Este documento presenta conceptos fundamentales sobre direccionamiento IP, incluyendo las clases de direcciones IP, máscaras de subred, direcciones de red y broadcast. Explica cómo se calculan estas direcciones y cuántas máquinas pueden conectarse a una red en función del número de bits de host. También define direcciones IP públicas, privadas, estáticas y dinámicas.

2. Índice
El nivel de red.
El protocolo IP.
Clases de direcciones.
Subredes.
El nivel de red en TCP/IP.
ARP, RARP, ICMP.

3. Recordatorio …
Cables.
Conectores.
Nivel de corriente.
Funciones de los pines.
Envía la información en forma
Bits independientes (ceros y unos)
¡Hasta
ahora
hemos sólo
estudiado
esto!

4. Recordatorio …
Direccionamiento
dentro de una LAN.
Acceso al medio compartido
CSMA/CD.
Control de errores.
Agrupar los bits en tramas.
¡Hasta
ahora
hemos sólo
estudiado
esto!

5. Recordatorio …
Con lo visto hasta ahora, existe comunicación dentro
de una LAN.
¿Qué pasa si quiero ir más allá?
Debe entrar en juego el nivel de red.

6. El nivel de red.
Es el tercer nivel del modelo OSI, el segundo en el
modelo TCP/IP.
Toma los datos del nivel de transporte y tras
procesarlos los pasa al nivel de enlace.
Su función va a ser la interconexión de RAL.

7. IP
IP es Internet Protocol.
Protocolo utilizado por el nivel de red.
Versiones: IPv4 e IPv6.
Va a determinar:
El direccionamiento.
El formato de los paquetes (o datagramas).
El encaminamiento.

8. Direcciones físicas vs
lógicas.
Las direcciones físicas identifican de manera única
la tarjeta de red. Las MAC en las LAN.
Pero, ¿y si tengo LAN con distintas tecnologías?
Necesitamos un método de direccionamiento,
alternativo y que sea común a distintas tecnologías.
Por eso necesitamos direcciones lógicas.

9. Dirección IP.
La dirección IP es:
Lógico:
Es interpretado por el software.
Es independiente del direccionamiento físico (hardware).
Es utilizado por:
Los protocolos de niveles superiores.
Las aplicaciones.
Los usuarios.

10. Dirección IP.
Una dirección IP es un identificador de un equipo
dentro de su red.
Las direcciones IP son únicas por tarjeta de red, no
por máquina.
Un PC con dos tarjetas de red, tiene dos direcciones
IP.
Un router con 10 tarjetas, tienen 10 direcciones IP.

11. Formatos de IP.
Una dirección IP versión 4, IPv4, tiene 32 bits (4 bytes).
Los 32 bits se organizan en grupos de 8 separados por puntos.
Cada grupo de 8 se representan en notación decimal: valores de 0 a 255.
¿Cuántas direcciones IP existen?
11001011.00011101.10101100.10110001
203.29.172.177

12. Campos de una IP.
Una dirección IP está formada por dos campos:
Identificador de red (netid)
Identifica la red en la que se encuentra el host.
Todas las máquinas en la misma red tienen el mismo netid.
Identificador de host (hostid)
Identifica a la máquina (host) dentro de la red.
Tiene un valor distinto para cada host en la red.

13. Campos de una IP.

14. Esquemas de
direccionamiento.
Existen muchas direcciones IP y lo que se hace es
organizarlas en clases.
Hay 5 clases de direcciones (A, B, C, D y E).
La clase de la dirección viene dada por el netid.

15. Clases de redes.

16. Ejemplos.
192.168.1.1 ¿A qué clase
pertenece?
1. Expresar el primer byte en
binario.
2. 192 = 11000000
3. Ahora nos fijamos en como
empieza: 110
4. Clase C.
También podíamos haber visto que
está en el rango 192.0.0.0 a
223.255.255.255

17. Ejemplos.
Separar en parte de red y parte de host en
192.168.1.1. Como sabemos que es clase C:
11000000.10101000.00000001.00000001
NETID
HOSTID

18. Clases de redes.
Solo son asignables a host las direcciones de las
clases A, B y C.
Las direcciones de la clase D de denominan
direcciones de multidifusión (multicast).

19. Clases de redes.

20. Máscaras de subred.
Secuencia de 32 bits. Ejemplo: 255.255.255.0
Las necesitan los routers para determinar la
dirección de red o subred a la que pertenece un
determinado host.
Se construye poniendo un 1 en cada bit del netid y
un 0 por cada bit del hostid.

21. Máscaras. La máscara
sería:11111111.00000000.00000000.00000000
255.0.0.0
La máscara sería:
11111111.00000000.00000000.00000000
255.255.0.0

22. Máscaras de red.
CLASE MÁSCARA
A 255.0.0.0
B 255.255.0.0
C 255.255.255.0

23. Formato CIDR.
Otra manera de escribir las máscaras es indicando el
número de “1”s que tiene la máscara.
Ejemplo:
192.168.1.35 es una dirección de un host de la clase C así
que la máscara es 255.255.255.0 o lo que es lo mismo
11111111.11111111.11111111.00000000. En total hay 24
unos. O lo que es lo mismo, el netid tiene 24 bits.
En formato CIDR se escribe: 192.168.1.35/24

24. Dirección de red.
La dirección de red resulta de realizar un AND lógico entre la
dirección IP del host y la máscara.
O también, poniendo a 0 los bits de host.
El AND lógico se calcula como sigue:
A B A AND B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

25. Dirección de red.
150.1.100.2 es una
dirección de clase B 150.1.100.2
hostid
La máscara es : 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0)
La dirección de red es el resultado del AND: 150.1.0.0

26. Dirección de red.
La dirección de red sería:
10.0.0.0
La dirección de red sería:
172.16.0.0

27. Dirección de broadcast.
¿Y si se quiere enviar un paquete a todas las
máquinas en una red?
Hay que utilizar la dirección de broadcast.
En un paquete nunca aparecerá como dirección
origen, siempre es una dirección de destino.
Se obtiene a partir de la dirección de red,
poniendo a 1 todos los bits de host.

28. Dirección del broadcast.
La dirección de broadcast sería:
10.255.255.255
La dirección de broadcast sería:
172.16.255.255

29. Ejemplos.
Dada la dirección 192.168.1.1
11000000.10101000.00000001.00000001
¿Cuál es la dirección de red? 192.168.1.0
¿Cuál es la dirección de broadcast? 192.168.1.255
¿Cuántas máquinas pueden conectarse en la red con
dirección 192.168.1.0?
¿Cuál es la dirección de la primera máquina?
¿Cuál es la dirección de la última máquina?

30. Número de IPs en una red.
¿Cuántos ordenadores se podrían conectar en la red
192.168.1.1?
La parte de host sería el último byte así que los host serían:
192.168.1.00000000 192.168.1.0 192.168.1.00000101 192.168.1.5 192.168.1.00000100 192.168.1.10
192.168.1.00000001 192.168.1.1 192.168.1.00000110 192.168.1.6 ………..
192.168.1.00000010 192.168.1.2 192.168.1.00000111 192.168.1.7 192.168.1.11111101 192.168.1.253
192.168.1.00000011 192.168.1.3 192.168.1.00001001 192.168.1.8 192.168.1.11111110 192.168.1.254
192.168.1.00000100 192.168.1.4 192.168.1.00001010 192.168.1.9 192.168.1.11111111 192.168.1.255
Esta es la dirección de red
Esta es la dirección de
broadcast.
Salvo la dirección de red y la de broadcast, el resto de direcciones
pueden usarse como direcciones de máquinas en la red
192.168.1.0.
La primera dirección: 192.168.1.1
La última dirección: 192.168.1.254

31. Direcciones IP especiales
(no asignables).

32. Cómo calcular el número de
máquinas.
192.168.1.xxxxxxxx
El número total de máquinas es 28 = 256
porque hay 8 bits de host. Hay que restar 2:
la dirección de red y la de broadcast.

33. Tipos de IP.
PÚBLICAS: presentes en Internet.
PRIVADAS: no están presentes en Internet.
ESTÁTICAS: no cambian.
DINÁMICAS: cambian en cada conexión. Asignadas
por un servidor DHCP.

34. Direcciones IP privadas.
Las direcciones privadas no se
pueden utilizar para conectarse a
Internet.
Dentro de cada clase, hay rangos
de direcciones que no son
asignadas en Internet.
Permite conectar a Internet
muchos hosts usando pocas
direcciones públicas. (NAT)