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Autores: Jose Ignacio Moreno, Antonio Cuevas
Material de clase del módulo "La Red IP"

¿CÓMO SE IDENTIFICA UN EQUIPO?

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Un equipo conectado a una red IP se identifica mediante una única dirección IP. La asignación de direcciones se realiza por interfaces. Esto significa que si por ejemplo un equipo dispone de dos interfaces (por ejemplo se encuentra conectado a una red Ethernet y a una red Wireless LAN) dispone de dos direcciones IP.  De este modo un router -equipo de interconexión con dos o mas interfaces- va a disponer de una dirección IP por cada una de las interfaces que disponga.

Las direcciones IP se corresponden con campos de 32 bits (4 octetos), que se representan octeto a octeto en formato decimal separados por puntos.

Ejemplos de direcciones IP son:


155.4.2.1, que correspondería con la representación en binario de cada uno de sus octetos:

10011011 00000100 00000010 00000001


De este modo una dirección IP se representará mediante cuatro números decimales (X.Y.Z.R) cuyo valor puede variar entre 0 y 255 separados por puntos.

Como hemos visto en la lección anterior (Fundamentos de la Tecnología IP) cada datagrama IP incluye información completa de origen y destino mediante las direcciones IP.

Los 32 bits de que constan las direcciones se encuentran estructurados en dos partes principales denominadas Dirección de Red y Dirección de Sistema. El objetivo inicial consistía en establecer un mecanismo de direccionamiento que permitiera que la asignación de direcciones a organizaciones se realizara por rango. De modo que la "Internet" a través de los RIRs descritos en el módulo 1 asignará un rango de direcciones contiguas a cada organización, fijando el valor del identificador de red. De este modo, las organizaciones asignarían las direcciones de dicho rango a sus máquinas internamente conectadas.

De este modo se establecieron 5 tipos de direcciones IP. De estas, tres se utilizan para asignar rangos de direcciones individuales (Clase A, B y C), una se utiliza apara direcciones Multicast (Clase D) y un rango se encuentra reservado (Clase E).

 

 

Existen algunos valores especiales reservados, los más utilizados son:

 

·       0 en el campo de sistema identifica al rango de direcciones de dicha red (Ej: 10.0.0.0 representa a la red clase A 10.X.Y.Z, y 192.45.3.0 a la red de clase C 192.45.3.X)

·       255 en el campo de sistema se utiliza para enviar un datagrama a todos los miembros de la subred -dirección de difusión de todos los sistemas de esa red-.(Ej: 200.5.4.255 es la dirección de difusión de todos los equipos de la red clase C 200.5.4.X).

·       Existe una dirección reservada 127.0.0.1 que se utiliza para loopback. La red 127.0.0.0 está reservada para el tráfico local IP del equipo, cuando una aplicación envía datos IP al mismo equipo.

 

En general podemos recordar esta regla: la primera dirección dentro de un rango identifica a la red, mientras que la última se utiliza como dirección de difusión de la red.

 

Del mismo modo, existen direcciones IP reservadas denominadas IP privadas, pensadas para la utilización por parte de cualquier organización internamente. Estas direcciones no son asignables si no que son de libre utilización para cualquier entidad. Su carácter privado hace que no sean válidas en la Internet. En general se utilizan para crear redes privadas a una organización. El acceso de estos equipos a Internet (red pública) requiere el uso de un mecanismo de asignación de direcciones públicas. Este mecanismo se denomina NAT: Network Address Translator y es lo que habitualmente se utiliza en entornos como ADSL, donde el router dispone de una dirección publica, mientras el usuario puede construir una red con múltiples direcciones.

           

El desarrollo de la Internet evidenció la falta de flexibilidad en la asignación de direcciones (Clases A, B y C) y surgió la necesidad de definir un mecanismo adicional sobre el mecanismo básico que facilitara la asignación de un rango flexible de direcciones en función de las distintas necesidades. Esta ampliación se conoce como Máscaras de Red y es parte integral de IP.

 

 

MÁSCARAS DE RED

 

El objetivo de las máscaras de red o subnetting consiste en definir un mecanismo que facilite la flexibilidad de la asignación de rangos de direcciones a redes, de forma que si una red requiere el uso de 500 maquinas se le asigne un rango adecuado al mismo y no en base a las clase A. B y C definidas con anterioridad.

 

Las máscaras de red se representan mediante 32 bits, al igual que las direcciones y mediante las mismas es posible crear subredes IP dentro de un rango de sistemas. De este modo las direcciones se dividirán en tres partes: Red, SubRed y Sistema. Las nuevas subredes se obtienen sub-dividiendo el rango de direcciones de sistemas.

 

           image005

Figura 3: Subnetting de Direcciones IP.

 

Los bits de las máscaras de red permiten establecer esta división entre subred y sistema.

 

Los valores de las máscaras constan de dos partes, de forma que los bits a la izquierda (más significativos) son "1" y los bits a la derecha son "0". El numero de unos o ceros dependen de la relación entre numero de subredes a definir y sistemas de cada una de ella. La representación se realiza igual que en el caso de redes IP mediante los octetos en decimal separados por puntos.

 

Ej:          

11111111 00000000 00000000 00000000     255.0.0.0      (Clase A)

11111111 11111111 00000000 00000000     255.255.0.0  (Clase B)

11111111 11111111 11111111 00000000     255.255.255.0  (Clase C)

11111111 11111111 11110000 00000000     255.255.240.0  (no ligado a clase)


Una máscara por si misma no tiene significado, puesto que ella misma depende de la dirección de red asociada. De este modo la máscara 255.255.255.0 sobre la red 139.4.0.0 divide a la red 139.4.X.Y. en 256 subredes distintas (139.4.0-255.Y) cada una de las cuales dispone de 256 direcciones para asignar a sistemas finales (a excepción de la primera y la ultima que están reservadas). Básicamente esta máscara crea redes de 256 sistemas.

 

Del mismo modo la máscara 255.255.255.192 crea direcciones (de sistemas) de 64 máquinas  distintas. En este caso aplicado sobre la red 215.7.4.0 la dividiría en 4 subredes distintas (215.7.4.XX000000) cada una de ellas con 64 direcciones asignables a equipos. Esto es: 215.7.4.0-63, 215.7.4.64-127, 215.7.4.128-191 y 215.7.4.192-255, de modo que, en cada rango, la primera y la ultima estarían reservadas.

 

Actualmente se utiliza comúnmente una representación denominada CIDR (Classless Interdomain Routing) de forma que se asocia a cada dirección un número que permite representar la máscara utilizada. De esta forma en el caso anterior las cuatro redes se representarían mediante:

215.7.4.0/26

215.7.4.64/26

215.7.4.128/26

215.7.4.192/26

El numero 26 corresponde con el numero de "1s" que tiene la máscara a la izquierda.

 

Un sistema IP debe ser configurado con una dirección IP y con su máscara que le permitirá conocer quienes son sus sistemas "vecinos", es decir, con quienes puede tener conectividad directa y con quienes no. En este ultimo caso deberá ser configurado con una dirección de un router (también llamado gateway) por defecto. Mediante este equipo se conectara con el exterior.

 

En el siguiente módulo nos plantearemos el caso de asignación de direcciones y máscaras para una red de una organización.


 

 

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