La dirección IP es el identificador del dispositivo dentro en una red y o el identificador de la red debe ser único. Las características del direccionamiento IP están incluidas en el protocolo IP (Internet Protocol).
Actualmente se está desarrollando el nuevo protocolo IPv6 pero se espera que IPv4 se siga utilizando algunos años más. Una dirección IP es un número, que sirve para identificar de forma única a un dispositivo dentro de la red. Su asignación a un dispositivo se puede hacer de dos formas:
• Estática. En este caso, alguien debe configurar manualmente todos los parámetros de red, incluyendo la dirección IP.
• Dinámica. En este caso, en la red donde se conecta el dispositivo debe haber un
equipo que se encargue de asignar de forma automática una dirección IP válida.
En cuanto al alcance podemos distinguir dos tipos de direcciones:
• Direcciones públicas. Son asignadas a dispositivos conectados a Internet cuya dirección IP debe ser única para toda la Red. Hay organismos que se
encargan de gestionar dichas asignaciones.
• Direcciones privadas. Son direcciones asignadas a dispositivos dentro de una red que no están conectados con Internet. Los dispositivos que tienen asignada una dirección privada no pueden acceder a Internet con esa dirección y necesitan un dispositivo que les asigne una dirección pública.
Además todos los dispositivos físicos 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 asignada una dirección IP.
Formato de una dirección IPv4
El sistema de direccionamiento IP consiste en un número binario de 32 bits.
Separado en 4 octetos (bytes) y se puede representar también en forma decimal separando con un punto cada byte.
Este sistema de representación de una dirección IPv4 se denomina punto-decimal.
En este ejemplo, la dirección IP es: 192.168.0.1
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).
En definitiva, consiste en dividir el número de 32 bits en cuatro grupos de 8 bits, llamados octetos, separando cada grupo por un punto, para luego pasar cada octeto al sistema de numeración decimal, con lo que, para este formato es bastante más fácil de manejar. Una dirección IPv4 será un identificador numérico
Jerarquía
Las direcciones IP tienen un componente jerárquico, una parte de la dirección IP identifica la red (prefijo de red) y otra parte identifica al dispositivo (host) dentro de esa red.
De los 32 bits que forman la dirección IP, algunos de ellos forman el prefijo de red y el resto identificarán el dispositivo o host. Todos los dispositivos conectados a la misma red tendrán sus primeros n bits (prefijo de red) iguales.
Hay diferentes disposiciones de los bits para distribuirlos según la red o el host.
Hay tres tipos principales de dirección deriva en el número de octetos usados para identificar la red.
La clase A n=8 y m=24 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 (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. Todas las direcciones IP cuyo primer octeto sea un número entre 1 y 127 son direcciones que pertenecen a una red de clase A.
La clase B n=16 y m=16 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 (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.
Todas las direcciones IP cuyo primer octeto sea un número entre 128 y 191 son direcciones que pertenecen a una red de clase B.
La clase C n=24 y m=8 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. ¿Por qué 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 está 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.
Todas las direcciones IP cuyo primer octeto sea un número entre 192 y 223 son direcciones que pertenecen a una red de clase C.
Hay otras clases D y E que están reservadas para otros usos.
Máscara de red
Como una dirección IP está realmente formada por dos partes y que, además, estas dos partes tienen una longitud variable y complementaria, es necesario utilizar algún método que permita delimitar cada parte. Este método se basa en la utilización de un parámetro de red conocido como máscara de subred.
Una máscara de subred es un número binario de 32 bits y que se representa en formato punto decimal.
Por tanto la máscara no es una dirección IP. La máscara de subred es un número binario que está siempre asociado con una dirección IP y que nos indica qué parte de esa dirección IP es el prefijo de red y qué parte de esa dirección IP es el identificador de dispositivo o host.
Todos los bits que se utilizan para definir el prefijo de red se ponen a 1 en la máscara, y los bits que se utilizan para definir los dispositivos dentro de la red se ponen a 0.
Direcciones públicas y privadas
Las direcciones IP públicas se utilizan para routers, servidores y en general, dispositivos que necesitarán visibilidad directa en Internet. Mientras que la mayor parte de los dispositivos dentro de las redes utilizan direccionamiento privado.
Para que el uso de direccionamiento privado fuera posible en equipos que necesitaban conexión con Internet se desarrolló una técnica llamada NAPT (Network Address and Port Translation). Gracias a esta técnica, todos los dispositivos de una red pueden acceder a Internet utilizando la dirección pública del router.
Asignación dinámica de direcciones IP (DHCP)
La asignación de una dirección IP a un dispositivo que está conectado a una red se puede hacer de dos formas: estática o dinámica.
La asignación estática consiste en asignar a un dispositivo una dirección IP manualmente mediante alguna utilidad del sistema operativo. Para llevar a cabo esta asignación es necesario tener información sobre la red en la que nos encontramos y tener claro qué dirección IP podemos usar para dicha asignación.
En Windows 7 lo podemos ver desde panel de control -> redes e internet -> centro de redes y recursos compartidos y pulsamos en lo recuadrado en rojo Conexión de área local.
Lo que nos abre las siguientes ventanas:
Para facilitar la tarea de configurar los parámetros de red existe la opción de utilizar la asignación dinámica de dichos parámetros mediante un protocolo conocido como DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Para utilizar esta opción es necesario que en la red exista un servidor DHCP, es decir, un equipo que proporcione una configuración de red válida a cualquier equipo que la solicite.
En redes pequeñas, como por ejemplo, en redes residenciales, el propio router de acceso a Internet la proporciona la función de servidor DHCP. En este caso, basta con indicar al sistema operativo que los parámetro de red se obtendrán de forma automática.
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