Redes Domésticas y PyMES Unidad 1. Direccionamiento IPv4 y Subredes Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología Ingeniería en Telemática Ingeniería en Telemática 4° semestre Unidad 1. Direccionamiento IPv4 y Subredes Redes Domésticas y PyMES Clave: 22142525 / 21142424 Universidad Abierta y a Distancia de México
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Redes Domésticas y PyMES
Unidad 1. Direccionamiento IPv4 y Subredes
Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología Ingeniería en Telemática
Ingeniería en Telemática
4° semestre
Unidad 1. Direccionamiento IPv4 y Subredes
Redes Domésticas y PyMES
Clave:
22142525 / 21142424
Universidad Abierta y a Distancia de México
Redes Domésticas y PyMES
Unidad 1. Direccionamiento IPv4 y Subredes
Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología Ingeniería en Telemática 1
índice
Unidad 1. Direccionamiento IPv4 y Subredes ........................................................................................ 2
Presentación de la unidad .................................................................................................................. 2
Temario de la unidad .......................................................................................................................... 4
Unidad 1. Direccionamiento IPv4 y subredes ..................................................................................... 4
Tema 1.1.Subredes con clase (classful) ............................................................................................. 4
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De manera especial ten presente que una vez que se proponga una solución para un escenario
particular, deberás de ser capaz de elaborar dichos escenarios en el simulador de redes Packet Tracer
y configurar los dispositivos finales, también llamados host (como computadoras, impresoras o
servidores) de acuerdo a la IP asignada, además de los puertos LAN del router, acorde a la situación
particular de cada escenario.
Es necesario que desarrolles la habilidad para realizar los cálculos
adecuados en el proceso de subnetting, por lo cual puedes realizar los
ejercicios de subnetting que se sugieren en el cuadernillo de ejercicios
de la Unidad 1 de la sección 5.
Requerimiento
•El primero de ellos se conoce como requerimiento, donde se toman bits prestados de la porción del octeto de Host ID a partir del bit menos significativo (de derecha a izquierda) cuando se requiere una cantidad de Host especifica por cada segmento de red y de izquierda a derecha (bit más significativo), cuando el requerimiento es de acuerdo a una cantidad de subredes en particular. En este caso es importante que consideres que la cantidad de host será la misma para cada subred obtenida.
Prefijo
•El segundo método se conoce como prefijo, donde se proporciona al final de una dirección IP una diagonal y posteriormente un número, el cual indica la cantidad de bits necesarios para formar la máscara de subred. Por lo que dicho número siempre deberá ser mayor al prefijo por default, y por ende la diferencia entre estos dos valores indican la cantidad de bits prestados para las subredes obtenidas y la cantidad de host por cada subred. Por ejemplo, la dirección IP 138.100.0.0/22, tiene como prefijo por default /16 y al restar el nuevo prefijo (/22), se obtienen 6 bits prestados para la cantidad de subredes, lo que da como resultado 64 subredes y cada subred soporta 1022 host, (recuerda que en el rango de host la primera dirección IP y la última no se utilizan).
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Además debes de leer 04_Planificación de la estructura de direccionamiento,
de la Guía portátil Cisco CCNA Discovery: Trabajar en una pequeña o
mediana empresa o ISP (2008); en la cual se hace un repaso del tema de
direccionamiento de red con el protocolo IPv4, así como la explicación sobre
los diferentes tipos de direcciones, las clases y los rangos.
Una vez que has entendido la importancia de la división de una red para crear Subredes y el método
para lograr esto conocido como subnetting. En este capítulo también se abarcan la importancia de
temas como VLSM (Variable Length Subnet Mask) o en español Mascara de Subred Variable y el
método de CIDR (Classless Inter Domain Routing) o en español Enrutamiento Entre Dominios Sin
Clases, los cuales se verán con mayor detalle en los próximos temas.
Ahora, antes de continuar con el siguiente tema realiza la actividad que se presentan en el documento
de actividades.
Actividad 4. Esquematización de una red
Tema 1.2. Subredes sin clase (classless)
Como se pudo apreciar en el tema anterior, el método de Subnetting, no es otra cosa que dividir una
red original en subredes o segmentos, los cuales serán asignados a un esquema de red LAN y/o WAN,
de acuerdo a los requerimientos establecidos previamente por el administrador de red o en éste caso
por tu docente. Por lo cual tú deberás ser capaz de proponer una solución acorde a la situación
particular de cada escenario. Es por ello, la importancia que comprendas la función de la máscara de
subred (subnet mask), ya que ésta es la encargada de establecer el rango válido de las direcciones de
los host de cada subred, la dirección IP de broadcast de dichas subredes y la dirección de subred
válida.
Actualmente el crecimiento exponencial de las redes ha hecho que el direccionamiento IPv4 no
permita un desarrollo y una escalabilidad acorde a lo deseado por los administradores de red. IPv4, y
pronto será remplazado por IPv6, ya que posee un espacio de direccionamiento prácticamente
ilimitado. Sin embargo para dar soporte a IPv4 se han creado métodos como VLSM y CIDR para poder
lograr una mejor administración de dichas direcciones.
El primer método permite incluir más de una máscara de subred dentro de una misma dirección de red,
lo cual se conoce también como subnetting recursivo, esto quiere decir que de acuerdo a los
principios de subnetting podemos volver a subnetear (dividir) una dirección de subred ya subneteada.
Por ejemplo, imagina el siguiente escenario: una red WAN con 6 segmentos de red (subredes) con
requerimientos de host diferentes de acuerdo a una dirección de red clase B, donde el requerimiento
mayor es de 8,000 host para dos segmentos, el tercer segmento requiere 4000 host y los últimos tres
segmentos sólo requiere de 500 host, por lo que se puede apreciar de primer instancia un gran
desperdicio implícito en los últimos segmentos.
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Recuerda que con el método de subnetting todas las subredes que se obtienen a
partir de un requerimiento tendrán la misma cantidad de host válidos.
Tomando en cuenta que se debe partir del requerimiento mayor (8,000 host). Además de que sólo se
tendrían 6 subredes válidas en este ejemplo y no se tendrían una escalabilidad en la red WAN, es
decir que si se requieren más segmentos en la red WAN esto no es posible.
Sin embargo, a través de VLSM éstas limitantes son eliminadas, ya que permite un aprovechamiento
óptimo de las direcciones IP, por ejemplo en el planteamiento anterior, con VLSM solo se requieren 3
subredes, es decir las primeras 2 subredes cubren el requerimiento de 8,000 host y a partir de la
tercera subred, ésta se divide primero en 2 subredes para 4000 host, utilizando la primera y la segunda
subred se vuelve a dividir en 8 subredes de 500 host, de los cuales sólo utilizarías 3 subredes, por lo
que te sobran todavía 5 subredes con un rango de 510 host válidos (más de 2500 host) para una
mayor escalabilidad de LA red WAN.
Como se puede apreciar en el escenario siguiente se tienen los 6 segmentos o subredes requeridas,
donde cada router administra de forma directa dos segmentos, es decir que una vez configurados
podrá haber comunicación entre ambos segmentos, por lo que para que exista conectividad total en el
escenario tendrás que aplicar los conocimientos sobre enrutamiento estático y dinámico, los cuales
verán en las siguientes unidades.
Escenario de una red WAN con VLSM
Es importante que tomes en cuenta que VLSM es soportado únicamente por
protocolos sin clase tales como OSPF, RIPv2 y EIGRP, los cuales se abordarán en
la unidad 3. Protocolos de Enrutamiento.
Ahora deberás de leer el siguiente texto 05_Direccionamiento IP del libro
electrónico Fundamentos de Routing (Collado, C. E., 2009) en esta lectura se
tratan tres temas importantes. En primer lugar el tema Prefijo de routing
/CIDR; en segundo lugar el tema VLSM, del cual se aborda de una manera
excelente el tema de VLSM y CIDR, con una explicación precisa sobre dichos
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métodos, así como ejemplos aplicando dichos conceptos. Además de la
administración de dichas direcciones IP por parte de los cuerpos
administrativos de Internet. Por último el tema Sumarización, donde se ofrece
una explicación sobre la importancia de la Sumarización, también conocida
como agregación de rutas, o también llamado Supernetting; lo cual reduce la
cantidad de rutas que un Router debe mantener en sus tablas, anunciando y
manteniendo una sola dirección que contenga a las demás.
En estos temas es muy importante que identifiques que en CIDR, una dirección IP se divide en un
número de red y un número de host con base en una máscara de longitud variable, y para poder
aplicar CIDR la organización que administra las direcciones debe tener intervalos de dirección
continuos. Tales direcciones tienen el mismo prefijo, por lo que gracias a CIDR, el ISP tiene la
posibilidad de seccionar bloques del espacio de dirección asignado a él de acuerdo a los
requerimientos de cada cliente.
Es importante tomar en cuenta que los dos últimos temas de ésta unidad serán
aplicados en el tema 3.1. de la unidad 3. Protocolos de Enrutamiento.
Para concluir este tema, realiza la actividad que se presentan en el documento de actividades.
Actividad 5. Esquemas de red con VLSM y CIDR
Mapa conceptual
En el siguiente mapa conceptual se aprecia la forma en que una dirección IP está estructurada, es
decir, se divide en clases, tipo de asignación, la función que desempeña dicha dirección de acuerdo a
la máscara asignada (por default o de subred).
Es importante recordar que una dirección de red puede ser dividida en subredes a través de diferentes
métodos como: subnetting, VLSM, además de CIDR, para la sumarización de varias direcciones de
red.
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Mapa conceptual sobre direccionamiento IPv4
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Evidencia de aprendizaje
Para elaborar tu evidencia de aprendizaje, analizarás un caso de estudio relacionado con un
escenario de una red WAN, junto con los diferentes escenarios de redes LAN utilizando el método
de VLSM y CIDR para obtener las subredes necesarias para dicho caso de estudio, además de
realizar la configuración de los host de las redes LAN y los routers a nivel de interfaces LAN y
seriales, por lo que debe de haber conectividad en todas las redes LAN que pertenezcan a un
mismo router.
Autorreflexiones
Al terminar la Evidencia de aprendizaje es muy importante hacer tu Autorreflexión. Para ello,
Ingresa al foro de Preguntas de Autorreflexión y a partir de las preguntas presentadas por tu
docente, realiza tu ejercicio y súbelo.
Cierre de la unidad
Cómo pudiste apreciar a lo largo de esta unidad, es muy importante el sistema binario, ya que a partir
de éste pudiste realizar diferentes cálculos con una dirección IP de 32 bits, como la división de una red
en subredes de acuerdo a la clase, comúnmente conocido como subnetting.
También lograste aplicar los conceptos de VLSM y CIDR a diferentes escenarios de redes LAN y WAN
de acuerdo al diseño de dichos escenarios. Recuerda que para lograr la comunicación total en una red
doméstica y/o PYME todo depende del diseño que se haga de dicho escenario y del correcto
direccionamiento que se genere para cada segmento de red, además de la optimización de dichas
direcciones aplicando los conceptos mencionados anteriormente.
Para saber más…
Para el siguiente link se pueden apreciar ejemplos y explicación de proceso de VLSM y CIDR aplicados a un escenario. Tutorial Subneteo VLSM / CIDR - Máscara de Subred de Longitud Variable. Recuperado de: http://www.garciagaston.com.ar/verpost.php?id_noticia=189
En este sitio se puede apreciar una breve explicación sobre el proceso de sumarización o también conocido como Resumen de Rutas (Supernetting, Sumarización o Agregación de Rutas, Superredes). Recuperado de: http://www.garciagaston.com.ar/verpost.php?id_noticia=199