Direccionamiento IP

1. Direccionamiento IP
Parte I

2. Direcciones IP
 Es un código que identifica como única a una interfaz de un
dispositivo dentro de una red que utilice el protocolo TCP/IP.
 Lo normal es que estén codificadas en decimal (grupos de tres
dígitos) aunque pueden presentarse en grupos de ocho dígitos
binarios.
 La interfaz suele ser una tarjeta de red, pero puede ser un punto
de acceso, un software o una hardware virtual.
 El dispositivo puede ser: un servidor, un cliente, un router, una
impresora IP, una cámara IP, etc.
 Este código debe ser único en la red.

3. Direcciones IP
 Existen direcciones IP :
 Estáticas ( o fijas) : no cambian con el tiempo.
Este tipo de IP es necesaria para los servidores de muchos
servicios de redes (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) e incluso recomendable para
clientes ( para servicios de chat, voz IP, cam IP, webcam, etc.)
 Dinámicas : cambian a lo largo del tiempo o por un periodo
concreto.

4. Direcciones IP
 Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica,
de manera lógica y jerárquica, a un interfaz (elemento de
comunicación/conexión) de un dispositivo dentro de una
red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que
corresponde al nivel de red del Modelo OSI.

5. Direcciones IP (II)
 Las direcciones IPv4 tienen una longitud de 4 bytes (32 bits) y se
suelen representar por 4 números enteros representados en
notación decimal, separados cada uno de los números por un
punto.
 El valor máximo de cada octeto es 255 (en notación decimal).

6. Direcciones IP (III)
 Puesto que no pueden existir 2 estaciones o nodos de la red
que tengan la misma dirección IP, con este método, en
teoría, se podrían nombrar 232 = 4294967296 estaciones
(aunque como se verá después no se pueden usar todas
esas direcciones).
 Cuando se diseñó este método, se consideró que esta
cantidad era suficiente para el ritmo de crecimiento
esperado de Internet.
 Hoy en día se ha llegado al límite y las direcciones IP se
han agotado. Solución: IPv6 (direcciones de 16 bytes)

7. Direcciones IP

8. Direcciones IP
Algunas causas del agotamiento:
 Cantidad de población:
 Total = 7350 millones de habitantes
 Muchos usuarios gastan varias direcciones IP , ya que conectan el
móvil, la PDA, el PC, etc.
 Uso ineficiente de direcciones:
 A las organizaciones que obtuvieron direcciones IP en los años 80 se les
asignaron muchas más direcciones de las que realmente necesitaban
(grandes empresas y universidades se les dieron bloques de direcciones
de clase A, con 16 millones de direcciones IPv4 cada uno.)
 Muchas organizaciones siguen utilizando direcciones IP públicas para
dispositivos que no son accesibles fuera de sus redes locales y que podrían
servirse de la implementación basada en NAT, cediendo un alto rango de
direcciones IP para su reasignación.
 Algunas de las antedichas organizaciones también poseen direcciones IP
que, actualmente, no se utilizan pero que no se han devuelto a las
autoridades de asignación por varias razones.

9. Direcciones IP
 ¿Quién se encarga de la gestión de las direcciones IP?
 IANA
 ¿De dónde consiguen los ISP las direcciones a asignar?

10. Estructura de una dirección IP
 La dirección IP usa una estructura jerárquica, de tal forma se
compone de dos partes:
 ID de red (NetId). Identifica el segmento de red o red a la que
pertenece la IP
 ID de host (HostId). Identifica el equipo dentro de ese
segmento de red.
 Esto anterior implica que: Las máquinas se agrupan por redes las
cuales disponen de un rango de direcciones IP.

11. Estructura de una dirección IP (II)
 Como las direcciones IP están formadas por cuatro octetos
separados por puntos, se pueden utilizar uno, dos o tres de
estos octetos para identificar el número de red (NetId).
 De modo similar, se pueden utilizar hasta tres de estos
octetos para identificar la parte del host de una dirección IP
(HostId).

12. Clases de direcciones IP
 La división que se haga de octetos para la parte de NetID y
octetos para HostId implica hablar de redes grandes con
muchas estaciones posibles a numerar o de redes pequeñas
con pocas estaciones a numerar.
 Por tanto, para complacer diferentes necesidades en cuanto
al tamaño de las redes, se han definido varias clases de
redes. Estas se pueden distinguir por los primeros bits de
cada dirección.
 La Internet Corporation for Assigned Names and Numbers
(ICANN) reconoce 5 clases de direcciones IP:

13. Clases de direcciones IP (II)
 Obsérvese los primeros bits:

14. Clases de direcciones IP (III)

15. Las direcciones de clase A
 En esta clase se reserva el primer octeto a la
identificación de la red, quedando los tres
siguientes para identificar los diferentes host. Los
rangos de esta clase están comprendidos entre
1.0.0.0 y 126.255.255.255.
 Las direcciones de red de clase A tienen siempre
el primer bit a 0.
 Corresponden a redes que pueden direccionar
hasta 16.777.214 máquinas cada una (2^24-2)

16. Las direcciones de clase B
 En esta clase se reservan los dos primeros
octetos a la identificación de la red, quedando los
dos siguientes para identificar los diferentes host.
Los rangos de esta clase están comprendidos
entre 128.0.0.0 y 191.255.255.255.
 Los dos primeros bits de una dirección de red de
clase B son siempre 10.
 Las direcciones de red de clase B permiten
direccionar 65.534 máquinas cada una (2^16-2)

17. Las direcciones de clase C
 Las redes de clase C tienen el rango de
direcciones desde 192.0.0.0 hasta
223.255.255.255, contando con tres octetos
para identificar la red.
 Las direcciones de clase C empiezan con los bits
110
 Las direcciones de clase C permiten direccionar
254 máquinas (2^8-2)

18. Preguntas
 Dada la IP: 145.32.76.34
 ¿A qué clase pertenece?
 ¿Qué parte corresponde al NetID?
 ¿Qué parte corresponde al Host ID?

19. Direcciones de red reservadas
 Cuando se creó Internet y se definió el protocolo IP, al desarrollar
los conceptos de clases A, B y C se reservaron una red clase A
(10.X.X.X), quince clases B (172.16.X.X a 172.31.X.X) y 255
clases C (192.168.X.X a 192.168.X.X) para su uso privado.
 Este uso privado consiste en que el órgano competente en la
asignación de direcciones no concede estas clases, y se reservan
para que las redes privadas sin conexión con el mundo exterior
hagan uso de ellas de tal manera de no provocar colisiones si en
el futuro estas redes se conectan a redes públicas.
 De esta forma se definen dos tipos de direcciones IP, direcciones
IP públicas, que son aquellas que conceden los organismos
internacionales competentes en esta materia y que van a ser
usadas en Redes IP Globales, y direcciones IP privadas,
definidas como aquellas que van a identificar a los equipos cuando
se hable de Redes IP Privadas.

20. Direcciones de red reservadas (II)

21. IP públicas Vs. IP privadas
 Direcciones IP públicas. Son visibles en todo Internet. Un
ordenador con una IP pública es accesible (visible) desde
cualquier otro ordenador conectado a Internet.
 Para conectarse a Internet es necesario tener una dirección IP
pública.
 Direcciones IP privadas (reservadas). 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 ordenadores 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
ordenadores con direcciones IP privadas.

22. IP públicas Vs. IP privadas (II)

23. Máscara de red
 La máscara de red es una combinación de bits que sirve
para delimitar el ámbito de una red de computadoras.
 Su función es indicar a los dispositivos qué parte de la
dirección IP es el número de la red, incluyendo la subred (si
la hubiera), y qué parte es la correspondiente al host.
 La máscara es una combinación de 32 bits expresados en
cuatro octetos (4 byte) separados por puntos.
 Consiste en una seguidilla de unos consecutivos, y luego
ceros. Los bits con valor uno se agrupan a la izquierda y los
bits con valor cero se agrupan a la derecha.
 La representación utilizada se define colocando en 1 todos
los bits de red y en 0 los bits correspondientes a la parte de
HostId.

24. Máscara de red (II)

25. Notación CIDR para la máscara
 Se especifica la dirección IP de la máquina conjuntamente con un
número que representa la máscara de red. Dicho número es el
número de unos que tiene la máscara de red:
 Por ejemplo: IP: 192.168.23.40 con máscara 255.255.255.0
se representaría como 192.168.23.40 / 24

26. ¿Cómo averiguar a qué red pertenece
una determinada dirección IP?
 Realizando una operación AND binario entre la
dirección IP y la máscara de red correspondiente
se obtiene la dirección de la red a la que dicha
dirección IP pertenece.

27. Pregunta
 ¿A qué red pertenece la IP 178.34.15.12?

28. Direcciones especiales
 No todas las direcciones comprendidas entre la
0.0.0.0 y la 225.255.255.255 son válidas para
asignarlas a un host o equipo de una red:
algunas de ellas tienen significados especiales.

29. Direcciones especiales:
 La dirección 0.0.0.0 se utiliza por las máquinas
cuando están arrancando o no se les ha asignado
dirección (a la espera de un servidor DHCP)

30. Direcciones especiales: Dirección de red
 La dirección que tiene su parte de host a cero
sirve para definir la red en la que se ubica. Se
denomina dirección de red.

31. Direcciones especiales: Dirección de
broadcast o difusión
 La dirección que tiene su parte de host a 1’s sirve
para comunicar con todos los hosts de la red en
la que se ubica. Se denomina Dirección de
broadcast.

32. Direcciones especiales: Dirección de
Loopback
 Las direcciones 127.x.x.x se reservan para pruebas de
retroalimentación. Se denomina Dirección de bucle local
o loopback. Los paquetes enviados a esta dirección no se
colocan en el medio físico, se procesan localmente y se
tratan como paquetes de entrada.

33. Pregunta
 ¿Cuál es la dirección de difusión de la red
a la que pertenece el equipo con dirección
71.134.0.255?
 ¿De dónde viene que el tamaño de una
red de clase C sea de 254 host?