Posted by q3it on domingo, abril 10, 2022 in Redes
Formato de una dirección IPv4
Una Dirección IPv4 tiene 32 bits que son representados en formato decimal, facilitando su lectura, estableciendo un punto (.) cada 8 bits o cada 1 Byte. Esto hace de la Dirección IPv4, un conjunto de 32 valores binarios agrupados cada 8 bits los cuales forman un Octeto y haciendo un total de 4 divisiones o 4 Octetos. Un ejemplo del formato de una dirección IP, lo vemos a continuación.
Una Dirección IPv4 tiene 32 bits que son representados en formato decimal, facilitando su lectura, estableciendo un punto (.) cada 8 bits o cada 1 Byte. Esto hace de la Dirección IPv4, un conjunto de 32 valores binarios agrupados cada 8 bits los cuales forman un Octeto y haciendo un total de 4 divisiones o 4 Octetos. Un ejemplo del formato de una dirección IP, lo vemos a continuación.
Toda dirección de red IPv4 está dividida en dos grandes segmentos, que son: Un ID DE RED y un ID DE HOST. El Id de Red, nos sirve para representar el Segmento de nuestra red que contiene los host. Los Routers conectan segmentos de red distintos. Por lo tanto un router conecta ID de Redes Distintos. Un ID de Red o un Segmento de Red contiene ID de host, las cuales se asignan a equipos tales como computadoras, impresoras, servidores, puntos de acceso inalámbricos,
switches, computadores, servidores, entre otros. Este ID de HOST es ÚNICO y no puede repetirse dentro del ID de RED. Análogamente, es como hablar del esquema de telefonía fija de una zona en particular. Por ejemplo, es posible que para localizar a un amigo de otra ciudad y de una zona X debamos llamar al número (305) 767.15.68 siendo el (305) un ID Maestro de RED y el 767 el ID DE RED de esa zona y el .15.68 el ID de HOST o identificativo del teléfono o línea telefónica. Por consiguiente, asumimos, que si bien pueden haber muchos números dentro del ID de RED Maestros (305) como del ID DE RED 767, no podrá haber otro ID DE HOST igual al .15.68 dentro de ese ID DE RED, porque de lo contrario sonarían los dos teléfonos a la vez o lo más seguro, ninguno de ellos repique creando una colisión en el switch PSTN.
switches, computadores, servidores, entre otros. Este ID de HOST es ÚNICO y no puede repetirse dentro del ID de RED. Análogamente, es como hablar del esquema de telefonía fija de una zona en particular. Por ejemplo, es posible que para localizar a un amigo de otra ciudad y de una zona X debamos llamar al número (305) 767.15.68 siendo el (305) un ID Maestro de RED y el 767 el ID DE RED de esa zona y el .15.68 el ID de HOST o identificativo del teléfono o línea telefónica. Por consiguiente, asumimos, que si bien pueden haber muchos números dentro del ID de RED Maestros (305) como del ID DE RED 767, no podrá haber otro ID DE HOST igual al .15.68 dentro de ese ID DE RED, porque de lo contrario sonarían los dos teléfonos a la vez o lo más seguro, ninguno de ellos repique creando una colisión en el switch PSTN.
Las redes IP se leen y escriben en formato Decimal pero realmente son un conjunto de bits agrupados para hacer una función en la red, la cual es: “IDENTIFICAR DISPOSITIVOS EN LA RED” e “IDENTIFICAR SEGMENTOS DE RED”. Los routers dependen de un buen Esquema de Direccionamiento IP para enrutar correcta y eficientemente los paquetes.
Siguiendo con el esquema del ID DE HOST y el ID DE RED y la analogía con el servicio telefónico, el direccionamiento IP, puede ser representado bajo un Esquema Con Clases (CLASSFULL) de Direcciones IP, los cuales representan algo así como los sectores del sistema telefónico. Esto logra un escenario de segmentación y separación de varios ID DE RED, los cuales a su vez, tienen y cuentan con varios, cientos o miles ID DE HOST.
El direccionamiento IP se define bajo un Esquema Con Clases (CLASSFULL) y bajo un Esquema Sin Clases (CLASSLESS). Para los efectos del estudio Con Clases, estas tienen una cantidad de octetos asignados al ID DE RED y una cantidad de octetos asignados al ID DE HOST. Veamos unos ejemplos:
Según la imagen anterior, las redes IP Clase A, se reservan el primer octeto u 8 bits para el ID de Red, dejando los últimos 3 octetos o 24 bits para el ID de Host.
Según la imagen anterior, las redes IP Clase B, se reservan el primer y el segundo octeto o 16 bits para el ID de RED, dejando 2 octetos o 16 bits para el ID de Host.
Según la imagen anterior, las redes IP Clase C, se reservan el primer, el segundo y el tercer octeto o 24 bits para el ID de Red, dejando solo 1 octeto u 8 bits para el ID de Host. A continuación, el esquema completo del direccionamiento IP Con Clases:
Seguidamente, el esquema de Direccionamiento Privado con Clases o RFC 1918, el cual debemos utilizar en nuestras redes empresariales y hogareñas, para identificar nuestros dispositivos de red. También es utilizado por NAT para realizar traducciones de Red Publicas a Privadas y viceversa.
Máscaras de Subred
La Máscara de Subred, permite diferenciar el ID de Red del ID de Host, identificando en términos de BITS, cada porción de la Dirección IPv4.
Es una Herramienta utilizada por el Proceso de Enrutamiento (Routers y PC) para la toma de decisión y envío de paquetes dentro de la misma red o fuera del segmento de red.
La Máscara de Subred, se determina con una serie seguida de “1” (unos) y de “0” (ceros), por lo que su secuencia solo puede representarse en un octeto con los siguientes valores: 128 – 192 – 224 – 240 – 248 – 252 – 254 - 255. Siendo cada uno de estos valores, la representación Decimal de cada uno de los bits del octeto de izquierda a derecha.
La Máscara de Subred, también define las bondades de una Red Con Clases, sea esta Clase A, B o C e igualmente, las bondades de una Red Sin Clases, donde recibe el nombre de PREFIJO.
A continuación, un gráfico, que describe el equivalente Binario y Decimal, del valor de cada BIT dentro de un Octeto:
En este sentido, una Máscara de Red por Defecto para la Dirección IP Clase “A” del tipo 10.0.0.0, representada con el formato de Máscara de Subred /8, sería igual a escribir 255.0.0.0 en formato Decimal o 11111111.00000000.00000000.00000000 en formato Binario.
En el mismo orden de ideas, una Máscara de Red por Defecto para la Dirección IP Clase “B” del tipo 172.16.0.0, representada con el formato de Máscara de Subred /16, sería igual a escribir 255.255.0.0 en formato Decimal o 11111111.11111111.00000000.00000000 en formato Binario.
Y si tomamos, una Máscara de Red por Defecto para la Dirección IP Clase “C” del tipo 192.168.0.0, representada con el formato de Máscara de Subred /24, sería igual a escribir 255.255.255.0 en formato Decimal o 11111111.11111111.11111111.00000000 en formato Binario.
A continuación, una imagen, donde en cada ID de Clase de Red, podemos ver el número de bits (entre paréntesis 8,16 y 24) que identifica la cantidad de bits de la Máscara de Subred para esa Dirección IP.
En el mismo gráfico, podemos ver, también entre paréntesis (24,16 y 8) la cantidad de bits, que se dedicarán a la porción de HOST de esa Dirección IP.
En el mismo gráfico, podemos ver, también entre paréntesis (24,16 y 8) la cantidad de bits, que se dedicarán a la porción de HOST de esa Dirección IP.
El Proceso Boolean “AND”
El Router debe ejecutar el Proceso Booleano “AND” entre el valor Binario de la Dirección IPv4 y el valor Binario de la Máscara de Subred y el resultado de esta operación Booleana, determinará el segmento o ID de Red, en el cual se encuentra esa interfaz.
A continuación una gráfica del Proceso Boolean “AND” y sus 4 posibles resultados.
El Router debe ejecutar el Proceso Booleano “AND” entre el valor Binario de la Dirección IPv4 y el valor Binario de la Máscara de Subred y el resultado de esta operación Booleana, determinará el segmento o ID de Red, en el cual se encuentra esa interfaz.
A continuación una gráfica del Proceso Boolean “AND” y sus 4 posibles resultados.
A continuación una gráfica del Proceso Boolean “AND” para 4 Bits.
A continuación una gráfica del Proceso Boolean “AND” para una Dirección IPv4 Clase B con su Máscara de Subred.
El resultado indica que el host 150.150.2.1 / 24, se encuentra en la Subred 150.150.2.0 / 24.
