El documento describe los conceptos fundamentales del direccionamiento IP, incluyendo las clases de direcciones IP, las máscaras de subred y cómo estas permiten dividir una red en subredes. También explica los conceptos de NAT y PAT, los cuales permiten que múltiples hosts privados compartan direcciones IP públicas para acceder a Internet.

1. RAMÓN RÍOS SIEIRO

2. Direccionamiento Ip:
• Cada host tiene asignada una dirección ip de 32 bits
• Organizados en 4 octetos que son separados por un punto.
• Son direcciones jerárquicas: Parte de los 32 bits identifican la red y los restantes
identifican el host.
• Inicialmente para la red se reservaban los 8 primeros bits, dando lugar a 256
posibles redes: 28 . Los routers sólo examinaban los 8 primeros bits para identificar
la red.
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3. Direccionamiento Ip:
• Para crear más designaciones posibles de red, el espacio de 32 bits se
dividió en clases: A, B, C, D y E.
 Las redes de clase A utilizan 8 bits para la red: 10.0.0.0/8
 Las redes de clase B utilizan 16 bits para la red: 172.15.0.0 /16
 Las redes de clase C utilizan 24 bits para la red: 192.168.1.0 / 24
• Las redes se dividieron de forma que fuera sencillo para un router decidir
rápidamente a que red pertenecía una determinada dirección.
• Los bits de orden superior son los que van decidir a que red pertenece un
paquete.
• Así si el primer bit es 0, la red es clase A y el primer octeto representa la
red.
• Si el primer bit es 1 y el segundo 0, la red es clase B y los dos primeros
octetos representan la red.
• Si los tres primeros bits son 110, la red es clase C y los 3 primeros octetos
representan la red.
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4. Direccionamiento Ip:
• Redes Privadas:
– No tienen conexión a las redes*.
– Permite repetir estructuras de direccionamiento sin que haya conflictos.
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5. Direccionamiento Ip:
• DIVISÓN DE UNA RED EN SUBREDES.
 Las redes aumentaron su tamaño rápidamente y algunas organizaciones
conectaban miles de host a la misma red.
 Esto generaba varios problemas:
 Broadcast: Es uno de los principales tipos de tráfico Ip, y si la red es grande puede
ralentizar el rendimiento de la red, ya que el ancho de banda es limitado.
 Organización de los hosts: Ya que las empresas no tenían todos los esquipos en el
mismo sitio y en ocasiones los querían organizar por departamentos:
Administración , mantenimiento, dirección …
 Para resolver estos problemas se dividió una sola red en minirredes o
subredes.
 ¿Cómo puede una sola Ip dividirse en varias redes y tratar estas redes como
redes diferentes? : Usando una máscara de subred.
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6. Direccionamiento Ip:
• Máscara de subred.
 Método que utilizan los routers para separar la parte de red de una dirección Ip(rfc917)
 El router lee la máscara de izquierda a derecha, bit por bit.
 Si un bit es un 1, indica que esa posición es parte de la dirección de rer.
 Si un bit vale 0, indica que ya es parte de la dirección del host.
 En una división tradicional todas las subredes contienen el mismo número de bits.
 Esto da lugar a una cantidad fija de subredes y a una cantidad fija de hosts por subred*.
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7. Direccionamiento Ip:
• Máscara de subred.
 Cuando se identifica una dirección por clase, se conocerán la cantidad de bits que
componen la ID de la red y la cantidad de bits que componen la ID del host. Las
máscaras de subred predeterminadas para las clases de red son:
 Clase A 255.0.0.0
 Clase B 255.255.0.0
 Clase C 255.255.255.0
 Subdividir una red con clase
agrega un nivel a la jerarquía de
red. Ahora hay tres niveles:
una red, una subred y un host.
¿Cómo puede modificarse la máscara
de subred para que indique el nuevo nivel de jerarquía?
 Mediante el uso de bits del espacio de dirección de host para designar la ID
de subred.
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8. Direccionamiento Ip:
• Máscara de subred.
 Ejemplo: Una organización tiene asignada para su red empresarial una
dirección de clase C. Esta empresa tiene dos oficinas en distintos
edificios, para facilitar la administración de la red, los administradores de red
desean que cada oficina tenga una red separada lógicamente.
Tomar dos bits de la dirección host aumenta la longitud de la máscara de
subred de los 24 bits predeterminados a 26 bits, o 255.255.255.192.
 Cuando se piden prestados bits de la porción de Host de la dirección para
identificar la subred, hay menos bits disponibles para los hosts individuales. Si
se utilizan dos bits para la ID de subred, sólo quedan seis bits en la porción de
Host de la dirección.
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9. Direccionamiento Ip:
• Máscara de subred.
Cuando una red está dividida en subredes, cada una de ellas contiene
una dirección host con sólo ceros y una con sólo unos que no pueden
utilizarse para direcciones host individuales.
Una dirección con todos unos en la porción de Host se utiliza como
dirección de broadcast de red local. Cuando una red está dividida en
subredes, cada una de ellas contiene una dirección host con sólo ceros y
una con sólo unos que no pueden utilizarse para direcciones host
individuales.
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10. Direccionamiento Ip:
• Máscara de subred personalizadas.
 Son aquellas que toman bits de la parte de host y los agregan a la mascara de subred
predeterminada.
 La cantidad de bits necesarios depende del número de subredes que se quieran crear, y
se calculan mediante: 2n, donde n equivale a la cantidad de bits que se pide prestada.
 Para determinar la cantidad de ID del host disponible según la cantidad de bits del host
restante. Dado que cada subred tiene dos direcciones host que están reservadas, las
direcciones con sólo ceros y con sólo unos, la ecuación para determinar la cantidad de
hosts admitidos se modifica a 2^n - 2.
 Cuando una red se divide en subredes, estas se tratan como redes diferentes y por lo
tanto hace falta un router para poder dirigir el tráfico entre ellas.
 Para determinar la cantidad de hosts necesarios para cada subred, es necesario incluir la
interfaz del router o la interfaz del gateway y los dispositivos host individuales. Cada
interfaz del router debe tener una dirección IP en la misma subred que la red del host
conectada a ella.
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11. Direccionamiento Ip:
• Máscara de subred personalizadas. Ejemplo 1: 2 bits de host
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12. Direccionamiento Ip:
• Máscara de subred personalizadas. Ejemplo 1: 3 bits de host
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13. NAT Y PAT.
• Permite que un gran grupo de usuarios privados accedan a Internet
compartiendo una o más direcciones IP públicas.
• Funciona de manera similar al sistema telefónico de una compañía
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14. NAT Y PAT.
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16. • NAT DINÁMICA:
NAT Y PAT
 Permite comunicarse a un conjunto
de hosts de la red interna con la red
externa a través de un pool de
direcciones ip’s públicas.
 El establecimiento inicial de la
comunicación es unidireccional y
proveniente de la red interna.
 Las traducciones no existen en la
tabla NAT hasta que el router o recibe
tráfico desde la red interna que
requiera traducción.
 Una vez establecida dicha traducción
temporal, ya puede haber una
comunicación bidireccional sino el
host externo no tendría forma de
comunicarse con el interno.
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17. NAT Y PAT
• NAT ESTÁTICO:
 Las traducciones existen en la tabla desde el mismo momento en que se
configuran.
 Permanecen en la tabla hasta que se borran.
 La comunicación es desde el inicio bidireccional. Puede iniciarla el dispositivo
externo.
 Se utiliza cuando se desea que un host de la red privada sea accesible en
cualquier momento , por ejemplo un servidor.
 La dirección debe ser previamente conocida via DNS.
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18. NAT Y PAT
• PAT O NAPT
 PAT traduce varias direcciones locales a una
única dirección IP global.
 Cuando una organización tiene una sola
dirección IP pública, puede permitir que
varios usuarios accedan a la red
identificando la conexión con un puerto de
la capa de transporte.
 El gateway traduce la combinación de
dirección de origen local y puerto en el
paquete a una única dirección IP global y un
número único de puerto por encima de
1024, el número de puerto asociado a la
conversación es único.
 El tráfico de respuesta es direccionado a la
dirección IP traducida y al número de
puerto utilizado por el host. Una tabla en el
router contiene una lista de las
combinaciones de la dirección IP interna y
el número de puerto que son traducidas a la
dirección externa.
 Los usuarios en la red externa no pueden
iniciar una conexión.
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