Direccionamiento IPv4

DIRECCIONES IP

La dirección IP es el identificador de cada host dentro de su red. Cada host conectado a una red tiene una dirección IP asignada, la cual debe ser distinta a todas las demás direcciones que estén vigentes en ese momento en el conjunto de redes visibles por el host.

En el caso de Internet, no puede haber dos computadores con 2 direcciones IP (públicas) iguales. Pero sí podríamos tener dos computadores con la misma dirección IP siempre y cuando pertenezcan a redes independientes entre sí (sin ningún camino posible que las comunique).

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Clasificación de las direcciones IP

Direcciones IP públicas: Son visibles en todo Internet. Un computador con una IP pública es accesible (visible) desde cualquier otro computador conectado a Internet.

Direcciones IP privadas: Son visibles únicamente por otros hosts de su propia red o de otras redes privadas interconectadas por routers. Se utilizan en las empresas para los puestos de trabajo. Los computadores con direcciones IP privadas pueden salir a Internet por medio de un router (o proxy) que tenga una IP pública. Sin embargo, desde Internet no se puede acceder a computadores con direcciones IP privadas.


Asignación de la dirección IP

Las direcciones IP se pueden asignar de dos formas a un host o computador

Direcciones IP estáticas (fijas).Un host que se conecte a la red con dirección IP estática siempre lo hará con una misma dirección IP. Las direcciones IP públicas estáticas son las que utilizan los servidores de Internet con objeto de que estén siempre localizables por los usuarios de Internet.

Direcciones IP dinámicas.Un host que se conecte a la red mediante dirección IP dinámica, cada vez lo hará con una dirección IP distinta. Las direcciones IP públicas dinámicas son las que se utilizan en las conexiones a Internet mediante un módem. Los proveedores de Internet utilizan direcciones IP dinámicas debido a que tienen más clientes que direcciones IP


Estructura de una dirección IP

Las direcciones IP están formadas por 4 bytes (32 bits). Se suelen representar en la notación decimal con punto, de la forma a.b.c.d donde cada una de estas letras es un número comprendido entre el 0 y el 255. Por ejemplo la dirección IP del servidor Web de la Universidad Nacional sede Manizales (http://www.manizales.unal.edu.co) es 168.176.195.97.Las direcciones IP también se pueden representar en hexadecimal o en binario.Decimal 64 . 76 . 58 .

100Hexadecimal 40 . 4C . 3A . 64Binario 01000000 . 01001100 . 00111010 . 01100100Todas las máquinas conectadas a una misma red se caracterizan en que los primeros bits de sus direcciones son iguales. De esta forma, las direcciones se dividen conceptualmente en dos partes: el identificador de red y el identificador de host.


Clase de direcciones IP

Dependiendo del número de hosts que se necesiten para cada red, las direcciones de Internet se han dividido en clases:


Clase de direcciones IP

Direcciones IP Clase A: Están representadas por un 0 en el bit más a la izquierda de la dirección. El primer octeto de la dirección, comenzando por el bit situado más a la izquierda, representa el número de red y los siguientes tres octetos representa el número de host en dicha red. Un ejemplo de red en clase A es 124.0.0.1 donde 124.0.0.0 representa el número de red y el número de host es 0.0.1. y el resultado es 128 (27) números de redes de clase A. Sin embargo dado que 0.0.0.0 no es un número de red válido sólo son posibles 127 (27–1) direcciones de clase A.Después de definir la red, la primera y última dirección de host de la red sirve para funciones especiales. La primera dirección se utiliza para representar el número de la red, y la última dirección de la red se utiliza para representarla dirección de broadcast de la red. Por consiguiente las direcciones de clase A sólo tienen 16.777.214 (224- 2) hosts por red, en lugar de 16.777.216 (224).


Direccionamiento de Clase B

Las redes de clase B están representadas por un 1 y un 0 en los dos bits situados más a la izquierda de la dirección. Los dos primeros octetos de la dirección (bits 0 al 15) representan la parte de red de la dirección, y los dos octetos restantes (216) representan el número de hosts de dicha red.El resultado de dicha representación es 16.384 (214) números de redes clase B, con 65.534 (216- 2) hosts por red.

Un ejemplo de la dirección clase B es 172.16.0.1, donde 172.16.0.0 es la red de clase B y 0.1 es el hosts.


Direccionamiento de Clase C

Las redes de Clase C se representan por 1, 1 y 0 en los tres bits situados más a la izquierda de la dirección. Los primeros tres octetos (bits 0 al 23) representan el número de la red, y el último octeto (bits 24 al 31) representa al número de hosts de la red.El resultado de esta representación es 2.097.152 (221) números de redes con 254 (28- 2) hosts por red.

Un ejemplo de una red de clase C es 192.11.1.1 donde 192.11.1.0 es el número de red y el número de hosts es 1.


Direccionamiento de Clase D

Las redes Clase D se representan por 1.1.1 y 0 en los cuatro bits situados más a la izquierda de la dirección. El espacio de las direcciones para Clase D está reservado para multicast utilizado para representar número de grupos multicast.

Direccionamiento de Clase ELas redes de Clase E se representan por 1.1.1 y 1 en los cuatro bits situados más a la izquierda de la dirección. El espacio de las direcciones de clase E está actualmente reservado para uso experimental.


Direcciones IP especiales y reservadas

No todas las direcciones comprendidas entre la 0.0.0.0 y la 223.255.255.255 son válidas para un host: algunas de ellas tienen significados especiales y no se pueden asignar a ningún equipo. Las principales direcciones especiales se resumen en la siguiente tabla.


Direcciones IP Especiales y Reservadas

La dirección de broadcast se utiliza para enviar un mensaje a todos los computadores que se encuentran en una red. La dirección de loopback (normalmente 127.0.0.1) se utiliza para comprobar que los protocolos TCP/IP están correctamente instalados en nuestro propio computador y para un equipo comunicarse consigo mismo, o cuando un equipo es cliente y servidor, o para tener los servicios de red en un computador sin tarjeta de red.Las direcciones de redes de la siguiente tabla se encuentran reservadas para su uso en redes privadas (intranets). Una dirección IP que pertenezca a una de estas redes se dice que es una dirección IP privada.


Máscara de Red

Una máscara de red o máscara de subred es aquella dirección que enmascarando la dirección IP, nos indica si otra dirección IP pertenece a nuestra subred o no, es decir, nos sirve para separar los bits de identificación red (van bits en 1) y los bits de identificación de hosts (van bits en 0). La dirección de broadcast en binarios son bits en unos y después bits en Cero.A continuación se muestra las máscaras de red correspondientes a cada clase, como una red clase tiene 8 bits para red y 24 bits para host, la máscara de red 8 bits en uno y 24 bits en Cero, al escribirlo en notación decimal con punto da 255.0.0.0, la notación de la columna bits de red es la cantidad de bits que tiene en uno.


Subredes

Una Subred (Subnetting) es un subconjunto de una red Clase A, B, o C, es decir es dividir una red en varias subredes de tamaño menor. Como se explicó anteriormente, las direcciones IP constan de una parte de red y una parte de hosts, lo cual representa un modelo jerárquico de direccionamiento estático de dos niveles (redes y hosts). IP introduce un tercer nivel de jerarquía para la subred, con lo cual el modelo queda red, subred y hosts, el cual se hace utilizando los bits de hosts para crear nuevas particiones.Las subredes se deben usar ya que las direcciones IP versión 4 se están agotando. Antes de la creación de subredes solicitaban direcciones IP y les asignaba todo un Red Clase A, B o C, ahora le asignan solo una porción de una clase, Por ejemplo asignársela a varias empresas, dando rangos diferentes a cada empresa.


Calculando una subred

En el siguiente ejemplo vamos a calcular la dirección de subred con una máscara 255.255.255 .192 y una dirección IP de un host 172.16.2.160. El .192 de la máscara es el número binario 11 000000. Esto nos permite 6 bits (los 6 0s) para alojar la cantidad de hosts. Es decir podemos tener como máximo 26-2 hosts= 64-2= 62 hosts posibles. Haciendo un AND a la dirección 172.16.2.160 con las mascara 255.255.255.192 nos da como resultado la dirección de la subred, es decir 172.16.2.128 . El cuarto octeto .128 es equivalente a 10 000000 en binario.

Esto significa que el primer host será el 10 000001 o sea 172.16.2 .129, el último host será el 10 111110 o sea el 172.16.2 .190. Por último, la dirección para el broadcast siempre es la última de ese rango, es decir (del cuarto octeto) la 10 111111 que es equivalente en decimal a la 172.16.2 .191.



Ejemplo de direccionamiento IP

1er octeto 2do. octeto 3er. octeto 4to. octeto

172.16.2.160 10101100 00010000 00000010 10100000 host

255.255.255.192 11111111 11111111 11111111 11 000000 mascara

172.16.2.128 10101100 00010000 00000010 10 000000 subred

172.16.2.191 10101100 00010000 00000010 10 111111 broadcast

172.16.2.129 10101100 00010000 00000010 10 000001 1er. Host

172.16.2.190 10101100 00010000 00000010 10 111110 Último host



O sea que el rango de direcciones tomando como base o ejemplo la dirección 172.16.2.160 es del 172.16.2 .128 a la 172.16.2 .191, pero la primer dirección IP está reservada para la dirección de subred (.128) y la última para la dirección de broadcast ( .191 ), el resto entre ellas la pueden utilizar los hosts restantes (de la .129 a la .190 ), es decir 26-2 = 61 hosts posibles.

En resumen la máscara nos ayuda para saber el número de hosts posibles en una red, determinando la dirección de la subred, la dirección broadcast y las direcciones disponibles de los hosts restantes.


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