Entendiendo las Direcciones IP, Máscaras de Red y Capas de Comunicación

Direcciones IP y Máscaras de Red

En una dirección IP, algunos bits representan la dirección de la red y otros la dirección de un ordenador dentro de esa red. Es similar a una dirección postal, donde una parte es el nombre de la calle (la red) y otra el número de la casa (el ordenador).

Para distinguir qué parte de la dirección IP corresponde a la red y cuál al host (máquina específica), se utiliza la máscara de red. Este número ayuda a determinar qué ordenadores pertenecen a la misma red.

Direcciones IP Públicas y Privadas

Si una red necesita conectarse al exterior (Internet), requiere una dirección IP pública, que debe ser única a nivel mundial.

Para máquinas en redes internas que no salen directamente al exterior, se pueden usar direcciones IP privadas. Estas direcciones pueden repetirse en diferentes redes locales sin que haya problema.

Rangos de IP Privadas

El rango de direcciones IP que pueden usarse como privadas en cada clase es:

• Clase A: 10.0.0.0 (y todo el rango 10.0.0.0 - 10.255.255.255)
• Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (El texto original menciona 172.15.0.0 a 172.31.0.0, lo cual es una simplificación o error común, el rango estándar es 172.16.x.x - 172.31.x.x)
• Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (El texto original menciona 192.168.1.0 a 192.168.255.0, que es un subconjunto comúnmente usado)

Asignación de IP y Resolución de Nombres

Servidor DHCP

Es muy común utilizar un servidor DHCP (Protocolo de Configuración Dinámica de Host). Este servidor asigna automáticamente direcciones IP válidas a las máquinas que se conectan a la red.

Resolución de Nombres a IP

Dado que el protocolo IP usa las direcciones IP para identificar el origen y el destino de un paquete, es necesario un mecanismo que convierta los nombres de máquina (más fáciles de recordar) en direcciones IP. Se necesita, por tanto, un sistema (como el DNS) que funcione como una agenda telefónica, indicando al ordenador cuál es la dirección IP correspondiente a un nombre de máquina concreto.

Identificación de Máquinas en los Niveles de Red

¿Cómo se identifican las máquinas en cada nivel?

• Nivel de Enlace: Por la dirección MAC de las tarjetas de red.
• Nivel de Red: Por la dirección IP de las máquinas.
• Nivel de Transporte: Por la dirección IP de la máquina + el número de puerto utilizado por la aplicación.

Funcionamiento de los Niveles de Red

Cada nivel ofrece servicios al nivel superior, ocultándole la forma en que realmente se implementan dichos servicios.

Cada nivel dentro de una máquina conversa lógicamente con su nivel gemelo en otra máquina. Las reglas y convenciones que rigen esta conversación forman el protocolo de dicho nivel.

Transferencia de Datos entre Niveles

No hay transferencia física de datos directa entre niveles gemelos de máquinas distintas. La transferencia real de datos ocurre verticalmente en cada máquina, entre niveles adyacentes, descendiendo hasta el nivel físico para la transmisión y ascendiendo en el receptor.