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Direccionamiento IPv4Direccionamiento IPv4

En TCP/IP, una Dirección de IP (Internet Protocol) es un parámetro que identifica a un “Host” dentro de la red a la que pertenece.

También al mismo tiempo, le permite tomar decisiones de cómo comunicarse con los demás dispositivos, tanto dentro como fuera de la red.

En redes, Host se define como dispositivo que puede ser utilizado como inicio o final de una transferencia de datos.

Claro ejemplo de lo que definimos como Host, son las mismas computadoras y los routers, entre otros.

Como consecuencia podemos decir que Host es todo dispositivo de red que tiene asignada una dirección IP.

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IPv4IPv4

• Una dirección IPv4 está conformada por cuatro cifras decimales que varían

entre 0 y 255• Lo que estos cuatro dígitos significan

realmente son cifras binarias de ocho bits (8bits=1byte).

(0)10 =(00000000)2

(255)10=(11111111)2

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Ejemplos de IPv4Ejemplos de IPv4

Más detalles sobre el sistema binario Aquí

(10.0.0.1)10=(00001010.00000000.00000000.00000001)2

(192.168.150.15)10=(11000000.10101000.10010110.11111111)2

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Composición de IPv4Composición de IPv4

La dirección IP tiene dos componentes importantes:

•Network ID o identificador de red, es la parte de la dirección IP que indica a qué red pertenece el dispositivo, y los límites de la misma.

•Host ID o identificador del dispositivo, es la dirección única dentro de la red.

192.168.150.15

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• Comparemos el network ID con una calle.

• La calle es la Red.

• Las casas son los Host.

• Cuando indicamos la direccion de la casa, primero indicamos la calle y luego el número de la casa.

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• Con las redes pasa lo mismo, a cada host se le asigna una dirección IP dentro de la misma red.

• El Network ID al principio y seguido el Host ID

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Máscara de SubredMáscara de Subred• Es un indicador asociado a la dirección IP que el

dispositivo utiliza para calcular el Net ID asociado a esta, y de este modo deducir los límites de la red.

• No solo calcula su Net ID, sino que lo deduce para cualquier dispositivo con el que se va a entablar una comunicación, y así determina si el dispositivo está dentro de los límites de su red.

• Al igual que la IPv4, contiene 4 Bytes, u octetos binarios, pero se distingue porque los mismos, utilizan sucesión de (1)s de izquierda a derecha para identificar el Net ID.

• Es decir, donde terminan los (1)s, termina el network ID• Donde comienzan los (0)s, comienza el Host ID

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Máscaras de SubredMáscaras de SubredNet Mask10

Net Mask2

255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000

255.255.0.0

11111111.11111111.00000000.00000000

255.255.255.0

11111111.11111111.11111111.00000000

NetIDHostID

Formas IncorrectasFormas Incorrectas

• 00111111.11111111.00000000.00000000• 11111111.00000000.11110000.11111110• 11111111.01111111.00000000.00000000

La única norma a seguir es que los 1s sean continuos, y cuando terminen, los bits restantes son todos 0.

Se puede expresar colocando el número de bits encendidos (o 1s) luego de la IP o el Net ID

Ej.: 192.168.1.5/24 es una IP con mascara de 24 bits o 255.255.255.0

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Clases de Direcciones IP según MáscaraClases de Direcciones IP según Máscara

Clase Net Mask10 Net Mask2 Abv.

Rango Nominal de IP

A 255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000

/8 0.0.0.0-126.255.255.255

B 255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000

/16 127.0.0.0 -191.255.255.255

C 255.255.255.0

11111111.11111111.11111111.00000000

/24 192.0.0.0-223.255.255.255Estas son las clases de IP Standard.

Los estándares de direccionamiento IP no exigen que la estructura de direccionamientos enforce una máscara de subred designada a un rango de IP (Es decir, porque tengamos una Red 10.0.0.0, que corresponde a clase A, no significa que tengamos que asignar máscaras de 255.0.0.0 )

El administrador tiene libre elección del estructurado de las direcciones IP, recordando que por medio de las máscaras, delimitará dónde comienza y dónde termina la red, y al mismo tiempo, conociendo el rango de la red, deduce cuántos host puede tener dentro de la misma.

Existen dos Clases más de dirección IP (Clases D y E) pero son de menor uso, con máscaras de red no definidas y con propósitos más específicos. Por tal razón sólo se han mencionado las tres primeras.

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Operaciones Importantes a la hora de determinar el alcance Operaciones Importantes a la hora de determinar el alcance

de tu redde tu red

A0 B0 A0^B

0

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Tenemos la IP 192.168.0.5/16

Convertimos todo a binario y operamos

192.168.0.5 ^ 255.255.0.0

11000000.10010110.00000000.00000101

11111111.11111111.00000000.00000000

11000000.10010110.00000000.00000000

El Net ID en decimal es 192.168.0.0IT Net

Ejemplo tenemos en lo siguiente

To 192.168.2.2 El Host 1 pertenece a

la red 192.168.1.0

El Host 2 pertenece a la red 192.168.2.0

Cuando el Host 1 trata de generar un paquete para el Host 2, determina por medio de ANDing si el Host 2 está dentro de su rango de red.

192.168.2.2AND255.255.255.0

192.168.2.0NOT EQUAL192.168.1.0

Al determinar que el Host 2 no está en la red local, lo envía al default gateway (DG). De no tener DG lo marca como inalcanzable (unreachable)

DESTINATIONUNREACHABLEHost

1

Host 2

Host 3

Host 4

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Alcance de la redAlcance de la red• El alcance de la red se deduce a partir de su Net ID y su máscara.

Datos que permiten al administrador deducir el alcance basado en:

oDirecciones Nominales de la red

oCantidad de Hosts

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Direcciones Nominales de la RedDirecciones Nominales de la Red• Toda red posee dos Direcciones nominales, que indican la primera y

última dirección de la misma red. Tienen funciones específicas, razón por la cual no se asignan a ningún host como IP, sino que se consideran intocables. Estas son:

• Network ID: El mismo Net ID, se considera la primera dirección del rango que identifica, se usa como identificación de la red y de la ruta que los dispositivos enrutadores usan para llegar a las mismas. Generalmente las redes suelen comenzar en direcciones .0.

• Broadcast: En redes, un broadcast es una dirección con la cual el host puede referirse a todas las direcciones de la red. Es la última dirección ip de la Red local, normalmente 255, y el host lo lanza cuando envía una solicitud a todos los demás host con espera de respuesta de cualquiera de ellos.

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Ejemplo: direcciones nominales de una redEjemplo: direcciones nominales de una red

• Tomemos de ejemplo la misma red 192.168.0.0/16:o Primero, el net id, que es el mismo 192.168.0.0 . A partir de este,

comienza el rango de IP de la red.

o El Broadcast, es el último número de dirección asociado a la red. Se determina con facilidad tomando el Net ID en binario y encendiendo todos los bits del Host ID.

Tenemos:

o 192.168.0.0 = 11000000.10010110.00000000.00000000

Encendemos todos los Bits:

o Broadcast =11000000.10010110.11111111.11111111 = 192.168.255.255

Host ID

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Cantidad de Hosts de la RedCantidad de Hosts de la Red• La cantidad de Hosts que puede tener una red depende directamente de su máscara:

• Como ya mencionamos, la máscara de subred indica con los bits encendidos (1s) hasta qué nivel se calcula el Network ID.

• En consecuencia, la cantidad de hosts se calcula buscando la cantidad de todas las posibles combinaciones binarias (de 0s y 1s) en los restantes bits que corresponden al Host ID.

• La fórmula para esta variación, atendiendo a que son variaciones entre sólo dos valores es: H=2B

• Sin embargo, como ya conocimos dos direcciones que no son asignables a ningún host, debemos restarlas, teniendo entonces que:

H=2B-2

Donde H es el Número de Hosts buscado, y B es el número de bits APAGADOS en la máscara

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Ejemplos de Cálculo de Cantidad de HostsEjemplos de Cálculo de Cantidad de Hosts

• Volveremos a tomar de ejemplo el rango 192.168.0.0/16

• Como ya sabemos la dirección inicial que identifica esta red es 192.168.0.0, y la final, el broadcast, es 192.168.255.255. Estas direcciones no se cuentan en el cálculo

• Tenemos entonces:

• H=2B-2

• La máscara es 255.255.0.0=11111111.11111111.00000000.00000000

• B=16

• H=216-2=65,536-2=65,534 Hosts

16 Bits Off

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ConclusionesConclusiones• Todo dispositivo al que se le puede asignar una dirección IP se

considera un Host.

• Aunque las direcciones IP se expresan en Sistema Numérico Decimal, en realidad sus cuatro números significan octetos binarios.

• La IP se conforma de Network ID y Host ID.

• Mediante la dirección IP y la máscara de subred, el host es capaz de deducir su network id, y los límites de la red a la que pertenece

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