Estructura de una dirección IPv4.-
Al igual que la dirección de una casa tiene dos partes (una calle y un código postal), una dirección IP también está formada por dos partes: el ID de host y el ID de red. ID de red La primera parte de una dirección IP es el ID I D de red, que identifica el segmento de red en el que está ubicado el equipo. Todos los equipos del mismo segmento deben tener el mismo ID de red, al igual que las casas de una zona determinada tienen el mismo código postal. ID de host La segunda parte de una dirección IP es el ID de host, que identifica un equipo, un router u otro dispositivo de un segmento. El ID de cada host debe ser exclusivo en el ID de red, al igual que la dirección de una casa es exclusiva dentro de la zona del código postal. Es importante observar que al igual que dos zonas de código postal distinto pueden tener direcciones iguales, dos equipos con diferentes IDs de red pueden tener el mismo ID de host. Sin embargo, la combinación del ID de red y el ID de host debe ser exclusivo para todos los equipos que se comuniquen entre sí.
Las clases de direcciones se utilizan para asignar IDs de red a organizaciones para que los equipos de sus redes puedan comunicarse en Internet Internet.. Las clases de direcciones también se utilizan para definir el punto de división entre el ID de red y el ID de host. Se asigna a una organización un bloque de direcciones IP, que tienen como referencia el ID de red de las direcciones y que dependen del tamaño de la organización. Por ejemplo, se asignará
un ID de red de clase C a una organización con 200 hosts, y un ID de red de clase B a una organización con 20.000 hosts. Clase A Las direcciones de clase A se asignan a redes con un número muy grande de hosts. Esta clase permite 126 redes, utilizando el primer número para el ID de red. Los tres números restantes se utilizan para el ID de host, permitiendo 16.777.214 hosts por red. Clase B Las direcciones de clase B se asignan a redes de tamaño mediano a grande. Esta clase permite 16.384 redes, utilizando los dos primeros números para el ID de red. Los dos números restantes se utilizan para el ID de host, permitiendo 65.534 hosts por red. Clase C Las direcciones de clase C se utilizan para redes de área local (LANs) pequeñas. Esta clase permite aproximadamente 2.097.152 redes utilizando los tres primeros números para el ID de red. El número restante se utiliza para el ID de host, permitiendo 254 hosts por red. Clases D y E Las clases D y E no se asignan a hosts. Las direcciones de clase D se utilizan para la multidifusión, y las direcciones de clase E se reservan para uso futuro. Determinación de los ID de red y de host En las direcciones IP de clase A, el ID de red es el primer número de la dirección IP. En la clase B, el ID de red son los dos primeros números; y en la clase C, el ID de red son los tres primeros números de la dirección IP. Los números restantes identifican el ID de host. El ID de red tiene una estructura de cuatro números al igual que la dirección IP. Por tanto, si el primer número, w, de una dirección IP representa el ID de red, la estructura del ID de red es w.0.0.0, siendo 0 los tres números restantes. La estructura del ID de host es x.y.z . Observe que el host no va precedido de un 0. Por ejemplo, la dirección IP 172.16.53.46 sería una dirección de clase B ya que w=172 y está entre 128 y 191. El ID de red sería 172.16.0.0 y el ID de host 53.46 (sin punto al final). DIRECTRICES DE DIRECCIONAMIENTO
Debemos tener en cuenta algunas directrices sobre los números utilizados para el ID de red y el ID de host cuando asignemos una dirección IP utilizando clases. Estas directrices son las siguientes: •
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El primer número del ID de red no puede ser 127. Este número de ID está reservado para pruebas de conexión, como realizar un bucle local. Los números del ID de host no pueden ser todos 255, ya que esta dirección se utiliza como dirección de difusión IP. El ID de host no puede ser todo ceros (0s), ya que esta dirección se utiliza para indicar un ID de red. El ID de host deber ser exclusivo para el ID de red local.
Saber cómo convertir valores decimales en valores binarios resulta út il al convertir direcciones IP en formato decimal separado por puntos, que resulta legible para los humanos, en formato binario que es legible para las máquinas. Esto generalmente se hace para realizar el cálculo de máscaras de subred y otras tareas. El siguiente es un ejemplo de una dirección IP en formato binario de 32 bits y formato decimal separado por puntos.
Dirección IP binaria: 11000000.10101000.00101101.01111001 Dirección IP decimal: 192.168.45.121 Una herramienta que facilita la conversión de valores decimales en valores binarios es la siguiente tabla. La primera fila se crea contando de derecha a izquierda de uno a ocho, para las posiciones básicas de ocho bits. La tabla funciona para valores binarios de c ualquier tamaño. La fila de valor comienza con uno y se duplica, Base 2, para cada una de las posiciones hacia la izquierda. 87654321 128 64 32 16 8 4 2 1 La misma tabla de conversión y división simple se puede usar para convertir valores binarios en valores decimales.
Pasos Para convertir 207 en binario: 1. Comience por el dígito que está ubicado más hacia la izquierda. Determine si el valor decimal se puede dividir por él. Dado que entra una vez, coloque un 1 en la fila tres de la tabla de conversión debajo del valor 128 y calcule el resto, 79. 2. Dado que el resto se puede dividir por el siguiente valor, 64, coloque un 1 en la fila debajo del valor 64 de la tabla. 3. Dado que el resto no se puede dividir ni por 32 ni por 16, coloque ceros en la fila tres de la tabla debajo de los valores 32 y 16.
Unicast es el envío de información desde un único emisor a un único receptor. Se contrapone a multicast (envío a ciertos destinatarios específicos, más de uno), broadcast (radiado o difusión, donde los destinatarios son todas las estaciones en la red) y anycast (el destinatario es único, uno cualquiera no especificado). Unicast
El método unicast es el que está actualmente en uso en Internet,y se aplica tanto para transmisiones en vivo como bajo demanda. El método multicast sólo se puede usar en
ambientes corporativos, a pesar de algunos esfuerzos aislados para introducirlo en Internet, y se aplica únicamente para transmisiones en vivo. El efecto que tiene el método de transmisión unicast sobre los recursos de la red es de consumo acumulativo. Cada usuario que se conecta a una transmisión multimedia consume tantos kilobits por segundo como la codificación del contenido lo permita.
Broadcast (informática) Broadcast , difusión
en español, es un modo de transmisión de información donde un nodo emisor envía información a una multitud de nodos receptores de manera simultánea, sin necesidad de reproducir la misma transmisión nodo por nodo. La difusión en redes de área local
Las tecnologías de redes de área local también se basan en el uso de un medio de transmisión compartido. Por lo tanto, es posible la difusión de cualquier trama de datos a todas las estaciones que se encuentren en el mismo segmento de la red. Para ello, se utiliza una dirección MAC especial. Todas las estaciones procesan las tramas con dicha dirección. Por ejemplo la tecnología Ethernet realiza la difusión enviando tramas con dirección MAC de destino FF.FF.FF.FF.FF.FF. La difusión en redes IPv4
El protocolo IP en su versión 4 también permite la difusión de datos. En este caso no existe un medio de transmisión compartido, no obstante, se simula un comportamiento similar. La difusión en IPv4 no se realiza a todos los nodos de la red porque colapsaría las líneas de comunicaciones debido a que no existe un medio de transmisión compartido. Tan sólo es posible la difusión a subredes concretas dentro de la red, generalmente, aquellas bajo el control de un mismo enrutador. Para ello existen dos modalidades de difusión: Difusión limitada (limited broadcast)
Consiste en enviar un paquete de datos IP con la dirección 255.255.255.255. Este paquete solamente alcanzará a los nodos que se encuentran dentro de la misma red física subyacente. En general, la red subyacente será una red de área local (LAN) o un segmento de ésta. Multidifusión (multicast)
La multidifusión utiliza un rango especial de direcciones denominado rango de clase D. Estas direcciones no identifican nodos sino redes o subredes. Cuando se envía un paquete con una dirección de multidifusión, todos los enrutadores intermedios se limitan a re-enviar
el paquete hasta el enrutador de dicha subred. Éste último se encarga de hacerlo llegar a todos los nodos que se encuentran en la subred. Aquella dirección que tiene todos y cada uno de los bits de la parte de dirección de máquina con valor 1 es una dirección de multidifusión. Por ejemplo, en una red 192.168.11.0/24, la dirección de broadcast es 192.168.11.255. El valor de host 255 en 192.168.11.255 se codifica en binario con sus ocho bits a 1: 11111111. Aún hoy día la multidifusión se utiliza únicamente como experimento. Existe una propuesta de implementación de videoconferencia utilizando multidifusión, sin embargo, se han estandarizado otros mecanismos. La difusión en redes IPv6
La difusión en IPv4 ha demostrado tener poca utilidad en la práctica. Por eso, la nueva versión 6 del protocolo ha optado por otro esquema para simular la difusión: Multidifusión (multicast)
La multidifusión es sensiblemente distinta en IPv6 respecto a IPv4. Un paquete de multidifusión no está dirigido necesariamente a una red o subred, concepto que no existe en IPv6, sino a un grupo de nodos predefinido compuesto por cualquier equipo en cualquier parte de la red. El nodo emisor emite su paquete a una dirección de multidifusión como si se tratase de cualquier otro paquete. Dicho paquete es procesado por diversos enrutadores intermedios. Estos enrutadores utilizan una tabla de correspondencia que asocia cada dirección de multidifusión con un conjunto de direcciones reales de nodos. Una vez determinadas dichas direcciones, retransmite una copia del paquete a cada uno de los nodos interesados. Para construir dichas tablas de correspondencia, es necesario que cada nodo receptor se registre previamente en una dirección de multidifusión. Las direcciones de multidifusión comienzan por FF00 (en hexadecimal). A diferencia de IPv4, la implementación de la multidifusión es obligatoria para los enrutadores. Su aplicación práctica está en la videoconferencia y telefonía. Difusión a una de varias (anycast) Artículo principal: Anycast
La difusión anycast es similar a la anterior. La diferencia radica en que no se requiere que el paquete llegue a todos los nodos del grupo, sino que se selecciona uno en concreto que recibirá la información. La utilidad de este tipo de difusión puede ser aumentar la disponibilidad de un servicio, el descubrimiento de servicios en la red y el reparto de carga de cómputo entre varios nodos.
Aplicaciones prácticas de la difusión
La difusión de información es útil para dos tipos de escenarios: •
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Cuando el nodo emisor no conoce cual es el nodo destinatario. La aplicación más común es el descubrimiento automático de servicios en una red. De esta manera, el usuario no tiene por qué conocer de antemano la dirección del servidor que proporciona un determinado servicio. Cuando el nodo emisor necesita enviar la misma información a múltiples receptores. Es el caso de la videoconferencia y el streaming.
Rangos: Las direcciones IPv4 son direcciones de 32 bits. Estas están representadas por 4 octetos (o grupos de 8 bits), de la manera siguiente: X.X.X.X Donde cada X es un número comprendido entre 0 y 255, que justamente son todos los números enteros representables con 8 bits.
Direcciones Públicas
Las direcciones públicas son aquellas que son enrutables hacia internet, es decir aquellas con las cuales podemos tener acceso a internet. Ejemplo de direcciones públicas 23.5.78.224 145.67.9.123 201.127.223.2 ¡Atención! 125.0.0.0 y 125.255.255.255 son direcciones públicas, pero no son asignables a terminales. La primera es una dirección de red y la segunda una dirección de broadcast, ambas de la red 125.X.X.X.
Direcciones Privadas
Las direcciones privadas son aquellas que no podemos usar para enrutar hacia internet. Son direcciones útiles para ser usadas en redes locales (LANs) en entornos domésticos o corporativos. Hay mecanismos que permiten traducir direcciones privadas en públicas y a la inversa. Esto se conoce como NAT. Ejemplo de direcciones privadas 10.18.234.12 172.16.34.107 192.168.1.12
Direcciones Reservadas Las direcciones reservadas son grupos de direcciónes que han quedado para un usu específico. Las mas importantes son las siguientes: 0.0.0.0 (o la dirección .0 de cualquier subred). Esta es la dirección para referirse a la red. 255.255.255.255 (o la dirección .255 de cualquier subred). Esta es la dirección de broadcast. Equivale a todos los terminales de la red 127.X.X.X Este es el rango de ip’s de loopback. Son para referirnos a nosotros mismos (nuestra máquina). Tambien llamadas de diagnóstico. 127.0.0.1 (o localhost) Es un caso particular del anterior. Es la más usada para referirnos a nuestra máquina de manera local.
