DIRECCIONES IP
dirección IP: es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a un interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del Modelo OSI. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC, que es un identificador de 48bits para identificar de forma única la tarjeta de red y no depende del protocolo de conexión utilizado ni de la red. La dirección IP puede cambiar muy a menudo por cambios en la red o porque el dispositivo encargado dentro de la red de asignar las direcciones IP decida asignar otra IP (por ejemplo, con el protocolo DHCP). A esta forma de asignación de dirección IP se denomina también dirección IP dinámica (normalmente abreviado como IP dinámica).
Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados generalmente tienen una dirección IP fija (comúnmente, IP fija o IP estática). Esta no cambia con el tiempo. Los servidores de correo, DNS, FTP públicos y servidores de páginas web necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática, ya que de esta forma se permite su localización en la red.
Los ordenadores se conectan entre sí mediante sus respectivas direcciones IP. Sin embargo, a los seres humanos nos es más cómodo utilizar otra notación más fácil de recordar, como los nombres de dominio; la traducción entre unos y otros se resuelve mediante los servidores de nombres de dominio DNS, que a su vez facilita el trabajo en caso de cambio de dirección IP, ya que basta con actualizar la información en el servidor DNS y el resto de las personas no se enterarán, ya que seguirán accediendo por el nombre de dominio.
Las direcciones IPv4 se expresan por un número binario de
32 bits, permitiendo un espacio de direcciones de hasta 4.294.967.296 (232)
direcciones posibles. Las direcciones IP se pueden expresar como números
de notación decimal: se dividen los 32 bits de la dirección en cuatro octetos. El valor decimal de cada octeto está
comprendido en el rango de 0 a 255 [el número binario de 8 bits más alto es
11111111 y esos bits, de derecha a izquierda, tienen valores decimales de 1, 2,
4, 8, 16, 32, 64 y 128, lo que suma 255].
En la expresión de direcciones IPv4 en decimal se separa
cada octeto por un carácter único ".". Cada uno de estos octetos
puede estar comprendido entre 0 y 255, salvo algunas excepciones. Los ceros
iniciales, si los hubiera, se pueden obviar.
- Ejemplo
de representación de dirección IPv4: 10.128.001.255 o 10.128.1.255
En las primeras etapas del desarrollo del Protocolo de
Internet,[1] los
administradores de Internet interpretaban las direcciones IP en dos partes, los
primeros 8 bits para designar la dirección de red y el resto para
individualizar la computadora dentro de la red.
Este método pronto probó ser inadecuado, cuando se
comenzaron a agregar nuevas redes a las ya asignadas. En 1981 el
direccionamiento internet fue revisado y se introdujo la arquitectura de clases
(classful network architecture).[2]
En esta arquitectura hay tres clases de direcciones IP
que una organización puede recibir de parte de la Internet Corporation for
Assigned Names and Numbers (ICANN): clase A, clase B y
clase C.
- En
una red de clase A, se asigna el primer octeto para identificar la red,
reservando los tres últimos octetos (24 bits) para que sean asignados a
los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 224 - 2
(se excluyen la dirección reservada para broadcast (últimos octetos en
255) y de red (últimos octetos en 0)), es decir, 16.777.214 hosts.
- En
una red de clase B, se asignan los dos primeros octetos para identificar
la red, reservando los dos octetos finales (16 bits) para que sean
asignados a los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 216
- 2, o 65.534 hosts.
- En
una red de clase C, se asignan los tres primeros octetos para identificar
la red, reservando el octeto final (8 bits) para que sea asignado a los
hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 28 - 2, ó 254
hosts.
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Clase
|
Rango
|
N° de Redes
|
N° de Host Por Red
|
||
|
A
|
1.0.0.0 - 126.255.255.255
|
126
|
16.777.214
|
255.0.0.0
|
x.255.255.255
|
|
B
|
128.0.0.0 - 191.255.255.255
|
16.384
|
65.534
|
255.255.0.0
|
x.x.255.255
|
|
C
|
192.0.0.0 - 223.255.255.255
|
2.097.152
|
254
|
255.255.255.0
|
x.x.x.255
|
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(D)
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224.0.0.0 - 239.255.255.255
|
histórico
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|
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|
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(E)
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240.0.0.0 - 255.255.255.255
|
histórico
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- La
dirección 0.0.0.0 es reservada por la IANA para identificación local.
- La
dirección que tiene los bits de host iguales a cero sirve para definir la
red en la que se ubica. Se denomina dirección
de red.
- La
dirección que tiene los bits correspondientes a host iguales a 255, sirve
para enviar paquetes a todos los hosts de la red en la que se ubica. Se
denomina dirección de broadcast.
- Las
direcciones 127.x.x.x se reservan para designar la propia máquina. Se denomina
dirección de bucle local o loopback.
El diseño de redes de clases (classful) sirvió durante la
expansión de internet, sin embargo este diseño no era escalable y frente a una
gran expansión de las redes en la década de los noventa, el sistema de espacio
de direcciones de clases fue reemplazado por una arquitectura de redes sin
clases Classless
Inter-Domain Routing (CIDR)[3] en
el año 1993. CIDR está basada en redes de longitud de máscara de subred
variable (variable-length subnet masking VLSM) que permite asignar redes de
longitud de prefijo arbitrario. Permitiendo una distribución de direcciones más
fina y granulada, calculando las direcciones necesarias y
"desperdiciando" las mínimas posibles.
Direcciones privadas:
Existen ciertas direcciones en cada clase de dirección IP
que no están asignadas y que se denominan direcciones privadas. Las direcciones privadas
pueden ser utilizadas por los hosts que usan traducción de dirección de red (NAT) para conectarse a una red pública o por los
hosts que no se conectan a Internet. En una misma red no pueden existir dos
direcciones iguales, pero sí se pueden repetir en dos redes privadas que no
tengan conexión entre sí o que se conecten mediante el protocolo NAT. Las
direcciones privadas son:
- Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (8 bits red, 24 bits
hosts).
- Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (12 bits red, 20 bits
hosts). 16 redes clase B contiguas, uso en universidades y
grandes compañías.
- Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (16 bits red, 16
bits hosts). 256 redes clase C continuas, uso de
compañías medias y pequeñas además de pequeños proveedores de internet
(ISP).
Muchas aplicaciones requieren conectividad dentro de una
sola red, y no necesitan conectividad externa. En las redes de gran tamaño a
menudo se usa TCP/IP. Por ejemplo, los bancos pueden utilizar TCP/IP para conectar los cajeros automáticos que
no se conectan a la red pública, de manera que las direcciones privadas son
ideales para estas circunstancias. Las direcciones privadas también se pueden
utilizar en una red en la que no hay suficientes direcciones públicas
disponibles.
Las direcciones privadas se pueden utilizar junto con un
servidor de traducción de direcciones de red (NAT) para suministrar
conectividad a todos los hosts de una red que tiene relativamente pocas
direcciones públicas disponibles. Según lo acordado, cualquier tráfico que
posea una dirección destino dentro de uno de los intervalos de direcciones
privadas no se enrutará a través de Internet.
Máscara de subred:
La máscara
permite distinguir los bits que identifican la red y los que identifican el host de una dirección IP. Dada
la dirección de clase A 10.2.1.2 sabemos que pertenece a la red 10.0.0.0 y el host al que se refiere es el 2.1.2 dentro de la
misma. La máscara se forma poniendo a 1 los bits que
identifican la red y a 0 los bits que identifican el host. De esta forma una
dirección de clase A
tendrá como máscara 255.0.0.0, una de clase B
255.255.0.0 y una de clase C
255.255.255.0. Los dispositivos de red realizan un AND
entre la dirección IP y la máscara para obtener la dirección de red a la que
pertenece el host identificado por la dirección IP dada. Por ejemplo un router necesita saber cuál es la red a la que
pertenece la dirección IP del datagrama destino para poder consultar la tabla de encaminamiento y
poder enviar el datagrama por la interfaz de
salida. Para esto se necesita tener cables directos. La máscara también puede
ser representada de la siguiente forma 10.2.1.2/8 donde el /8 indica que los 8
bits más significativos de máscara están destinados a redes, es decir /8 =
255.0.0.0. Análogamente (/16 = 255.255.0.0) y (/24 = 255.255.255.0).p
Creación de subredes:
El espacio de direcciones de
una red puede ser subdividido a
su vez creando subredes
autónomas separadas. Un ejemplo de uso es cuando necesitamos agrupar todos los
empleados pertenecientes a un departamento de una empresa. En este caso
crearíamos una subred que englobara las direcciones IP de éstos.
Para conseguirlo hay que reservar bits del campo host para identificar la
subred estableciendo a uno los bits de red-subred en la máscara. Por ejemplo la
dirección 172.16.1.1 con máscara 255.255.255.0 nos indica que los dos primeros
octetos identifican la red (por ser una dirección de clase B), el tercer octeto
identifica la subred (a 1 los bits en la máscara) y el cuarto identifica el
host (a 0 los bits correspondientes dentro de la máscara). Hay dos direcciones de
cada subred que quedan reservadas: aquella que identifica la subred (campo host
a 0) y la dirección para realizar broadcast en
la subred (todos los bits del campo host en 1).
IP dinámica:
Una dirección IP dinámica es una IP asignada mediante un servidor DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) al usuario. La IP que se obtiene tiene una duración
máxima determinada. El servidor DHCP provee parámetros de configuración
específicos para cada cliente que desee participar en la red IP. Entre estos
parámetros se encuentra la dirección IP del cliente.
DHCP apareció como protocolo estándar en octubre de 1993. El
estándar RFC 2131
especifica la última definición de DHCP (marzo de 1997). DHCP sustituye al protocolo BOOTP,
que es más antiguo. Debido a la compatibilidad retroactiva de DHCP, muy pocas
redes continúan usando BOOTP puro.
Las IP dinámicas son las que actualmente ofrecen la
mayoría de operadores. El servidor del servicio DHCP puede ser configurado para
que renueve las direcciones asignadas cada tiempo determinado.
Ventajas:
- Reduce
los costos de operación a los proveedores de servicios de Internet (ISP).
- Reduce
la cantidad de IP asignadas (de forma fija) inactivas.
Desventajas
- Obliga
a depender de servicios que redirigen un host a una IP.
Asignación de direcciones IP
Dependiendo de la implementación concreta, el servidor
DHCP tiene tres métodos para asignar las direcciones IP:
- manualmente, cuando el servidor tiene a su
disposición una tabla que empareja direcciones MAC
con direcciones IP, creada manualmente por el administrador de la red.
Sólo clientes con una dirección MAC válida recibirán una dirección IP del
servidor.
- automáticamente, donde
el servidor DHCP asigna por un tiempo pre-establecido ya por el
administrador una dirección IP libre, tomada de un rango prefijado también
por el administrador, a cualquier cliente que solicite una.
- dinámicamente, el
único método que permite la re-utilización de direcciones IP. El
administrador de la red asigna un rango de direcciones IP para el DHCP y
cada ordenador cliente de la LAN
tiene su software de comunicación TCP/IP configurado para solicitar una
dirección IP del servidor DHCP cuando su tarjeta de
interfaz de red se inicie. El proceso es transparente
para el usuario y tiene un periodo de validez limitado.
IP fija:
Una dirección IP fija:
es una dirección IP asignada por el usuario de manera manual (Que en algunos
casos el ISP o servidor de la red no lo permite), o por el servidor de la red
(ISP en el caso de internet, router o switch en caso de LAN) con base en la Dirección MAC del
cliente. Mucha gente confunde IP Fija con
IP Pública e IP Dinámica con IP Privada.
Una IP puede ser Privada ya sea dinámica o fija como
puede ser IP Pública Dinámica o Fija.
Una IP pública se utiliza generalmente para montar
servidores en internet y necesariamente se desea que la IP no cambie por eso
siempre la IP Pública se la configura de manera Fija y no Dinámica, aunque si
se podría.
En el caso de la IP Privada generalmente es dinámica
asignada por un servidor DHCP, pero en algunos casos se configura IP Privada
Fija para poder controlar el acceso a internet o a la red local, otorgando
ciertos privilegios dependiendo del número de IP que tenemos, si esta cambiara
(fuera dinámica) sería más complicado controlar estos privilegios (pero no
imposible).
Direcciones IPv6:
La función de la dirección IPv6 es exactamente la misma
que la de su predecesor IPv4, pero dentro del protocolo IPv6.
Está compuesta por 128 bits y se expresa en una notación hexadecimal de 32
dígitos. IPv6 permite actualmente que cada persona en la Tierra tenga asignados
varios millones de IPs, ya que puede implementarse con 2128 (3.4×1038
hosts direccionables). La ventaja con respecto a la dirección IPv4 es obvia en
cuanto a su capacidad de direccionamiento.
Su representación suele ser hexadecimal y
para la separación de cada par de octetos se emplea el símbolo ":".
Un bloque abarca desde 0000 hasta FFFF. Algunas reglas de notación acerca de la
representación de direcciones IPv6 son:
- Los
ceros iniciales, como en IPv4, se pueden obviar.
Ejemplo: 2001:0123:0004:00ab:0cde:3403:0001:0063 ->
2001:123:4:ab:cde:3403:1:63
- Los
bloques contiguos de ceros se pueden comprimir empleando "::".
Esta operación sólo se puede hacer una vez.
Presentado por: DIANIN PEREZ BELTRAN
TECNICO EN SISITEMAS.
