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QUE ES IPV4, IPV6, VLSM ......

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Universidad De Guad adaalajara Centro Universi sittario de los Valles

Investigación VLSM Redes de Banda Ancha

Oswaldo Gonzalez Miramontes Mecatrónica Mtro. José Luis Fausto López

1.- Que es "IPV4" y que es "IPV6" Una dirección IP es como un número telefónico o una dirección de una calle. Cuando te conectas a Internet, tu dispositivo (computadora, teléfono celular, tableta) es asignado con una dirección IP, así como también cada sitio que visites tiene una dirección IP. El sistema de direccionamiento que hemos usado desde que nació Internet es llamado IPv4, y el nuevo sistema de direccionamiento es llamado IPv6. La razón por la cual tenemos que reemplazar el sistema IPv4 (y en última instancia opacarlo) con el IPv6 es porque Internet se está quedando sin espacio de direcciones IPv4, e IPv6 provee una exponencialmente larga cantidad de direcciones IP.

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Total, de espacio IPv4: 4,294,967,296 direcciones.

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Total, de espacio IPv6: 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 direcciones.

Direcciones IPv4 Para entender el por qué el espacio de direcciones IPv4 es limitado a 4.3 mil millones de direcciones, podemos descomponer una dirección IPv4. Una dirección IPv4 es un número de 32 bits formado por cuatro octetos (números de 8 bits) en una notación decimal, separados por puntos. Un bit puede ser tanto un 1 como un 0 (2 posibilidades), por lo tanto, la notación decimal de un octeto tendría 2 elevado a la 8va potencia de distintas posibilidades (256 de ellas para ser exactos). Ya que nosotros empezamos a contar desde el 0, los posibles valores de un octeto en una dirección IP van de 0 a 255. Ejemplos de direcciones IPv4: 192.168.0.1, 66.228.118.51, 173.194.33.16 Si una dirección IPv4 está hecha de cuatro secciones con 256 posibilidades en cada sección, para encontrar el número de total de direcciones IPv4, solo debes de multiplicar 256*256*256*256 para encontrar como resultado 4,294,967,296 direcciones. Para ponerlo de otra forma, tenemos 32 bits entonces, 2 elevado a la 32va potencia te dará el mismo número obtenido.

Direcciones IPv6 Las direcciones IPv6 están basadas en 128 bits. Usando la misma matemática anterior, nosotros tenemos 2 elevado a la 128va potencia para encontrar el total de direcciones IPv6 totales, mismo que se mencionó anteriormente. Ya que el espacio en IPv6 es mucho más extenso que el IPv4 sería muy difícil definir el espacio con notación decimal... se tendría 2 elevado a la 32va potencia en cada sección.

Para permitir el uso de esa gran cantidad de direcciones IPv6 más fácilmente, IPv6 está compuesto por ocho secciones de 16 bits, separadas por dos puntos (:). Ya que cada sección es de 16 bits, tenemos 2 elevado a la 16 de variaciones (las cuales son 65,536 distintas posibilidades). Usando números decimales de 0 a 65,535, tendríamos representada una dirección bastante larga, y para facilitarlo es que las direcciones IPv6 están expresadas con notación hexadecimal (16 diferentes caracteres: 0-9 y af). Ejemplo de una dirección IPv6: 2607: f0d0 : 4545 : 3 : 200 : f8ff : fe21 : 67cf

2.- Que es VLSM. Es la sigla de Variable Length Subnet Masks o en español mascara de subred de longitud variable o mascara variable. Básicamente en la técnica por la cual se diseña un esquema de direccionamiento usando varios mascaras en función de la cantidad de hosts, es decir la cantidad de hosts determina la longitud de la mascara i longitud del prefijo de red.

3.- ¿Para qué sirve, porque se inventó? Con VLSM, un administrador de red puede usar una máscara larga en las redes con pocos hosts, y una máscara corta en las subredes con muchos hosts. Para poder implementar VLSM, un administrador de red debe usar un protocolo de enrutamiento que brinde soporte para él. Los routers Cisco admiten VLSM con los protocolos de enrutamiento OSPF, ISIS integrado,EIGRP, RIP v2 y enrutamiento estático. VLSM permite que una organización utilice más de una máscara de subred dentro del mismo espacio de direccionamiento de red. La implementación de VLSM maximiza la eficiencia del direccionamiento y con frecuencia se la conoce como división de subredes en subredes. Los protocolos de enrutamiento con clase necesitan que una sola red utilice la misma máscara de subred. Por ejemplo, una red con la dirección de 192.168.187.0 puede usar sólo una máscara de subred, por ejemplo 255.255.255.0. Un protocolo de enrutamiento que admite VLSM le confiere al administrador de red la libertad para usar distintas máscaras de subred para redes que se encuentran dentro de un sistema autónomo. La Figura muestra un ejemplo de cómo un administrador de red puede usar una máscara de 30 bits para las conexiones de red, una máscara de 24 bits para las redes de usuario e incluso una máscara de 22 bits para las redes con hasta 1000 usuarios.

4.- Menciona al menos dos métodos de calculo de VLSM VLSM (Variable Lenght Subnet Mask) o máscara de subred variable. Es una técnica que se diseñó con el fin de optimizar el direccionamiento IP, ya que son Subnetting se desperdiciaban muchas direcciones. Recuerden que en subnetting todas las direcciones tienen la misma máscara, por tanto, una red de pocos hosts, tiene la máscara de una red con una cantidad de hosts. En VLSM la máscara de subred se adapta al requerimiento de los hosts, por lo tanto, VLSM es una técnica más eficiente. Antes de entrar en materia es importante que sepan que el direccionamiento basado en clases (Clase A, B, C, etc.) pasó a la historia. En los años 90s IETF (Internet Engineering Task Force) introdujo CIDR (Classless Inter-Domain Routing), o enrutamiento sin Clases. CIDR elimina los límites de clases y agrega flexibilidad a la hora de realizar un direccionamiento, permite VLSM y la somatización de rutas.

Esto quiere decir que la dirección 192.168.0.0 puede tener una máscara /16 o /8. Como las clases no existen la máscara más pequeña que puede tener una red es /8.

VLSM se enfoca en la cantidad de hosts que se encuentran en una subred, para en base a este requerimiento aplicar una máscara, diferente a subnetting, cuyo enfoque se encuentra en las redes requeridas. Ahora sí, vamos con el ejemplo: Tabla de bits prestados para el VLSM: Fórmula: 2^n-2

n=bits prestados -2= se pierden dos direcciones, una de red y una de broadcast.

2^1= 2-2= 0 hosts 2^2= 4-2= 2 hosts 2^3= 8-2= 6 hosts 2^4= 16-2= 14 hosts 2^5= 32-2=30 hosts 2^6= 64-2=62hosts .... etc. La dirección que usaremos para el direccionamiento es 192.168.40.0/24. -Ventas=100 hosts -Quejas=40 hosts -Compra=22 hosts -Tecnología=10 hosts -Contabilidad=5 hosts Después de organizar los requerimientos de mayor a menor procedemos a realizar el direccionamiento.

5.- Profundiza en alguno de los métodos y trae ejercicios de practica

Dada la red 192.168.0.0/24, desarrolle un esquema de direccionamiento que cumpla con los siguientes requerimientos. Use VLSM, es decir, optimice el espacio de direccionamiento tanto como sea posible.

Una subred de 20 hosts para ser asignada a la VLAN de Profesores Una subred de 80 hosts para ser asignada a la VLAN de Estudiantes Una subred de 20 hosts para ser asignada a la VLAN de Invitados Tres subredes de 2 hosts para ser asignada a los enlaces entre enrutadores.

Solución Ordeno las subredes en orden decreciente: 80, 20, 20, 2, 2, 2. Para 80 hosts necesito 7 bits (2^7=128, menos red y broadcas 126 hosts máx.), por lo tanto, el prefijo de subred del primer bloque sería /25 (8-7=1; 24+1=25) Tomando la subred cero, la primera dirección de subred sería 192.168.0.0/25, broadcast 192.168.0.127, por lo tanto, el rango asignable sería .1 hasta .126. Para 20 hosts necesito 5 bits (2^5=32, es decir 30 hosts máx.). Prefijo: /27 (8-5=3, 24+3=27); Dir. de red: 192.168.0.128/27, broadcast 192.168.0.159. Rango asignable .129-.158. La siguiente subred es del mismo tamaño y el prefijo es el mismo. Dir. de red: 192.168.0.160/27, broadcast 192.168.0.191, rango .161-.190. Los enlaces entre enrutadores sólo necesitan 2 bits (2^2=4, es decir 2 hosts más) por lo tanto el prefijo debe ser /30 (8-2=6, 24+6=30). Dir. de enlace 1: 192.168.0.192, dir. de broadcast en enlace 1: 192.168.0.195, rango .193-.194. Dir. enlace 2: 192.168.0.196/30, broadcast en enlace 2: 192.168.0.199, rango .197-.198. Dir. enlace 3: 192.168.0.200/30, broadcast enlace 3: 192.168.0.203, rango: .201-.202.

El esquema resultado es: Red

Dir

Broadcast

Estudiantes (80)

Rango Máscara

192.168.0.0/25 192.168.0.127 .1-.126 255.255.255.128

Profesores (20) 192.168.0.128/27

192.168.0.159 .129-158

255.255.255.224

Invitados (20)

192.168.0.160/27

192.168.0.191 .161-190

255.255.255.224

Enlace 1(2)

192.168.0.192/30

192.168.0.195 .193-194

255.255.255.252

Enlace 2(2)

192.168.0.196/30

192.168.0.199 .197-198

255.255.255.252

Enlace 3(2)

192.168.0.200/30

192.168.0.203 .201-202

255.255.255.252

Se puede observar que los rangos de direcciones asignados son continuos y que queda disponible para crecimiento futuro un rango de direcciones desde 204 en adelante....