DIRECCIONAMIENTO DE IP VERSIÓN 4 E VERSIÓN 6

DIRECCIONAMIENTO DE IP VERSIÓN 4 E VERSIÓN 6

I. Introducción:

El direccionamiento es una función clave de los protocolos de capa de Red que permite la transmisión de datos entre hosts de la misma red o en redes diferentes. El Protocolo de Internet versión 4 (Ipv4) ofrece direccionamiento jerárquico para paquetes que transportan datos. Diseñar, implementar y administrar un plan de direccionamiento Ipv4 efectivo asegura que las redes puedan operar de manera eficaz y eficiente.

II. Direccionamiento IP Versión 4:

1. Estructura de una dirección IPv4

Cada dispositivo de una red debe ser definido en forma exclusiva. En la capa de red es necesario identificar los paquetes de la transmisión con las direcciones de origen y de destino de los dos sistemas finales. Con Ipv4, esto significa que cada paquete posee una dirección de origen de 32 bits y una dirección de destino de 32 bits en el encabezado de Capa 3.

Estas direcciones se usan en la red de datos como patrones binarios. Dentro de los dispositivos, la lógica digital es aplicada para su interpretación. Para quienes formamos parte de la red humana, una serie de 32 bits es difícil de interpretar e incluso más difícil de recordar. Por lo tanto, representamos direcciones Ipv4 utilizando el formato decimal punteada.

1.1. Punto Decimal

Los patrones binarios que representan direcciones Ipv4 son expresados con puntos decimales separando cada byte del patrón binario, llamado octeto, con un punto. Se le llama octeto debido a que cada número decimal representa un byte u 8 bits.

Por ejemplo: la dirección

10101100000100000000010000010100

Es expresada en puntos decimales como

172.16.4.20

Tenga en cuenta que los dispositivos usan la lógica binaria. El formato decimal punteado se usa para que a las personas les resulte más fácil utilizar y recordar direcciones.

1.2. Porciones de red y de host

En cada dirección Ipv4, alguna porción de los bits de orden superior representa la dirección de red. En la Capa 3, se define una red como un grupo de hosts con patrones de bits idénticos en la porción de dirección de red de sus direcciones.

A pesar de que los 32 bits definen la dirección host Ipv4, existe una cantidad variable de bits que conforman la porción de host de la dirección. El número de bits usado en esta porción del host determina el número de hosts que podemos tener dentro de la red.

Por ejemplo: si necesitamos tener al menos 200 hosts en una red determinada, necesitaríamos utilizar suficientes bits en la porción del host para poder representar al menos 200 patrones diferentes de bits.

Para asignar una dirección exclusiva a 200 hosts, se utilizará el último octeto entero. Con 8 bits se puede lograr un total de 256 patrones de bits diferentes. Esto significa que los bits para los tres octetos superiores representarían la porción de red.

2. Tipos de direcciones de una red IPv4

Dentro del rango de direcciones de cada red Ipv4, existen tres tipos de direcciones:

• Dirección de red: la dirección en la que se hace referencia a la red.

• Dirección de broadcast: una dirección especial utilizada para enviar datos a todos los hosts de la red.

• Direcciones host: las direcciones asignadas a los dispositivos finales de la red

2.1. Dirección de red

La dirección de red es una manera estándar de hacer referencia a una red. Por ejemplo: se podría hacer referencia a la red de la figura como “red 10.0.0.0”. Ésta es una manera mucho más conveniente y descriptiva de referirse a la red que utilizando un término como “la primera red”. Todos los hosts de la red 10.0.0.0 tendrán los mismos bits de red.

Dentro del rango de dirección Ipv4 de una red, la dirección más baja se reserva para la dirección de red. Esta dirección tiene un 0 para cada bit de host en la porción de host de la dirección.

2.2. Dirección de broadcast

La dirección de broadcast Ipv4 es una dirección especial para cada red que permite la comunicación a todos los host en esa red. Para enviar datos a todos los hosts de una red, un host puede enviar un solo paquete dirigido a la dirección de broadcast de la red.

La dirección de broadcast utiliza la dirección más alta en el rango de la red. Ésta es la dirección en la cual los bits de la porción de host son todos 1. Para la red 10.0.0.0 con 24 bits de red, la dirección de broadcast sería 10.0.0.255. A esta dirección se la conoce como broadcast dirigido.

2.3. Direcciones host

Como se describe anteriormente, cada dispositivo final requiere una dirección única para enviar un paquete a dicho host. En las direcciones Ipv4, se asignan los valores entre la dirección de red y la dirección de broadcast a los dispositivos en dicha red.

3. Prefijos de red

Una pregunta importante es: ¿Cómo es posible saber cuántos bits representan la porción de red y cuántos bits representan la porción de host? Al expresar una dirección de red Ipv4, se agrega una longitud de prefijo a la dirección de red. La longitud de prefijo es la cantidad de bits en la dirección que conforma la porción de red. Por ejemplo: en 172.16.4.0 /24, /24 es la longitud de prefijo e indica que los primeros 24 bits son la dirección de red. Esto deja a los 8 bits restantes, el último octeto, como la porción de host. Más adelante en este capítulo, el usuario aprenderá más acerca de otra entidad que se utiliza para especificar la porción de red de una dirección Ipv4 en los dispositivos de red. Se llama máscara de subred. La máscara de subred consta de 32 bits, al igual que la dirección, y utiliza unos y ceros para indicar cuáles bits de la dirección son bits de red y cuáles bits son bits de host.

No siempre a las redes se le asigna un prefijo /24. El prefijo asignado puede variar de acuerdo con la cantidad de hosts de la red. Tener un número de prefijo diferente cambia el rango de host y la dirección de broadcast para cada red.

Observe que la dirección de red puede permanecer igual, pero el rango de host y la dirección de broadcast son diferentes para las diferentes longitudes de prefijos. En esta figura puede ver también que el número de hosts que puede ser direccionado a la red también cambia.

4. Cálculo de direcciones de host, de red y de broadcast

Hasta ahora, el usuario podría preguntarse: ¿Cómo se calculan estas direcciones? Este proceso de cálculo requiere que el usuario considere estas direcciones como binarias.

En las divisiones de red de ejemplo,

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