Introducción
Este documento proporciona la información básica necesaria para configurar su router para el enrutamiento IP, tales como direcciones de cómo se rompen y cómo subredes obras. Aprenderá a asignar a cada interfaz del enrutador una dirección IP con una subred única. Se incluyen ejemplos para ayudar a unir todo.
Requisitos previos
Requisitos
Cisco recomienda que tenga un conocimiento básico de los números binarios y decimales.
Componentes utilizados
Este documento no está restringido a versiones específicas de software y hardware.
La información de este documento se creó a partir de los dispositivos de un entorno de laboratorio específico. Todos los dispositivos utilizados en este documento comenzaron con una configuración desactivada (predeterminada). Si su red está activa, asegúrese de comprender el impacto potencial de cualquier comando.
Información adicional
Si las definiciones son útiles para usted, use estos términos de vocabulario para comenzar:Dirección
-
: El ID de número único asignado a un host o interfaz de una red.
-
Subred parte de Una red que comparte una determinada dirección de subred.máscara de subred
-
: Combinación de 32 bits utilizada para describir qué parte de una dirección se refiere a la subred y qué parte se refiere al host.
-
Interfaz – Una conexión de red.
Si ya ha recibido su(s) dirección (s) legítima (s) del Centro de Información de Redes de Internet (InterNIC), está listo para comenzar. Si no tiene previsto conectarse a Internet, Cisco le recomienda encarecidamente que utilice direcciones reservadas de RFC 1918 
.
Comprender las direcciones IP
Una dirección IP es una dirección utilizada para identificar de forma única un dispositivo en una red IP. La dirección se compone de 32 bits binarios, que pueden ser divisibles en una porción de red y una porción de host con la ayuda de una máscara de subred. Los 32 bits binarios se dividen en cuatro octetos ( 1 octeto = 8 bits). Cada octeto se convierte a decimal y se separa por un punto (punto). Por esta razón, se dice que una dirección IP se expresa en formato decimal punteado (por ejemplo, 172.16.81.100). El valor en cada octeto varía de 0 a 255 decimales, o 00000000-11111111 binario.
Así es como los octetos binarios se convierten en decimales: El bit más a la derecha, o el bit menos significativo, de un octeto tiene un valor de 20. El bit justo a la izquierda tiene un valor de 21. Esto continúa hasta el bit más a la izquierda, o el bit más significativo, que tiene un valor de 27. Así que si todos los bits binarios son uno, el equivalente decimal sería 255 como se muestra aquí:
1 1 1 1 1 1 1 1 128 64 32 16 8 4 2 1 (128+64+32+16+8+4+2+1=255)
este es un ejemplo de octetos de la conversión cuando no todos los bits están a 1.
0 1 0 0 0 0 0 1 0 64 0 0 0 0 0 1 (0+64+0+0+0+0+0+1=65)
en este ejemplo se muestra una dirección IP representado en binario y decimal.
10. 1. 23. 19 (decimal) 00001010.00000001.00010111.00010011 (binary)
Estos octetos se descomponen para proporcionar un esquema de direccionamiento que puede acomodar grandes y pequeñas redes. Hay cinco clases diferentes de redes, de A a E. Este documento se centra en las clases A a C, ya que las clases D y E están reservadas y la discusión de ellas está fuera del alcance de este documento.
Nota: También tenga en cuenta que los términos «Clase A, Clase B», etc., se utilizan en este documento para ayudar a facilitar la comprensión de las direcciones IP y las subredes. Estos términos ya no se usan en la industria debido a la introducción del enrutamiento interdomino sin clases (CIDR).
Dada una dirección IP, su clase se puede determinar a partir de los tres bits de orden superior (los tres bits más a la izquierda del primer octeto). La Figura 1 muestra el significado de los tres bits de orden alto y el rango de direcciones que corresponden a cada clase. Para fines informativos, también se muestran las direcciones de Clase D y Clase E.
Figura 1
En una dirección de clase A, el primer octeto es la porción de red, por lo que el ejemplo de Clase A de la Figura 1 tiene una dirección de red principal de 1.0.0.0 – 127.255.255.255. Los octetos 2, 3 y 4 (los siguientes 24 bits) son para que el administrador de red se divida en subredes y hosts según lo considere conveniente. Las direcciones de clase A se utilizan para redes que tienen más de 65.536 hosts (en realidad, ¡hasta 16777214 hosts!).
En una dirección de clase B, los dos primeros octetos son la porción de red, por lo que el ejemplo de Clase B de la Figura 1 tiene una dirección de red principal de 128.0.0.0 – 191.255.255.255. Los octetos 3 y 4 (16 bits) son para subredes y hosts locales. Las direcciones de clase B se utilizan para redes que tienen entre 256 y 65534 hosts.
En una dirección de clase C, los tres primeros octetos son la porción de red. El ejemplo de clase C de la Figura 1 tiene una dirección de red principal de 192.0.0.0 – 223.255.255.255. Octeto 4 (8 bits) es para subredes y hosts locales, perfecto para redes con menos de 254 hosts.
Máscaras de Red
máscara de red le ayuda a saber qué parte de la dirección identifica la red y qué parte de la dirección identifica el nodo. Las redes de clase A, B y C tienen máscaras predeterminadas, también conocidas como máscaras naturales, como se muestra aquí:
Class A: 255.0.0.0Class B: 255.255.0.0Class C: 255.255.255.0
Una dirección IP en una red de clase A que no haya sido subred tendría un par de direcciones/máscaras similar a: 8.20.15.1 255.0.0.0. Para ver cómo la máscara le ayuda a identificar las partes de red y nodo de la dirección, convierta la dirección y la máscara en números binarios.
8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000
Una vez que tenga la dirección y la máscara representadas en binario, la identificación de la red y el ID de host es más fácil. Cualquier bit de dirección que tenga los bits de máscara correspondientes configurados en 1 representa el ID de red. Cualquier bit de dirección que tenga los bits de máscara correspondientes establecidos en 0 representa el ID de nodo.
8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000 ----------------------------------- net id | host id netid = 00001000 = 8hostid = 00010100.00001111.00000001 = 20.15.1
Entender las Subredes
división en Subredes permite crear múltiples redes lógicas que existen dentro de una sola Clase a, B o C de la red. Si no realiza una subred, solo puede usar una red de su red de clase A, B o C, lo cual no es realista.
Cada enlace de datos de una red debe tener un ID de red único, y cada nodo de ese enlace debe ser miembro de la misma red. Si divide una red principal (Clase A, B o C) en subredes más pequeñas, le permite crear una red de subredes interconectadas. Cada enlace de datos en esta red tendría entonces un ID de red/subred único. Cualquier dispositivo o puerta de enlace que conecte n redes/subredes tiene n direcciones IP distintas, una para cada red / subred a la que interconecta.
Para subredar una red, extienda la máscara natural con algunos de los bits de la porción de ID de host de la dirección para crear un ID de subred. Por ejemplo, dada una red de clase C de 204.17.5.0 que tiene una máscara natural de 255.255.255.0, puede crear subredes de esta manera:
204.17.5.0 - 11001100.00010001.00000101.00000000255.255.255.224 - 11111111.11111111.11111111.11100000 --------------------------|sub|----
Extendiendo la máscara para que 255.255.255.224, ha tomado tres bits (indicados por «sub») de la parte de host original de la dirección y los ha utilizado para crear subredes. Con estos tres bits, es posible crear ocho subredes. Con los cinco bits de ID de host restantes, cada subred puede tener hasta 32 direcciones de host, 30 de las cuales se pueden asignar a un dispositivo, ya que los ID de host de todos los ceros o todos los unos no están permitidos (es muy importante recordar esto). Con esto en mente, se han creado estas subredes.
204.17.5.0 255.255.255.224 host address range 1 to 30204.17.5.32 255.255.255.224 host address range 33 to 62204.17.5.64 255.255.255.224 host address range 65 to 94204.17.5.96 255.255.255.224 host address range 97 to 126204.17.5.128 255.255.255.224 host address range 129 to 158204.17.5.160 255.255.255.224 host address range 161 to 190204.17.5.192 255.255.255.224 host address range 193 to 222204.17.5.224 255.255.255.224 host address range 225 to 254
Nota: Hay dos formas para denotar estas máscaras. En primer lugar, dado que utiliza tres bits más que la máscara «natural» de Clase C, puede indicar que estas direcciones tienen una máscara de subred de 3 bits. O, en segundo lugar, la máscara de 255.255.255.224 también se puede denotar como /27, ya que hay 27 bits configurados en la máscara. Este segundo método se utiliza con CIDR. Con este método, una de estas redes se puede describir con el prefijo/longitud de notación. Por ejemplo, 204.17.5.32/27 denota la red 204.17.5.32 255.255.255.224. Cuando es apropiado, la notación prefijo / longitud se usa para denotar la máscara en el resto de este documento.
El esquema de subredes de red en esta sección permite ocho subredes, y la red puede aparecer como:
Figura 2
Observe que cada uno de los enrutadores de la Figura 2 está conectado a cuatro subredes, una subred es común a ambos enrutadores. Además, cada enrutador tiene una dirección IP para cada subred a la que está conectado. Cada subred podría admitir hasta 30 direcciones de host.
Esto trae un punto interesante. Cuantos más bits de host utilice para una máscara de subred, más subred tendrá disponibles. Sin embargo, cuantas más subredes estén disponibles, menos direcciones de host estarán disponibles por subred. Por ejemplo, una red de clase C de 204.17.5.0 y una máscara de 255.255.255.224 (/27) le permite tener ocho subredes, cada una con 32 direcciones de host (30 de las cuales podrían asignarse a dispositivos). Si utiliza una máscara de 255.255.255.240 (/28), el desglose es:
204.17.5.0 - 11001100.00010001.00000101.00000000255.255.255.240 - 11111111.11111111.11111111.11110000 --------------------------|sub |---
a partir de ahora tiene cuatro bits para hacer subredes con, usted sólo tiene cuatro bits a la izquierda para direcciones de host. Por lo tanto, en este caso, puede tener hasta 16 subredes, cada una de las cuales puede tener hasta 16 direcciones de host (14 de las cuales se pueden asignar a dispositivos).
echa un vistazo a cómo una red de Clase B puede ser subredes. Si tiene la red 172.16.0.0, entonces sabes que su máscara natural es 255.255.0.0 o 172.16.0.0 / 16. Extender la máscara a cualquier cosa más allá de 255.255.0.0 significa que está subredando. Puede ver rápidamente que tiene la capacidad de crear muchas más subredes que con la red de Clase C. Si utiliza una máscara de 255.255.248.0 (/21), ¿cuántas subredes y hosts permite esto por subred?
172.16.0.0 - 10101100.00010000.00000000.00000000255.255.248.0 - 11111111.11111111.11111000.00000000 -----------------| sub |-----------
utilice cinco bits de la máquina original bits para las subredes. Esto le permite tener 32 subredes (25). Después de usar los cinco bits para subredes, queda con 11 bits para direcciones de host. Esto permite que cada subred tenga 2048 direcciones de host (211), 2046 de las cuales podrían asignarse a dispositivos.
Nota: En el pasado, había limitaciones para el uso de una subred 0 (todos los bits de subred se establecen en cero) y de todas las subredes (todos los bits de subred se establecen en uno). Algunos dispositivos no permitirían el uso de estas subredes. Los dispositivos Cisco Systems permiten el uso de estas subredes cuando se configura el comando ip subred zero.
Ejemplos
Ejercicio de ejemplo 1
Ahora que tiene conocimientos de subredes, utilice estos conocimientos. En este ejemplo, se le dan dos combinaciones de dirección / máscara, escritas con la notación prefijo / longitud, que se han asignado a dos dispositivos. Su tarea es determinar si estos dispositivos están en la misma subred o en subredes diferentes. Puede usar la dirección y la máscara de cada dispositivo para determinar a qué subred pertenece cada dirección.
DeviceA: 172.16.17.30/20DeviceB: 172.16.28.15/20
Determinar la Subred para DeviceA:
172.16.17.30 - 10101100.00010000.00010001.00011110255.255.240.0 - 11111111.11111111.11110000.00000000 -----------------| sub|------------subnet = 10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0
Mirando los bits de dirección que tienen un bit de máscara correspondiente establecido en uno, y estableciendo todos los demás bits de dirección en cero (esto es equivalente a realizar un «Y» lógico entre la máscara y la dirección), le muestra a qué subred pertenece esta dirección. En este caso, DeviceA pertenece a la subred 172.16.16.0.
Determinar la Subred para el DeviceB:
172.16.28.15 - 10101100.00010000.00011100.00001111255.255.240.0 - 11111111.11111111.11110000.00000000 -----------------| sub|------------subnet = 10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0
a partir De estas determinaciones, DeviceA y DeviceB tienen direcciones que forman parte de la misma subred.
Ejercicio de ejemplo 2
Dada la red de clase C de 204.15.5.0 / 24, subredar la red para crear la red en la Figura 3 con los requisitos de host mostrados.
Figura 3
Mirando la red que se muestra en la Figura 3, puede ver que debe crear cinco subredes. La subred más grande debe admitir 28 direcciones de host. ¿Es esto posible con una red de clase C? y si es así, ¿cómo?
Puede comenzar mirando el requisito de subred. Para crear las cinco subredes necesarias, necesitaría usar tres bits de los bits de host de Clase C. Dos bits solo le permitirían cuatro subredes (22).
Dado que necesita tres bits de subred, eso le deja con cinco bits para la porción de host de la dirección. ¿Cuántos anfitriones admite esto? 25 = 32 (30 utilizables). Esto cumple con el requisito.
Por lo tanto, ha determinado que es posible crear esta red con una red de Clase C. Un ejemplo de cómo asignar las subredes es:
netA: 204.15.5.0/27 host address range 1 to 30netB: 204.15.5.32/27 host address range 33 to 62netC: 204.15.5.64/27 host address range 65 to 94netD: 204.15.5.96/27 host address range 97 to 126netE: 204.15.5.128/27 host address range 129 to 158
Ejemplo VLSM
En todos los ejemplos anteriores de subredes, observe que se aplicó la misma máscara de subred para todas las subredes. Esto significa que cada subred tiene el mismo número de direcciones de host disponibles. Puede necesitar esto en algunos casos, pero, en la mayoría de los casos, tener la misma máscara de subred para todas las subred termina desperdiciando espacio de direcciones. Por ejemplo, en la sección Ejemplo de Ejercicio 2, se dividió una red de clase C en ocho subredes de igual tamaño; sin embargo, cada subred no utilizó todas las direcciones de host disponibles, lo que resulta en un espacio de direcciones desperdiciado. La figura 4 ilustra este espacio de direcciones desperdiciado.
Figura 4
La figura 4 ilustra que de las subredes que se están utilizando, NetA, NetC y NetD tienen mucho espacio de direcciones de host no utilizado. Es posible que se tratara de un diseño deliberado que tuviera en cuenta el crecimiento futuro, pero en muchos casos se trata de un espacio de direcciones desperdiciado debido al hecho de que se utiliza la misma máscara de subred para todas las subredes.
Máscaras de subred de longitud variable (VLSM) le permite usar máscaras diferentes para cada subred, utilizando así el espacio de direcciones de manera eficiente.
Ejemplo de VLSM
Dada la misma red y requisitos que en el Ejercicio de Muestra 2, desarrolle un esquema de subredes con el uso de VLSM, dado:
netA: must support 14 hostsnetB: must support 28 hostsnetC: must support 2 hostsnetD: must support 7 hostsnetE: must support 28 host
Determine qué máscara permite el número de anfitriones.
netA: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 14 hostsnetB: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hostsnetC: requires a /30 (255.255.255.252) mask to support 2 hostsnetD*: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 7 hostsnetE: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hosts* a /29 (255.255.255.248) would only allow 6 usable host addresses therefore netD requires a /28 mask.
La forma más fácil de asignar las subredes es asignar el más grande primero. Por ejemplo, puede asignar de esta manera:
netB: 204.15.5.0/27 host address range 1 to 30netE: 204.15.5.32/27 host address range 33 to 62netA: 204.15.5.64/28 host address range 65 to 78netD: 204.15.5.80/28 host address range 81 to 94netC: 204.15.5.96/30 host address range 97 to 98
Esto se puede representar gráficamente como se muestra en la Figura 5:
Figura 5
La figura 5 ilustra cómo el uso de VLSM ayudó a ahorrar más de la mitad del espacio de direcciones.
CIDR
Se introdujo el enrutamiento Interdomano sin clase (CIDR) para mejorar la utilización del espacio de direcciones y la escalabilidad del enrutamiento en Internet. Era necesario debido al rápido crecimiento de Internet y al crecimiento de las tablas de enrutamiento de IP que tenían los enrutadores de Internet.
CIDR se aleja de las clases IP tradicionales (Clase A, Clase B, Clase C, etc.). En CIDR, una red IP está representada por un prefijo, que es una dirección IP y una indicación de la longitud de la máscara. Longitud significa el número de bits de máscara contiguos más a la izquierda que se establecen en uno. Por lo tanto, la red 172.16.0.0 255.255.0.0 se puede representar como 172.16.0.0 / 16. CIDR también representa una arquitectura de Internet más jerárquica, donde cada dominio toma sus direcciones IP de un nivel superior. Esto permite que el resumen de los dominios se haga en el nivel superior. Por ejemplo, si un ISP posee la red 172.16.0.0/16, entonces el ISP puede ofrecer 172.16.1.0/24, 172.16.2.0/24, y así sucesivamente a los clientes. Sin embargo, al anunciar a otros proveedores, el ISP solo necesita anunciar 172.16.0.0/16.
Para obtener más información sobre CIDR, consulte RFC 1518 y RFC 1519 .
Appendix
Sample Config
Routers A and B are connected via serial interface.
Router A
hostname routera ! ip routing ! int e 0 ip address 172.16.50.1 255.255.255.0 !(subnet 50) int e 1 ip address 172.16.55.1 255.255.255.0 !(subnet 55) int s 0 ip address 172.16.60.1 255.255.255.0 !(subnet 60) int s 0 ip address 172.16.65.1 255.255.255.0 (subnet 65) !S 0 connects to router B router rip network 172.16.0.0
Router B
hostname routerb ! ip routing ! int e 0 ip address 192.1.10.200 255.255.255.240 !(subnet 192) int e 1 ip address 192.1.10.66 255.255.255.240 !(subnet 64) int s 0 ip address 172.16.65.2 (same subnet as router A's s 0) !Int s 0 connects to router A router rip network 192.1.10.0 network 172.16.0.0
Host/Subnet Quantities Table
Class B Effective Effective# bits Mask Subnets Hosts------- --------------- --------- --------- 1 255.255.128.0 2 32766 2 255.255.192.0 4 16382 3 255.255.224.0 8 8190 4 255.255.240.0 16 4094 5 255.255.248.0 32 2046 6 255.255.252.0 64 1022 7 255.255.254.0 128 510 8 255.255.255.0 256 254 9 255.255.255.128 512 126 10 255.255.255.192 1024 62 11 255.255.255.224 2048 30 12 255.255.255.240 4096 14 13 255.255.255.248 8192 6 14 255.255.255.252 16384 2Class C Effective Effective# bits Mask Subnets Hosts------- --------------- --------- --------- 1 255.255.255.128 2 126 2 255.255.255.192 4 62 3 255.255.255.224 8 30 4 255.255.255.240 16 14 5 255.255.255.248 32 6 6 255.255.255.252 64 2 *Subnet all zeroes and all ones included. These might not be supported on some legacy systems.*Host all zeroes and all ones excluded.