1. DIRECCIONAMIENTO IPv4
Para el funcionamiento de una red, todos sus dispositivos requieren una dirección IP única: La dirección
MAC. Las direcciones IP están construidas de dos partes: el identificador de red (ID network) y el
identificador del dispositivo (ID host). Por Host entenderemos que es cualquier dispositivo que tiene
asignado una dirección IP.
El sistema de direccionamiento IP consiste de números binarios de 32 bits. Estos números binarios, para su
comprensión, están separados en 4 octetos (bytes) y se pueden representar también en forma decimal
separados por puntos cada byte.
Ejemplo de una dirección IP : 209.206.202.64
La misma dirección en binario sería la siguiente : 11010001.11001110.11001010.01000000
Cada uno de los números representa 8 bits de la dirección, lo cual significa que cada valor puede ser un
numero entre 0 (00000000) y 255 (11111111) (8 bits proveen 256 combinaciones posibles).
Clases de direcciones IP
Te preguntaras que tanto de una dirección IP representa la red (ID network)y que tanto representa el host (Id
host). La respuesta depende del tipo de dirección que tengas. Existen tres tipos de direcciones: Clase A, Clase
B y Clase C.
La principal diferencia entre estos tres tipos principales de dirección deriva en el número de octetos usados
para identificar la red.
• La clase A utiliza sólo el primer octeto para identificar la red, dejando los 3 octetos (24 bits) restantes
para identificar el host. La clase A es utilizada para grandes corporaciones internacionales (e.g.
carriers como AT&T, IBM, GM,..) ya que provee 16,777,214 (224-2) direcciones IP para los hosts,
pero está limitada a sólo 127 redes de clase A.
• La clase B utiliza los primeros dos octetos para identificar la red, dejando los 16 bits restantes (2
octetos) para el host. La clase B es utilizada por grandes compañías que necesitan un gran número de
nodos (e.g. universidades, GM, FORD, ..). Los 2 octetos le dan cabida a 16,384 redes supliendo todas
ellas un total de 65,534 (216-2) direcciones IP para los hosts.
• La clase C usa los primeros 3 octetos para el identificador de red, dejando los 8 bits restantes para el
host. La clase C es utilizada por pequeñas redes, que suman un total de 2,097,152 redes con un
máximo de 254 (28-2) hosts cada una.
¿Porqué se le resta un 2 a la formula? 2n-2 = número de host/redes, donde n es el número de bits
El 2 significa que se esta reservando un lugar para la dirección de subred (Red) y el restante para la dirección
de broadcast (Difusión). Siempre será la primer dirección IP para la subred y la última dirección IP para
efectos de broadcast. La siguiente dirección IP seguida de la dirección de subred generalmente se asigna al
enrutador o default gateway.
TABLA 1
Dirección IP
Network Clase A
Network Network Clase B
Network Network Network Clase C
1er.
Octeto 2do.
Octeto 3er.
Octeto 4to.
Octeto
Host Host Host
Host Host
Host
Clase ID Desde Hasta Mascara
A 0 255.0.0.0/8
B 10 255.255.0.0/16
C 110 255.255.255.0/24
Nº Host Nº Redes
0.0.0.0 126.255.255.255 224
-2 = 16.777.214 28-1
= 27
= 128
128.0.0.0 191.255.255.255 216
-2 = 65.534 216-2
= 214
= 16.384
192.0.0.0 223.255.255.255 28
-2 = 254 224-3
= 221
= 2.097.152
ID: Indica el valor de los primeros bit, clase A primer bit es siempre 0, clase B los 2 primeros bit son 10, clase C los tres primeros bit son 110
RED → 1 ; HOST → 0
2. RANGOS IP
Clase A 0.0.0.0 00000000.00000000.00000000.00000000
126.255.255.255 01111110.11111111.11111111.11111111
Clase B 128.0.0.0 10000000.00000000.00000000.00000000
191.255.255.255 10111111.11111111.11111111.11111111
Clase C 192.255.255.255 11000000.11111111.11111111.11111111
223.255.255.255 11011111.11111111.11111111.11111111
Clase D 224.0.0.0 11100000.00000000.00000000.00000000 (Multicast)
239.255.255.255 11101111.11111111.11111111.11111111
Clase E 240.0.0.0 11110000.00000000.00000000.00000000 (Experimentales)
255.255.255.254 11111111.11111111.11111111.11111110
R H H H
MASCARAS DE RED
Decimal Binario Clase
0.0.0.0 0. /0 4294967296
128.0.0.0 /1 2147483648
192.0.0.0 /2 1073741824
224.0.0.0 /3 536870912
240.0.0.0 /4 268435456
248.0.0.0 /5 134217728
252.0.0.0 /6 67108864
254.0.0.0 /7 33554432
255.0.0.0 /8 A 16777216
255.128.0.0 /9 8388608
255.192.0.0 /10 4194304
255.224.0.0 /11 2097152
255.240.0.0 /12 1048576
255.248.0.0 /13 524288
255.252.0.0 /14 262144
255.254.0.0 /15 131072
255.255.0.0 /16 B 65536
255.255.128.0 /17 32768
255.255.192.0 /18 16384
255.255.224.0 /19 8192
255.255.240.0 /20 4096
255.255.248.0 /21 2048
255.255.252.0 /22 1024
255.255.254.0 /23 512
255.255.255.0 /24 C 256
255.255.255.128 /25 128
255.255.255.192 /26 64
255.255.255.224 /27 32
255.255.255.240 /28 16
255.255.255.248 /29 8
255.255.255.252 /30 4
255.255.255.254 /31 2
255.255.255.255 /32 1
Dirección de Red : Todos los Host a 0 : 01111100.00000000.00000000.00000000
Dirección de Difusión : Todos los Host a 1 : 01111100.11111111.11111111.11111111
Nº Host
10000000.00000000.00000000.00000000
11000000.00000000.00000000.00000000
11100000.00000000.00000000.00000000
11110000.00000000.00000000.00000000
11111000.00000000.00000000.00000000
11111100.00000000.00000000.00000000
11111110.00000000.00000000.00000000
11111111.00000000.00000000.00000000
11111111.10000000.00000000.00000000
11111111.11000000.00000000.00000000
11111111.11100000.00000000.00000000
11111111.11110000.00000000.00000000
11111111.11111000.00000000.00000000
11111111.11111100.00000000.00000000
11111111.11111110.00000000.00000000
11111111.11111111.00000000.00000000
11111111.11111111.10000000.00000000
11111111.11111111.11000000.00000000
11111111.11111111.11100000.00000000
11111111.11111111.11110000.00000000
11111111.11111111.11111000.00000000
11111111.11111111.11111100.00000000
11111111.11111111.11111110.00000000
11111111.11111111.11111111.00000000
11111111.11111111.11111111.10000000
11111111.11111111.11111111.11000000
11111111.11111111.11111111.11100000
11111111.11111111.11111111.11110000
11111111.11111111.11111111.11111000
11111111.11111111.11111111.11111100
11111111.11111111.11111111.11111110
11111111.11111111.11111111.11111111
Nº Host es el máximo, hay que descontar 2 para dejar libre la dirección de Red y la dirección de Difusión
3. Que paso con la red 127 de la Clase A? bueno, pues la red 127.x.x.x está reservada para pruebas de
diagnóstico conocidas como loopback (ida y regreso), el cual permite a las computadoras enviarse a ellas
mismas un paquete sin afectar el ancho de banda de la red. También existen una clase D y una clase E. La
clase D es usada para multicast de grupos de datos de una determinada aplicación o servicio de un servidor.
La clase E está reservada para usos experimentales.
Máscaras de subred (subnet mask)
Básicamente, mediante la máscara de red una computadora (principalmente la puerta de enlace, router...)
podrá saber si debe enviar los datos dentro o fuera de las redes. Por ejemplo, si el router tiene la dirección IP
192.168.1.1 y máscara de red 255.255.255.0, entiende que todo lo que se envía a una dirección IP que
empiece por 192.168.1 va para la red local y todo lo que va a otras direcciones IP, para afuera (internet, otra
red local mayor...).
Supongamos que tenemos un rango de direcciones IP desde 10.0.0.0 hasta 10.255.255.255. Si todas ellas
formaran parte de la misma red, su máscara de red sería: 255.0.0.0. También se puede escribir como
10.0.0.0/8
Como una máscara consiste en una seguidilla de unos consecutivos, y luego ceros (si los hay), los números
permitidos para representar la secuencia son los siguientes: 0, 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254 y 255.
La representación utilizada se define colocando en 1 todos los bits de red (máscara natural) y en el caso de
subredes, se coloca en 1 los bits de red y los bits de host usados por las subredes. Así, en esta forma de
representación (10.0.0.0/8) el 8 sería la cantidad de bits puestos a 1 que contiene la máscara en binario,
comenzando desde la izquierda. Para el ejemplo dado (/8), sería 11111111.00000000.00000000.00000000 y
en su representación en decimal sería 255.0.0.0.
Una máscara de red representada en binario son 4 octetos de bits (11111111.11111111.11111111.11111111).
Longitud de Mascara variable VLSM SubRedes:
VLSM=Dividir
En vez de dividir la Red en subredes de valor fijo, se divide en subredes de valor variable para albergar
diferentes cantidades de Host.:
Por ejemplo se quiere :
una subred para 90 ordenadores
una Subred para 10 ordenadores
una subred para 30 ordenadores
11111111.11111111.11111111.0 0 0 0 0 0 0 0
Para 90 Ordenadores .0 0 0 0 0 0 0 0 .0 /25
.0 1 1 1 1 1 1 1 .127 /25
Para 30 Ordenadores .1 0 0 0 0 0 0 0 .128 /27
.1 0 0 1 1 1 1 1 .159 /27
Para 10 ordenadores .1 0 1 0 0 0 0 0 .160 /28
.1 0 1 0 1 1 1 1 .175 /28
Para......... .1 0 1 1 0 0 0 0
Primero dividimos en subredes para albergar la cantidad mayor de ordenadores que se piden ( en este caso 90
ordenadores), con la segunda subred volvemos a hacer otra Subred para albergar 30 ordenadores y de estas
volvemos a dividir para hacer otras subredes y albergar el resto (10 ordenadores) y así sucesivamente.
4. Representación gráfica de SubRedes por medio de VLSM:
Longitud de Mascara variable CIDR SuperRedes:
Es cuando la mascara de la IP es menor a la estándar, dicese que la mascara que le correspondería es /24, pero
tiene mascara /23.
Ejemplo gráfico de Sumarizacion de ruta:
Lo que se hace es sumar Redes (juntar redes en una).
CIDR=Sumarizar
6. Rangos de direcciones IPv4 Reservadas
Expresado en formato de decimal punteada, el rango de direcciones IPv4 es de 0.0.0.0 a 255.255.255.255.
Direcciones multicast
Como se mostró antes, otro bloque importante de direcciones reservado con objetivos específicos es el rango
de direcciones multicast IPv4 de 224.0.0.0 a 239.255.255.255 (mascara clase D).
Clase D 224.0.0.0 11100000.00000000.00000000.00000000
239.255.255.255 11101111.11111111.11111111.11111111
Las direcciones IPv4 multicast de 224.0.0.0 a 224.0.0.255 son direcciones de enlace local reservadas. Estas
direcciones se utilizarán con grupos multicast en una red local.
Las direcciones agrupadas globalmente son de 224.0.1.0 a 238.255.255.255. Se les puede usar para transmitir
datos en Internet mediante multicast.
Direcciones experimentales
Un importante bloque de direcciones reservado con objetivos específicos es el rango de direcciones IPv4
experimentales de 240.0.0.0 a 255.255.255.254 (mascara clase E).
Clase E 240.0.0.0 11110000.00000000.00000000.00000000
255.255.255.254 11111111.11111111.11111111.11111110
Direcciones host
Después de explicar los rangos reservados para las direcciones experimentales y las direcciones multicast,
queda el rango de direcciones de 0.0.0.0 a 223.255.255.255 que podría usarse con hosts Ipv4.
R R H H
1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /16 Tipo B
↓
R R SR H H
1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /23 Tipo B
1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /23 Tipo C
R R R H H
↑
1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 . 0 0 0 0 0 0 0 0 /24 Tipo C
R R R H
Esquema Resumen Paso a SubRedes (VLSM) y SuperRedes (CIDR) a partir de la misma cantidad de Host
Hacer Subredes (VLSM)
27
Redes y 29
-2 Host
Sumarizar (CIDR)
21
Redes y 29
-2 Host
7. Direcciones privadas
Los bloques de direcciones privadas son:
• de 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)
• de 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)
• de 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)
Los bloques de direcciones del espacio privado, como se muestra en la figura, se reservan para uso en redes
privadas. No necesariamente el uso de estas direcciones debe ser exclusivo entre redes externas. Por lo
general, los hosts que no requieren acceso a Internet pueden utilizar las direcciones privadas sin restricciones.
8. Traducción de direcciones de red (NAT)
Traduce las direcciones privadas a direcciones públicas, los hosts en una red direccionada en forma privada
pueden tener acceso a recursos a través de Internet.
Estos servicios, llamados Traducción de dirección de red (NAT), pueden ser implementados en un dispositivo
extremo de la red privada.
La NAT permite a los hosts de la red "pedir prestada" una dirección pública para comunicarse con redes
externas.
Direcciones públicas
La amplia mayoría de las direcciones en el rango de host unicast IPv4 son direcciones públicas. Estas
direcciones están diseñadas para ser utilizadas en los hosts de acceso público desde Internet. Aún dentro de
estos bloques de direcciones, existen muchas direcciones designadas para otros fines específicos.
Direcciones IPv4 Especiales
Direcciones de red y de broadcast
Como se explicó anteriormente, no es posible asignar la primera ni la última dirección a hosts dentro de cada
red. Éstas son, respectivamente, la dirección de red y la dirección de broadcast.
Ruta predeterminada
Como se mostró anteriormente, la ruta predeterminada IPv4 se representa como 0.0.0.0
La ruta predeterminada se usa como ruta "comodín" cuando no se dispone de una ruta más específica.
Loopback
Una de estas direcciones reservadas es la dirección de loopback IPv4 127.0.0.1
La dirección de loopback es una dirección especial que los hosts utilizan para dirigir el tráfico hacia ellos
mismos.
A pesar de que sólo se usa la dirección única 127.0.0.1, se reservan las direcciones 127.0.0.0 a
127.255.255.255. Cualquier dirección dentro de este bloque producirá un loopback dentro del host local.
Direcciones link-local
Las direcciones IPv4 del bloque de direcciones desde 169.254.0.0 hasta 169.254.255.255 (169.254.0.0 /16) se
encuentran designadas como direcciones link-local.
Direcciones TEST-NET
Se establece el bloque de direcciones de 192.0.2.0 a 192.0.2.255 (192.0.2.0 /24) para fines de enseñanza y
aprendizaje.
Estas direcciones pueden usarse en ejemplos de documentación y redes. A diferencia de las direcciones
experimentales, los dispositivos de red aceptarán estas direcciones en su configuración.
9. Se diseñó un bloque de direcciones de clase A para admitir redes extremadamente grandes con más de 16
millones de direcciones host. Las direcciones IPv4 de clase A usaban un prefijo /8 fijo.
El espacio de direcciones de clase B fue diseñado para satisfacer las necesidades de las redes de tamaño
moderado a grande con más de 65.000 hosts.
El espacio de direcciones de clase C era la clase de direcciones antiguas más comúnmente disponible. Este
espacio de direcciones tenía el propósito de proporcionar direcciones para redes pequeñas con un máximo de
254 hosts.
Toda la parte de host a 0 y a 1 son direcciones no validas (reservadas para Red y Broadcast).
10. Direccionamiento Estático o Dinámico para dispositivos de usuario final
Con una asignación estática, el administrador de red debe configurar manualmente la información de red para
un host, como se muestra en la figura. Como mínimo, esto implica ingresar la dirección IP del host, la
máscara de subred y el gateway por defecto.
Al utilizar direccionamiento IP estático, es necesario mantener una lista precisa de las direcciones IP
asignadas a cada dispositivo. Éstas son direcciones permanentes y normalmente no vuelven a utilizarse.
Asignación dinámica de direcciones
Debido a los desafíos asociados con la administración de direcciones estáticas, los dispositivos de usuarios
finales a menudo poseen direcciones que se asignan en forma dinámica utilizando el protocolo de
configuración dinámica de host (DHCP).
El DHCP permite la asignación automática de información de direccionamiento, como una dirección IP, una
máscara de subred, un gateway predeterminado y otra información de configuración.