Fundamentos de Direccionamiento IPv4

Direccionamiento IPv4

Formato en la Capa de Red

Para identificar los paquetes en la transmisión, es fundamental usar direcciones de origen y destino de los sistemas finales. En IPv4, cada paquete incluye una dirección de origen y una de destino de 32 bits en el encabezado de la capa 3. Para facilitar la lectura de estas direcciones, se utiliza el sistema decimal punteado, un patrón binario llamado octeto: 8 bits = 1 byte (ejemplo: 192.168.1.10, donde 192.168.1 representa la red y 10 el host).

Tipos de Direcciones IPv4

Dirección Broadcast

Es una dirección especial para enviar datos a todos los hosts de la red. Se reserva la dirección más alta en la parte de host (ejemplos: 10.0.0.255, 195.0.0.255). A diferencia de la unicast, que puede ser enviada por toda la internetwork, la broadcast generalmente se limita a la red local, según la configuración del router. Existen dos tipos: broadcast dirigido (envía un mensaje a una red específica) y broadcast limitado (envía un mensaje a la misma red del host emisor; el destino siempre es 255.255.255.255).

Dirección Multicast

Estas direcciones van de 224.0.0.0 a 239.255.255.255. Los hosts que desean recibir datos multicast se llaman clientes multicast y usan servicios para suscribirse al grupo multicast (comparten la misma IP).

La IP permite saber en qué red está el equipo y dentro de qué red está cada equipo individual, además de identificar o elegir el mejor camino para llegar a estas redes. Identifica una red y un host.

Host: cualquier dispositivo dentro de la red capaz de enviar y recibir paquetes IP.

• Dirección de red: identifica toda la red; la parte de host tiene todos los bits en cero.
• Dirección broadcast: reservada cuando los bits de host son todos uno.
• Dirección individual: no se pueden hacer combinaciones con broadcast ni con la dirección de red.

Las direcciones IP deben ser únicas.

Traceroute: ping que indica la conectividad entre dos hosts.

• RTT (Tiempo de Ida y Vuelta): lo indica el traceroute para cada salto; es el tiempo que tarda un paquete en llegar a un host.
• TTL (Tiempo de Vida): limita la cantidad de saltos que un paquete puede cruzar.

Otras Direcciones

Direcciones Experimentales

Del rango 240.0.0.0 a 255.255.255.244, se usan para investigación.

Direcciones Privadas

• 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0/8)
• 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)
• 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)

NAT (Network Address Translation): traduce direcciones privadas a públicas.

Ruta Predeterminada

Generalmente 0.0.0.0, va de 0.0.0.0 a 0.255.255.255.

Dirección Loopback

127.0.0.1 (se reserva el rango 127.0.0.0 a 127.255.255.255); los hosts la usan para redirigir el tráfico a sí mismos.

Direcciones de Enlace Local

De 169.254.0.0 a 169.254.255.255. El sistema operativo las asigna automáticamente en entornos sin DHCP, en redes pequeñas o cuando un host no obtiene una IP por DHCP.

Clases de Direcciones IPv4

• Clase A: pocas redes disponibles (0.0.0.0 a 127.0.0.0/8).
• Clase B: cantidad moderada de redes (128.0.0.0 a 191.255.0.0/16).
• Clase C: gran cantidad de redes (192.0.0.0 a 223.255.255.0/24).

Tipos de Asignación de IP

• IP Estática: se configura manualmente (IP, máscara y puerto de enlace). Ventajas: fácil de localizar (impresoras, servidores) y mayor control.
• IP Dinámica: se obtiene por DHCP (asigna IP, máscara y puerto de enlace). Se "alquila" la dirección.

Proveedores de Servicios de Internet (ISP)

Los ISP se clasifican jerárquicamente según su conexión a los backbones de internet:

• Nivel 1: alta velocidad, compatibilidad, costo elevado.
• Nivel 2: adquieren el servicio del Nivel 1; ofrecen correo electrónico y servidores.
• Nivel 3: compran el servicio al Nivel 2, se enfocan en mercados minoristas y hogares; brindan conectividad y soporte de ancho de banda.

Máscara de subred: permite distinguir la porción de red y de host. Usa un '1' binario para cada bit de la porción de red y un '0' para la de host.