LA DIRECCIÓN IP
Cualquier equipo que se conecta a Internet en cualquier parte del mundo hace uso de la dirección IP, siendo imprescindible para permitir el envío y recepción de datos a través de cualquier red. Por ello es muy importante saber en qué consiste una dirección IP, para qué sirve y por qué se utiliza.
A continuación te resumo todo lo que debes saber acerca de este concepto, mucho más sencillo de lo que aparenta:
1. Definición y estructura de la dirección IP
2. Clases de redes
3. La dirección de red
4. La dirección de broadcast
5. La dirección de bucle local o loopback
6. CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
7. La máscara de red
8. Direcciones IPv4 e IPv6
9. Direcciones IP privadas y públicas
10. Direcciones IP estáticas y dinámicas
1. DEFINICIÓN Y ESTRUCTURA DE LA DIRECCIÓN IP
La dirección IP (Internet Protocol) es un número que permite identificar y localizar de forma inequívoca a cualquier equipo o dominio que esté conectado a una red.
Es como la matrícula de un coche: no pueden coexistir en la misma red dos equipos o dominios con la misma IP. Esto permite que todos los equipos de una red sepan exactamente quién es quién en todo momento.
Para comprender mejor qué es una dirección IP, la podemos comparar con la dirección de nuestra casa. Si pedimos a través de Amazon que nos envíen un paquete, es vital que indiquemos correctamente nuestra dirección o en caso contrario el paquete no llegará nunca.
De igual modo, cuando un equipo quiere enviar información a otro necesita conocer su dirección IP. Es por este motivo que un dispositivo no puede hacer absolutamente nada en una red si no dispone de dirección IP.
Detrás de cada IP puede haber un ordenador, un ordenador portátil, un smartphone, una televisión o cualquier otro equipo con capacidad de conectarse, es decir, miles de millones de equipos en todo el mundo.
Una dirección IP está formada por 4 bloques numéricos de entre 1 y 3 cifras cada uno, separados por puntos. Los valores de cada bloque oscilan entre 0 y 255. Veamos un ejemplo de dirección IP:
En los inicios de Internet el primer byte (8 bits) se usaba siempre para identificar la red y los otros tres bytes (24 bits) para identificar cada ordenador dentro de la red. El problema salta a la vista: con 8 bits sólo se pueden codificar 256 redes distintas, por lo que con el vertiginoso crecimiento de Internet esta codificación quedó rápidamente obsoleta.
En 1981 este código se revisó y se creó la llamada "arquitectura de clases" con el objetivo principal de disponer de más bits para poder codificar un mayor número de redes. Se crearon las llamadas "clases de redes" para conseguir este objetivo, las cuales te resumo a continuación.
2. CLASES DE REDES
REDES CLASE A
El primer byte se utiliza para identificar la red y los otros tres bytes para identificar los equipos conectados. Si la IP del ejemplo anterior fuera de un equipo conectado a una red clase A, podríamos decir que se trata de la red “172” y del equipo “16.254.1”.
REDES CLASE B
Los dos primeros bytes se utilizan para identificar la red y los dos últimos bytes para identificar los equipos conectados. Si la IP del ejemplo fuera de un equipo conectado a una red clase B, se trataría de la red “172.16” y del equipo “254.1”.
REDES CLASE C
Los tres primeros bytes se utilizan para identificar a la red y el último byte para identificar a los equipos conectados. Si la IP del ejemplo fuera de un equipo conectado a una red clase C, se trataría de la red “172.16.254” y del equipo “1”.
3. LA DIRECCIÓN DE RED
En relación con lo anterior, se define la dirección de red como aquella IP en la que todos los bits utilizados para designar equipos son “0”. Si suponemos que la IP del ejemplo anterior es de una red clase A, la dirección de red sería 172.0.0.0. Si en cambio, fuera una red de clase B, la dirección de red sería 172.16.0.0. Si fuera de clase C, la dirección de red sería 172.16.254.0.
Este concepto sirve para definir la red en que se ubica el equipo, lo que permite identificar el camino para llegar hasta ella. Esta dirección no se puede utilizar para identificar a ningún equipo.
4. LA DIRECCIÓN DE BROADCAST
De igual modo, se define la dirección de broadcast como aquella IP en la que todos los bits utilizados para designar equipos son “1” (es decir, el byte = 11111111 en binario o 255 en decimal).
Si suponemos que la IP del ejemplo anterior es de una red clase A, la dirección de broadcast sería 172.255.255.255 (o 10101100.11111111.11111111.11111111). Si en cambio, fuera una red clase B, la dirección de broadcast sería 172.16.255.255. Si fuera clase C, la dirección de broadcast sería 172.16.254.255.
Esta dirección sirve para enviar paquetes a todos los equipos conectados de forma simultánea y no se puede usar para identificar ningún equipo.
5. LA DIRECCIÓN DE BUCLE LOCAL O LOOPBACK
La dirección de bucle local es la 127.0.0.1, y la utiliza el PC para hablar consigo mismo. Se puede utilizar para resolver algún problema, realizar pruebas de red o acceder a un servicio web que se haya instalado en el PC.
6. CIDR (CLASSLESS INTER-DOMAIN ROUTING)
La codificación de direcciones IP mediante clases de redes también se vio pronto superada en los años 90 por el fulgurante avance de Internet. El problema es que, según lo visto hasta ahora, la cantidad de bits utilizados para designar equipos es muy rígida: las opciones son 8, 16 o 24 bits, correspondientes a 1, 2 o 3 bytes respectivamente.
Por ejemplo, ¿Qué ocurre si nuestra red tiene 260 equipos? Sabiendo que con 8 bits podemos codificar 254 equipos (256-2 ya que la dirección de red y de broadcast no se pueden usar), tendremos que utilizar 16 bits, ¡aunque con 9 bits tendríamos más que suficiente!
Para flexibilizar el uso de los 32 bits de la dirección IP se creó el CIDR (Classless Inter-Domain Routing), el cual se basa en el uso de la técnica VLSM (Variable Length Subnet Mask) que permite asignar libremente el número de bits utilizados para identificar la red y los equipos conectados.
La dirección es igual que la que hemos visto antes, pero se añade al final (después del símbolo “/”) qué cantidad de los 32 bits se utilizan para identificar la red. Para comprenderlo mejor, veamos la siguiente tabla:
Por ejemplo, la quinta dirección de la tabla es 192.168.1.0/28, lo que nos dice que los 28 primeros bits corresponden a la identificación de la red, quedando 32-28 = 4 bits para identificación de equipos. Con 4 bits se pueden codificar 16 equipos o hosts, como vemos en la tabla.
7. LA MÁSCARA DE RED
La máscara de red o subred permite identificar de forma rápida qué bits de la dirección IP identifican a la red (bits de la máscara=1) y qué bits identifican a equipos (bits de la máscara=0).
En el mismo ejemplo anterior, vemos que al lado de la dirección IP 192.168.1.0/28 tenemos la máscara 255.255.255.240, que en binario sería:
11111111 11111111 11111111 11110000
Vemos que los 28 bits que identifican a la red están a “1” y los 4 bits que identifican a equipos están a “0”. Para saber más sobre la máscara de red, haz clic en el siguiente link:
La máscara de red | El manitas del PC
8. DIRECCIONES IPv4 e IPv6
Si volvemos a la dirección IP utilizada como ejemplo en el párrafo anterior:
Vemos en la parte superior de la imagen que se trata de trata de una dirección IPv4 (Internet Protocol version 4), en castellano protocolo de Internet versión 4. Como ya hemos visto, está formada por 32 bits, lo que nos permite algo menos de 4300 millones de direcciones diferentes. Son menos direcciones que dispositivos conectables a la red en el mundo, pero hay que tener en cuenta que no se conectan todos a la vez.
A pesar de esto, los 32 bits pronto no serán suficientes, motivo por el que ya se ha creado el protocolo IPv6, pasando a utilizar 128 bits para codificar la dirección IP y permitiendo identificar a más de 3,4e+38 equipos, una cifra astronómica que cubrirá las necesidades futuras de asignación de direcciones IP sin ningún problema.
Los 128 bits de las direcciones IPv6 se codifican en código hexadecimal, utilizando 8 bloques de 4 bits. Veamos un ejemplo:
Del mismo modo que en protocolo IPv4, no se escriben todos los bits, sino que se agrupan en 8 bloques de 16 bits en código hexadecimal y separados por “:”. Para simplificar aún más, se puede omitir cualquier bloque de ceros y sustituirlo por “:”, tal y como se ve en la imagen. En IPv6 también se utiliza CIDR, con la diferencia de que el número que se escribe después de la “/” llega hasta 128 en lugar de hasta 32 como en IPv4.
9. DIRECCIONES IP PRIVADAS Y PÚBLICAS
Una dirección IP privada es aquella que está reservada exclusivamente para uso interno en una red local, como por ejemplo la red del hogar. Las direcciones IP privadas no pueden repetirse dentro de la misma red, pero si pueden estar duplicadas en otras redes privadas, con las que no pueden comunicarse de forma directa.
Una dirección IP pública es aquella que se muestra al resto de dispositivos fuera de nuestra red privada, independientemente de si lo hacemos con el ordenador portátil, con el PC de sobremesa o con el móvil: todos los dispositivos de la red interna comparten la misma IP pública.
Para saber más detalles haz clic en el siguiente enlace:
IP privada vs IP pública | El manitas del PC
10. DIRECCIONES IP ESTÁTICAS Y DINÁMICAS
Las direcciones IP pueden ser dinámicas o estáticas (fijas). Veamos en qué se diferencian cuándo estas direcciones IP son privadas:
Una IP privada es dinámica cuando el protocolo de asignación de direcciones IP (DHCP) está activo, es decir el rúter asigna la IP privada de forma automática cada vez que arrancamos el PC o cualquier otro dispositivo que se conecte.
Una IP privada es estática o fija cuando la establecemos nosotros manualmente, con lo que siempre será la misma, estando el protocolo DHCP desactivado.
Si quieres saber más sobre este apartado, haz clic en el siguiente enlace:
IP estática vs IP dinámica | El manitas del PC
Si quieres hacer fija la IP privada de tu PC, dirígete a la siguiente página de esta misma web:
Cómo hacer fija la IP de mi PC | El manitas del PC
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