8.2.1.2.- Administrar direcciones IP

Antes vimos que TCP/IP, al menos en su forma IPv4, admite unos 4 billones de direcciones. este cálculo está basado en el tamaño de las direcciones IP utilizadas en TCP/IP: 4 bytes (32 bits). concretamente:calculoipv6-v2En IPv6 se utilizan direcciones de 16 bytes (128 bits). No todas pueden ser utilizadas, algunas están ya asociadas a definiciones de red o bien están reservadas, las direcciones de 4 bytes de IPv4 y las direcciones de 6 bytes de ethernet no están relacionadas matemáticamente, en realidad, la pila TCP/IP realiza conversiones entre ambas utilizando ARP para IPv4 o NDP para IPv6 . Estos protocolos permiten que un ordenador envíe una consulta a través de un mensaje que se envía a todos los ordenadores de la red (radiodifusión). Cuando obtenemos una respuesta, incluye la dirección de hardware, por lo que la pila TCP/IP puede dirigir el tráfico para una IP dada a la dirección del hardware del ordenador de destino. Si el ordenador no se encuentra en la red local, el proceso es mucho más complejo, ya que implica el uso de un router. Los ordenadores locales envían a los routers los paquetes destinados a las direcciones distantes, los cuales envían a su vez los paquetes a otros routers o a sus sistemas de destino.

tux_maestro_derEl procedimiento para los ordenadores que no se encuentran en la red local es más complejo, pues implica el uso de router. Los ordenadores locales envían a los routers los paquetes destinados a las direcciones distantes, los cuales envían a su vez los paquetes a otros routers o a sus sistemas de destino.

Las direcciones IPv4 se suele expresar como 4 números en base decimal (0 – 255) separados por puntos. Si la pila de nuestro sistema ya está funcionando podemos ver nuestra dirección IP con el comando ifconfig.

inet

La salida incluye una línea como la siguiente donde se identifica la dirección IP:

ip_1

Las direcciones IP se dividen en dos componentes: una dirección de red y una dirección de ordenador. La dirección de red identifica un bloque de direcciones IP utilizadas por una red física; la dirección de ordenador identifica a un pc dentro de dicha red. Esta separación facilita la tarea de los routers, que no tienen así que guardar los destinos de los 4 billones de direcciones IP, los routers están preparados para dirigir el tráfico en función de las direcciones de red de los paquetes.Normalmente, un ordenador solo puede comunicarse directamente con los ordenadores de su segmento de red local, para comunicarse con los que se encuentran fuera de ese conjunto, se debe utilizar un router.

Las direcciones IPv6 (128 bits) constan de ocho grupos de números hexadecimales de cuatro dígitos separados por dos puntos ( : ). Si uno o varios grupos de cuatro dígitos son 0000, este o estos se pueden omitir, indicándolo con “::”. Sólo podemos comprimir de esta manera un grupo de ceros, ya que de lo contrario no habría manera de saber cuantos conjuntos de ceros hay que sustituir en cada grupo.

ip_2

Si un byte es en parte dirección de red y en parte dirección de ordenador, tendremos algún otro valor. También podemos expresar la máscara de red con un único número que representa el número de bits de red en la dirección, suele indicarse con una barra para separarlo de la dirección IP, por ejemplo, 192.168.29.39/24 que equivale a 192.168.29.39 con máscara de red 255.255.255.0.La notación que muestra los cuatro bytes de la máscara de red se conoce como notación dotted quad. Las máscaras de red IPv6 funcionan exactamente igual, con la diferencia de que los números son más largos y que en IPv6 se tiende a utilizar notación hexadecimal.

Hoy en día, la máscara de red se suele describir en la forma CIDR (enmascaramiento interdominios sin clases), separado por cualquier bit para cualquier dirección, por ejemplo, 192.168 puede tener una máscara de red 255.255.0.0, 255.255.255.0, 255.255.255.128 o muchos otros valores. Tradicionalmente, las redes IPv4 se han dividido en varias clases. Las clases A, B y C son para uso general de la red. Las direcciones de clase D están reservadas para multidifusión. Las direcciones de clase E se reservan para un uso futuro. La mayoría de estos rangos tienen casos especiales, como por ejemplo las direcciones 127.x.y.z, que están reservadas para los dispositivos de circuito cerrado haciendo referencia al ordenador en el que se introduce la dirección. Las direcciones con todos sus bits de máquina con valor 1 hacen referencia al propio bloque de red y se utilizan para multidifusión. La dirección multidifusión exhaustiva es 255.255.255.255, que envía información a todos los ordenadores de un segmento de red (los router suelen bloquear los paquetes dirigidos a esta dirección).

tabla_ip

Dentro de cada clase de uso general existe un rango de direcciones reservado para el uso privado. La mayoría de las IP se asignan a ordenadores individuales por una autoridad apropiada y así evitar que dos sistemas utilicen la misma dirección en Internet. Por el contrario, cualquiera puede utilizar las direcciones privadas reservadas. Debemos tener en consideración que los routers se suelen deshacer de los paquetes enviados a estas direcciones aislándolas de Internet en bloque. La idea es que las pequeñas redes privadas puedan utilizar estas direcciones con seguridad. Hoy en día se utilizan tras routers NAT, permitiendo a un número arbitrario de ordenadores ocultarse tras un único sistema. El router NAT sustituye su propia dirección IP en los paquetes salientes y dirige la respuesta al sistema correcto, algo útil para conectar a Internet más ordenadores que direcciones IP de las que disponemos.

IPv6 posee un equivalente a las direcciones privadas, las locales del sitio se pueden dirigir dentro de una red pero no hacia fuera. Comienzan con los números hexadecimales fec, fed, fee o fef. Las direcciones de enlace local están restringidas a un único segmento de red y comienzan por los números hexadecimales fe8, fe9, fea o feb.

Las clases IPv4 se crearon para simplificar el enrutamiento pero, según Internet fue creciendo, se volvieron restrictivas. Hoy en día sirven principalmente para definir máscaras por defecto; la mayoría de herramientas de configuración definen estas máscaras de red de forma automática. La dirección IP y la máscara de red son extremadamente importantes para la configuración de la red. Si nuestra red no utiliza DHCP o algo similar, tendremos que configurar manualmente las direcciones. Un error en dicha configuración puede provocar un fallo completo de la red o la incapacidad de comunicarse con algunos ordenadores.

tux_maestro_derLas pilas que no son TCP/IP tienen sus propios métodos de direccionamiento. NetBEUI utiliza los nombres de máquina; no posee un método de direccionamiento numérico independiente. AppleTalk utiliza dos números de 16 bits. Estos esquemas de direccionamiento son independientes de las direcciones IP.

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