Clase vs CIDR vs FLSM vs VLSM

Estos cuatro términos se refieren a algo superposición de conceptos. Como resultado, ha surgido cierta confusión sobre lo que realmente significan cada uno de estos términos y cómo difieren entre sí. Eso es lo que este artículo va a separar.

Estos cuatro términos se pueden dividir en dos conjuntos de dos términos:

  • Classful y CIDR: tienen que ver con el tamaño de las redes tal y como se asignan desde IANA.
  • FLSM y VLSM: estos tienen que ver con la forma en que asigna su espacio IP dentro de sus redes.

Classful vs CIDR

 classful cidr flsm vlsm - IANA y los RIR IANA, o la Autoridad de Números Asignados de Internet, es responsable de asignar todo el espacio de direcciones IP a cualquier entidad que necesite presencia en Internet (0.0.0.0 – 255.255.255.255).

IANA ha delegado esta responsabilidad en cinco Registros Regionales de Internet (RIR): ARIN, RIPE, LACNIC, AFRINIC, APNIC, que a su vez asignan espacio de direcciones a las diversas corporaciones en sus regiones.

Hay dos estrategias que los RIR utilizan para asignar espacio de direcciones IP: la estrategia heredada llamada Direccionamiento de clase y la estrategia actual de direccionamiento Sin clase (conocida como Enrutamiento Interdominio sin clase o CIDR).

Classful

El direccionamiento Classful es la forma en que se formó Internet temprano. Las asignaciones de IP se dieron en los límites de octetos:

classful cidr flsm vlsm-Tabla de direcciones IP classful

La idea detrás de las asignaciones de direcciones de clase era, si fueras una empresa que …

  • … se necesitarían 200 direcciones IP, se asignaría un bloque de direcciones IP /24 del rango de clase C.
  • needed se necesitan 50.000 direcciones IP, se asignaría un bloque de direcciones IP /16 del rango de clase B.
  • needed se necesitarían más de 65,000~ direcciones IP, se asignaría un bloque de direcciones IP /8 del rango de clase A.

Sin embargo, esto llevó a una gran cantidad de direcciones IP desperdiciadas. Si, por ejemplo, solo necesitara 300 direcciones IP, una Clase C no sería suficiente, por lo que terminaría con una Clase B y se desperdiciarían casi 60,000 direcciones IP.

Podría argumentar, ¿por qué no simplemente asignar dos bloques /24 del rango de clase C (proporcionando 512 direcciones IP)? Buen punto, y esto se hacía con frecuencia. Pero, ¿y si necesitaras 25.000 direcciones IP? Eso requeriría 98 bloques /24 diferentes del rango de Clase C. En su lugar, se asignó una sola Clase B, lo que significaba que se desperdiciaban unas 40.000 direcciones IP.

El direccionamiento de clase evolucionó a lo que conocemos como Enrutamiento Interdominio sin clases, o CIDR.

CIDR

Con el enrutamiento entre dominios sin clases (CIDR), las asignaciones de IP no se limitan a las tres clases. Todo el rango de unidifusión (cualquier dirección IP con un primer octeto de 0223) se puede asignar en bloques de cualquier tamaño. En efecto, todo el concepto de clases de direcciones IP se elimina por completo.

En lugar de requerir que la asignación de IP de los RIR sea un bloque 255.0.0.0 o 255.255.0.0 o 255.255.255.0 , podrían ser de cualquier tamaño, y para simplificar, se adoptó la notación de barra diagonal.

  • Si necesita 300 direcciones IP get obtiene un /23.
  • Si necesita 500 direcciones IP also También obtiene un /23.
  • Si necesita 1000 direcciones IP get obtiene un /22.
  • Si necesita 25.000 direcciones IP, obtendrá un /17.
  • Si necesita 70.000 direcciones IP, obtendrá un /15.
  • Si necesita 250.000 direcciones IP, obtendrá un /14 (en lugar de los ~16 millones de direcciones IP del bloque /8 que se habrían asignado en el mundo de Clase).

Esto crea un sistema en el que se asignan rangos de direcciones IP con una tasa mucho más pequeña de direcciones IP desperdiciadas.

La asignación de direcciones CIDR fue ratificada en la RFC 1518, en septiembre de 1993. Convirtiéndolo en el estándar omnipresente de los últimos 26 años (si estás leyendo esto en 2019).

El concepto de asignación de direcciones de clase es útil para conocer desde una perspectiva histórica. Pero en realidad, en ninguna parte del mundo se emplea aún un discurso de clase.

La rara excepción, sin embargo, son ciertos protocolos o dispositivos arcaicos que funcionan «con clase». Esto significa que asumen una máscara basada en la dirección IP, de acuerdo con la clase de la dirección IP. Por ejemplo, si a un protocolo o dispositivo de clase se le da la dirección IP 199.22.33.4, el primer octeto es 199, lo que significa que es una dirección de clase C, y se supone que la máscara de subred es 255.255.255.0.

FLSM y VLSM

Que nos lleva a Máscaras de Subred de Longitud Fija (FLSM) y Máscaras de Subred de Longitud Variable (VLSM). FLSM y VLSM se refieren a cómo se asigna el espacio de direcciones IP dentro de cada organización. En comparación, los términos que describimos anteriormente (Classful y CIDR) se refieren a cómo se asigna el espacio de direcciones IP de IANA/RIR.

Demostraremos cómo funcionan FLSM y VLSM utilizando esta topología, y el número de direcciones IP que se indican requeridas para cada subred:

classful cidr flsm topología de red vlsm

FLSM

Máscara de subred de longitud fija (FLSM) se refiere a una estrategia en la que cada una de sus redes dentro de su infraestructura tiene el mismo tamaño.

Ya sea que haya recibido una asignación de clase o una asignación sin clase de su RIR, puede implementar las direcciones IP de forma de Longitud fija. Por ejemplo:

Su RIR le asigna este /24: 9.9.9.0 /24 . Dado que el segmento más grande de sus redes requiere 30 direcciones IP, la subred de menor tamaño que puede utilizar es /27, que contiene un total de 32 direcciones IP y 30 direcciones IP utilizables.

En el mundo FLSM, todas las Subred de la topología deben tener el mismo tamaño. Lo que significa que si una Subred necesita ser /27, todas las subredes deben ser /27:

classful cidr flsm vlsm - topología de red con asignación FLSM

En esta topología en particular, se requiere un total de 91 direcciones IP, pero se asignaron todas las /24 (256 direcciones IP), sin dejar espacio adicional para la expansión. Esta es una utilización muy ineficiente del espacio de direcciones IP asignado.

La pregunta sigue siendo, sin embargo, si este era un método tan ineficiente de asignación de espacio de direcciones IP, ¿por qué existió alguna vez? La razón: Para guardar bits en el cable.

Los primeros protocolos de enrutamiento (p. ej., RIPv1 y sus predecesores) guardaban bits en el cable al no incluir la máscara de subred en los anuncios: se suponía que la máscara de subred para todas las redes anunciadas era la misma máscara asignada a la interfaz receptora.

Eso significa que la iteración original de RIP solo necesita enviar: 9.9.9.0 , 9.9.9.32 , 9.9.9.64 , etc. En lugar de: 9.9.9.0 255.255.255.224 , 9.9.9.32 255.255.255.224 , 9.9.9.64 255.255.255.224 , etc.

El comportamiento de RIPv1 se puede ver en este post que hice en Reddit: Lo que RIP anuncia-prueba definitiva.

En las redes de alta capacidad de hoy en día, guardar estos pocos bits es completamente intrascendente, pero hubo un tiempo en la historia temprana de la construcción de redes informáticas (1960, 1970), donde la transmisión de bits era comparativamente costosa.

El punto clave es: FLSM no es lo mismo que las tareas de clase. FLSM simplemente utiliza una máscara de subred de un solo tamaño en todas las interfaces de enrutador, para todos los enrutadores de su topología.

Si el espacio de direcciones IP que recibió de IANA / RIRs era una asignación de Clase o Sin Clase, es irrelevante para FLSM.

VLSM

Como podemos ver en el ejemplo anterior, FLSM conduce a muchas direcciones IP desperdiciadas. La evolución de FLSM es lo que nos llevó a VLSM, o Máscara de Subred de Longitud Variable.

classful cidr flsm vlsm-topología de red con asignación de VLSM

Si FLSM es una estrategia de implementación de subred que requiere que todas las máscaras de subred tengan el mismo tamaño, VLSM es una estrategia de implementación de subred que permite que todas las máscaras de subred tengan tamaños variables.

El mismo ejemplo de asignación de IP anterior se puede rehacer de manera mucho más eficiente utilizando VLSM.

Aviso, todavía necesitábamos 91 direcciones IP de host, pero pudimos adaptarnos a eso asignando solo 116 direcciones IP, dejando otras 140 direcciones IP en nuestro /24 para expandir y escalar esta topología.

De acuerdo, VLSM no es perfecto, no evita el desperdicio de direcciones IP, pero es una mejora significativa sobre FLSM. VLSM también es el estándar de facto de cómo se diseña cada red hoy en día.

Resumen

Para resumir:

  • El direccionamiento de clase es IANA / RIRs que asigna espacio IP desde bloques de clase A, B o C (heredados).
  • Classless o CIDR es IANA/RIR que asigna espacio IP en bloques de cualquier tamaño, según sea necesario (estándar moderno).
  • FLSM exige que cada subred IP dentro de su implementación tenga el mismo tamaño (heredado).
  • VLSM permite que cualquier subred IP dentro de su implementación sea de cualquier tamaño (estándar moderno).

Esperemos que ahora entienda las definiciones individuales para cada uno de estos términos.

Esta entrada de blog es la versión formalizada de un resumen informal que hice en el Sub-Reddit de CCNA hace unos años.

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