A6. VLSM i CIDR

torna M7 - UF3 Administració avançada de Xarxes

name="1.Introducci%252525C3%252525B3 a%2" Introducció a l’enrutament sense Classe

name="1.1.VLSM|outline" VLSM

VLSM (Variable Length Subnet Mask) s’utilitza per crear esquemes d’adreçament eficients i escalables. Els objectius són:

• Permetre el creixement
• Estalviar adreces IP
• Disminuir la mida de les taules d’enrutament a Internet

Internet ha tingut un creixement exponencial en el nombre de hosts i el conjunt d’adreces aviat es va veure insuficient.

Existeixen múltiples mètodes d’estalvi d’adreces, per exemple:

• Divisió en subxarxes
• NAT / PAT i adreçament privat (Traducció dinàmica)
• VLSM (subxarxes de longitud variable) i CIDR (Enrutament interdomini sense classe, Classless Inter-Domain Routing).
• IPv6 (Adreces 128 bits, inesgotable)

Exercici

Calcula el nombre d’adreces disponibles a IPv6

També els protocols d’enrutament de les xarxes es veuen afectats pels diferents mecanismes d’adreçament.

Així per exemple RIP v1 no accepta tractament de subxarxes, i per tant és inservible si s’utilitza VLSM.

Alguns dels protocols que admeten VLSM són:

• OSPF
• RIP v2
• EIGRP
• Enrutament estàtic

Protocols que no ho admeten: RIP v1 i IGRP.

name="1.1.1.Distribuci%252525C3%252525B3%2" Distribució d’adreces

Classfull addresses. Mètode clàssic, distribució d’adreces amb classes, A, B, C, D, E.

Exercici 1

Xarxa 192.168.0.0

Subxarxa 1 10 màquines

Subxarxa 2 100 màquines

Subxarxa 3 50 màquines

Indica la màscara que millor s’ajusta a cadascuna

Indica la que cal escollir usant l’adreçament en subxarxes clàssic

Exercici 2

En una xarxa amb enllaços serial, quina màscara és òptima?

Dels exercicis anteriors és pot intuir la utilitat de l’ús del VLSM per a xarxes grans i/o amb enllaços serial, respecte a l’adreçament clàssic, prou eficient per a LAN’s petites.

Una altra dels avantatges de l’ús de VLSM és poder fer servir la primera (Subnet Zero) i la últimes (Broadcast Subnet) subxarxes de l’esquema.

VSLM consisteix en dividir subxarxes en mides diferents. En general:

• Subxarxes grans per a LAN’s amb màscares ajustades (Respectant l'escalabilitat)
• Subxarxes petites per a enllaços WAN

name="1.1.2.C%252525C3%252525A0lcul de%2" Càlcul de subxarxes VLSM

Per exemple suposem el següent exemple, IANA proporciona l’adreça CIDR 192.168.24.0 /22

Aquest sistema és clarament ineficient, les adreces de classe A inclouen el 50% d'adreces i en canvi les xarxes d'aquesta classe són molt poques (Xarxes de fins a 16 milions de hosts). Per contra les xarxes de classe C (petites fins a 256 hosts) només disposen del 12,5% d'adreces.

Classfull addresses. La realitat

IANA proporciona als ISP's adreces CIDR, que consisteix en assignar blocs d’adreces sense els límits dels octets (Classes de xarxes). Per exemple 172.16.32.0/20

http://www.iana.org/

http://es.wikipedia.org/wiki/CIDR

L’administrador utilitzant VSLM o classless subnetting pot, dins d’una mateixa xarxa interna (SA, Sistema Autònom), utilitzar diferents mides de màscares en funció del nombre de màquines de cada subxarxa (D’aquesta manera desaprofita el mínim d'adreces).

Exemple de distribució d'adreces classless subnetting

Exercici 1

Xarxa 192.168.0.0

Subxarxa 1 10 màquines

Subxarxa 2 100 màquines

Subxarxa 3 50 màquines

Indica la màscara que millor s’ajusta a cadascuna

Indica la que cal escollir usant l’adreçament en subxarxes clàssic

Exercici 2

En una xarxa amb enllaços serial, quina màscara és òptima?

Dels exercicis anteriors és pot intuir la utilitat de l’ús del VLSM per a xarxes grans i/o amb enllaços serial, respecte a l’adreçament clàssic, prou eficient per a LAN’s petites.

Una altra dels avantatges de l’ús de VLSM és poder fer servir la primera (Subnet Zero) i la últimes (Broadcast Subnet) subxarxes de l’esquema.

VSLM consisteix en dividir subxarxes en mides diferents. En general:

• Subxarxes grans per a LAN’s amb màscares ajustades (Respectant l'escalabilitat)
• Subxarxes petites per a enllaços WAN

name="1.1.2.C%252525C3%252525A0lcul de%2" Càlcul de subxarxes VLSM

Per exemple suposem el següent exemple, IANA proporciona l’adreça CIDR 192.168.24.0 /22

LAN 1: 400 Hosts

LAN 2: 200 Hosts

LAN 3: 50 Hosts

LAN 4: 50 Hosts

Enllaços Serial : 3

El rang d’adreces disponibles és 192.168.24.1 - 192.168.27.254 (Total 2^10 – 2 = 1022)

LAN 1 necessita 2^9 hosts = 512 (9 bits) Necessita màscara /23

LAN 2 necessita 2^8 hosts = 256 (8 bits) Necessita màscara /24

LAN 3 i 4 necessiten 2^6 hosts = 64 (6 bits) Necessita màscara /26

Cada enllaç Serial 2^2 hosts = 4 (2 bits) Necessita màscara /30

Per a un major estalvi d’adreces s’agrupen no necessàriament de manera contigua.

Les LAN's per ordre de grandària

LAN 1: 192.168.24.0 /23 Rang 192.168.24.1 - 192.168.25.254

LAN 2: 192.168.26.0 /24 Rang 192.168.26.1 - 192.168.26.254

LAN 3: 192.168.27.0 /26 Rang 192.168.27.1 - 192.168.27.62

LAN 4: 192.168.27.64 /26 Rang 192.168.27.65 - 192.168.27.126

Els enllaços serial pel final per deixar adreces disponibles entremig

Serial 1: 192.168.27.244/30 Rang 192.168.27.245 - 192.168.27.246

Serial 2: 192.168.27.248/30 Rang 192.168.27.249 - 192.168.27.250

Serial 3: 192.168.27.252/30 Rang 192.168.27.253 - 192.168.27.254

Exercici 1

Accedeix a la calculadora on-line de subnetting i comprova la distribució d'adreces

Exercici 2

Indica quins rangs d’adreces queden disponibles

name="1.1.3.Unificaci%252525C3%252525B3 " Unificació de rutes (Supernetting)

Un dels objectius de VLSM era reduir la mida de les taules de ruta. Per això l’administrador ha d’intentar mantenir certs criteris alhora de distribuir les adreces, cal tenir en compte que:

• El Router coneix el detall de les xarxes connectades directament
• El Router decideix per on enviar els paquets destinats a una determinada adreça IP aplicant un AND lògic amb la màscara i comparant amb les xarxes de la seva taula de ruta
• El Router envia informació de les rutes als seus veïns, però no necessita enviar tot el detall si pot enviar una adreça unificada

La unificació consisteix en obtenir els bits de màscara comuns de major pes (Prefix comú)

Les taules de ruta del Router RTA de l’exemple té les següents entrades

RTA
200.199.48.0/24	11001000.11000111.00110000.00000000
200.199.49.0/24	11001000.11000111.00110001.00000000
200.199.50.0/24	11001000.11000111.00110010.00000000
200.199.51.0/24	11001000.11000111.00110011.00000000

Però el Router RTZ només necessita tenir la ruta

RTZ
200.199.48.0/22	11001000.11000111.00110000.00000000

Que correspon al rang d’adreces 200.199.48.1 - 200.199.51.254

Exercici 1

Aplica un AND lògic a les adreces següents per a la màscara /22

200.199.48.15

200.199.49.154

200.199.50.23

200.199.51.78

Cal adonar-se que si la distribució fos una altre això no es podria fer. Aquest procés d’agregar adreces de prefixes comuns en una sola s’anomena supernetting.

Exercici 1

Munta les taules de ruta unificant les adreces que sigui possible de l’exemple de càlcul de subxarxes VSLM.

La taula de ruta ha de contenir

Xarxa/Màscara

Interface

Next Hop

Mètrica (En salts)

Entrades a la taula de ruta

Les entrades a una taula d’enrutament poden ser de tres tipus

Rutes estàtiques. Entrades per l’administrador. Indica següent salt a un destí.

Rutes per defecte. Entrades per l’administrador. Rutes que cal seguir quan no s’ha trobat cap entrada coincident a la taula. Són les últimes.

Rutes dinàmiques. Apreses de la informació de les comunicacions dels altres Routers.

Exemple

Router(config)#ip route [ip] [màscara] [gateway] // Estàtica

Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [iface] // Default estàtic

Router(config)#ip default-network [xarxa] // Default enrutament dinàmic. Aquesta es propaga amb el protocol.

Exercici 1

Instal·la Packet Tracer i configura la xarxa anterior indicant les entrades estàtiques a les taules