PDF de programación - Clase 7 Direccionamiento IP

Clase 7
Direccionamiento IP clásico
Tema 3.- Interconexión de redes IP

Dr. Daniel Morató
Redes de Ordenadores
Ingeniero Técnico de Telecomunicación Especialidad en
Sonido e Imagen, 3º curso

Temario
1.- Introducción
2.- Nivel de enlace en LANs
3.- Interconexión de redes IP
4.- Enrutamiento con IP
5.- Nivel de transporte en Internet
6.- Nivel de aplicación en Internet
7.- Ampliación de temas

Direccionamiento IP clasico

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Temario
1.- Introducción
2.- Nivel de enlace en LANs
3.- Interconexión de redes IP





4.- Enrutamiento con IP
5.- Nivel de transporte en Internet
6.- Nivel de aplicación en Internet
7.- Ampliación de temas

Internetworking e IP
Direccionamiento clásico
CIDR
Comunicación IP en LAN (ARP)
Fragmentación y reensamblado. ICMP

Direccionamiento IP clasico

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Objetivo
Cómo asignar direcciones a redes y hosts
Esquemas clásicos para esta asignación

Direccionamiento IP clasico

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Contenido
Direccionamiento Classful

¿Cómo es?
¿Por qué así?
¿Cómo funcionan los routers y los hosts?
Problemas

Direccionamiento IP clasico

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Contenido
Direccionamiento Classful

¿Cómo es?
¿Por qué así?
¿Cómo funcionan los routers y los hosts?
Problemas

Direccionamiento IP clasico

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Direccionamiento Classful
 La “abuela” de Internet: ARPANET
 Cada red tiene un router de acceso que la conecta con

el backbone de la red y así con las otras redes

 A cada red se le asigna un rango de direcciones IP
 ¿Red? Si origen y destino están en la misma, la

tecnología se debe encargar de hacer llegar el paquete

LAN A

LAN B

LAN D

R1
R1

Backbone

R5
R5

R3
R3

R2
R2

R6

R4
R4

LAN C

Direccionamiento IP clasico

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Direccionamiento Classful
 Se pensó que podría haber redes de diferente tamaño (número de

hosts)

 Se crearon 3 “tipos” de redes: clase A, clase B y clase C
 Las direcciones IP tendrán 2 partes:

 Identificador de la red (network ID) (…)
 Identificador del host (host ID) (…)

bit 0

Network ID

Dirección IP

Host ID

bit 31

LAN A

LAN B

LAN D

R1
R1

Backbone

R5
R5

R3
R3

R2
R2

R6

R4
R4

LAN C

Direccionamiento IP clasico

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Clase A
 Network ID:

 8 bits, primero a 0 (…)
 Primer byte: 0 - 127 (…)
 50% de las direcciones

 Host ID:

 24 bits (…)
 Más de 16M direcciones!!

Redes “MUY” grandes

LAN A

LAN B

bit 0
0

Network ID

Dirección IP

Host ID

bit 31

LAN D

R1
R1

Backbone

R5
R5

R3
R3

R2
R2

R6

R4
R4

LAN C

Direccionamiento IP clasico

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Clase B
 Network ID:

 16 bits, primeros a 10 (…)
 Primer byte: 128 - 191 (…)
 16K redes
 25% de las direcciones

 Host ID:

 16 bits (…)
 64K direcciones

Redes grandes

LAN A

LAN B

bit 0
10

Network ID

Dirección IP

Host ID

bit 31

LAN D

R1
R1

Backbone

R5
R5

R3
R3

R2
R2

R6

R4
R4

LAN C

Direccionamiento IP clasico

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Clase C
 Network ID:

 24 bits, primeros a 110 (…)
 Primer byte: 192 - 223 (…)
 2M redes
 12.5% de las direcciones

 Host ID:

 8 bits (…)
 256 direcciones

Redes pequeñas

LAN A

LAN B

bit 0
110

Network ID

Dirección IP

bit 31

Host ID

LAN D

R1
R1

Backbone

R5
R5

R3
R3

R2
R2

R6

R4
R4

LAN C

Direccionamiento IP clasico

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¿Y el resto de direcciones?
 Clase D:

 Clase E:

 Primeros bits a 1110
 Primer byte: 224 - 239
 Grupos multicast

 Reservadas para futuro uso

 Reparto en clases:

LAN A

LAN B

bit 0

1110

1111

Grupo Multicast

A

B

C

D

E

bit 31

LAN D

R1
R1

Backbone

R5
R5

R3
R3

R2
R2

R6

R4
R4

LAN C

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Direcciones especiales
 Dirección de red

 Redes reservadas:

 Host ID = 0s

Ej: 130.206.0.0

 Dirección de broadcast

de red (…)
 Host ID = 1s

Ej: 130.206.255.255

 Broadcast limitado
 255.255.255.255

 0
 127 (loopback) (…)
 10 (privada)
 169.254 (no IP)
 172.16 a 172.31 (privada)
 192.0.2 (TEST-NET)
 192.168.0 a 192.168.255

(privada)
 192.18.0

(pruebas prestaciones)

a

192.19.255

App

App

Transporte
Red (IP)

Enlace

loopback

Direccionamiento IP clasico

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Direccionamiento Classful
¿Por qué así?
 Routers emplean el Network ID para la decisión de reenvío
bit 31

bit 0
Network ID

Dirección IP

Host ID

 Deben averiguar rápidamente cuál es el Network ID de la red a la que

 En la propia dirección IP está codificado el número de bits del NetID
 Son comprobaciones rápidas de realizar
 Cuanto menos tiempo emplee el router con cada paquete más paquetes

podrá procesar por segundo

Direccionamiento IP clasico

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pertenece el destino (IPd)
 primer bit = 0:

 IPd ∈ red de clase A
 NetID = primeros 8 bits

 (primer bit = 1)&(segundo bit = 0):

 IPd ∈ red de clase B
 NetID = primeros 16 bits

 (primer bit = 1)&(segundo bit = 1)&(tercer bit=0):

 IPd ∈ red de clase C
 NetID = primeros 24 bits

Contenido
Direccionamiento Classful

¿Cómo es?
¿Por qué así?
¿Cómo funcionan los routers y los hosts?
Problemas

Direccionamiento IP clasico

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Direccionamiento Classful
Envío de paquetes desde los hosts
 Tienen configurado:

 Su dirección IP (IPH)
 Dirección IP del router de salida de su LAN en el interfaz conectado a

la misma (IPgw)

 Pueden averiguar el NetID de su LAN a partir de su IP

 Dada la IPD del destino al que desean enviar un paquete :

 Calculan el NetID
 ¿Es el mismo que el de mi red?

 Sí: está en mi red, se lo envío directamente (a su MAC) (… …)
 No: está en otra red, se lo envío al router (a la MAC del router) (…)

src_addr=IPH
dst_addr=IPD

src_hwaddr=MAC H

dst_hwaddr=MAC D

H

IPH

IPD
D

if1

R1gw

if0
IPgw,if0

Direccionamiento IP clasico

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Direccionamiento Classful
Envío de paquetes desde los hosts
 Tienen configurado:

 Su dirección IP (IPH)
 Dirección IP del router de salida de su LAN en el interfaz conectado a

la misma (IPgw)

 Pueden averiguar el NetID de su LAN a partir de su IP

 Dada la IPD del destino al que desean enviar un paquete :

 Calculan el NetID
 ¿Es el mismo que el de mi red?

 Sí: está en mi red, se lo envío directamente (a su MAC) (… …)
 No: está en otra red, se lo envío al router (a la MAC del router) (… …)

src_addr=IPH
dst_addr=IPd

src_hwaddr=MAC H

dst_hwaddr=MAC gw,if0

H

IPH

D

if1

R1gw

if0
IPgw,if0

Direccionamiento IP clasico

IPd

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Direccionamiento Classful
Reenvío de paquetes en los routers
 Sin estado. Decisiones paquete

a paquete.

 Tienen configurado:

 IP de cada uno de sus

interfaces

 Tabla de rutas

 Dada IPD que no es ninguna de

sus direcciones IP:
 Busca en
la
“Destino” = IPD

tabla

fila

t.q.

Destino

Next-hop

Interfaz

 Sí: Es una ruta a ese host, lo

envía según indica la fila

 No: Calcula el NetID.

Busca una ruta a esa red
 Sí: Es una ruta a esa red, lo

envía según indica la fila

 No: Busca en la tabla una ruta

por defecto. ¿Encuentra una?

 Sí: Lo envía según indica la fila
 No: No sabe cómo hacer llegar
el paquete al destino. Lo
descarta (lo tira)

R1
R1

R5
R5

R3
R3

R2
R2

R6

R4
R4

Direccionamiento IP clasico

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Problemas del esquema Classful
 Las redes pueden llegar a ser muy grandes
 Clase A:

 Direcciones para millones de hosts
 Difícil que una tecnología de LAN soporte esa cifra de

máquinas conectadas

 Situaciones en que hace falta “partir” la red:

 LANs en edificios distantes (enlaces punto-a-punto) (…)
 LANs de diferentes tecnologías (…)
 Exceder

(número de hosts,

límites

tecnológicos

distancias, etc)

 Congestión por comunicación entre ciertos pares de

hosts (…)

 Excesivo tráfico de broadcast a nivel de enlace

Direccionamiento IP clasico

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Resumen
 El direccionamiento classful ofrece 3 tipos de

redes de diferente tamaño

 Hay direcciones reservadas en cada red
 La tabla de rutas contiene entradas con la

dirección de la red destino y el siguiente salto

 Redes demasiado grandes

Direccionamiento IP clasico

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Temario
1.- Introducción
2.- Nivel de enlace en LANs
3.- Interconexión de redes IP





4.- Enrutamiento con IP
5.- Nivel de transporte en Internet
6.- Nivel de aplicación en Internet
7.- Ampliación de temas

Internetworking e IP
Direccionamiento clásico
CIDR
Comunicación IP en LAN (ARP)
Fragmentación y reensamblado. ICMP

Direccionamiento IP clasico

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Próxima clase

 Lecturas:

 [Forouzan03] 5.3
 6 páginas

CIDR

Comunicación IP en LAN (ARP)

 Lecturas:

 [Kurose05] 5.4-5.4.2
 7 páginas

Direccionamiento IP clasico

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