1. Capa de red de OSI
Aspectos básicos de networking: Capítulo 5
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2. Objetivos
Identificar la función de la capa de red, la cual describe la
comunicación desde un dispositivo final hacia otro.
Examinar el protocolo de capa de red más común, el protocolo
de Internet (IP) y también sus funciones para proporcionar
un servicio sin conexión de gran calidad.
Comprender los principios utilizados para realizar la división
de los dispositivos o su agrupamiento en redes.
Comprender el direccionamiento jerárquico de dispositivos
y cómo esto permite la comunicación entre redes.
Comprender los aspectos fundamentales de las rutas, las
direcciones del siguiente salto y el reenvío de paquetes a una
red de destino.
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3. Identificando los Usuarios de Red
La capa de red es responsable de mover los datos a través de un conjunto
de redes.
Los Protocolos que soporta la capa de red usan direccionamiento jerarquico
Los Protocolos que no son de la capa de red solo trabajan en pequeñas redes
internas .
Los Protocolos que no son de la capa de red usan un esquema de
direccionamiento plano que no es escalable
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4. Ejemplo de Encapsulamiento de Datos
Encabezado de Capa de Aplicación
Aplicación + datos
Capa 4: Capa de Transporte
Capa 3: Capa de Red
Capa 2: Capa
de Enlace de
Datos
010010100100100100111010010001101000… Capa 1: Capa fisica
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5. Direccionamiento: Red & Host
Direccion de Red ayuda a identificar la ruta a través de la red
La dirección de red esta dividida en dos partes :
–Red
–host
Los diferentes protocolos de red tienen sus propios metodos de
dividir la dirección de red en una porción de red una de host . (solo
discutiremos sobre IP.) © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 5

6. Determinación de la ruta
La determinación de la ruta
es realizada por los
protocolos de enrutamiento
(OSPF, EIGRP, RIP, etc.)
-
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7. Direccionamiento de Red : Red & Host
Los números telefónicos se asimilan mucho a las
direcciones de red
–Código de Área / Numero de Teléfono
– 0241 – 8580302
–0241 Porción de Red
–858-0302 Porción de Host
–0241 Valencia / Edo. Carabobo
–858-0302 Pedro Pérez, Distinta
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8. Direccionamiento de Red: Red & Host
Your Name
123 Main Street
Anytown, ST 12345
FUNDACUC
Pedro Perez
Universidad Central de Venezuela
El limon, Maracay 2101
El codigo postal llevara tu correo a la oficina
postal local y a tu vecindario . La dirección de
la calle lo llevara directamente a tu casa .
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9. La Movilidad del computador
El direccionamiento de Capa 2 (Ethernet) y
Capa 3 (IP) son necesarios:
Capa 2 / Direcciones MAC
–Quemadas físicamente en la NIC
–No cambian
–Es la identidad real del dispositivo
Capa 3 / dirección de Protocolos
–Configurada a través de software
–Es la dirección de correo del
dispositivo
–Necesita ser cambiada cuando
el dispositivo es movido
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10. Plano versus Jerárquico
Capa 2 – Esquema de direccionamiento plano
–La siguiente que se encuentre disponible
–Cedula de Identidad
–Direcciones MAC
Capa 3 – Esquema de direccionamiento Jerárquico
–Numeros Telefónicos
–Codigos Postales
–Direcciones IP
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11. 0 15 16 31
4-bit 4-bit 8-bit Type Of
Version Header Service 16-bit Total Length (in bytes)
Length (TOS)
3-bit
IP – Capa 3
16-bit Identification Flags 13-bit Fragment Offset
8 bit Time To Live 8-bit Protocol 16-bit Header Checksum
TTL
32-bit Source IP Address
32-bit Destination IP Address
Options (if any)
Data
Application
Header + data
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12. Direcciones IP
Una dirección IP tiene dos partes :
–Numero de red
–Numero de host
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13. Direcciones IP
Hay una compensación entre:
El numero de bits de red y el numero de redes que se
pueden tener …
y
El numero de bits de HOST y el numero de hosts para
cada red que se tienen.
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14. Direcciones IP
Los 32 bits de una dirección IP son agrupados en 4 bytes:
1010100111000111010001011000100
10101001 11000111 01000101 10001001
• Se usa notación punteada (o notación decimal
punteada) para representar el valor de cada byte
(octeto) de la dirección IP en decimales.
10101001 11000111 01000101 10001001
169 . 199 . 69 .
137
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15. Esquema de direccionamiento IP
Las direcciones IP tienen 32 bits.
Depende de la mascara de subred determinar donde la
parte de red termina y la parte de host comienza .
Dividido en cuatro secciones de 8 bits (octetos).
Representados de forma binaria a decimal.
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16. Direcciones IP
Solución:
Nuevas tecnologías – Direccionamiento IP Classless (sin clase)
–La mascara de subred determina la porción de red network
y la porción de host.
–El valor de los primeros no son problema (el antiguo
direccionamiento IP classful)
–Los Hosts y Classless Inter-Domain Routing (CIDR).
–El direccionamiento IP Classless es el usado junto con la
Internet y la mayoria de las redes internas .
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17. Direcciones IP
Antiguas tecnologías – Direccionamiento IP Classful
(con clase)
El Valor del primer octeto determina la porción de
red y la porción de host.
Usada con protocolos de enrutamiento classful
como RIPv1.
Las tablas IP de enrutamiento Cisco están
estructuradas de una manera classful (sem2).
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18. Direccionamiento 192.168.1.0 192.4.0.0
IP
10.2.0.0 172.0.0.0
ID de Red o Porción de Red
–Los Host en una red solo pueden comunicarse directamente con otros
dispositivos si estos se encuentran en la misma dirección , la misma red,
o misma subred.
–La mascara de subred determina la porción de red y la porción de host .
–Todos ceros en la porción de dirección de host.
–Los Routers usan el ID de red cuando envían datos a la Internet
–Los IDs de red no pueden ser usados como una dirección por cualquier
dispositivo que este unido a la red , como un hosts, o interfaces del
router , etc. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 18

19. Direccionamiento IP
192.168.1.0 /24 192.4.0.0 /16
10.2.0.0 /16 172.0.0.0 /8
Dirección de Broadcast
–Usada para enviar datos a todos los dispositivos en la red
–Puros unos en la porción de host de la dirección
–Todos los dispositivos prestan atención a los broadcast
–Las direcciones de Broadcast no pueden ser usadas como una dirección
para cualquier dispositivo que este unido a a la red .
–Cuales son la direcciones de broadcast para estas redes ?
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20. Direccionamiento: Red Y Host
192.168.1.0 192.4.0.0
10.2.0.0 172.0.0.0
Los Routers son requeridos cuando dos hosts con direcciones IP en
diferentes redes o subredes necesitan comunicarse.
Cuales son algunos ejemplos de direcciones IP de Host ?
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21. Direcciones de
Host
Las Direcciones de Red incluyen un rango de
direcciones IP de HOST
Para cada red (o subred) dos direcciones no pueden ser
usadas para direcciones IP de HOST :
1. La Dirección de Red – La dirección que representa la red .
2. La dirección de Broadcast – Que es la dirección usada para
comunicarse con todos los dispositivos en esa red .
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22. Direccionamiento de Hosts
Dada la dirección 172.16.0.0 con la mascara de subred 255.255.0.0:
Network Network Host Host
172 16 0 0
Una dirección de red, 65,534 hosts, Una dirección de Broadcast.
1 Dirección
172 16 0 0 de Red
65,534
172 16 0 1 Direcciones
172 16 Etc. Etc. de Host
216 - 2
172 16 255 254
1 Dirección de
172 16 255 255 Broadcast
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23. Que es subnetting?
Network Network Host Host
172 16 0 0
Network Network Subnet Host
Subnetting es el proceso de pedir prestado bits de los bits de HOST , para
dividir grandes redes en redes mas pequeñas.
Subnetting no te da mas hosts, realmente se sacrifican algunos hosts.
Se pierden dos direcciones IP de host por cada subred, uno para la dirección
IP de la subred y uno para la dirección IP de broadcast de la subred .
Se pierde la ultima subred y todas las direcciones IP de los host como la de
los broadcast para esta subred es la misma que la dirección de broadcast de
la red.
En las tecnologías antiguas, se perdía la primera subred, porque la dirección
IP de la subred es la misma dirección IP de la red .
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24. Subredes y Mascara de Subred
Formalizado en 1985, la mascara de
subred rompe una sola red en pequeñas
piezas .
• Un bit “1” en la mascara de subred significa que el bit
correspondiente en la dirección IP podra ser leido como un numero
de red .
• Un bit “0” en la mascara de subred significa que el bit
correspondiente en la dirección IP podra ser un bit de host .
Permite a los administradores de red dividir sus redes en pequeñas
redes o subredes
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25. Subred: 255.0.0.0 (/8)
Network Host Host Host
8 bits 8 bits 8 bits
Con 24 bits disponibles para
hosts, hay 224 direcciones
posibles. Esto es 16,777,216
nodos!
Hay una posibilidad de 126 /8 redes.
16,777,214 direcciones de host , una para la dirección de red y una
para la dirección de broadcast.
Solo las grandes organizaciones como la milicia, agencias
gubernamentales, universidades, y grandes corporaciones tienen
redes con este tipo de direcciones .
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26. Subred: 255.255.0.0 (/16)
Network Network Host Host
8 bits 8 bits
Con 16 bits disponibles para
hosts, hay 216 direcciones
posibles . Esto es 65,536
nodos!
Hay una posibilidad de 16,384 /16 redes
65,534 direcciones de host, una para la dirección de red y una para
la dirección de broadcast.
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27. Subred: 255.255.255.0 (/24)
Network Network Network Host
8 bits
Con 8 bits disponibles para
hosts, hay 28 direcciones
posibles . Esto es 256 nodos!
Hay 2,097,152 redes /24.
254 direcciones de host una para la dirección de red y una para la
dirección de broadcast.
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28. Usando la mascara de subred
La mascara de subred es la que indica que parte de la
dirección IP es la porción de red y cual parte de la
dirección IP es la porción de Host .
Al conseguir una dirección IP, una dirección de host o una
dirección de red, del ISP (Internet Service Provider),
ellos también te asignaran una mascara de subred .
Como veremos en un momento, se puede modificar la
mascara de subred (hacerla mas grande), para subnetear
tu propia red.
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29. Por que importa la Mascara: Numero de host!
1er octeto 2do octeto 3er octeto 4to octeto
Mascara de Subred:
Network Host Host Host
255.0.0.0 o /8
255.255.0.0 o /16 Network Network Host Host
255.255.255.0 o /24 Network Network Network Host
La Mascara de Subred no tiene que terminar en los “limites naturales
del octeto ”
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30. Mascara de Subred - Binarios
1er octeto 2do octeto 3er octeto 4to octeto
172.0.0.0 Network Host Host Host
Mascara de Subred 11111111 00000000 00000000 00000000
192.4.0.0 Network Network Host Host
Mascara de Subred 11111111 11111111 00000000 00000000
192.168.1.0 Network Network Network Host
Mascara de Subred 11111111 11111111 11111111 00000000
Un bit “1” en la mascara de subred significa que el bit correspondiente en la
dirección IP podra ser leido como un numero de red .
Un bit “0” en la mascara de subred significa que el bit correspondiente en la
dirección IP podra ser un bit de host .
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31. Mascara de Subred
Señale la porción de red de cada dirección :
Dirección de red Mascara de Subred
172.0.0.0 255.0.0.0
172.16.0.0 255.255.0.0
192.168.1.0 255.255.255.0
192.168.0.0 255.255.255.0
192.168.0.0 255.255.255.0
10.1.1.0 /24
10.2.0.0 /16
10.0.0.0 /16
Cual es la otra parte de la dirección?
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32. Ejemplo de Subredes
Dirección de Red 172.16.0.0
“Red principal” Mascara de Subred 255.255.0.0 o /16
Mascara de Subred Network Network Host Host
de la red principal:
255.255.0.0 o /16
11111111 11111111 00000000 00000000
Mascara de subred: Network Network Subnet Host
255.255.255.0 o /24
11111111 11111111 11111111 00000000
Aplicando una mascara la cual es más grande que la mascara de
subred de la red origen, dividiremos tu red en subredes .
La mascara de la red origen es 255.255.0.0 o /16
La mascara de subred usada aqui es 255.255.255.0 o /24
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33. Ejemplo de Subredes
Dirección de Red 172.16.0.0 con /16 Mascara de la red origen
Usando Subredes: Mascara de Subred 255.255.255.0 o /24
Network Network Subnet Host
172 16 0 Host Subred
172 16 1 Host
172 16 2 Host
255
172 16 3 Host Subredes
28 - 1
172 16 Etc. Host
172 16 254 Host
No puede usar la
172 16 255 Host ultima subred ya que
esta contiene la
dirección broadcast
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34. Ejemplo de Subredes
Dirección de Red 172.16.0.0 con /16 Mascara de la red origen
Usando Subredes: Subnet Mask 255.255.255.0 o /24
Network Network Subnet Hosts Hosts por Subred
172 16 0 1 254
172 16 1 1 254
172 16 2 1 254
172 16 3 1 254
172 16 Etc. 1 254
172 16 254 1 254
Cada subred tiene
172 16 255 Host 254 hosts, 28 – 2
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35. Ejemplo de Subredes
Sin subnetting:
Red Primer Host Ultimo Host Broadcast
172.16.0.0 172.16.0.1 172.16.255.254 172.16.255.255
65,534 direcciones de Host, una para la dirección de
red y una para la dirección broadcast .
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36. Mascara de Subred
Cuales son las direcciones de broadcast de cada red:
Dirección de red Mascara de Subred Dirección de Broadc
172.0.0.0 255.0.0.0
172.16.0.0 255.255.0.0
192.168.1.0 255.255.255.0
192.168.0.0 255.255.0.0
192.168.0.0 255.255.255.0
10.1.1.0 /24
10.2.0.0 /16
10.0.0.0 /16
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37. Mascara de Subred
Cuales son las direcciones de broadcast de cada red :
Network Address Subnet Mask Broadcast Address
172.0.0.0 255.0.0.0 172.255.255.255
172.16.0.0 255.255.0.0 172.16.255.255
192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.255
192.168.0.0 255.255.0.0 192.168.255.255
192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.0.255
10.1.1.0 /24 10.1.1.255
10.2.0.0 /16 10.2.255.255
10.0.0.0 /16 10.0.255.255
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38. Mascara de Subred
Convertir estas direcciones a Binarios
172.0.0.0 10101100.00000000.00000000.00000000
255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000
172.255.255.255 10101100.11111111.11111111.11111111
172.16.0.0 10101100.00010000.00000000.00000000
255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000
172.16.255.255 10101100.00010000.11111111.11111111
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39. Mascara de Subred
Convertir estas direcciones a Binarios
192.168.1.0
11000000.10101000.00000001.00000000
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
192.168.1.255 11000000.10101000.00000001.11111111
192.168.0.0
11000000.10101000.00000000.00000000
255.255.0.0
11111111.11111111.00000000.00000000
192.168.255.255 11000000.10101000.11111111.11111111
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40. Mascara de Subred
Convertir estas direcciones a Binarios
10.1.1.0 00001010.00000001.00000001.00000000
/24 11111111.11111111.11111111.00000000
10.1.1.255 00001010.00000001.00000001.11111111
10.2.0.0 00001010.00000010.00000001.00000000
/16 11111111.11111111.00000000.00000000
10.2.255.255 00001010.00000010.11111111.11111111
10.0.0.0 00001010.00000000.00000000.00000000
/16 11111111.11111111.00000000.00000000
10.0.255.255 00001010.00000000.11111111.11111111
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41. Mascaras de Subred
Las direcciones de Host son todas las direcciones entre la
dirección de la red y la dirección de broadcast:
Cual es el rango de direcciones de host para cada red?
Network Address Subnet Mask Broadcast Address
172.0.0.0 255.0.0.0 172.255.255.255
172.16.0.0 255.255.0.0 172.16.255.255
192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.255
192.168.0.0 255.255.0.0 192.168.255.255
192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.0.255
10.1.1.0 /24 10.1.1.255
10.2.0.0 /16 10.2.255.255
10.0.0.0 /16 10.0.255.255
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42. Mascara de Subred
Network Address Subnet Mask Broadcast Address
172.0.0.0 255.0.0.0 172.255.255.255
172.0.0.1 hasta 172.255.255.254
172.16.0.0 255.255.0.0 172.16.255.255
172.16.0.1 hasta 172.16.255.254
192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.255
192.168.1.1 hasta 192.168.1.254
192.168.0.0 255.255.0.0 192.168.255.255
192.168.0.1 hasta 192.168.255.254
192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.0.255
192.168.0.1 hasta 192.168.0.254
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43. Mascara de Subred
Network Address Subnet Mask Broadcast Address
10.1.1.0 /24 10.1.1.255
10.1.1.1 hasta 10.1.1.254
10.2.0.0 /16 10.2.255.255
10.2.0.1 hasta 10.2.255.254
10.0.0.0 /16 10.0.255.255
10.0.0.1 hasta 10.0.255.254
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44. Mascara de Subred
Direcciones de Host en binarios
172.0.0.0 (net) 10101100.00000000.00000000.00000000
255.0.0.0 (MS) 11111111.00000000.00000000.00000000
172.0.0.1 10101100.00000000.00000000.00000001
172.0.0.254 10101100.11111111.11111111.11111110
172.255.255.255 10101100.11111111.11111111.11111111
(broadcast)
172.16.0.0 (net) 10101100.00010000.00000000.00000000
255.255.0.0(MS) 11111111.11111111.00000000.00000000
172.16.0.1 10101100.00010000.00000000.00000001
172.16.255.254 10101100.00010000.11111111.11111110
172.16.255.255 10101100.00010000.11111111.11111111
(broadcast)
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45. Mascara de Subred
Direcciones de Host binarios
192.168.1.0(net) 11000000.10101000.00000001.00000000
255.255.255.0(MS) 11111111.11111111.11111111.00000000
192.168.1.1 11000000.10101000.00000001.00000001
192.168.1.254 11000000.10101000.00000001.11111110
192.168.1.255 11000000.10101000.00000001.11111111
(broadcast)
192.168.0.0 (net) 11000000.10101000.00000000.00000000
255.255.0.0 (MS) 11111111.11111111.00000000.00000000
192.168.0.1 11000000.10101000.00000000.00000001
192.168.255.254 11000000.10101000.11111111.11111110
192.168.255.255 11000000.10101000.11111111.11111111
(broadcast)
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 45

46. Mascara de Subred
Direcciones de Host en binarios
192.168.0.0 (net) 11000000.10101000.00000000.00000000
255.255.255.0(MS) 11111111.11111111.11111111.00000000
192.168.0.1 11000000.10101000.00000000.00000001
192.168.0.254 11000000.10101000.00000000.11111110
192.168.0.255 11000000.10101000.00000000.11111111
(broadcast)
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 46

47. Mascara de Subred: Limites no Naturales
La mascara de Subred no tiene que terminar en los limites
naturales del octeto
172.1.16.0 10101100.00000001.00010000.00000000
255.255.240.0 11111111.11111111.11110000.00000000
172.1.16.1 10101100.00000001.00010000.00000001
172.1.16.2 10101100.00000001.00010000.00000010
172.1.16.3 10101100.00000001.00010000.00000011
…
172.1.16.255 10101100.00000001.00010000.11111111
172.1.17.0 10101100.00000001.00010001.00000000
172.1.17.1 10101100.00000001.00010001.00000001
…
172.1.31.254 10101100.00000001.00011111.11111110
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48. Mascaras de Subred: Limites no Naturales
La mascara de Subred no tiene que terminar en los limites
naturales del octeto
172.1.16.0 10101100.00000001.00010000.00000000
255.255.240.0 11111111.11111111.11110000.00000000
172.1.16.1 10101100.00000001.00010000.00000001
…
172.1.31.254 10101100.00000001.00011111.11111110
172.1.31.254 10101100.00000001.00011111.11111111
(broadcast)
Numero de hosts: 212 – 2 = 4,096 – 2 = 4,094 hosts
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49. Mascaras de Subred : Limites no Naturales
La mascara de Subred no tiene que terminar en los limites
naturales del octeto
192.168.1.0 11000000.10101000.00000001.00000000
255.255.255.224 11111111.11111111.11111111.11100000
192.168.1.1 11000000.10101000.00000001.00000001
192.168.1.2 11000000.10101000.00000001.00000010
192.168.1.3 11000000.10101000.00000001.00000011
…
192.168.1.29 11000000.10101000.00000001.00011101
192.168.1.30 11000000.10101000.00000001.00011110
192.168.1.31 11000000.10101000.00000001.00011111
(broadcast)
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 49

50. Mascara de Subred: Limites no Naturales
La mascara de Subred no tiene que terminar en los limites
naturales del octeto
192.168.1.0 11000000.10101000.00000001.00000000
255.255.255.224 11111111.11111111.11111111.11100000
192.168.1.1 11000000.10101000.00000001.00000001
…
192.168.1.30 11000000.10101000.00000001.00011110
192.168.1.31 11000000.10101000.00000001.00011111
(broadcast)
Numero de hosts: 25 – 2 = 32 – 2 = 30 hosts
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51. Con subnetting:
Red Primer Host Ultimo Host Broadcast
172.16.0.0 172.16.0.1 172.16.0.254 172.16.0.255
172.16.1.0 172.16.1.1 172.16.1.254 172.16.1.255
172.16.2.0 172.16.2.1 172.16.2.254 172.16.2.255
172.16.3.0 172.16.3.1 172.16.3.254 172.16.3.255
172.16.4.0 172.16.4.1 172.16.4.254 172.16.4.255
172.16.5.0 172.16.5.1 172.16.5.254 172.16.5.255
172.16.6.0 172.16.6.1 172.16.6.254 172.16.6.255
172.16.7.0 172.16.7.1 172.16.7.254 172.16.7.255
…
172.16.254.0 172.16.254.1 172.16.254.254 172.16.15.255
172.16.255.0 172.16.255.1 172.16.255.254 172.16.255.255
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52. Con subnetting:
Red Primer Host Ultimo Host Broadcast Hosts
172.16.0.0 172.16.0.1 172.16.0.254 172.16.0.255 254
172.16.1.0 172.16.1.1 172.16.1.254 172.16.1.255 254
172.16.2.0 172.16.2.1 172.16.2.254 172.16.2.255 254
172.16.3.0 172.16.3.1 172.16.3.254 172.16.3.255 254
172.16.4.0 172.16.4.1 172.16.4.254 172.16.4.255 254
172.16.5.0 172.16.5.1 172.16.5.254 172.16.5.255 254
172.16.6.0 172.16.6.1 172.16.6.254 172.16.6.255 254
…
172.16.254.0 172.16.254.1 172.16.254.254 172.16.254.255 254
172.16.255.0 172.16.255.1 172.16.255.254 172.16.255.255 254
64,770
Total de direcciones = 65,536 – 256 (ultima subred) = 65,280
= 65,280 – 510 (2 hosts para las otras 255 subredes
= 64,770
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53. Con subnetting:
Red Primer Host Ultimo Host Broadcast
172.16.0.0 172.16.0.1 172.16.0.254 172.16.0.255
172.16.255.0 172.16.255.1 172.16.255.254 172.16.255.255
Dirección de Red Origen: 172.16.0.0
Mascara de Red Origen: 255.255.0.0
Dirección de Broadcast Origen: 172.16.255.255
Mascara de Subred: 255.255.255.0
Primera Subred (comúnmente usada):
Dirección de Subred: 172.16.0.0
Dirección de Broadcast de la Subred: 172.16.0.255
Ultima Subred (no usada):
Dirección de Subred: 172.16.255.0
Dirección de Broadcast de la Subred: 172.16.255.255
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54. Resumen
© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 54

55. © 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public 55