DIRECCIONAMIENTO IPv4

Direcciones privadas Los bloques de direcciones privadas son:10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0/8)172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0/16

Para el funcionamiento de una red, todos sus dispositivos requieren una direccin IP nica: La direccin MAC. Las direcciones IP estn construidas de dos partes: el identificador de red (ID network) y el identificador del dispositivo (ID host). Por Host entenderemos que es cualquier dispositivo que tiene asignado una direccin IP.El sistema de direccionamiento IP consiste de nmeros binarios de 32 bits. Estos nmeros binarios, para su comprensin, estn separados en 4 octetos (bytes) y se pueden representar tambin en forma decimal separados por puntos cada byte.Ejemplo de una direccin IP :209.206.202.64La misma direccin en binario sera la siguiente :11010001.11001110.11001010.01000000Cada uno de los nmeros representa 8 bits de la direccin, lo cual significa que cada valor puede ser un numero entre 0 (00000000) y 255 (11111111) (8 bits proveen 256 combinaciones posibles).

Clases de direcciones IPTe preguntaras que tanto de una direccin IP representa la red (ID network)y que tanto representa el host (Id host). La respuesta depende del tipo de direccin que tengas. Existen tres tipos de direcciones: Clase A, Clase B y Clase C.La principal diferencia entre estos tres tipos principales de direccin deriva en el nmero de octetos usados para identificar la red. La clase A utiliza slo el primer octeto para identificar la red, dejando los 3 octetos (24 bits) restantes para identificar el host. La clase A es utilizada para grandes corporaciones internacionales (e.g. carriers como AT&T, IBM, GM,..) ya que provee 16,777,214 (224-2) direcciones IP para los hosts, pero est limitada a slo 127 redes de clase A. La clase B utiliza los primeros dos octetos para identificar la red, dejando los 16 bits restantes (2 octetos) para el host. La clase B es utilizada por grandes compaas que necesitan un gran nmero de nodos (e.g. universidades, GM, FORD, ..). Los 2 octetos le dan cabida a 16,384 redes supliendo todas ellas un total de 65,534 (216-2) direcciones IP para los hosts. La clase C usa los primeros 3 octetos para el identificador de red, dejando los 8 bits restantes para el host. La clase C es utilizada por pequeas redes, que suman un total de 2,097,152 redes con un mximo de 254 (28-2) hosts cada una.Porqu se le resta un 2 a la formula? 2n-2 = nmero de host/redes, donde n es el nmero de bitsEl 2 significa que se esta reservando un lugar para la direccin de subred (Red) y el restante para la direccin de broadcast (Difusin). Siempre ser la primer direccin IP para la subred y la ltima direccin IP para efectos de broadcast. La siguiente direccin IP seguida de la direccin de subred generalmente se asigna al enrutador o default gateway.

TABLA 1

1er. Octeto2do. Octeto3er. Octeto4to. OctetoDireccin IP

NetworkHostHostHostClase A

NetworkNetworkHostHostClase B

NetworkNetworkNetworkHostClase C

ClaseIDDesdeHastaM ascaraN HostN Redes

A00.0.0.0126.255.255.255255.0.0.0/8224-2 = 16.777.21428-1 = 27 = 128

B10128.0.0.0191.255.255.255255.255.0.0/16216-2 = 65.534216-2 = 214 = 16.384

C110192.0.0.0223.255.255.255255.255.255.0/2428-2 = 254224-3 = 221 = 2.097.152

ID: Indica el valor de los primeros bit, clase A primer bit es siempre 0, clase B los 2 primeros bit son 10, clase C los tres primeros bit son 110RED 1 ; HOST 0

RANGOS IPClase A0.0.0.000000000.00000000.00000000.00000000126.255.255.25501111110.11111111.11111111.11111111

Clase B128.0.0.010000000.00000000.00000000.00000000191.255.255.25510111111.11111111.11111111.11111111

Clase C192.255.255.25511000000.11111111.11111111.11111111223.255.255.25511011111.11111111.11111111.11111111

Clase D224.0.0.011100000.00000000.00000000.00000000(Multicast)239.255.255.25511101111.11111111.11111111.11111111

Clase E240.0.0.011110000.00000000.00000000.00000000(Experimentales)255.255.255.25411111111.11111111.11111111.11111110

RH H H Direccin de Red : Todos los Host a 0 : 01111100.00000000.00000000.00000000Direccin de Difusin : Todos los Host a 1 : 01111100.11111111.11111111.11111111

MASCARAS DE RED

DecimalBinarioClaseN Host

0.0.0.00./04294967296

128.0.0.010000000.00000000.00000000.00000000/12147483648

192.0.0.011000000.00000000.00000000.00000000/21073741824

224.0.0.011100000.00000000.00000000.00000000/3536870912

240.0.0.011110000.00000000.00000000.00000000/4268435456

248.0.0.011111000.00000000.00000000.00000000/5134217728

252.0.0.011111100.00000000.00000000.00000000/667108864

254.0.0.011111110.00000000.00000000.00000000/733554432

255.0.0.011111111.00000000.00000000.00000000/8A16777216

255.128.0.011111111.10000000.00000000.00000000/98388608

255.192.0.011111111.11000000.00000000.00000000/104194304

255.224.0.011111111.11100000.00000000.00000000/112097152

255.240.0.011111111.11110000.00000000.00000000/121048576

255.248.0.011111111.11111000.00000000.00000000/13524288

255.252.0.011111111.11111100.00000000.00000000/14262144

255.254.0.011111111.11111110.00000000.00000000/15131072

255.255.0.011111111.11111111.00000000.00000000/16B65536

255.255.128.011111111.11111111.10000000.00000000/1732768

255.255.192.011111111.11111111.11000000.00000000/1816384

255.255.224.011111111.11111111.11100000.00000000/198192

255.255.240.011111111.11111111.11110000.00000000/204096

255.255.248.011111111.11111111.11111000.00000000/212048

255.255.252.011111111.11111111.11111100.00000000/221024

255.255.254.011111111.11111111.11111110.00000000/23512

255.255.255.011111111.11111111.11111111.00000000/24C256

255.255.255.12811111111.11111111.11111111.10000000/25128

255.255.255.19211111111.11111111.11111111.11000000/2664

255.255.255.22411111111.11111111.11111111.11100000/2732

255.255.255.24011111111.11111111.11111111.11110000/2816

255.255.255.24811111111.11111111.11111111.11111000/298

255.255.255.25211111111.11111111.11111111.11111100/304

255.255.255.25411111111.11111111.11111111.11111110/312

255.255.255.25511111111.11111111.11111111.11111111/321

N Host es el mximo, hay que descontar 2 para dejar libre la direccin de Red y la direccin de Difusin

Que paso con la red 127 de la Clase A? bueno, pues la red 127.x.x.x est reservada para pruebas de diagnstico conocidas como loopback (ida y regreso), el cual permite a las computadoras enviarse a ellas mismas un paquete sin afectar el ancho de banda de la red. Tambin existen una clase D y una clase E. La clase D es usada para multicast de grupos de datos de una determinada aplicacin o servicio de un servidor. La clase E est reservada para usos experimentales.

Mscaras de subred (subnet mask)Bsicamente, mediante la mscara de red una computadora (principalmente la puerta de enlace, router...)podr saber si debe enviar los datos dentro o fuera de las redes. Por ejemplo, si el router tiene la direccin IP192.168.1.1 y mscara de red 255.255.255.0, entiende que todo lo que se enva a una direccin IP que empiece por 192.168.1 va para la red local y todo lo que va a otras direcciones IP, para afuera ( internet, otra red local mayor...).Supongamos que tenemos un rango de direcciones IP desde 10.0.0.0 hasta 10.255.255.255. Si todas ellas formaran parte de la misma red, su mscara de red sera: 255.0.0.0. Tambin se puede escribir como10.0.0.0/8Como una mscara consiste en una seguidilla de unos consecutivos, y luego ceros (si los hay), los nmeros permitidos para representar la secuencia son los siguientes: 0, 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254 y 255.La representacin utilizada se define colocando en 1 todos los bits de red (mscara natural) y en el caso de subredes, se coloca en 1 los bits de red y los bits de host usados por las subredes. As, en esta forma de representacin (10.0.0.0/8) el 8 sera la cantidad de bits puestos a 1 que contiene la mscara en binario, comenzando desde la izquierda. Para el ejemplo dado (/8), sera 11111111.00000000.00000000.00000000 y en su representacin en decimal sera 255.0.0.0.Una mscara de red representada en binario son 4 octetos de bits (11111111.11111111.11111111.11111111).

Longitud de Mascara variable VLSM SubRedes:VLSM=DividirEn vez de dividir la Red en subredes de valor fijo, se divide en subredes de valor variable para albergar diferentes cantidades de Host.:Por ejemplo se quiere :una subred para 90 ordenadores una Subred para 10 ordenadores una subred para 30 ordenadores

11111111.11111111.11111111.0 0 0 0 0 0 0 0

Para 90 Ordenadores.0 0 0 0 0 0 0 0.0 /25

.0 1 1 1 1 1 1 1.127 /25

Para 30 Ordenadores.1 0 0 0 0 0 0 0.128 /27

.1 0 0 1 1 1 1 1.159 /27

Para 10 ordenadores.1 0 1 0 0 0 0 0.160 /28

.1 0 1 0 1 1 1 1.175 /28

Para..........1 0 1 1 0 0 0 0

Primero dividimos en subredes para albergar la cantidad mayor de ordenadores que se piden ( en este caso 90 ordenadores), con la segunda subred volvemos a hacer otra Subred para albergar 30 ordenadores y de estas volvemos a dividir para hacer otras subredes y albergar el resto (10 ordenadores) y as sucesivamente.

Representacin grfica de SubRedes por medio de VLSM:

Longitud de Mascara variable CIDR SuperRedes:Es cuando la mascara de la IP es menor a la estndar, dicese que la mascara que le correspondera es /24, pero tiene mascara /23.

Ejemplo grfico de Sumarizacion de ruta:

Lo que se hace es sumar Redes (juntar redes en una). CIDR=Sumarizar

Ejemplo: Dada la IP 192.168.1.0 /24Un proveedor dispone de 16 IP's tipo C, y viene una Empresa que le pide la mitad de sus IP's (8), que mascara debera ponerle, cual sera la direccin de Red que le dar y con que mascara.

Lo que se hace es de entre las 16 IP buscar donde esta el punto en el que hay un bit que no cambia, en este caso desde la 0 hasta la 7 (la mitad) el 4 bit contando de derecha a izquierda no varia , se traza una linea a partir de el y con /21 ya hemos dividido sus IP en 2 mitades, los rangos iran de :192.168.0.0 hasta 192.168.7.255 con /21

Si por ejemplo de la otra mitad que queda queremos volver a partirla en 2, buscaramos el bit que o cambia, en este caso trazando la linea en /22, de tal manera que tendramos 2 rangos de IP:192.168.8.0 a 192.168.11.255 /22 y 192.168.12.0 a 192.168.15.255 /22

En el esquema se puede ver como se han trazado las divisiones y donde esta cada mascara correspondiente:

192.168.1.0/24

128 64 32 16 8 4 2 1128 64 32 16 8 4 2 1Mascara Rango IP

27 26 25 24 23 22 21 2027 26 25 24 23 22 21 20Rango IPMascara

SR0

SR1

SR2

SR3

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 1 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 1 0 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 1 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /16

0.00.255 0.0

1.01.255

2.02.255

3.0

SR4

SR5

SR6

SR7

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 1 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 1 0 0 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 1 0 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 1 0 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 1 1 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 1 1 0 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 1 1 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

3.255

4.04.255

5.05.255

6.06.255

7.07.255

/21

7.255

Aqu esta la mitad de las 16 IPs

SR8

SR9

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 0 0 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 0 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /16

8.08.255 8.0

9.0

SR10

SR11

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 0 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 1 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 1 0 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 1 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

9.255

10.010.255

11.011.255

/22

11.255

Aqu la mitad de la otra midad

SR12

SR13

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 1 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 1 0 0 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 1 0 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /16

12.012.255 12.0

13.0

SR14

SR15

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 1 0 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 1 1 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 1 1 0 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16

1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 1 1 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /161 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0 . 0 0 0 0 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 /16/21/24/22

13.255

14.014.255

15.015.255

/22

15.255

Esquema Resumen Paso a SubRedes (VLSM) y SuperRedes (CIDR) a partir de la misma cantidad de Host

RR HH1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /16 Tipo B

R R SR H H

Hacer Subredes (VLSM)27 Redes y 29-2 Host

1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /23 Tipo B1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /23Tipo C RR R HHSumarizar (CIDR)21 Redes y 29-2 Host1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /24Tipo C RR RH

Rangos de direcciones IPv4 ReservadasExpresado en formato de decimal punteada, el rango de direcciones IPv4 es de 0.0.0.0 a 255.255.255.255. Direcciones multicastComo se mostr antes, otro bloque importante de direcciones reservado con objetivos especficos es el rango de direcciones multicast IPv4 de 224.0.0.0 a 239.255.255.255 (mascara clase D).

Clase D224.0.0.011100000.00000000.00000000.00000000

239.255.255.25511101111.11111111.11111111.11111111

Las direcciones IPv4 multicast de 224.0.0.0 a 224.0.0.255 son direcciones de enlace local reservadas. Estas direcciones se utilizarn con grupos multicast en una red local.Las direcciones agrupadas globalmente son de 224.0.1.0 a 238.255.255.255. Se les puede usar para transmitir datos en Internet mediante multicast.

Direcciones experimentalesUn importante bloque de direcciones reservado con objetivos especficos es el rango de direcciones IPv4 experimentales de 240.0.0.0 a 255.255.255.254 (mascara clase E).

Clase E240.0.0.011110000.00000000.00000000.00000000

255.255.255.25411111111.11111111.11111111.11111110

Direcciones hostDespus de explicar los rangos reservados para las direcciones experimentales y las direcciones multicast, queda el rango de direcciones de 0.0.0.0 a 223.255.255.255 que podra usarse con hosts Ipv4.

Direcciones privadasLos bloques de direcciones privadas son: de 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8) de 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12) de 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)

Los bloques de direcciones del espacio privado, como se muestra en la figura, se reservan para uso en redes privadas. No necesariamente el uso de estas direcciones debe ser exclusivo entre redes externas. Por lo general, los hosts que no requieren acceso a Internet pueden utilizar las direcciones privadas sin restricciones.

Traduccin de direcciones de red (NAT)Traduce las direcciones privadas a direcciones pblicas, los hosts en una red direccionada en forma privada pueden tener acceso a recursos a travs de Internet.Estos servicios, llamados Traduccin de direccin de red (NAT), pueden ser implementados en un dispositivo extremo de la red privada.La NAT permite a los hosts de la red "pedir prestada" una direccin pblica para comunicarse con redes externas.

Direcciones pblicasLa amplia mayora de las direcciones en el rango de host unicast IPv4 son direcciones pblicas. Estas direcciones estn diseadas para ser utilizadas en los hosts de acceso pblico desde Internet. An dentro de estos bloques de direcciones, existen muchas direcciones designadas para otros fines especficos.

Direcciones IPv4 Especiales

Direcciones de red y de broadcastComo se explic anteriormente, no es posible asignar la primera ni la ltima direccin a hosts dentro de cada red. stas son, respectivamente, la direccin de red y la direccin de broadcast.

Ruta predeterminada

Como se mostr anteriormente, la ruta predeterminada IPv4 se representa como 0.0.0.0

La ruta predeterminada se usa como ruta "comodn" cuando no se dispone de una ruta ms especfica.

LoopbackUna de estas direcciones reservadas es la direccin de loopback IPv4 127.0.0.1La direccin de loopback es una direccin especial que los hosts utilizan para dirigir el trfico hacia ellos mismos.A pesar de que slo se usa la direccin nica 127.0.0.1, se reservan las direcciones 127.0.0.0 a127.255.255.255. Cualquier direccin dentro de este bloque producir un loopback dentro del host local.

Direcciones link-localLas direcciones IPv4 del bloque de direcciones desde 169.254.0.0 hasta 169.254.255.255 (169.254.0.0 /16) se encuentran designadas como direcciones link-local.

Direcciones TEST-NETSe establece el bloque de direcciones de 192.0.2.0 a 192.0.2.255 (192.0.2.0 /24) para fines de enseanza y aprendizaje.Estas direcciones pueden usarse en ejemplos de documentacin y redes. A diferencia de las direcciones experimentales, los dispositivos de red aceptarn estas direcciones en su configuracin.

Se dise un bloque de direcciones de clase A para admitir redes extremadamente grandes con ms de 16 millones de direcciones host. Las direcciones IPv4 de clase A usaban un prefijo /8 fijo.

El espacio de direcciones de clase B fue diseado para satisfacer las necesidades de las redes de tamao moderado a grande con ms de 65.000 hosts.

El espacio de direcciones de clase C era la clase de direcciones antiguas ms comnmente disponible. Este espacio de direcciones tena el propsito de proporcionar direcciones para redes pequeas con un mximo de254 hosts.

Toda la parte de host a 0 y a 1 son direcciones no validas (reservadas para Red y Broadcast).

Direccionamiento Esttico o Dinmico para dispositivos de usuario final

Con una asignacin esttica, el administrador de red debe configurar manualmente la informacin de red para un host, como se muestra en la figura. Como mnimo, esto implica ingresar la direccin IP del host, la mscara de subred y el gateway por defecto.Al utilizar direccionamiento IP esttico, es necesario mantener una lista precisa de las direcciones IPasignadas a cada dispositivo. stas son direcciones permanentes y normalmente no vuelven a utilizarse.

Asignacin dinmica de direccionesDebido a los desafos asociados con la administracin de direcciones estticas, los dispositivos de usuarios finales a menudo poseen direcciones que se asignan en forma dinmica utilizando el protocolo de configuracin dinmica de host (DHCP).

El DHCP permite la asignacin automtica de informacin de direccionamiento, como una direccin IP, una mscara de subred, un gateway predeterminado y otra informacin de configuracin.