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Planificación y Administración de Redes/Tema 8/Conceptos generales

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Internet no es un nuevo tipo de red física, sino un conjunto de tecnologías que permiten interconectar redes muy distintas entre sí. Internet no es dependiente de la máquina ni del sistema operativo utilizado. De esta manera, podemos transmitir información entre un servidor Unix y un ordenador que utilice Windows. O entre plataformas completamente distintas como Macintosh, Alpha o Intel. Es más: entre una máquina y otra generalmente existirán redes distintas: redes Ethernet, redes Token Ring e incluso enlaces vía satélite. Como vemos, está claro que no podemos utilizar ningún protocolo que dependa de una arquitectura en particular. Lo que estamos buscando es un método de interconexión general que sea válido para cualquier plataforma, sistema operativo y tipo de red. La familia de protocolos que se eligieron para permitir que Internet sea una Red de redes es TCP/IP. Nótese aquí que hablamos de familia de protocolos ya que son muchos los protocolos que la integran, aunque en ocasiones para simplificar hablemos sencillamente del protocolo TCP/IP.

El protocolo TCP/IP tiene que estar a un nivel superior del tipo de red empleado y funcionar de forma transparente en cualquier tipo de red. Y a un nivel inferior de los programas de aplicación (páginas WEB, correo electrónico…) particulares de cada sistema operativo. Todo esto nos sugiere el siguiente modelo de referencia:


Capa de aplicación (HTTP, SMTP, FTP, TELNET...)
Capa de transporte (UDP, TCP)
Capa de red (IP)
Capa de acceso a la red (Ethernet, Token Ring...)
Capa física (cable coaxial, par trenzado...)

El nivel más bajo es la capa física. Aquí nos referimos al medio físico por el cual se transmite la información. Generalmente será un cable aunque no se descarta cualquier otro medio de transmisión como ondas o enlaces vía satélite.

La capa de acceso a la red determina la manera en que las estaciones (ordenadores) envían y reciben la información a través del soporte físico proporcionado por la capa anterior. Es decir, una vez que tenemos un cable, ¿cómo se transmite la información por ese cable? ¿Cuándo puede una estación transmitir? ¿Tiene que esperar algún turno o transmite sin más? ¿Cómo sabe una estación que un mensaje es para ella? Pues bien, son todas estas cuestiones las que resuelve esta capa.

Las dos capas anteriores quedan a un nivel inferior del protocolo TCP/IP, es decir, no forman parte de este protocolo. La capa de red define la forma en que un mensaje se transmite a través de distintos tipos de redes hasta llegar a su destino. El principal protocolo de esta capa es el IP aunque también se encuentran a este nivel los protocolos ARP, ICMP e IGMP. Esta capa proporciona el direccionamiento IP y determina la ruta óptima a través de los encaminadores (routers) que debe seguir un paquete desde el origen al destino.

La capa de transporte (protocolos TCP y UDP) ya no se preocupa de la ruta que siguen los mensajes hasta llegar a su destino. Sencillamente, considera que la comunicación extremo a extremo está establecida y la utiliza. Además añade la noción de puertos, como veremos más adelante.

Una vez que tenemos establecida la comunicación desde el origen al destino nos queda lo más importante, ¿qué podemos transmitir? La capa de aplicación nos proporciona los distintos servicios de Internet: correo electrónico, páginas Web, FTP, TELNET…

La familia de protocolos TCP/IP fue diseñada para permitir la interconexión entre distintas redes. El mejor ejemplo de interconexión de redes es Internet: se trata de un conjunto de redes unidas mediante encaminadores o routers. Un router es un dispositivo que separa 2 o más redes.

Concepto de capa de red

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La capa de red se ocupa del control de la subred. La principal función de este nivel es la del encaminamiento, es decir, el tratamiento de cómo elegir la ruta más adecuada para que el bloque de datos del nivel de red (paquete) llegue a su destino. Cada destino está identificado univocamente en la subred por una dirección.

Otra función importante de esta capa es el tratamiento de la congestión. Cuando hay muchos paquetes en la red, unos obstruyen a los otros generando cuellos de botella en los puntos más sensibles. Un sistema de gestión de red avanzado evitará o paliará estos problemas de congestión.

Entre el emisor y el receptor se establecen comunicaciones utilizando protocolos determinados. El mismo protocolo debe estar representado tanto en el emisor como en el receptor.

El concepto de red está relacionado con las direcciones IP que se configuren en cada ordenador, no con el cableado. Es decir, si tenemos varias redes dentro del mismo cableado solamente los ordenadores que permanezcan a una misma red podrán comunicarse entre sí. Para que los ordenadores de una red puedan comunicarse con los de otra red es necesario que existan routers que interconecten las redes. Un router o encaminador no es más que un ordenador con varias direcciones IP, una para cada red, que permita el tráfico de paquetes entre sus redes.

La capa de red se encarga de fragmentar cada mensaje en paquetes de datos llamados datagramas IP y de enviarlos de forma independiente a través de la red de redes. Cada datagrama IP incluye un campo con la dirección IP de destino. Esta información se utiliza para enrutar los datagramas a través de las redes necesarias que los hagan llegar hasta su destino.

Nota: Cada vez que visitamos una página web o recibimos un correo electrónico es habitual atravesar un número de redes comprendido entre 10 y 20, dependiendo de la distancia de los hosts. El tiempo que tarda un datagrama en atravesar 20 redes (20 routers) suele ser inferior a 600 milisegundos.


La dirección IP es el identificador de cada host dentro de su red de redes. Cada host conectado a una red tiene una dirección IP asignada, la cual debe ser distinta a todas las demás direcciones que estén vigentes en ese momento en el conjunto de redes visibles por el host. En el caso de Internet, no puede haber dos ordenadores con 2 direcciones IP (públicas) iguales. Pero sí podríamos tener dos ordenadores con la misma dirección IP siempre y cuando pertenezcan a redes independientes entre sí (sin ningún camino posible que las comunique).

Las direcciones IP se clasifican en:

  • Direcciones IP públicas. Son visibles en todo Internet. Un ordenador con una IP pública es accesible (visible) desde cualquier otro ordenador conectado a Internet. Para conectarse a Internet es necesario tener una dirección IP pública.
  • Direcciones IP privadas (reservadas). Son visibles únicamente por otros hosts de su propia red o de otras redes privadas interconectadas por routers. Se utilizan en las empresas para los puestos de trabajo. Los ordenadores con direcciones IP privadas pueden salir a Internet por medio de un router (o proxy) que tenga una IP pública. Sin embargo, desde Internet no se puede acceder a ordenadores con direcciones IP privadas.

A su vez, las direcciones IP pueden ser:

  • Direcciones IP estáticas (fijas). Un host que se conecte a la red con dirección IP estática siempre lo hará con una misma IP. Las direcciones IP públicas estáticas son las que utilizan los servidores de Internet con objeto de que estén siempre localizables por los usuarios de Internet. Estas direcciones hay que contratarlas.
  • Direcciones IP dinámicas. Un host que se conecte a la red mediante dirección IP dinámica, cada vez lo hará con una dirección IP distinta. Las direcciones IP públicas dinámicas son las que se utilizan en las conexiones a Internet mediante un módem. Los proveedores de Internet utilizan direcciones IP dinámicas debido a que tienen más clientes que direcciones IP (es muy improbable que todos se conecten a la vez).

Las direcciones IP están formadas por 4 bytes (32 bits). Se suelen representar de la forma a.b.c.d donde cada una de estas letras es un número comprendido entre el 0 y el 255. Por ejemplo la dirección IP del servidor de IBM (www.ibm.com) es 129.42.18.99.


Las direcciones IP se pueden representar

  • en decimal (lo habitual), desde 0.0.0.0 hasta 255.255.255.255
  • en hexadecimal, desde la 00.00.00.00 hasta la FF.FF.FF.FF
  • o en binario, desde la 00000000.00000000.00000000.00000000 hasta la 11111111.11111111.11111111.11111111.

Las tres direcciones siguientes representan a la misma máquina (podemos utilizar una calculadora científica para realizar las conversiones).

  • (decimal) 128.10.2.30
  • (hexadecimal) 80.0A.02.1E
  • (binario) 10000000.00001010.00000010.00011110

Ejemplo

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En una red TCP/IP es posible tener, por ejemplo, servidores web y servidores de correo para uso interno. Obsérvese que todos los servicios de Internet se pueden configurar en pequeñas redes internas TCP/IP.

A continuación veremos un ejemplo de interconexión de 3 redes. Cada host (ordenador) tiene una dirección física que viene determinada por su adaptador de red. Estas direcciones se corresponden con la capa de acceso al medio y se utilizan para comunicar dos ordenadores que pertenecen a la misma red. Para identificar globalmente un ordenador dentro de un conjunto de redes TCP/IP se utilizan las direcciones IP (capa de red). Observando una dirección IP sabremos si pertenece a nuestra propia red o a una distinta (todas las direcciones IP de la misma red comienzan con los mismos números, según veremos más adelante).



Host Red Dirección IP Dirección física
A Red 1 192.168.0.10 00-60-52-0B-B7-7D
R1 192.168.0.1 00-E0-4C-AB-9A-FF
Red 2 10.10.0.1 A3-BB-05-17-29-D0
B 10.10.0.7 00-E0-4C-33-79-AF
R2 10.10.0.2 B2-42-52-12-37-BE
Red 3 200.3.107.1 00-E0-89-AB-12-92
C 200.3.107.73 A3-BB-08-10-DA-DB
D 200.3.107.200 B2-AB-31-07-12-93


En el ejemplo anterior, supongamos que el ordenador 200.3.107.200 (D) envía un mensaje al ordenador con 200.3.107.73 (C). Como ambas direcciones comienzan con los mismos números, D sabrá que ese ordenador se encuentra dentro de su propia red y el mensaje se entregará de forma directa. Sin embargo, si el ordenador 200.3.107.200 (D) tuviese que comunicarse con 10.10.0.7 (B), D advertiría que el ordenador destino no pertenece a su propia red y enviaría el mensaje al router R2 (es el ordenador que le da salida a otras redes). El router entregaría el mensaje de forma directa porque B se encuentra dentro de una de sus redes (la Red 2).

Direcciones IP

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¿Quién reparte las direcciones IP?

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En un principio se encargó de ello el IANA (Internet Assigned Numbers Authority). Actualmente tanto las direcciones como los nombres son administrados por la ICANN.


La Corporación de Internet para la Asignación de Nombres y Números (en inglés: Internet Corporation for Assigned Names and Numbers; ICANN) es una organización sin fines de lucro creada el 18 de septiembre de 1998 con objeto de encargarse de cierto número de tareas realizadas con anterioridad a esa fecha por otra organización, la IANA. Su sede radica en California y está sujeta a las leyes de dicho Estado.

ICANN es una organización que opera a nivel multinacional/internacional) y es la responsable de asignar las direcciones del protocolo IP, de los identificadores de protocolo, de las funciones de gestión del sistema de dominio y de la administración del sistema de servidores raíz.


La ICANN (Corporación de Internet para la Asignación de Nombres y Números) delega los recursos de Internet a los RIRs, y a su vez los RIRs siguen sus políticas regionales para una posterior subdelegación de recursos a sus clientes, que incluyen Proveedores de servicios y organizaciones para uso propio.

Un Registro Regional de Internet o Regional Internet Registry (RIR) es una organización que supervisa la asignación y el registro de recursos de números de Internet dentro de una región particular del mundo. Los recursos incluyen direcciones IP (tanto IPv4 como IPv6) y números de sistemas autónomos (para su uso en encaminamiento BGP).

Hay actualmente 5 RIRs en funcionamiento:


  • American Registry for Internet Numbers (ARIN) para América Anglosajona.
  • RIPE Network Coordination Centre (RIPE NCC) para Europa, el Oriente Medio y Asia Central.
  • Asia-Pacific Network Information Centre (APNIC) para Asia y la Región Pacífica.
  • Latin American and Caribbean Internet Address Registry (LACNIC) para América Latina y el Caribe.
  • African Network Information Centre (AfriNIC) para África


¿Cómo se reparten las direcciones IPv4?

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Existen un total de 3³² direcciones IP (4.294.967.296).

  • La mitad (2.147.483.648) están destinadas a redes de clase A: (16.777.216 IPs por cada una de las 128 redes de clase A).
  • Un cuarto (1.073.741.824) están destinadas a redes de clase B: (65.536 IPs por cada una de las 16.384 redes de clase B).
  • Un octavo (536.870.912) están destinadas a redes de clase C: (256 IPs por cada una de las 2.097.152 redes de clase C)
  • Un dieciseisavo (268.435.456) están destinadas la clase D (Multicast).
  • Otro dieciseisavo (268.435.456) están destinadas a la clase E (Experimental).

Tamaño relativo de cada clase.



Clase C: (256 IPs).Arriba

Clase B: (65.536 IPs). En medio

Clase A: (16.777.216 IPs). Abajo

Clases

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¿Cuántas direcciones IP existen? Si calculamos 2 elevado a 32 obtenemos más de 4000 millones de direcciones distintas. Sin embargo, no todas las direcciones son válidas para asignarlas a hosts. Las direcciones IP no se encuentran aisladas en Internet, sino que pertenecen siempre a alguna red. Todas las máquinas conectadas a una misma red se caracterizan en que los primeros bits de sus direcciones son iguales. De esta forma, las direcciones se dividen conceptualmente en dos partes: el identificador de red y el identificador de host.

Dependiendo del número de hosts que se necesiten para cada red, las direcciones de Internet se han dividido en las clases primarias A, B y C. La clase D está formada por direcciones que identifican no a un host, sino a un grupo de ellos. Las direcciones de clase E no se pueden utilizar (están reservadas).


0 1 2 3 4 8 16 24 32
Clase A 0 red host
Clase B 1 0 red host
Clase C 1 1 0 red host
Clase D 1 1 1 0 grupo de multicast (multidifusión)
Clase E 1 1 1 1 (direcciones reservadas: no se pueden utilizar)


Clase Formato(r=red, h=host) Nº de redes Nº de hosts por red Rango de direcciones de redes Máscara de subred
A r.h.h.h 128 16.777.214 0.0.0.0 127.0.0.0 255.0.0.0
B r.r.h.h 16.384 65.534 128.0.0.0 191.255.0.0 255.255.0.0
C r.r.r.h 2.097.152 254 192.0.0.0 223.255.255.0 255.255.255.0
D grupo - - 224.0.0.0 239.255.255.255 -
E no válidas - - 240.0.0.0 255.255.255.255 -

Nota: Las direcciones usadas en Internet están definidas en la RFC 1166

Difusión (broadcast) y multidifusión (multicast).-- El término difusión (broadcast) se refiere a todos los hosts de una red; multidifusión (multicast) se refiere a varios hosts (aquellos que se hayan suscrito dentro de un mismo grupo). Siguiendo esta misma terminología, en ocasiones se utiliza el término unidifusión para referirse a un único host.

Direcciones IP especiales y reservadas

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No todas las direcciones comprendidas entre la 0.0.0.0 y la 223.255.255.255 son válidas para un host: algunas de ellas tienen significados especiales. Las principales direcciones especiales se resumen en la siguiente tabla. Su interpretación depende del host desde el que se utilicen.


Bits de red Bits de host Significado Ejemplo
todos 0 Mi propio host 0.0.0.0
todos 0 host Host indicado dentro de mi red 0.0.0.10
red todos 0 Red indicada 192.168.1.0
todos 1 Difusión a internet. Se acota a mi red. 255.255.255.255
red todos 1 Difusión a la red indicada 192.168.1.255
127 cualquier valor válido Loopback (mi propio host) 127.0.0.1

OBSERVACIONES:

  • La red 0 y la red 127 (ambas de clase A) son especiales. Perdemos nada menos que 2*16.777.216 IPs que no pueden asignarse a ningún host concreto.
  • En cada red existen 2 direcciones especiales: la primera del rango (dirección de red) y la última del rango (dirección de broadcast). Por tanto si tenemos la red 192.168.0.x con 256 IPs, sólo pueden destinarse a hosts 254 direcciones (192.168.0.0 es la dirección de red y 192.168.0.255 es la dirección de broadcast)

Difusión o broadcasting es el envío de un mensaje a todos los ordenadores que se encuentran en una red. La dirección de loopback (normalmente 127.0.0.1) se utiliza para comprobar que los protocolos TCP/IP están correctamente instalados en nuestro propio ordenador. Lo veremos más adelante, al estudiar el comando PING.

Las direcciones de redes siguientes se encuentran reservadas para su uso en redes privadas (intranets). Una dirección IP que pertenezca a una de estas redes se dice que es una dirección IP privada.


Clase Rango de direcciones privadas de redes
A 10.0.0.0
B 172.16.0.0 - 172.31.0.0
C 192.168.0.0 - 192.168.255.0

Los anteriores rangos vienen especificados en el RFC 1918.

Ademas según el RFC 3330, se reserva la red 169.254.0.0 para el uso de link-local, más conocido como APIPA (Automatic Private Internet Protocol Addressing - Direccionamiento Privado Automático del Protocolo de Internet). Este sistema es usado por sistemas Windows cuando no detectan la presencia de ningún servidor DHCP.

Por ejemplo, si estamos construyendo una red privada con un número de ordenadores no superior a 254 podemos utilizar una red reservada de clase C. Al primer ordenador le podemos asignar la dirección 192.168.23.1, al segundo 192.168.23.2 y así sucesivamente hasta la 192.168.23.254. Como estamos utilizando direcciones reservadas, tenemos la garantía de que no habrá ninguna máquina conectada directamente a Internet con alguna de nuestras direcciones. De esta manera, no se producirán conflictos y desde cualquiera de nuestros ordenadores podremos acceder a la totalidad de los servidores de Internet (si utilizásemos en un ordenador de nuestra red una dirección de un servidor de Internet, nunca podríamos acceder a ese servidor).


Definiciones

Intranet.-- Red privada que utiliza los protocolos TCP/IP. Puede tener salida a Internet o no. En el caso de tener salida a Internet, el direccionamiento IP permite que los hosts con direcciones IP privadas puedan salir a Internet pero impide el acceso a los hosts internos desde Internet. Dentro de una intranet se pueden configurar todos los servicios típicos de Internet (web, correo, mensajería instantánea, etc.) mediante la instalación de los correspondientes servidores. La idea es que las intranets son como "internets" en miniatura o lo que es lo mismo, Internet es una intranet pública gigantesca.

Extranet.-- Unión de dos o más intranets. Esta unión puede realizarse mediante líneas dedicadas (RDSI, X.25, frame relay, punto a punto, etc.) o a través de Internet.

Internet.-- La mayor red pública de redes TCP/IP.


CASO PRÁCTICO.- Una empresa dispone de una línea frame relay con direcciones públicas contratadas desde la 194.143.17.8 hasta la 194.143.17.15 (la dirección de la red es 194.143.17.8, su dirección de broadcasting 194.143.17.15 y su máscara de red 255.255.255.248). La línea frame relay está conectada a un router. Diseñar la red para:

  • 3 servidores (de correo, web y proxy)
  • 20 puestos de trabajo


Los 20 puestos de trabajo utilizan direcciones IP privadas y salen a Internet a través del Proxy. En la configuración de red de cada uno de estos 20 ordenadores se indicará la dirección "192.168.1.1" en el cuadro "Puerta de enlace". La puerta de enlace (puerta de salida o gateway) es el ordenador de nuestra red que nos permite salir a otras redes. El Proxy tiene dos direcciones IP, una de la red privada y otra de la red pública. Su misión es dar salida a Internet a la red privada, pero no permitir los accesos desde el exterior a la zona privada de la empresa.

Los 3 servidores y el router utilizan direcciones IP públicas, para que sean accesibles desde cualquier host de Internet. La puerta de enlace de Proxy, Correo y Web es 194.143.17.9 (Router).

Obsérvese que la primera y última dirección de todas las redes son direcciones IP especiales que no se pueden utilizar para asignarlas a hosts. La primera es la dirección de la red y la última, la dirección de difusión o broadcasting. La máscara de subred de cada ordenador se ha indicado dentro de su red después de una barra: PC1, PC2, ... , PC20 y Proxy (para su IP 192.168.1.1) tienen la máscara 255.255.255.0 y Router, Web, Correo y Proxy (para su IP 194.143.17.10), la máscara 255.255.255.248. El concepto de máscara de subred se estudia a continuación.

Máscara de red y subred

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Una máscara de subred es aquella dirección que enmascarando nuestra dirección IP, nos indica si otra dirección IP pertenece a nuestra subred o no.

La siguiente tabla muestra las máscaras de subred correspondientes a cada clase:


Clase Máscara de subred
A 255.0.0.0
B 255.255.0.0
C 255.255.255.0

Si expresamos la máscara de subred de clase A en notación binaria, tenemos: 

11111111.00000000.00000000.00000000

Los unos indican los bits de la dirección correspondientes a la red y los ceros, los correspondientes al host. Según la máscara anterior, el primer byte (8 bits) es la red y los tres siguientes (24 bits), el host. Por ejemplo, la dirección de clase A 35.120.73.5 pertenece a la red 35.0.0.0.

Supongamos una subred con máscara 255.255.0.0, en la que tenemos un ordenador con dirección 148.120.33.110. Si expresamos esta dirección y la de la máscara de subred en binario, tenemos: 

148.120.33.110     10010100.01111000.00100001.01101110 (dirección de una máquina)
255.255.0.0        11111111.11111111.00000000.00000000 (dirección de su máscara de red)
148.120.0.0        10010100.01111000.00000000.00000000 (dirección de su subred) 
                   <-------RED-----> <-----HOST------>

Al hacer el producto binario de las dos primeras direcciones (donde hay dos 1 en las mismas posiciones ponemos un 1 y en caso contrario, un 0) obtenemos la tercera.


Si hacemos lo mismo con otro ordenador, por ejemplo el 148.120.33.89, obtenemos la misma dirección de subred. Esto significa que ambas máquinas se encuentran en la misma subred (la subred 148.120.0.0). 


148.120.33.89    10010100.01111000.00100001.01011001 (dirección de una máquina)
255.255.0.0      11111111.11111111.00000000.00000000 (dirección de su máscara de red)
148.120.0.0      10010100.01111000.00000000.00000000 (dirección de su subred)


En cambio, si tomamos la 148.115.89.3, observamos que no pertenece a la misma subred que las anteriores. 


148.115.89.3    10010100.01110011.01011001.00000011 (dirección de una máquina)
255.255.0.0     11111111.11111111.00000000.00000000 (dirección de su máscara de red)
148.115.0.0     10010100.01110011.00000000.00000000 (dirección de su subred)


Cálculo de la dirección de difusión.-- Ya hemos visto que el producto lógico binario (AND) de una IP y su máscara devuelve su dirección de red. Para calcular su dirección de difusión, hay que hacer la suma lógica en binario (OR) de la IP con el inverso (NOT) de su máscara.

En una red de redes TCP/IP no puede haber hosts aislados: todos pertenecen a alguna red y todos tienen una dirección IP y una máscara de subred (si no se especifica se toma la máscara que corresponda a su clase). Mediante esta máscara un ordenador sabe si otro ordenador se encuentra en su misma subred o en otra distinta. Si pertenece a su misma subred, el mensaje se entregará directamente. En cambio, si los hosts están configurados en redes distintas, el mensaje se enviará a la puerta de salida o router de la red del host origen. Este router pasará el mensaje al siguiente de la cadena y así sucesivamente hasta que se alcance la red del host destino y se complete la entrega del mensaje.


EJEMPLO.- Los proveedores de Internet habitualmente disponen de una o más redes públicas para dar acceso a los usuarios que se conectan por módem. El proveedor va cediendo estas direcciones públicas a sus clientes a medida que se conectan y liberándolas según se van desconectando (direcciones dinámicas). Supongamos que cierto ISP (proveedor de servicios de Internet) dispone de la red 63.81.0.0 con máscara 255.255.0.0. Para uso interno utiliza las direcciones que comienzan por 63.81.0 y para ofrecer acceso a Internet a sus usuarios, las direcciones comprendidas entre la 63.81.1.0 hasta la 63.81.1.254 (las direcciones 63.81.0.0 y 63.81.255.255 están reservadas).

Si un usuario conectado a la red de este ISP tiene la dirección 63.81.1.1 y quiere transferir un archivo al usuario con IP 63.81.1.2, el primero advertirá que el destinatario se encuentra en su misma subred y el mensaje no saldrá de la red del proveedor (no atravesará el router).



Las máscaras 255.0.0.0 (clase A), 255.255.0.0 (clase B) y 255.255.255.0 (clase C) suelen ser suficientes para la mayoría de las redes privadas. Sin embargo, las redes más pequeñas que podemos formar con estas máscaras son de 254 hosts y para el caso de direcciones públicas, su contratación tiene un coste muy alto. Por esta razón suele ser habitual dividir las redes públicas de clase C en subredes más pequeñas. A continuación se muestran las posibles divisiones de una red de clase C. La división de una red en subredes se conoce como subnetting.


Máscara de subred Binario Nº de subredes Nº de hosts por subred Ejemplos de subredes (x=a.b.c por ejemplo, 192.168.1)
255.255.255.0 00000000 1 254 x.0
255.255.255.128 10000000 2 126 x.0, x.128
255.255.255.192 11000000 4 62 x.0, x.64, x.128, x.192
255.255.255.224 11100000 8 30 x.0, x.32, x.64, x.96, x.128, ...
255.255.255.240 11110000 16 14 x.0, x.16, x.32, x.48, x.64, ...
255.255.255.248 11111000 32 6 x.0, x.8, x.16, x.24, x.32, x.40, ...
255.255.255.252 11111100 64 2 x.0, x.4, x.8, x.12, x.16, x.20, ...
255.255.255.254 11111110 128 0 ninguna posible
255.255.255.255 11111111 256 0 ninguna posible

Obsérvese que en el caso práctico que explicamos un poco más arriba se utilizó la máscara 255.255.255.248 para crear una red pública con 6 direcciones de hosts válidas (la primera y última dirección de todas las redes se excluyen). Las máscaras con bytes distintos a 0 o 255 también se pueden utilizar para particionar redes de clase A o de clase B. Por ejemplo, la máscara 255.255.192.0 dividiría una red de clase B en 4 subredes de 16382 hosts (2 elevado a 14, menos 2) cada una.


Configuración de clientes

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Supongamos que deseamos configurar el soporte de red para el equipo que viene en el siguiente esquema. Para ello debemos de establecer los siguientes parámetros:

  • Dirección IP
  • Máscara de red
  • Puerta de enlace
  • Servidores de resolución de nombres (DNS)


Normalmente estos parámetros son configurados dinámicamente mediante DHCP por el Router de salida.

No obstante también es posible su configuración de forma manual.


Enrutamiento en el cliente

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Un parámetro de importancia capital en una intranet es la configuración de la ruta por defecto en los clientes, que les permitirá salir a Internet. Para cada cliente deberemos establecer una puerta de enlace o gateway que es la dirección IP por la que el tráfico de red puede acceder a Internet. En el ejemplo anterior esta IP es 192.168.1.1.

Dicha IP suele ser la IP interna (a menudo privada) del router. Dicha dirección y la dirección de todos los equipos clientes deben hallarse dentro de la misma red (en este caso 192.168.1.0)

Si la puerta de enlace no se halla configurada o está incorrectamente configurada en los clientes, es imposible que los equipos puedan comunicarse con Internet.

A continuación mostramos como configurar, en el cliente, la puerta de enlace haciendo uso del terminal de texto. Tanto en Windows como en Linux se hace uso del comando route (aunque su sintaxis es ligeramente diferente en cada caso).

Ver puerta de enlace configurada

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route print 



route

Borrar o añadir puerta de enlace

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route delete 0.0.0.0 mask 0.0.0.0 192.168.1.1
      add 



route del default gw 192.168.1.1
      add

Configuración del soporte básico de red

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Visualización de configuración actual

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Podemos ver los parámetros de la red con los siguientes comandos: 


ipconfig /all            (IP/Máscara, Puerta de enlace, DNS)    



ifconfig                 (IP/Máscara)
route                    (Puerta de enlace)
cat /etc/resolv.conf     (DNS)

Configuración dinámica de IP/Máscara, Puerta de Enlace y servidores DNS

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ipconfig /release    (Liberamos)           
ipconfig /renew      (Renovamos)

 

dhclient -r eth0    (Liberamos)
dhclient eth0       (Renovamos)

Configuración estática de IP/Máscara, Puerta de Enlace y servidores DNS

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netsh
interface
ip

set address “Conexión de área local” static   \     
        192.168.1.30                          \
        255.255.255.0                         \
        192.168.1.1                           \ 
        1

set dns “Conexión de área local” static       \  
            8.8.8.8

commit
exit

  

ifconfig eth0 192.168.1.30 netmask 255.255.255.0    

route add default gw 192.168.1.1

echo “nameserver 8.8.8.8” >> /etc/resolv.conf

Comprobación básica (Windows y Linux)

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Una vez configurado el soporte de red procederemos a comprobar su correcto funcionamiento. Para ello deben seguirse los siguientes pasos en el orden indicado. Si alguno de los pasos falla, deberemos de corregir el error antes de proseguir.


1. Comprobamos la pila TCP/IP del Sistema Operativo 

        ping 127.0.0.1

2. Comprobamos la tarjeta de red 

        ping 192.168.1.30

3. Comprobamos las tablas de rutas 

        route print        (Windows) 
        route              (Linux)

4. Comprobamos el cable 

        ping 192.168.1.1

5. Comprobamos la salida a Internet 

        ping 8.8.8.8

6. Comprobamos la resolución de nombres 

        ping www.google.es

Utilidades de red (Windows y Linux)

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  • Para examinar equipos de la red 
ettercap
  • Para examinar puertos abiertos de nuestro equipo 
netstat
  • Para examinar puertos abiertos de otros equipos 
nmap
  • Para examinar tráfico en una red de difusión 
wireshark
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