 00000100 5 00000101 6 00000110 7 00000111 8 00001000 9 00001001 10 00001010 11 00001011 12 00001100 13 00001101 14 00001110 2 Curso: Redes, Tema: Direccionamiento IP Ing. Oscar Molina L. 15 00001111 16 00010000 17 00010001 18 00010010 Ejemplos de función AND: A 10011001 10101110 B 11111111 00010101 A AND B 10011001 00000100 Reglas del Direccionamiento IP. • Las direcciones IP se utilizan para identificar los diferentes nodos en una red (o en Internet). Existen básicamente dos tipos de direcciones IP: Estáticas y dinámicas. • Una dirección IP consiste de 32 bits agrupados en 4 octetos (4 bytes), y generalmente se escriben como ###.###.###.### • El número máximo (decimal) que se puede representar en binario con n n n bits es (2 -1), para un total de 2 números representables. ¿Cuál es entonces el número máximo que se puede representar con 8 bits?. • Para simplificar se escriben las direcciones IP en decimal (212.240.225.204), pero también es necesario saber su equivalente en binario (11010100 11110000 11100001 11001100). Dirección IP 32 Bits 8 bits o 1 byte 8 bits o 1 byte 8 bits o 1 byte 8 bits o 1 byte 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Primer Octeto Segundo Octeto Tercer Octeto Cuarto Octeto 0-255 decimal 0-255 decimal 0-255 decimal 0-255 decimal (255-0)+1 = 256 total de números posibles (255-0)+1 = 256 total de números posibles (255-0)+1 = 256 (255-0)+1 = 256 total total de números de números posibles posibles La función de la dirección IP es identificar simultáneamente tanto la red física a la que pertenece el host así como también al host mismo (estación de trabajo, servidor, enrutador, impresora, etc) Información que contiene una dirección IP. 3 Curso: Redes, Tema: Direccionamiento IP • Ing. Oscar Molina L. Los primeros 4 bits del primer byte nos dicen la clase de red a la que pertenece la dirección. Dir. De red disponibles 1er Byte 00000000 =0 0XXXXXXX 01111111=127 10000000 =128 10XXXXXX 10111111 =191 11000000 =192 110XXXXX 11011111 = 223 11100000 =224 1110XXXX 11101111 = 239 11110000 = 240 1111XXXX 11111111= 255 Clase Dir. De Host disponibles A 24 bits = 1677716 hosts B 16 bits = 65536 hosts C 8 bits = 256 hosts D Multicast E Broadcast Máscara de subred por defecto. Clas e Primer Octeto Bits fijos # de Redes # de Hosts por Red A 1 - 126 0 (27) - 2 = 126 (224) - 2 = 16777214 255.0.0.0 B 128 - 191 10 (214) = 16,384 (216) - 2 = 65,534 255.255.0.0 C 192 - 223 110 (221) = 2097152 (28) - 2 = 254 255.255.255.0 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. 4 Curso: Redes, Tema: Direccionamiento IP Ing. Oscar Molina L. Luego de revisar las restricciones nos queda: Clase A Desde: Dirección IP de 32 bits Network ID (8 bits) Primer byte 0 0 0 0 0 0 Host ID (24 bits) Segundo byte Tercer byte Cuarto Byte #. #. # 0 1 1. Hasta: Dirección IP de 32 bits Network ID (8 Bits) Primer byte 0 1 1 1 1 1 Host ID (24 bits) Segundo byte 1 Tercer byte Cuarto Byte 0 126. o Clase A: Hay 126 redes con 16,777,214 direcciones para hosts cada una. o Clase B: Hay 16384 redes con 65534 direcciones para host cada una. o Clase C: Hay 2097152 redes con 254 direcciones para host cada una. La Máscara de Red (NetMask) La mascara de red ayuda a identificar si un host es local o remoto. Esto se hace indicando cuál parte de la dir. IP es la dir. de la red y cuál es la dir. del host. (Network ID vs. Host ID). También ayuda a dividir una red en subredes (subnetting). Los valores por defecto son: • Clase A: 255.0.0.0 • Clase B: 255.255.0.0 • Clase C: 255.255.255.0 Dichos valores indican que la red no se ha subdividido en subredes. 5 Curso: Redes, Tema: Direccionamiento IP Ing. Oscar Molina L. Vista de las propiedades de TCP/IP. ¿A qué clase pertenece? Cálculo del Network ID (Con mascaras por defecto) dir. IP 128.1.1.1 (Clase B) Mascara de red 255.255.0.0 (valor por defecto) Dirección IP 32 bits Primer Octeto 1 0 0 0 0 0 0 Segundo Octeto 0 0 0 0 0 128 0 0 0 Cuarto Octeto Tercero Octeto 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0000001 1 1 Mascara de sub red por defecto. 32 bits Primer Octeto 1 1 1 1 1 1 1 Segundo Octeto 1 1 1 1 255 1 1 1 1 Cuarto Octeto Tercero Octeto 1 0 0 0 0 255 0 0 0 0 0 0000000 0 0 Resultado de la operación AND de la IP con la máscara por defecto. Network ID Primer Octeto 1 0 0 0 0 128 0 0 Host ID Segundo Octeto 0 0 0 0 0 0 1 0 0 Cuarto Octeto Tercero Octeto 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000000 0 Nótese que el Network ID queda idéntico si no se utiliza otra máscara de red. 6 Curso: Redes, Tema: Direccionamiento IP Ing. Oscar Molina L. Con la operación anterior se puede determinar si dos Hosts están en la misma red (siempre que el resultado de ambos Network ID sean iguales) Resumen Clase Primer Octeto # de Redes # de Hosts por RED Class A 1 - 126 126 16, 777, 214 Class B 128 - 191 16, 384 65, 534 Class C 192 - 223 2, 097, 152 254 Subnet Mask 255.0.0.0 255.255.0.0 255.255.255.0 Subnetting: Utilizando la máscara de red para crear Sub-redes Si se tiene una dir. IP estática (clase B por ejemplo), se puede tener hasta 65534 estaciones en la red, pero no es muy funcional. Se debe dividir la red. Cuando se divide una red en subredes, 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 mascara de subred por defecto. Subnet mask para clase A. Se conoce que la anterior es una dirección clase A por el primer octeto. La máscara de subred por defecto es la 255.0.0.0, pero se puede manipular el segundo, tercero y cuarto octetos. 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 máscara de subred por defecto es 255.255.0.0, 7 Curso: Redes, Tema: Direccionamiento IP Ing. Oscar Molina L. 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 dir. IP clase C. La máscara de subred por defecto es 255.255.255.0, pero se puede manipular el cuarto octeto. 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 identificar cada una de las subredes. Por ejemplo el número 192 del ejemplo es 11000000. Los dos primeros bits en uno hacen que se “extienda” el Network ID en dos bits a la hora de realizar la operación AND con la máscara de subred, quedando solo 6 bits en ese octeto para las estaciones. 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 C Para calcular el número de host por subred se utilizan los seis bits restantes: 26-2 = 62 host. Clase B Al Utilizar 255.255.192.0 nos quedan 6+8=14 bits restantes. Así 2142= 16382 estaciones Clase A Al utilizar 255.192.0.0 nos quedan 6+8+8=22 bits restantes. Así 2222= 4 194 302 estaciones. 8 Curso: Redes, Tema: Direccionamiento IP Ing. Oscar Molina L. Hosts por Sub-Red Máscara de Subred válida Valor en # de Bits Binario en uno. # de "Sub" networks Clase A Clase B Clase C 255 (invalido en Clase C) 1111 1111 8 (28) -2 = 254 65, 534 254 0 254 (invalido en Clase C) 1111 1110 7 (27) -2 = 126 131, 070 510 0 252 1111 1100 6 (26) -2 = 62 262, 142 1, 022 2 524, 286 2, 046 6 248 240 224 192 1111 1000 1111 0000 1110 0000 1100 0000 5 4 3 2 5 (2 ) -2 = 30 4 (2 ) -2 = 14 1, 048, 574 4, 094 14 3 2, 097, 150 8, 190 30 2 4, 194, 302 16, 382 62 (2 ) -2 = 6 (2 ) -2 = 2 Espacio reservado la para uso interno de redes solamente (no es routeable o direccionable en Internet): • Espacio Reservado: 10.0.0.0 172.16.0.0 a 10.255.255.255 a 172.31.255.255 192.168.0.0 a 192.168.255.255 9