Omar Gurrola
16 Julio 2008
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INVESTIGACION SOBRE: RIPv1, RIPv2, IGRP, EIGRP, OSPF, VLSM y GDR
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Miércoles 16 de Julio de 2008
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Índice
I. RIPv1
3
1.1 Historia
3
1.2 Funcionamiento
3
1.3 Configuración en IOS
4
1.3.1 Habilitar RIPv1
4
1.3.2 Añadir redes
4
1.3.3 Verificar la información
4
II. RIPv2
5
2.1 Historia
5
2.2 Funcionamiento
5
2.3 Configuración en IOS
5
2.3.1 Habilitar RIPv1
5
2.3.2 Añadir Redes
6
2.3.3 Verificar Información
6
III. IGRP
7
3.1 Historia
7
3.2 Funcionamiento
7
IV. EIGRP
8
4.1 Historia
8
4.2 Funcionamiento
8
4.3 Configuración en IOS
10
4.3.1 Habilitar EIGRP
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V.
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4.3.2 Añadir Redes
11
4.3.3 Modificar los parámetros para la métrica
11
4.3.4 Verificar Información
11
OSPF
12
5.1 Historia
12
5.2 Funcionamiento
12
5.3 Configuración en IOS
16
5.3.1 Habilitar OSPF
16
5.3.2 Añadir Redes
16
5.3.3 Verificar Información
16
VI. VLSM
17
6.1 Historia
17
6.2 Uso
17
VII. CIDR
18
7.1 Historia
18
7.2 Uso
18
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I.
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RIPv1 1.1
Historia
Xerox Network Systems (XNS) desarrollo un protocolo llamado Gateway Information Protocol (GWINFO), el cual evoluciono en Router Information Protocol (RIP), esta versión soporta el protocolo de internet (IP) lo que genero reconocimiento y fue distribuida por Barkeley Software Distributuion (BSD) en un sistema operativo Unix BSD 4.2, el protocolo se conocía con el nombre de Routed Daemon. Otros vendedores realizaron sus propias implementaciones del protocolo Routed, pero para el año 1988 se creó un estándar de todas esas implementaciones llamado RFC 1058: RIP o RIPv1.
1.2
Funcionamiento
RIP calcula el camino más corto hacia una red destino usando el algoritmo de vector de distancias, esta métrica es determinada por el número de saltos de un Router hasta alcanzar su destino. RIP no es capaz de detectar rutas circulares, por lo que necesita limitar el tamaño de la red a 15 saltos, cuando la métrica alcanza el valor de 16 se considera como infinito y el destino es eliminado de la tabla.
Las rutas tienen un tiempo de vida de 180 segundos, si pasa este tiempo y no se reciben mensajes (Los mensajes son enviados cada 30 segundos) que confirmen que la ruta esta activa, esta es borrada.
Los mensajes son encapsulados en un segmento UDP, con los números de origen y destino establecidos en 520. El encabezado IP y los encabezados de enlace de datos agregan dirección de destino de broadcast antes de enviar el mensaje a todas las interfaces configuradas con RIP.
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Se utilizan dos tipos de mensajes:
Mensaje de solicitud: Cada interface configurada con RIP envía un mensaje de solicitud durante el inicio, solicitando que todos los Routers vecinos que tengan RIP activado envíen sus tablas de enrutamiento completas.
Mensaje de respuesta: Cuando el Router recibe la solicitud envía un mensaje de respuesta, cuando otro Router recibe el mensaje este evalúa cada entrada de ruta y si una ruta es nueva la instala, si ya existía en la tabla y se tiene un mejor conteo de saltos solamente la reemplaza.
1.3
Configuración en IOS
1.3.1 Habilitar RIPv1 Entramos en configuración global. RX# config terminal Activamos protocolo de ruteo RIP. RX(config)# router rip Listo ya esta activado RIP. RX(config-router)#
Para que no envié actualizaciones por una interfaz RX(config-router)#passive-interface INTERFACE X/X/X
1.3.2 Añadir Redes A.B.C.D = Dirección de red directamente conectada, utilizando clase. RX(config-router)# network A.B.C.D
1.3.3 Verificar Información Para ver información del protocolo definido actualmente RX# show ip protocols
Para ver la tabla de ruteo RX# show ip route 4
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II.
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RIPv2 2.1
Historia
Debido a las deficiencias de RIPv1 en 1994 se creó una versión nueva llamada RIPv2, a la cual le mejoraron las funciones y extensiones, su estándar es RFC 1723.
2.2
Funcionamiento
El funcionamiento de RIPv2 es muy similar a RIPv1 con las siguientes diferencias:
Agregaron manejo de subredes (enrutamiento sin clase) utilizando Variable Lengh Subnets Mask (VLSM) y Classless Inter-Domain Routing (CIDR).
Se añade la dirección del siguiente salgo en las actualizaciones.
Utiliza dirección multicast 224.0.0.9 para no despertar host innecesariamente, en lugar de broadcast que utiliza RIPv1.
2.3
El límite máximo de saltos sigue establecido en 15.
Configuración en IOS
2.3.1 Habilitar RIPv2 Entramos en configuración global. RX# config terminal Activamos protocolo de ruteo RIP. RX(config)# router rip Establecemos la versión que utilizaremos en este caso es la v2 RX(config-router)# version 2 Desactivar el resumen para poder utilizar CIDR RX(config-router)# no auto-summary Listo ya esta activado RIPv2. RX(config-router)#
Para que no envié actualizaciones por una interfaz RX(config-router)#passive-interface INTERFACE X/X/X 5
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2.3.2 A帽adir Redes A.B.C.D = Direcci贸n de red sin clase conectada directamente. RX(config-router)# network A.B.C.D
2.3.3 Verificar Informaci贸n Para ver informaci贸n del protocolo definido actualmente RX# show ip protocols
Para ver la tabla de ruteo RX# show ip route
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III.
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IGRP 3.1
Historia IGRP (Interior Gateway Routing Protocol), es un protocol patentado y desarrollado por CISCO que se emplea con el protocolo TCP/IP, comúnmente utilizado como Interior Gateway Protocol (IGP). La intención fue mejorar la limitación que tenia RIP con una sola métrica para determinar la mejor ruta y el límite de 15 saltos máximo.
3.2
Funcionamiento
IGRP es un protocolo de enrutamiento basado en la tecnología vector de distancia y es considerado como un protocolo con clase al igual que RIPv1. Este protocolo utiliza una métrica compuesta para determinar la mejor ruta, basándose en el ancho de banda, el retardo, la confiabilidad
la carga del
enlace.
Cada router no necesita saber todas las relaciones de ruta/enlace para la red entera, cada router publica destinos con una distancia correspondiente. Cada router recibe la información, ajusta la distancia y la propaga a los Routers vecinos. Esto permite configurar adecuadamente el equipo para alcanzar las trayectorias mas optimas.
Actualmente este protocolo está obsoleto debido a que se lanzo una version mejorada llamada EIGRP.
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IV.
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EIGRP 4.1
Historia EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) es un protocol de ruteo creado por CISCO, es el sucesor o version mejorada de IGRP.
4.2
Funcionamiento EIGRP es un protocolo de enrutamiento por vector de distancia que utiliza direcciones sin clase.
Tiene las siguientes características:
Puede realizar un balanceo de carga con distinto costo.
Utiliza el algoritmo de actualización por difusión (DUAL) para calcular la ruta más corta.
No existen actualizaciones periódicas, como sucede en RIP y en IGRP. Las actualizaciones solo se envían cuando se produce un cambio en la topología.
Se considera un protocolo avanzado, ya que mejora las propiedades de convergencia y opera con mayor eficiencia que IGRP, esto permite que una red tenga una arquitectura mejorada y pueda mantener las inversiones actuales.
La métrica consiste en 32 bits y es calculara de la siguiente manera: [(
)
]
Donde: AB = Ancho de Banda Mínimo (Bandwidth) en Kilobits por segundos (Kbs). Carga = Numero entre 1 y 255, donde 255 es que está saturado. Retardo = Tiempo de retraso en microsegundos (us). Confiabilidad = Numero entre 1 y 255 donde 255 es más confiable. 8
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K1-K5: Pueden ser especificado por el usuario pero por default tienen los siguientes valores: K1 = 1 (Default), K2 = 0 (Default), K3 = 1 (Default), K4 = 0 (Default), K5 = 0 (Default).
Nota: Si K2 = 0 y/o K5 = 0 no se utiliza la formula que aparece en negritas respectivamente.
Los Routers con EIGRP activado mantienen información de ruta y topología a disposición en la RAM, para que puedan reaccionar rápidamente ante cambios.
EIGRP mantiene las siguientes tablas:
Tabla de vecinos Cada router tiene una tabla de vecinos que enumeran a los Routers adyacentes. Existe una tabla de vecinos por cada protocolo que admite EIGRP.
Tabla de topología Se compone de todas las tablas de encaminamiento EIGRP recibidas de los vecinos. Toma la información proporcionada en la tabla de vecino y la tabla de topología y calcula las rutas de menor costo hacia cada destino. EIGRP rastrea esta información para que los Routers EIGRP puedan identificar y conmutar a rustas alternas rápidamente. La información que el router recibe de los vecinos se utiliza para determinar la ruta del sucesor, que es el término utilizado para identificar la ruta principal o la mejor.
Tabla de encaminamiento Contienen las mejores rutas hacia un destino. Esta información se recupera de la tabla topología. Los Routers EIGRP mantienen una tabla de encaminamiento por cada protocolo de red.
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La tabla de encaminamiento se conforma de los siguientes datos:
Distancia Factible (FD): Esta es la métrica calculada más baja hacia cada destino.
Origen de la ruta: Número de identificación del router que publico esa ruta en primer lugar. Este campo se llena solo para las rutas que se aprenden de una fuente externa a la red EIGRP.
Distancia informada (RD): Es la distancia informada por un vecino adyacente hacia un destino específico.
Información de interfaz: La interfaz a través de la cual se puede alcanzar el destino.
Estado
de ruta: Una ruta se puede identificar como pasiva, lo que
significa que la ruta es estable y esta lista para usarse, o activa, lo que significa que la ruta se encuentra en proceso de recálcalo por parte de DUAL.
4.3
Configuración en IOS
4.3.1 Habilitar EIGRP Entrar en configuración global RX# config terminal Habilitar EIGRP donde Autonomous system number es un numero entre 1 y 65,535, todos los Routers que se compartan información deben tener el mismo número. RX(config)# router eigrp Autonomous system number Listo ya está habilitado EIGRP RX(config-router)#
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4.3.2 Añadir Redes
A.B.C.D = Dirección ip sin clase de la red que se desea añadir. Wildcard-mask = El inverso de la máscara de red. RX(config-router)# network A.B.C.D Wildcard-mask
4.3.3 Modificar los parámetros para la métrica
Modificar los pesos métricos RX(config-router)# metric weights tos k1 k2 k3 k4 k5
Modificar el ancho de banda en cada interface RX# config terminal RX(config)#interface INTERFACE X/X/X RX(config-if)#bandwidth XXXXX
4.3.4 Verificar Información
Ver la tabla de vecinos RX# show ip eigrp neighbors
Ver tabla de Topología RX# show ip eigrp topology
Ver la tabla de encaminamiento RX# show ip route
Ver información del protocolo definido actualmente RX# show ip protocols
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V.
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OSPF 5.1
Historia El desarrollo inicial de OSPF (Open Shortest Path First) comenzó en 1987 por parte del grupo de trabajo de ingeniería (IETF), en aquel entonces internet constituía fundamentalmente una red académica y de investigación financiada por el gobierno de los EE.UU. En 1989 se creó la especificación para OSPFv1, se publico en RFC 1131, pero fue un protocolo experimental y nunca se implementó.
En 1991, John Moy introdujo OSPFv2 en RFC 1247. OSPFv2 ofrecía significativas mejoras técnicas con respecto a OSPFv1. Al mismo tiempo, ISO trabajaba en un protocolo de enrutamiento de estado de enlace propio, Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS). Lógicamente, IETF eligió OSPF como su IGP (Interior Gateway Protocol) recomendado.
En 1998, la especificación OSPFv2 se actualizó en RFC 2328 y representa la RFC actual para OSPF. Probablemente OSPF es el protocolo IGP mas utilizado en grandes redes.
5.2
Funcionamiento OSPF es un protocolo de enrutamiento de estado de enlace, como reemplazo al protocolo de enrutamiento por vector de distancia. Las principales ventajas sobre RIP son su rápida convergencia y escalabilidad a implementaciones de redes mucho mayores.
Los datos OSPF se encapsulan en un paquete, hay cinco tipos diferentes de paquetes:
Saludo (Hello): Los paquetes de saludo se envían periódicamente para establecer y mantener la adyacencia con otros Routers OSPF, el paquete contiene el listado de vecinos reconocidos por el router, indicando el tipo de relación que mantiene con cada uno. 12
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Descripción de bases de datos (DBD): Incluye una lista abreviada de la base de datos de estado de enlace del router emisor y lo utilizan los Routers receptores para comparar con la base de datos de enlace local.
Solicitud de estado de enlace (LSR): Los Routers receptores pueden solicitar más información acerca de una entrada en la DBD enviando esta solicitud.
Actualización de estado de enlace (LSU): Se utilizan para responder las LSR y para anunciar nueva información.
Acuse de recibo de una LSU (LSAck): Cuando se recibe una LSU, el router envía un acuse de recibo de estad de enlace para confirmar la recepción LSU.
Una red OSPF esta divida en las siguientes áreas:
Área Backbone: También conocida como área cero, forma el núcleo de una red OSPF, debe estar presente en cualquier red OSPF y mantiene conexión física o lógica con todas las demás áreas en que este particionada la red. Los Routers que conectan un área con el backbone se denominan Area Border Routers (ABR) y son responsables de la gestión de las rutas no internas del área.
Área Stub: Es aquella que no recibe rutas externas. Las rutas externas se definen como rutas que fueron inyectadas en OSPF desde otros protocolos de enrutamiento. Por lo tanto las rutas de segmento necesitan normalmente apoyarse en las rutas predeterminadas para poder enviar tráfico a rutas fuera del segmento.
Área not-so-stubby: También conocidas como NSSA se trata de un tipo de área stub que puede importar rutas externas de sistemas autónomos y enviarlas al backbone, pero no puede recibir rutas externas de sistemas autónomos desde el backbone u otras áreas externas.
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Cada encamidor OSPF realiza un seguimiento de sus nodos vecinos, estableciendo distintos tipos de relación con ellos. Respecto a un encamidor dado, sus vecinos pueden encontrarse en siete estados diferentes que son los siguientes:
Estado Desactivado (DOWN): En este estado desactivado, el proceso OSPF no ha intercambiado información con ningún vecino, se encuentra a la espera de pasar al siguiente estado (Estado de inicialización).
Estado de Inicialización (INIT): Los router envían paquetes tipo 1 o también llamados paquetes Hello, a intervalos regulares con el fin de establecer una relación con los Routers vecinos. Cuando una interfaz recibe su primer paquete Hello, el Router entra en estado de inicialización, esto significa que este sabe que existe un vecino a la espera de llevar la relación a la siguiente etapa.
Estado Bidireccional (TWO-WAY): Empleando paquetes Hello, cada router intenta establecer el estado de comunicación bidireccional (dosvías) con cada enrutador vecino en la misma red IP. Entre otras cosas, el paquete Hello incluye una lista de los vecinos OSPF conocidos por el origen. Un enrutador ingresa al estado Bidireccional cuando se ve a sí mismo en un paquete Hello proveniente de un vecino. El estado Bidireccional es la relación más básica que vecinos OSPF pueden tener, pero la información de encaminamiento no es compartida entre estos. Para aprender los estados de enlace de otros encamidores y eventualmente construir una tabla de encaminamiento, cada encamidor OSPF debe formar a lo menos una adyacencia. Una adyacencia es una relación avanzada entre encamidores OSPF que involucra una serie de estados progresivos basados no sólo en los paquetes Hello, también en el intercambio de otros cuatro tipos de paquetes OSPF. Aquellos encamidores intentando volverse adyacentes entre ellos intercambian información de encaminamiento incluso antes de que la adyacencia sea completamente establecida. El primer paso hacia la adyacencia es el estado ExStart. 14
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Estado EXSTART: Técnicamente cuando un encaminador y su vecino entran al estado ExStart, su conversación es similar a aquella en el estado de Adyacencia. ExStart se establece empleando descripciones de base de datos tipo 2 (paquetes DBD), también conocidos como DDPs. Los dos encaminadores vecinos emplean paquetes Hello para negociar quien es el "maestro" y quien es el "esclavo" en su relación y emplean DBD para intercambiar bases de datos. Aquel encaminador con el mayor router ID "gana" y se convierte en el maestro. Cuando los vecinos establecen sus roles como maestro y esclavo entran al estado de Intercambio y comienzan a enviar información de encaminamiento.
Estado de intercambio (EXCHANGE): En el estado de intercambio, los encaminadores vecinos emplean paquetes DBD tipo 2 para enviarse entre ellos su información de estado de enlace. Los encaminadores comparan lo que han aprendido con lo que ya tenían en su base de datos de estado de enlace. Si alguno de los encaminadores recibe información acerca de un enlace que no se encuentra en su base de datos, este envía una solicitud de actualización completa a su vecino. Información completa de encaminamiento es intercambiada en el estado cargando.
Estado Cargando (LOADING): Después de que las bases de datos han sido completamente descritas entre vecinos, estos pueden requerir información más completa empleando paquetes tipo 3, requerimientos de estado de enlace (LSR). Cuando un enrutador recibe un LSR este responde empleando un paquete de actualización de estado de enlace tipo 4 (LSU). Estos paquetes tipo 4 contienen las publicaciones de estado de enlace (LSA) que son el corazón de los protocolos de estado de enlace. Los LSU tipo 4 son confirmados empleando paquetes tipo 5 conocidos como confirmaciones de estado de enlace (LSAcks).
Estado de Adyacencia Completa (FULL): Cuando el estado de carga ha sido completada, los enrutadores se envuelven completamente adyacentes. Cada enrutador mantiene una lista de vecinos adyacentes, llamada base de datos de adyacencia. 15
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5.3
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Configuración en IOS
5.3.1 Habilitar OSPF Para Habilitar OSPF RX(config)# router ospf 1 Ya esta activado ospf RX(config-router)#
5.3.2 Añadir Redes Para añadir una red A.B.C.D = Dirección ip de red sin clase. X = área-id = Un grupo de Routers que comparten información. Wildcard-mask = Inverso de la máscara de red. RX(config-router)# network A.B.C.D wildcard-mask area X
5.3.3 Verificar Información Para ver información relacionada a OSPF RX# show ip ospf
Para ver los vecinos OSPF RX# show ip ospf neighbor
Para ver el protocolo utilizado actualmente RX# show ip protocols
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VI.
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VLSM
6.1
Historia Variable Length Subnet Mask (VLSM) se implemento en 1987 debido al agotamiento de dirección ip. Utilizando clases se desperdiciaban muchas direcciones ip debido a que la máscara de subred tenía un tamaño fijo y por lo tanto todas las subredes tendrán el mismo tamaño.
6.2
Uso Su uso consiste en la planificación de subredes de tamaño viable. El concepto básico de VLSM es muy simple: Se toma una red y se divide en subredes fijas, luego se toma una de esas subredes y se vuelve a dividir tomando bits prestados de la porción de host, ajustándose al a cantidad de hosts requeridos por cada segmento de nuestra red.
El formato que se utiliza es la siguiente: A.B.C.D / Bits
Donde: A.B.C.D: Es una dirección ip de red. Bits: Es la cantidad de bits que corresponden a la red (de izquierda a derecha).
Ejemplo: 192.168.1.0/24
Para poder utilizarse se necesita de un protocolo de enrutamiento que lo soporte, básicamente el protocolo de enrutamiento tiene que enviar tanto la dirección de subred como la máscara de subred en las actualizaciones. Los protocolos que lo soporta son: EIGRP, RIPv2 y OSPF.
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VII.
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CIDR
7.1
Historia Classless Inter-Domain Routing (CIDR) fue introducido en 1993 debido a la escases de direcciones ip. Representa la ultima mejora en el modo como se interpretan las direcciones ip, su introducción permitió una mayor flexibilidad al dividir rangos de dirección IP en redes separadas. También ayudo a disminuir la sobrecarga de los enrutadores principales de internet para realizar el encaminamiento.
7.2
Uso CIDR reemplaza la sintaxis previa para nombrar dirección IP (Clases de redes), en vez de asignar bloques de direcciones en los límites de los octetos, que implicaban prefijos naturales 8, 16, 24 bits, CIDR usa la técnica de VLSM para hacer posible la asignación de prefijos de longitud arbitraria.
CIDR es un estándar para la implementación de direcciones IP, facilitando el encaminamiento al permitir agrupar bloques de direcciones en una sola entrada de tabla de rutas. Estos bloques son llamados comúnmente Bloques CIDR.
Los bloques CIDR se identifican usando la siguiente sintaxis A.B.C.D/N, donde N es el numero de bits para la red.
Otro
beneficio
de
CIDR
es
la
posibilidad
de
agregar
prefijos
de
encaminamiento, también conocido como supernetting
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Tabla de conversi贸n de prefijos CIDR:.
CIDR /32 /31 /30 /29 /28 /27 /26 /25 /24 /23 /22 /21 /20 /19 /18 /17 /16 /15 /14 /13 /12 /11 /10 /9 /8 /7 /6 /5 /4 /3 /2 /1
Clase 1/256 C 1/128 C 1/64 C 1/32 C 1/16 C 1/8 C 1/4 C 1/2 C 1C 2C 4C 8C 16 C 32 C 64 C 128 C 256 C, 1 B 512 C, 2 B 1024 C, 4 B 2048 C, 8 B 4096 C, 16 B 8192 C, 32 B 16384 C, 64 B 32768 C, 128B 65536 C, 256B, 1 A 131072 C, 512B, 2 A 262144 C, 1024 B, 4 A 524288 C, 2048 B, 8 A 1048576 C, 4096 B, 16 A 2097152 C, 8192 B, 32 A 4194304 C, 16384 B, 64 A 8388608 C, 32768 B, 128 A
Hosts* ninguno 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048 4096 8192 16384 32768 65536 131072 262144 524288 1048576 2097152 4194304 8388608 16777216 33554432 67108864 134217728 268435456 536870912 1073741824 2147483648
M谩scara 255.255.255.255 255.255.255.254 255.255.255.252 255.255.255.248 255.255.255.240 255.255.255.224 255.255.255.192 255.255.255.128 255.255.255.000 255.255.254.000 255.255.252.000 255.255.248.000 255.255.240.000 255.255.224.000 255.255.192.000 255.255.128.000 255.255.000.000 255.254.000.000 255.252.000.000 255.248.000.000 255.240.000.000 255.224.000.000 255.192.000.000 255.128.000.000 255.000.000.000 254.000.000.000 252.000.000.000 248.000.000.000 240.000.000.000 224.000.000.000 192.000.000.000 128.000.000.000
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