Segmentación y direccionamiento IP

Segmentación

Segmentar una red consiste en dividirla en subredes para poder aumentar el número de ordenadores conectados a ella y así aumentar el rendimiento, tomando en cuenta que existe una única topología, un mismo protocolo de comunicación y un solo entorno de trabajo.

Un segmento es un bus lineal al cual están conectadas varias estaciones. Las características son:

-          Cuando se tiene una red grande se divide en trozos llamados segmentos.

-          Para interconectar varios segmentos se utilizan bridges o routers.

-          Al dividir una red en segmentos, aumenta su rendimiento.

-          A cada segmento y a las estaciones conectadas a el se le llama subred.

Cuando se segmenta una red, se están creando subredes que se autogestionan, de forma que la comunicación entre segmentos solo se realiza cuando es necesario, mientras tanto, la subred está trabajando de forma independiente.

El dispositivo utilizado para segmentar la red debe ser inteligente, ya que debe ser capaz de decidir a que segmento va a enviar la información que llego a el. Se pueden utilizar hubs, repetidores, bridges, routers, gateways.

La segmentación de una red se hace necesaria cuando:

-          Se va a sobrepasar el número de nodos que la topología permite.

-          Mejorar el tráfico de una red.

Direccionamiento IP

El protocolo IP identifica a cada ordenador que se encuentre conectado a la red mediante su dirección, que está compuesta por un número de 32 bits (cuatro octetos) y que es único para cada host.

La dirección de Internet (IP Address) se utiliza para identificar tanto al ordenador en concreto como la red a la que pertenece, de manera que sea posible distinguir a los ordenadores que se encuentran conectados a una misma red. Con este propósito, y teniendo en cuenta que en Internet se encuentran conectadas redes de tamaños muy diversos, se establecieron tres clases diferentes de direcciones, las cuales se representan mediante tres rangos de valores:

Clases de redes

-          Clase A. El primer byte tiene un número comprendido entre 1 y 126. Estas direcciones utilizan únicamente este primer byte para identificar a la red, quedando los otros bytes disponibles para cada uno de los host que pertenezcan a la red. . Esto significa que podrán existir más de dieciséis millones de ordenadores en cada una de las redes de esta clase.

.

-          Clase B. Estas direcciones ocupan en su primer byte un número de entre 128 y 191. En este caso el identificador de la red se obtiene de los dos primeros bytes de la dirección. Los dos últimos bytes de la dirección constituyen el identificador del host permitiendo, por consiguiente, un número máximo de 64516 ordenadores en la misma red.

-          Clase C. El valor del primer byte, en estas direcciones, es de entre 192 y 223, utilizando los primeros tres bytes para el número de la red. El ultimo byte de la dirección, permitiendo un número máximo de 254 ordenadores.

En las tres clases, el numero 0 y el 255 en cualquier byte, quedan reservados.

Reglas de direccionamiento IP:

-          Las direcciones IP se utilizan para identificar los nodos de una red.

-          Existen dos tipos de direcciones IP:

-           

o       Estáticas. No cambia con el tiempo.

o       Dinámicas. Cambian cada vez que un usuario se conecta a la red.

-          Una dirección IP consiste de 32 bits agrupados en 4 octetos (byte).

o       Primer byte. Señala a que clase de red pertenece la dirección.

-          Para representar las subredes se utiliza la formula 2n-1.

-          Las direcciones IP se escribe en decimal y en binario.

Restricciones para el direccionamiento IP:

-          El primer octeto no puede ser 255 (11111111), debido a que esta reservado para el broadcast[1].

-          El primer octeto no puede ser 0 (00000000), ya que pertenece solo a esa red.

-          El primer octeto no puede ser 127 (01111111), ya que es loopback (el propio host).

-          La dirección IP de una red debe ser única en Internet.

-          La dirección IP de un host debe ser única en una red.

-          El último octeto no puede ser 255 ya que es broadcast.

-          El último octeto no puede ser 0 por que es local host.

Mascara de red

La mascara de red tiene dos funciones:

1. Indicar si un host en la red es local o remoto se utiliza la mascara de red.
2. Dividir una red en subredes.

La mascara de red, antes de dividirla en subredes, depende de la clase de la misma:

-          Clase A: 255.0.0.0

-          Clase B: 255.255.0.0

-          Clase C: 255.255.255.0

Subneteo utilizando la máscara de red

Cuando se divide una red en subredes, todos los host en la red total deben tener el mismo numero de Network Id (ID de la red).

Para realizar el subneteo se manipulan los bits que están a la derecha del Network Id, es decir, a la derecha del octeto 255 de la máscara de subred. Es decir, para las redes clase A, se manipulan los tres octetos restantes; para las redes clase B, se manipulan los dos octetos a la derecha; para las redes clase C, el octeto que se utiliza es el último.