¿Qué es una dirección IP?
Los equipos comunican
a través de Internet mediante el protocolo IP (Protocolo de
Internet). Este protocolo utiliza direcciones numéricas denominadasdirecciones
IP compuestas por cuatro números enteros (4 bytes) entre 0 y
255, y escritos en el formato xxx.xxx.xxx.xxx. Por ejemplo, 194.153.205.26 es
una dirección IP en formato técnico.
Los equipos de una red utilizan estas direcciones para comunicarse, de
manera que cada equipo de la red tiene una dirección IP exclusiva.
El organismo a cargo de asignar
direcciones públicas de IP, es decir, direcciones IP para los equipos
conectados directamente a la red pública de Internet, es el ICANN (Internet
Corporation for Assigned Names and Numbers) que remplaza el IANA desde 1998
(Internet Assigned Numbers Agency).
Cómo descifrar una dirección IP
Una dirección IP es
una dirección de 32 bits,
escrita generalmente con el formato de 4 números enteros separados por puntos.
Una dirección IP tiene dos partes diferenciadas:
·
los números de la izquierda indican la red y se les denomina netID(identificador
de red).
·
los números de la derecha indican los equipos dentro de esta red y se
les denomina host-ID (identificador de host).
Veamos el siguiente ejemplo:
Observe la red, a la izquierda 194.28.12.0.
Contiene los siguientes equipos:
·
194.28.12.1 a 194.28.12.4
Observe la red de la derecha 178.12.0.0.
Incluye los siguientes equipos:
·
178.12.77.1 a 178.12.77.6
En el caso anterior, las redes se
escriben 194.28.12 y 178.12.77, y cada equipo
dentro de la red se numera de forma incremental.
Tomemos una red escrita 58.0.0.0.
Los equipos de esta red podrían tener direcciones IP que van desde 58.0.0.1 a 58.255.255.254.
Por lo tanto, se trata de asignar los números de forma que haya una estructura
en la jerarquía de los equipos y los servidores.
Cuanto menor sea el número de bits reservados en la red, mayor será el
número de equipos que puede contener.
De hecho, una red escrita 102.0.0.0 puede
contener equipos cuyas direcciones IP varían entre 102.0.0.1 y 102.255.255.254
(256*256*256-2=16.777.214 posibilidades), mientras que una red escrita 194.24 puede
contener solamente equipos con direcciones IP entre 194.26.0.1 y 194.26.255.254
(256*256-2=65.534 posibilidades); ésta es el concepto de clases de
direcciones IP.
Direcciones especiales
Cuando se cancela el identificador de
host, es decir, cuando los bits reservados para los equipos de la red se
reemplazan por ceros (por ejemplo,194.28.12.0), se obtiene lo que se
llama dirección de red. Esta dirección no se puede asignar a
ninguno de los equipos de la red.
Cuando se cancela el identificador de
red, es decir, cuando los bits reservados para la red se reemplazan por ceros,
se obtiene una dirección del equipo. Esta dirección representa el
equipo especificado por el identificador de host y que se encuentra en la red
actual.
Cuando todos los bits del
identificador de host están en 1, la dirección que se obtiene es la denominada dirección
de difusión. Es una dirección específica que permite enviar un mensaje a
todos los equipos de la red especificados por el netID.
A la inversa, cuando todos los bits
del identificador de red están en 1, la dirección que se obtiene se denomina dirección
de multidifusión.
Por último, la dirección 127.0.0.1 se
denomina dirección de bucle de retorno porque indica el host
local.
Clases de redes
Las direcciones de IP se dividen en
clases, de acuerdo a la cantidad de bytes que representan a la red.
Clase A
En una dirección IP de clase A, el primer byte representa la red.
El bit más importante (el primer bit
a la izquierda) está en cero, lo que significa que hay 2 7 (00000000
a 01111111) posibilidades de red, que son 128 posibilidades. Sin embargo, la
red 0 (bits con valores 00000000) no existe y el número 127 está reservado para
indicar su equipo.
Las redes disponibles de clase A son,
por lo tanto, redes que van desde1.0.0.0 a 126.0.0.0 (los
últimos bytes son ceros que indican que se trata seguramente de una red y no de
equipos).
Los tres bytes de la izquierda
representan los equipos de la red. Por lo tanto, la red puede contener una
cantidad de equipos igual a:
224-2 = 16.777.214 equipos.
224-2 = 16.777.214 equipos.
En binario, una dirección IP de clase A luce así:
0
|
Xxxxxxx
|
Xxxxxxxx
|
Xxxxxxxx
|
Xxxxxxxx
|
Red
|
Equipos
|
|||
En una dirección IP de clase B, los primeros dos bytes representan la
red.
Los primeros dos bits son 1 y 0; esto
significa que existen 214 (10 000000 00000000 a 10 111111
11111111) posibilidades de red, es decir, 16.384 redes posibles. Las redes
disponibles de la clase B son, por lo tanto, redes que van de 128.0.0.0 a 191.255.0.0.
Los dos bytes de la izquierda
representan los equipos de la red. La red puede entonces contener una cantidad
de equipos equivalente a: Por lo tanto, la red puede contener una cantidad de
equipos igual a:
216-21 = 65.534 equipos.
216-21 = 65.534 equipos.
En binario, una dirección IP de clase B luce así:
10
|
Xxxxxx
|
Xxxxxxxx
|
Xxxxxxxx
|
Xxxxxxxx
|
Red
|
Ordenadores
|
|||
En una dirección IP de clase C, los
primeros tres bytes representan la red. Los primeros tres bits son 1,1 y 0;
esto significa que hay 221 posibilidades de red, es decir,
2.097.152. Las redes disponibles de la clases C son, por lo tanto, redes que
van desde 192.0.0.0 a 223.255.255.0.
El byte de la derecha representa los
equipos de la red, por lo que la red puede contener:
28-21 = 254 equipos.
28-21 = 254 equipos.
En binario, una dirección IP de clase C luce así:
110
|
Xxxxx
|
Xxxxxxxx
|
Xxxxxxxx
|
Xxxxxxxx
|
Red
|
Ordenadores
|
|||
El objetivo de dividir las direcciones IP en tres clases A, B y C es
facilitar la búsqueda de un equipo en la red. De hecho, con esta notación es
posible buscar primero la red a la que uno desea tener acceso y luego buscar el
equipo dentro de esta red. Por lo tanto, la asignación de una dirección de IP
se realiza de acuerdo al tamaño de la red.
Clase
|
Cantidad
de redes posibles
|
Cantidad
máxima de equipos en cada una
|
A
|
126
|
16777214
|
B
|
16384
|
65534
|
C
|
2097152
|
254
|
Las direcciones de clase A se
utilizan en redes muy amplias, mientras que las direcciones de clase C se
asignan, por ejemplo, a las pequeñas redes de empresas.
Direcciones IP reservadas
Es habitual que en una empresa u
organización un solo equipo tenga conexión a Internet y los otros equipos de la
red acceden a Internet a través de aquél (por lo general, nos referimos a un proxy o pasarela).
En ese caso, solo el equipo conectado a la red necesita reservar una
dirección de IP con el ICANN. Sin embargo, los otros equipos necesitarán una
dirección IP para comunicarse entre ellos.
Por lo tanto, el ICANN ha reservado una cantidad de direcciones de cada
clase para habilitar la asignación de direcciones IP a los equipos de una red
local conectada a Internet, sin riesgo de crear conflictos de direcciones IP en
la red de redes. Estas direcciones son las siguientes:
·
Direcciones IP privadas de clase A: 10.0.0.1 a 10.255.255.254; hacen
posible la creación de grandes redes privadas que incluyen miles de equipos.
·
Direcciones IP privadas de clase B: 172.16.0.1 a 172.31.255.254; hacen
posible la creación de redes privadas de tamaño medio.
·
Direcciones IP privadas de clase C: 192.168.0.1 a 192.168.0.254; para
establecer pequeñas redes privadas.
Brevemente, una máscara se genera con números uno en la ubicación de los
bits que usted quiera conservar y ceros en aquellos que quiera cancelar. Una
vez que se crea una máscara, simplemente coloque un Y lógico entre el valor que
quiere enmascarar y las máscara, a fin de mantener intacta la parte deseada y
cancelar el resto.
Por lo tanto una máscara de
red se presenta bajo la forma de 4 bytes separados por puntos (como
una dirección IP), y está compuesta (en su notación binaria) por ceros en lugar
de los bits de la dirección IP que se desea cancelar (y por unos en lugar de
aquellos que se quiera conservar).
Usos interesantes de las máscaras de subred
El interés principal de una máscara de subred reside en que permite la
identificación de la red asociada con una dirección IP.
Efectivamente, la red está
determinada por un número de bytes en la dirección IP (1 byte por las
direcciones de clase A, 2 por las de clase B y 3 bytes para la clase C). Sin
embargo, una red se escribe tomando el número de bytes que la caracterizan y
completándolo después con ceros. Por ejemplo, la red vinculada con la dirección 34.56.123.12 es 34.0.0.0 ,
porque es una dirección IP de clase A.
Para averiguar la dirección de red
vinculada con la dirección IP 34.56.123.12, simplemente se debe
aplicar una máscara cuyo primer byte esté solamente compuesto por números uno
(o sea 255 en decimal), y los siguientes bytes compuestos por ceros.
La máscara es: 11111111.00000000.00000000.00000000
La máscara asociada con la dirección IP34.208.123.12 es, por lo tanto,255.0.0.0.
El valor binario de 34.208.123.12 es: 00100010.11010000.01111011.00001100
De este modo, una operación lógica de AND entre la dirección IP y la máscara da el siguiente resultado:
La máscara es: 11111111.00000000.00000000.00000000
La máscara asociada con la dirección IP34.208.123.12 es, por lo tanto,255.0.0.0.
El valor binario de 34.208.123.12 es: 00100010.11010000.01111011.00001100
De este modo, una operación lógica de AND entre la dirección IP y la máscara da el siguiente resultado:
00100010.11010000.01111011.00001100
AND
11111111.00000000.00000000.00000000
=
00100010.00000000.00000000.00000000
O sea 34.0.0.0 Esta es la red vinculada a la dirección 34.208.123.12
Generalizando, es posible obtener máscaras relacionadas con cada clase
de dirección:
·
Para una dirección de Clase A, se debe conservar sólo el
primer byte. La máscara tiene el siguiente formato11111111.00000000.00000000.00000000,
es decir, 255.0.0.0 en decimales;
·
Para una dirección de Clase B, se deben retener los primeros
dos bytes y esto da la siguiente máscara 11111111.11111111.00000000.00000000,
que corresponde a 255.255.0.0en decimales;
·
Para una dirección de Clase C, siguiendo el mismo
razonamiento, la máscara tendrá el siguiente formato11111111.11111111.11111111.00000000,
es decir, 255.255.255.0 en decimales;
Volvamos a analizar el ejemplo de la
red 34.0.0.0 y supongamos que queremos que los dos primeros bits del segundo
byte indiquen la red.
La máscara a aplicar en ese caso sería: 11111111.11000000.000000.000000
La máscara a aplicar en ese caso sería: 11111111.11000000.000000.000000
11111111.11000000.00000000.00000000
Es decir, 255.192.0.0
Si aplicamos esta máscara a la dirección 34.208.123.12, obtenemos:
34.192.0.0
En realidad, existen 4 figuras posibles para el resultado del
enmascaramiento de una dirección IP de un equipo en la red 34.0.0.0
·
Cuando los dos primeros bits del segundo byte son 00, en
cuyo caso el resultado del enmascaramiento es 34.0.0.0
·
Cuando los dos primeros bits del segundo byte son 01, en
cuyo caso el resultado del enmascaramiento es 34.64.0.0
·
Cuando los dos primeros bits del segundo byte son 10, en
cuyo caso el resultado del enmascaramiento es 34.128.0.0
·
Cuando los dos primeros bits del segundo byte son 11, en
cuyo caso el resultado del enmascaramiento es 34.192.0.0
Por lo tanto, este enmascaramiento
divide a una red de clase A (que puede admitir 16.777.214 equipos) en 4
subredes (lo que explica el nombre máscara de subred) que pueden
admitir 2 22 equipos es decir 4.194.304 equipos.
Es interesante tener en cuenta que en estos dos casos la cantidad total
de equipos es la misma, 16.777.214 Ordenadores (4 x 4,194,304 - 2 =
16,777,214).
La cantidad de subredes depende del número de bits adicionales asignados
a la red (aquí 2). La cantidad de subredes es entonces:
Número
de bits
|
Número
de subredes
|
1
|
2
|
2
|
4
|
3
|
8
|
4
|
16
|
5
|
32
|
6
|
64
|
7
|
128
|
8
(imposible para la clase C)
|
256
|
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