9. Direccionamiento IP

9.1. ¿De qué va este tema?

En este tema aprenderás todos los detalles sobre el direccionamiento IP (v4):

  1. cómo se asignan las direcciones IP

  2. cómo saber a qué red pertenece un equipo y …

  3. cómo diseñar redes (subredes) usando una red (espacio de direccionamiento) que te asignan.

9.2. Clases

Son 16 sesiones de clase.

9.2.1. La Dirección IP

  1. La Dirección IP :

    1. Definida en protocolo IP:

      1. IPv4. 32 bits. Usaremos notación decimal: 172.16.254.1

      2. IPv6 128 bits. Usaremos notación hexadecimal: 2001:0123:0004:00ab:0cde:3403:0001:0063

    2. Vamos a centrarnos en IPv4 (de momento):

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/Ipv4_address_Spanish.svg

    1. En realidad, una dirección IP contiene dos sub direcciones:

      1. la de Red (definida por la máscara de red)

      2. la del Host (equipo en esa red)

  2. ¿Cómo sé a qué red pertenece un host?

    1. Usando máscaras de red: Notación decimal punteada (bits de red a 1). P.ej 255.255.255.0

    2. Usando Clases (en desuso), con máscaras de red predefinidas usando los primeros 4 bits (de los 32)

    3. Uso de prefijo CIDR (bits de red). P.ej. P.ej 255.255.255.0 es /24

  3. Hay diferentes tipos:

    1. Direcciones IP Reservadas (Clases/CIDR y muchas más )

    2. Públicas (uso público) y Privadas (uso interno) (RFC 1918)

    3. Fijas (estáticas) y Dinámicas (van cambiando)

    4. Manual (en la configuración) o Automáticas (lo hace un servicio)

Actividad. Direcciones IP

  1. ¿Cual es la dirección IP en binario de 192.168.0.114?

  2. ¿Cual es la dirección IP en notación decimal de 00001000 00010001 11000011 01101011?

  3. ¿A qué red pertenece la dirección 192.168.0.114/16?

  4. ¿Y la 192.168.0.114/25?

  5. ¿Y la 192.168.0.114/255.255.255.0?

  6. ¿Aunque ya no se usa mucho, sabrías distinguir a qué clase pertenece la IP 192.168.0.114? ¿Cómo lo sabes?

  7. Quiero montar una red con direccionamiento privado, ¿qué espacio de direccionamiento podría usar?

  8. Dime un rango de direcciones IP que no puedes usar nunca

  9. ¿Para qué sirve la red 127.0.0.0/8?

  10. ¿Para qué sirve la red 224.0.0.0/4?

9.2.2. Configuración IP

  1. Datos a tener en cuenta:

    1. dirección completa

    2. máscara de red

    3. puerta de enlace (lo entederemos más adelante)

  2. Se configura en el sistema operativo: manual o automática (DHCP)

    1. Por ejemplo en Windows

    2. O en Linux/Debian

    3. O con Cisco iOS

  3. Una vez asignada, ¿cómo hago para averiguar mi dirección IP ?

    1. La privada

    2. La pública

    3. Muchas veces, es confuso (veremos el concepto de NAT)

Actividad. Revisar configuración IP

Hazlo en los diferentes SO a los que tengas acceso.

  1. ¿Cual es la IP privada de tu equipo?

  2. ¿A qué red pertenece? ¿Cuál es su dirección de red?

  3. ¿Cual es su puerta de enlace?

  4. ¿Cómo obtiene su configuración? ¿Es manual o es automática?

  5. ¿Tienes permiso para cambiarla?

  6. ¿Cual es la IP pública de tu equipo?

  7. ¿Puedes cambiar la configuración?

9.2.3. ¿A quién pertenece una IP (pública)?

  1. Las direcciones IP públicas son un recurso valioso

  2. Se asignan, de forma organizada, en bloques de direcciones IP. P.ej en Europa:

    1. IANA

    2. -> RIR (5)

    3. -> RIPE (Europa)

  3. ¿ De quien es una dirección IP concreta ? El servicio whois

  4. Diseño Jerárquico de Internet

    1. Acceso

    2. Distribución

    3. Núcleo (Core)

    4. Border (AS)

  5. Sistemas Autónomos (AS)

    1. Redes Autónomas (mini internets autónomas)

    2. Usan BGP entre ellas

    3. Se asigna un número (16 bits) a cada AS

  6. Los proveedores de servicios de Internet (ISP)

    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/Internet_Connectivity_Access_layer.svg

Actividad. Buscar información de una IP

  1. ¿A quien pertenece esa IP?

  2. ¿A qué sistema autónomo?

  3. ¿A qué organización?

  4. ¿Cual es la dirección de contacto responsable?

  5. ¿En qué lugar está esa máquina?

  6. ¿Qué entidades españolas pueden registrar en RIPE?

  7. ¿Qué información me puedes dar de la IP 213.177.208.17?

  8. ¿Cual es tu proveedor de servicios de Internet?

  9. ¿En qué sistema autónomo está tu ip?

  10. ¿Qué servicio te da esta información?

9.2.4. La escasez de Direcciones IP

  1. ¿Son escasas las direcciones IP? Sí, pero no tanto

  2. Soluciones que se han encontrado:

    1. Direccionamiento Privado (RFC 1918). La gran mayoría de equipos tienen la misma dirección IP (pero en el ámbito privado)

    2. CIDR . Permite organizar las subredes y aprovechar el máximo el direccionamiento

    3. Subredes . Relacionado con lo anterior

    4. NAT / PAT . Varios equipos (con IPs privadas) van a compartir una misma dirección pública

  3. Situación de equilibrio (coste / beneficio):

    1. Situación actual ( IANA IPv4 Address Space Registry )

    2. Situación Definitiva: uso de IPv6

Actividad. Agotamiento de direcciones IP

  1. ¿Cuántas direcciones IP puedo asignar con IPv4?

  2. ¿Y con IPv6?

  3. ¿Puedo asignarlas todas?

  4. ¿Donde encuentro las que no puedo asignar?

  5. ¿Se han agotado las direcciones IPv4?

9.2.5. Subredes

  1. Diseño en subredes: Organizo mis equipos (hosts) en diferentes redes, que se conectan entre sí

  2. Con una dirección de red necesito identificar a todos mis host (en subredes):

    1. Decido cuántos equipos tiene (o va a tener) mi red => bits de host

    2. Decido cual es mi dirección de red (o subred) => bits de red

  3. Diseño Subredes dentro de esa red

    1. Partes de una dirección IP previa y …

    2. usarás los bits de host para crear nuevas (sub) redes

  4. Criterios de diseño:

    1. Equipos / Hosts: dos direcciones no se pueden usar:

      1. Dirección de Red: a 0 los bits de host

      2. Dirección de Broadcast: a 1 los bits de host

    2. Redes/Network. ¿Usamos subnet-zero y all-ones net? ( Cisco Explanation )

      1. No. Más antiguo y ya no se usa (rfc:950.)

      2. Sí: El habitual ( RFC 1878)

  5. Hay diferentes técnicas para usar los bits de hosts (distribución fija o distribución variable).

Actividad. Cálculos básicos de subredes

  1. ¿Cuántos equipos puedo direccionar con 2 bits?

  2. ¿Y con 6?

  3. ¿Y con 8?

  4. ¿Cuántas subredes puedo direccionar con 2 bits?

  5. ¿Y con 6?

  6. ¿Y con 8?

  7. ¿Cuántos equipos puedo tener en la red 10.10.10.0/8?

  8. ¿Y en la 192.168.10.128/4?

  9. ¿Cuál es la dirección de red de la red 198.10.15.28/4?

  10. ¿Cuál es la dirección de red de la red 198.10.15.28/12?

9.2.6. Diseño de Subredes (FLSM)

  1. La técnica FLSM (Fixed Length Subnet Mask):

    1. Es la más habitual y sencilla

    2. La máscara de red es siempre la misma (es fija)

    3. En realidad usaremos prefijos CIDR siempre (un caso particular serían las subredes por clases antiguas)

Actividad. Ejercicios FLSM de Subredes

Realizar los ejercicios 1, 2 y 3 (alguno) de los Ejercicios de Subredes . Siempre en papel (para fijar los conceptos).

9.2.7. Diseño de Subredes (VLSM)

  1. La técnica VLSM (Variable Length Subnet Mask ):

    1. Es la más eficiente pero es más compleja

    2. La máscara de red varía a medida que se van ocupando direcciones

    3. Hay que ordenar las subredes por número de host (de mayor a menor)

Actividad. Ejercicios VLSM de Subredes

Realizar el ejemplo de estudio y, al menos, los ejercicios 1 y 2 de los Ejercicios de Subredes . Siempre en papel (para fijar los conceptos).

9.2.8. Repaso Final

Actividad. Auto Repaso

Auto Repaso