Introducción a la administración de una red local basada en Internet - Eligiendo una estructura de direcciones (II)

Eligiendo una clase de dirección

Cuando solicitamos un número oficial de red se nos preguntará qué clase de número de red necesitamos. Las posibles respuestas son A, B y C. La decisión elegida limitará nuestro espacio de direcciones a usar. Las direcciones de clase A ocupan un octeto; las de clase B, dos octetos, y la clase C, tres octetos. Luego, hay más direcciones de clase C que direcciones de clase A, pero las de clase C no pueden tener muchos hosts. La idea que podemos sacar de lo anterior es que debería haber pocas grandes redes, un número moderado de redes de tamaño Mediano y bastantes pequeñas redes. En la siguiente tabla observamos dicha distinción:

Clase Rango 1er. octeto red resto direcciones posibles

A 1 - 126 p q.r.s 16777214

B 128 - 191 p.q r.s 65534

C 192 - 223 p.q.r s 254

Por ejemplo, la red 10 es de la clase A y por tanto tiene direcciones entre 10.0.0.1 y 10.255.255.254. Esto signfica 2543, que son sobre unos 16 millones de posibles direcciones (realmente, la red 10 tiene algunas direcciones con octetos a cero, así que habrá algunas direcciones posibles más). La red 192.12.88, una dirección de clase C, tendrá sus hosts entre el 192.12.88.1 y el 192.12.88.254 y, por lo tanto, habrá 254 posibles hosts.

En general, deberemos elegir la clase menor que nos proporcione suficientes direcciones capaces de direccionar nuestra red, con sus posibles futuras ampliaciones. Aquellas organizaciones que usan ordenadores en varios edificios, probablemente necesitarán una dirección de clase B, suponiendo que vamos a usar subredes. (Y si vamos a tratar con distintos números de red, deberíamos solicitar varias direcciones de clase C). Las direcciones de clase A, normalmente, sólo se usan en grandes redes públicas y algunas pocas redes de grandes corporaciones.

En la asignación de Direcciones IP, la autoridad máxima es la IANA (Internet Assigned Number Authority). A escala continental, la IANA delega grandes bloques de direcciones IP a los denominados registros regionales, de los que, de momento, existen tres en el mundo:

* El RIPE NCC (RIPE Network Coordination Center) es el registro delegado de Internet a nivel europeo y se encarga, entre otras tareas, de la asignación de bloques de direcciones IP a los proveedores de servicios Internet en Europa y su área de influencia.

* El AP-NIC lleva a cabo la tarea de asigacion de bloques de direcciones IP a los proveedores de la región del Asia-Pacífico.

* El InterNIC se encarga de la asignación de bloques de direcciones IP a los proveedores de Internet en América del Norte y, de momento, en el resto del mundo.

Las organizaciones y usuarios finales han de obtener las direcciones IP necesarias para conectarse a Internet a través de su proveedor de acceso a Internet, quien a su vez las habrá obtenido bien de su proveedor de tránsito, bien del registro regional correspondiente.


Líneas IP y micro gateways: direcciones asignadas dinámicamente

En la mayoría de los casos, cada uno de los ordenadores tendrá su propia dirección IP permanente. No obstante, hay algunas situaciones donde tiene más sentido asignar direcciones dinámicamente. La mayoría de los casos que manejan líneas IP constan de gateways destinados principalmente a microcomputadoras




Líneas IP

Es posible usar IP sobre líneas telefónicas. Uno de los protocolos para hacer esto es el SLIP ("Serial line IP"). SLIP se usa frecuentemente en, al menos, dos circunstancias distintas:

* Como una alternativa barata a líneas punto a punto permanentes, para aquellos casos en los que no está suficientemente justificado una línea dedicada.

* Como una manera de conectar individualmente un PC a una red, cuando se encuentran localizados en edificios que no tienen Ethernets o cualquier otro tipo LAN.

Vamos a usar el término "servidor SLIP" para referirnos a un sistema de ordenador(es) que incluye una serie de modems, con los que otros sistemas pueden conectarse usando SLIP. Se trata de un sistema que proporciona un gateway de nuestra red para usuarios de PC, o para otras redes que se conectan usando SLIP.

Si tenemos varios PC's conectados mediante SLIP, muchas veces no es práctico usar una dirección IP propia para cada PC. Una de las razones puede ser que no haya suficientes direcciones. Para que el enrutamiento funcione correctamente, estos sistemas conectados deben tener sus direcciones en la misma subred que el servidor SLIP. Por lo general, hay solamente del orden de 256 direcciones disponibles en cada subred. Si el número de PC's que pueden conectarse es mayor que esa cifra, no podremos asignarles su propia dirección. Si, además, tenemos servidores SLIP en más de una subred, la asignación permanente de direcciones se hace aún más complicada. Si un usuario es capaz de llamar a dos servidores, su PC necesitaría dos direcciones, una para cada subred.

Para solucionar estos problemas, la mayoría de las implementaciones SLIP asignan las direcciones dinámicamente. Cuando un PC se conecta con el servidor SLIP, el servidor busca una dirección IP que no se esté usando y se la asigna al PC. La forma más simple de manejar esto es dando a cada servidor SLIP un rango de direcciones IP que controle y pueda asignar.

Cuando usamos este esquema, el software SLIP debe comunicar al PC, de alguna manera, qué dirección debe usar. Si cada PC tiene una dirección permanente, tendríamos el problema contrario: cuando un PC se conecta con un servidor debe de haber algún método para que el PC comunique al servidor su dirección. Este problema debe ser estudiado cuidadosamente, porque en otro caso alguien podría usar la dirección de otro y tener acceso a sus ficheros.

Desafortunadamente, no hay un estándar para manejar estos problemas de direccionamiento con SLIP. Hay varias implementaciones SLIP que lo hacen, pero todavía no hay un estándar. Hasta que no se elabore éste, deberemos tener cuidado con el software SLIP. Tenemos que asegurarnos de que dicha asignación de dirección se lleva a cabo de la manera que queremos y que nuestro servidor SLIP y los PC's tienen claro la forma en que se asignan las direcciones.

Recomendamos dar direcciones permanentes a los PC's en aquellos casos en que los demás ordenadores tienen que ser capaces de conocer con qué PC están hablando. Este podría ser el caso de un PC para recibir correo privado, o cualquier otro servicio con transacciones delicadas. Y recomienda el direccionamiento dinámico cuando tenemos un gran número de PC's y las aplicaciones que utilizan para acceder a la red tienen sus propios mecanismos de seguridad.

Cuando usemos SLIP para conectar dos redes, hay que considerar tres elecciones para el manejo de direcciones (teniendo en cuenta que no todo el software SLIP puede controlar los tres apartados):

* Tratar a las conexiones SLIP como si se tratasen de líneas punto a punto que no están disponibles permanentemente. Si podemos conectar con más de un ordenador, cada par de ordenadores que se comunican tienen un número de red distinto del que ellos usarían cuando se comunican con el otro.

* Usar un software de enrutamiento que permita interfaces anónimos. En este caso, no serían necesarias las direcciones.

* Asignar direcciones dinámicamente cuando la conexión está abierta, tan pronto como el PC haya contactado.

Si hacemos sólo una o dos conexiones a otro sistema, es bastante razonable usar un número de red para cada conexión. Este método es fácil de usar y limita los errores estadísticos.

Si tenemos muchas conexiones distintas, probablemente es mejor usar interfaces anónimos. Aunque si los sistemas de enrutamiento no lo soportan, debemos usar asignación dinámica.

Al igual que SLIP, PPP "Point to Point Protocol" es un protocolo serie distinto utilizado para enviar datagramas a través de una conexión serie, pero mejora algunas de las carencias del anterior. El PPP permite a las partes comunicantes negociar opciones como las direcciones IP y el tamaño máximo de los datagramas al comenzar la conexión, y proporciona permisos de conexión a los clientes (autorizaciones). Para cada una de estas capacidades, el PPP tiene un protocolo concreto.

A continuación, citaremos los elementos básicos que constituyen el PPP. Esta descripcion esta muy lejos de ser completa; si quiere saber mas sobre el PPP, lea sus especificaciones en el RFC 1548, asi como en la docena de RFCs que le acompañan.

En la parte más baja del PPP está el protocolo de Control de Conexión de Datos de Alto-Nivel, abreviadamente HDLC. ( En realidad, el HDLC es un protocolo mucho más general publicado por la Organización Internacional de Estándares, ISO ) que define los límites de las tramas PPP individuales, y proporciona un control de errores de 16 bit. Al contrario de lo que ocurría en las encapsulaciones SLIP más antiguas, una trama PPP es capaz de llevar paquetes de otros protocolos distintos al IP, como los IPX de Novell o Appletalk. El PPP consigue esto añadiendo a la trama básica HDLC un campo de control que identifica el tipo de paquete contenido en la trama.

El LCP, Protocolo de Control de Enlace, es utilizado en la parte más alta del HDLC para negociar las opciones concernientes a la conexión de datos, tales como la Unidad Máxima de Recepción (MRU) que establece el tamaño máximo del datagrama que una de las partes de la conexión acepta recibir.




Micro gateways

Es perfectamente posible que un microcomputador forme parte de una red IP. Pero hay una tendencia de que los micros utilicen distintas tecnologías de red que la de los grandes sistemas. Esto es debido a que muchos de los usuarios de micros empiezan a demandar un software de red diseñado específicamente para las necesidades de un micro, incluso para un particular tipo de micro. Muchos usuarios están interesados en usar TCP/IP sin tener que abandonar su red especial de micro, a la que están acostumbrados. Por esta razón, hay un creciente número de productos, especialmente gateways, que dan acceso a los PC's tanto a redes orientadas a micros como a TCP/IP.

En esta sección vamos a hablar del AppleTalk, de Apple, a modo de ejemplo. No obstante, existen productos similares para otros tipos de redes de micros. Hay que aclarar que el término AppleTalk se asocia a los protocolos de red de Apple, mientras que LocalTalk se asocia a una tecnología específica de par trenzado, en la que AppleTalk fue inicialmente implementada. Por tanto, el AppleTalk es análogo a los protocolos TCP/IP, mientras que LocalTalk es análogo a medio Ethernet.

Algunas compañías ofrecen gateways para conectar una red AppleTalk corriendo sobre LocalTalk, con redes IP corriendo sobre Ethernet. A pesar de que hay varios productos de este tipo, la mayoría de ellos incluyen los siguientes servicios:

* Las aplicaciones TCP/IP de un PC pueden conectarnos a sistemas TCP/IP de la Ethernet. Se definen utilidades especiales para permitirnos llevar datagramas IP desde el PC hasta el gateway, a través del LocalTalk. Las aplicaciones TCP/IP de PC han sido escritas usando unas librerías especiales que mezclan AppleTalk y TCP/IP. Las utilidades AppleTalk se necesitan para llevar los datagramas hasta el gateway, donde se transformarán en datagramas 100% TCP/IP, antes de dejarlos en la Ethernet.

* Se pueden escribir aplicaciones AppleTalk para grandes sistemas, de tal manera que un PC podrá usarlos como servidores. Dichas aplicaciones también han sido escritas haciendo uso de una librería especial que mezcla AppleTalk y TCP/IP. Pero, en esta ocasión, son utilidades TCP/IP para dejar datagramas en el gateway, donde se transformarán totalmente en AppleTalk, antes de dejarlos en la AppleTalk y lleguen al PC.

* Una red IP de un campus o una corporación puede ser usada para conectar redes AppleTalk. Los gateways de cada Applet realizarán las conversiones necesarias antes de enviar los datagramas a la red IP.

Además, algunos gateways pueden hacer traducciones a nivel de aplicación. Por ejemplo, algunos gateways pueden hacer traducciones entre el sistema de ficheros de Apple y el sistema de fichero de red de Sun (NFS). Esto permite a un PC acceder al sistema de ficheros Unix, donde el PC usa el sistema de ficheros Apple, y el acceso al sistema Unix se hace mediante el uso del sistema NFS, o sistema de ficheros de red ( Network File System ), de Sun.

Desafortunadamente, la gran flexibilidad de estos productos se traduce en una gran complejidad. El tema de direcciones es especialmente complicado. Por las mismas razones que SLIP, y PPP estos gateways usan frecuentemente asignación dinámica de direcciones IP. Para ello asignaremos un rango de direcciones IP a cada gateway. Cuando un PC intenta abrir una conexión TCP/IP, el gateway se hace con una dirección IP libre y se la asigna al PC. Al igual que SLIP, en muchos casos necesitaremos elegir si queremos que las direcciones se asignen de esta manera, o bien queremos que cada PC tenga su propia dirección. Otra vez, la elección dependerá del número de PC's que tengamos y de si tenemos aplicaciones capaces de usar la dirección IP para identificar qué PC, en particular, es el que está conectado.

El direccionamiento es mucho más complejo, debido a que AppleTalk tiene su propia estructura de direcciones. Deberemos establecer una correspondencia entre direcciones AppleTalk y números de red IP. También habrá una correspondencia entre direcciones IP y AppleTalk, que se establecerá dinámicamente en los gateways.