lunes, 11 de abril de 2016

Clases en IPV4, CIDR, Subredes y Multicast

Clases en IPV4
El protocolo de Internet (Internet Protocol, IP) es la plataforma fundamental de las comunicaciones de las redes de la actualidad. Cada dispositivo de red (enrutador, hub, switch, computadora,...), necesita de una dirección IP para poder comunicarse entre sí. Cada vez que se quiere enviar algo en la red, debemos de especificar a donde se enviaran los paquetes. Es aquí donde la dirección IP juega el papel primordial de comunicación y de identificación de quien envía y quien recibe dicha información
En la actualidad, en el mundo de las redes, se utiliza la versión 4 de IP, conocida más comúnmente como IPv4. Esta versión del protocolo IP está definida en el RFC 791 (Request For Comments) liberado en septiembre de 1981.
Para facilitar la lectura, las direcciones IP se separan en cuatro números de ocho bits llamados octetos. Para complacer diferentes necesidades, se han definido varias clases de redes, fijando diferentes sitios donde dividir la dirección IP. Las clases de redes se definen en lo siguiente:

Clase A
La clase A comprende redes desde 1.0.0.0 hasta 127.0.0.0. El número de red está contenido en el primer octeto. Esta clase ofrece una parte para el puesto de 24 bits, permitiendo aproximadamente 1,6 millones de puestos por red.

Clase B
La clase B comprende las redes desde 128.0.0.0 hasta 191.255.0.0; el número de red está en los dos primeros octetos. Esta clase permite 16.320 redes con 65.024 puestos cada una.

Clase C
Las redes de clase C van desde 192.0.0.0 hasta 223.255.255.0, con el número de red contenido en los tres primeros octetos. Esta clase permite cerca de 2 millones de redes con más de 254 puestos.

Clases D, E, y F
Las direcciones que están en el rango de 224.0.0.0 hasta 254.0.0.0 son experimentales o están reservadas para uso con propósitos especiales y no especifican ninguna red. La IP Multicast, un servicio que permite trasmitir material a muchos puntos en internet a la vez, se le ha asignado direcciones dentro de este rango.







CIDR
CIDR (Classless Inter-Domain Routing, a veces llamado supernetting) es una manera de permitir una asignación más flexible del Protocolo de Internet (IP) direcciones que era posible con el sistema original de direcciones IP clases. Como resultado, el número de direcciones de Internet disponibles se incrementó en gran medida, que junto con el uso generalizado de la traducción de direcciones de red (NAT), se ha extendido de manera significativa la vida útil de IPv4.
CIDR es un estándar de red para la interpretación de direcciones IP. CIDR facilita el encaminamiento al permitir agrupar bloques de direcciones en una sola entrada de tabla de rutas. Estos grupos, llamados comúnmente Bloques CIDR, comparten una misma secuencia inicial de bits en la representación binaria de sus direcciones IP.
Los bloques CIDR IPv4 se identifican usando una sintaxis similar a la de las direcciones IPv4: cuatro números decimales separados por puntos, seguidos de una barra de división y un número de 0 a 32; A.B.C.D/N.
Esto viene a decir que lo que antes era: 192.168.0.1
Con máscara de subred: 255.255.255.0
Ahora con CIDR es: 192.168.0.1/24
¿Porque 24? fácil, porque es el número de bits de la Máscara de Subred que están a 1, veamos…
255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000
Prefijos CIDR y su equivalente decimal:



Subredes
Las subredes son un método para maximizar el espacio de direcciones IPv4 de 32 bits y reducir el tamaño de las tablas de enrutamiento en una interred mayor. En cualquier clase de dirección, las subredes proporcionan un medio de asignar parte del espacio de la dirección host a las direcciones de red, lo cual permite tener más redes. La parte del espacio de dirección de host asignada a las nuevas direcciones de red se conoce como número de subred.
Además de hacer que el espacio de la dirección IPv4 sea más eficaz, las subredes presentan varias ventajas administrativas. El enrutamiento puede complicarse enormemente a medida que aumenta el número de redes. Por ejemplo, una pequeña organización podría asignar a cada red local un número de clase C. A medida que la organización va aumentando, puede complicarse la administración de los diferentes números de red. Es recomendable asignar pocos números de red de clase B a cada división principal de una organización. Por ejemplo, podría asignar una red de clase B al departamento de ingeniería, otra al departamento de operaciones, etc. A continuación, podría dividir cada red de clase B en redes adicionales, utilizando los números de red adicionales obtenidos gracias a las subredes. Esta división también puede reducir la cantidad de información de enrutamiento que se debe comunicar entre enrutadores.





Multicast
La diferencia entre un servicio unicast y uno multicast es que en el primero existe un emisor y un receptor de cada datagrama, mientras que en el segundo hay un emisor pero normalmente son varios los destinatarios del mismo.
Son numerosas las aplicaciones que se basan en un servicio multicast, por ejemplo:
Teleconferencia (audio, video, pizarra compartida, editor de texto)
Juegos compartidos y simulaciones distribuidas
Internet TV
Aplicaciones distribuidas
Transferencias fiables de ficheros
Localización de un Servidor/servicio
La especificación del Servicio Multicast del protocolo IP aparece en el RFC1112, y detalla la operación de los servicios multicast en este modelo. Los grupos definidos en este modelo pueden ser de cualquier tamaño y con sus miembros ubicados en cualquier lugar de Internet. La pertenencia a los grupos es dinámica, pudiendo adherirse o abandonar un grupo en cualquier momento. Los emisores de un grupo no necesitan ser miembros del mismo, de modo que un nodo cualquiera puede enviar datagramas a cualquier grupo definido en Internet.
Cada grupo se identifica mediante una sola dirección IP de clase D (224.0.0.0 - 239:255.255.255).
Los routers escuchan las direcciones multicast y utilizan protocolos de routing para gestionar la pertenencia a los grupos (IGMP, RFC2236) y por lo tanto tener información sobre la necesidad de replicación de datagramas para que estos alcancen a cualquier miembro del grupo.
Las direcciones clase D (entre 224.0.0.0 y 239.255.255.255) están previstas en IP para tráfico multicast.

Se asigna una dirección IP de Clase D a un grupo de nodos que define un grupo multicast. Los cuatro bits más significativos de las direcciones de Clase D se fijan a "1110", y los siguientes números de 28-bit reciben la denominación de identificador del grupo multicast, no estando, por lo tanto estructuradas las direcciones como las direcciones IP unicast

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