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Direccionamiento IP




Enviado por edseleon



    1. Direccionamiento
      IPV4
    2. Introducción a la
      división en subredes
    3. ¿Cómo obtener una
      dirección IP?

    Para que dos sistemas se
    comuniquen, se deben poder
    identificar y localizar entre sí. Aunque las direcciones
    de la Figura no son direcciones de red reales, representan el
    concepto de
    agrupamiento de las direcciones.

    Este utiliza A o B para identificar la red y la
    secuencia de números para identificar el host
    individual.

    Un computador
    puede estar conectado a más de una red. En este caso, se le
    debe asignar al sistema
    más de una dirección. Cada dirección
    identificará la conexión del computador a una red
    diferente. No se suele decir que un dispositivo tiene una
    dirección sino que cada uno de los puntos de
    conexión (o interfaces) de dicho dispositivo tiene una
    dirección en una red. Esto permite que otros computadores
    localicen el dispositivo en una determinada red.

    La combinación de letras (dirección de
    red) y el número (dirección del host) crean una
    dirección única para cada dispositivo conectado a
    la red. Cada computador conectado a una red TCP/IP debe
    recibir un identificador exclusivo o una dirección
    IP. Esta
    dirección, que opera en la Capa 3, permite que un
    computador localice otro computador en la red.

    Todos los computadores también cuentan con una
    dirección física exclusiva,
    conocida como dirección MAC. Estas son asignadas por el
    fabricante de la tarjeta de interfaz de la red. Las direcciones
    MAC operan en la Capa 2 del modelo
    OSI.

    Una dirección IP es una secuencia de unos y ceros
    de 32 bits. La Figura muestra un
    número de 32 bits de muestra.

    Para que el uso de la dirección IP sea más
    sencillo, en general, la dirección aparece escrita en
    forma de cuatro números decimales separados por puntos.
    Por ejemplo, la dirección IP de un computador es
    192.168.1.2. Otro computador podría tener la
    dirección 128.10.2.1. Esta forma de escribir una
    dirección se conoce como formato decimal
    punteado.

    En esta notación, cada dirección IP se
    escribe en cuatro partes separadas por puntos. Cada parte de la
    dirección se conoce como octeto porque se compone de ocho
    dígitos binarios.

    Por ejemplo, la dirección IP 192.168.1.8
    sería 11000000.10101000.00000001.00001000 en una
    notación binaria. La notación decimal punteada es
    un método
    más sencillo de comprender que el método binario de
    unos y ceros.

    Esta notación decimal punteada también
    evita que se produzca una gran cantidad de errores por
    transposición, que sí se produciría si
    sólo se utilizaran números binarios. El uso de
    decimales separados por puntos permite una mejor
    comprensión de los patrones numéricos.

    Tanto los números binarios como los decimales de
    la Figura representan a los mismos valores, pero
    resulta más sencillo apreciar la notación decimal
    punteada.

    Este es uno de los problemas
    frecuentes que se encuentran al trabajar directamente con
    números binarios. Las largas cadenas de unos y ceros que
    se repiten hacen que sea más probable que se produzcan
    errores de transposición y omisión.

    Resulta más sencillo observar la relación
    entre los números 192.168.1.8 y 192.168.1.9, mientras que
    11000000.10101000.00000001.00001000 y

    11000000.10101000.00000001.00001001 no son
    fáciles de reconocer. Al observar los binarios, resulta
    casi imposible apreciar que son números
    consecutivos.

    DIRECCIONAMIENTO IPV4

    Un Router
    envía los paquetes desde la red origen a la red destino
    utilizando el protocolo IP. Los
    paquetes deben incluir un identificador tanto para la red origen
    como para la red destino.

    Utilizando la dirección IP de una red destino, un
    Router puede enviar un paquete a la red correcta. Cuando un
    paquete llega a un Router conectado a la red destino, este
    utiliza la dirección IP para localizar el computador en
    particular conectado a la red.

    Este sistema funciona de la misma forma que un sistema
    nacional de correo. Cuando se envía una carta, primero
    debe enviarse a la oficina de
    correos de la ciudad destino, utilizando el código
    postal. Dicha oficina debe entonces localizar el destino final en
    la misma ciudad utilizando el domicilio. Es un proceso de dos
    pasos.

    De igual manera, cada dirección IP consta de dos
    partes. Una parte identifica la red donde se conecta el sistema y
    la segunda identifica el sistema en particular de esa
    red.

    Como muestra la Figura, cada octeto varía de 0 a
    255. Cada uno de los octetos se divide en 256 subgrupos y
    éstos, a su vez, se dividen en otros 256 subgrupos con 256
    direcciones cada uno. Al referirse a una dirección de
    grupo
    inmediatamente arriba de un grupo en la jerarquía, se
    puede hacer referencia a todos los grupos que se
    ramifican a partir de dicha dirección como si fueran una
    sola unidad.

    Este tipo de dirección recibe el nombre de
    dirección jerárquica porque contiene diferentes
    niveles. Una dirección IP combina estos dos
    identificadores en un solo número. Este número debe
    ser un número exclusivo, porque las direcciones repetidas
    harían imposible el enrutamiento.

    La primera parte identifica la dirección de la
    red del sistema. La segunda parte, la parte del host, identifica
    qué máquina en particular de la red.

    Las direcciones IP se dividen en clases para definir las
    redes de
    tamaño pequeño, mediano y grande. Las direcciones
    Clase A se
    asignan a las redes de mayor tamaño. Las direcciones Clase
    B se utilizan para las redes de tamaño medio y las de
    Clase C para redes pequeñas.

    El primer paso para determinar qué parte de la
    dirección identifica la red y qué parte identifica
    el host es identificar la clase de dirección
    IP.

    DIRECCIONES IP CLASE A, B, C, D, Y E

    Para adaptarse a redes de distintos tamaños y
    para ayudar a clasificarlas, las direcciones IP se dividen en
    grupos llamados clases.

    Esto se conoce como direccionamiento classful. Cada
    dirección IP completa de 32 bits se divide en la parte de
    la red y parte del host.

    Un bit o una secuencia de bits al inicio de cada
    dirección determinan su clase. Son cinco las clases de
    direcciones IP como muestra la Figura

    La dirección Clase A se diseñó para
    admitir redes de tamaño extremadamente grande, de
    más de 16 millones de direcciones de host
    disponibles.

    Las direcciones IP Clase A utilizan sólo el
    primer octeto para indicar la dirección de la red. Los
    tres octetos restantes son para las direcciones host.

    El primer bit de la dirección Clase A siempre es
    0. Con dicho primer bit, que es un 0, el menor número que
    se puede representar es 00000000, 0 decimal.

    El valor
    más alto que se puede representar es 01111111, 127
    decimal. Estos números 0 y 127 quedan reservados y no se
    pueden utilizar como direcciones de red. Cualquier
    dirección que comience con un valor entre 1 y 126 en el
    primer octeto es una dirección Clase A.

    La red 127.0.0.0 se reserva para las pruebas de
    loopback. Los Routers o las máquinas
    locales pueden utilizar esta dirección para enviar
    paquetes nuevamente hacia ellos mismos. Por lo tanto, no se puede
    asignar este número a una red.

    La dirección Clase B se diseñó para
    cumplir las necesidades de redes de tamaño moderado a
    grande. Una dirección IP Clase B utiliza los primeros dos
    de los cuatro octetos para indicar la dirección de la red.
    Los dos octetos restantes especifican las direcciones del
    host.

    Los primeros dos bits del primer octeto de la
    dirección Clase B siempre son 10. Los seis bits restantes
    pueden poblarse con unos o ceros. Por lo tanto, el menor
    número que puede representarse en una dirección
    Clase B es 10000000, 128 decimal. El número más
    alto que puede representarse es 10111111, 191 decimal. Cualquier
    dirección que comience con un valor entre 128 y 191 en el
    primer octeto es una dirección Clase B.

    El espacio de direccionamiento Clase C es el que se
    utiliza más frecuentemente en las clases de direcciones
    originales. Este espacio de direccionamiento tiene el
    propósito de admitir redes pequeñas con un
    máximo de 254 hosts.

    Una dirección Clase C comienza con el binario
    110. Por lo tanto, el menor número que puede representarse
    es 11000000, 192 decimal. El número más alto que
    puede representarse es 11011111, 223 decimal. Si una
    dirección contiene un número entre 192 y 223 en el
    primer octeto, es una dirección de Clase C.

    La dirección Clase D se creó para permitir
    multicast en una dirección IP. Una dirección
    multicast es una dirección exclusiva de red que dirige los
    paquetes con esa dirección destino hacia grupos
    predefinidos de direcciones IP. Por lo tanto, una sola
    estación puede transmitir de forma simultánea una
    sola corriente de datos a
    múltiples receptores.

    El espacio de direccionamiento Clase D, en forma similar
    a otros espacios de direccionamiento, se encuentra limitado
    matemáticamente. Los primeros cuatro bits de una
    dirección Clase D deben ser 1110. Por lo tanto, el primer
    rango de octeto para las direcciones Clase D es 11100000 a
    11101111, o 224 a 239. Una dirección IP que comienza con
    un valor entre 224 y 239 en el primer octeto es una
    dirección Clase D.

    Se ha definido una dirección Clase E. Sin
    embargo, la Fuerza de
    tareas de ingeniería de Internet (IETF) ha reservado
    estas direcciones para su propia investigación. Por lo tanto, no se han
    emitido direcciones Clase E para ser utilizadas en Internet. Los
    primeros cuatro bits de una dirección Clase E siempre son
    1s. Por lo tanto, el rango del primer octeto para las direcciones
    Clase E es 11110000 a 11111111, o 240 a 255.

     

    INTRODUCCIÓN
    A LA DIVISIÓN EN SUBREDES


    La división en subredes es otro
    método para administrar las direcciones IP. Este
    método, que consiste en dividir las clases de direcciones
    de red completas en partes de menor tamaño, ha evitado el
    completo agotamiento de las direcciones IP.

    Resulta imposible hablar sobre el TCP/IP sin mencionar
    la división en subredes. Como administrador de
    sistemas, es importante comprender que la división en
    subredes constituye un medio para dividir e identificar las redes
    individuales en toda la LAN. No
    siempre es necesario subdividir una red pequeña. Sin
    embargo, en el caso de redes grandes a muy grandes, la
    división en subredes es necesario.

    Dividir una red en subredes significa utilizar una
    máscara de subred para dividir la red y convertir una gran
    red en segmentos más pequeños, más
    eficientes y administrables o subredes. Un ejemplo sería
    el sistema telefónico de los EE.UU. que se divide en
    códigos de área, códigos de intercambio y
    números locales.

    El administrador del sistema debe resolver estos
    problemas al agregar y expandir la red. Es importante saber
    cuántas subredes o redes son necesarias y cuántos
    hosts se requerirán en cada red. Con la división en
    subredes, la red no está limitada a las máscaras de
    red por defecto Clase A, B o C y se da una mayor flexibilidad en
    el diseño
    de la red.

    Las direcciones de subredes incluyen la porción
    de red más el campo de subred y el campo de host. El campo
    de subred y el campo de host se crean a partir de la
    porción de host original de la red entera. La capacidad
    para decidir cómo se divide la porción de host
    original en los nuevos campos de subred y de host ofrece
    flexibilidad en el direccionamiento al administrador de
    red.

    Para crear una dirección de subred, un
    administrador de red pide prestados bits del campo de host y los
    designa como campo de subred.

    El número mínimo de bits que se puede
    pedir es dos. Al crear una subred, donde se solicita un
    sólo bit, el número de la red suele ser red .0. El
    número de broadcast entonces sería la red .255. El
    número máximo de bits que se puede pedir prestado
    puede ser cualquier número que deje por lo menos 2 bits
    restantes para el número de host.

    CÓMO OBTENER UNA
    DIRECCIÓN IP?

    Un host de red necesita obtener una dirección
    exclusiva a nivel global para poder funcionar en Internet. La
    dirección MAC o física que posee el host
    sólo tiene alcance local, para identificar el host dentro
    de la red del área local. Como es una dirección de
    Capa 2, el Router no la utiliza para realizar transmisiones fuera
    de la LAN.

    Las direcciones IP son las direcciones que más
    frecuentemente se utilizan en las comunicaciones
    en la Internet. Este protocolo es un esquema de direccionamiento
    jerárquico que permite que las direcciones individuales se
    asocien en forma conjunta y sean tratadas como grupos. Estos
    grupos de direcciones posibilitan una eficiente transferencia de
    datos a través de la Internet.

    Los administradores de redes utilizan dos métodos
    para asignar las direcciones IP. Estos métodos son el
    estático y el dinámico.

    Más adelante, en esta lección, se
    tratará el direccionamiento estático y las tres
    variantes del direccionamiento dinámico.
    Independientemente del esquema de direccionamiento elegido, no es
    posible tener dos interfaces con la misma dirección IP.
    Dos hosts con la misma dirección IP pueden generar
    conflictos que
    hacen que ambos no puedan operar correctamente. Como muestra la
    Figura, los hosts tienen una dirección física ya
    que cuentan con una tarjeta de interfaz de red que les permite
    conectarse al medio físico.

     

    EDSEL ENRIQUE URUEÑA
    LEÓN

    ING. ELECTRÓNICO

    ESPECIALISTA EN REDES Y TELECOMUNICACIONES

    MANTENIMIENTO DE HARDWARE

    2005.

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