Ingeniería de Sistemas y Telemática : IP

DEFINICIÓN

Es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a una Interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (Habitualmente un computador) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del protocolo TCP/IP.

La dirección IP puede cambiar muy a menudo por cambios en la red o porque el dispositivo encargado dentro de la red de asignar las direcciones IP, decida asignar otra IP (por ejemplo, con el protocolo DHCP), a esta forma de asignación de dirección IP se denomina también dirección IP dinámica (normalmente abreviado como IP dinámica).

Es un número de identificación de un ordenador o de una red (subred) depende de la máscara que se utiliza. Dirección IP es una secuencia de unos y ceros de 32 bits expresada en cuatro octetos (4 bytes) separados por puntos. Para hacer más comprensible se denomina en decimal como cuatro números separados por puntos.

Las direcciones IPv4 se expresan mediante un número binario de 32 bits permitiendo un espacio de direcciones de hasta 4.294.967.296 direcciones posibles. Las direcciones IP se pueden expresar como números de notación decimal: se dividen los 32 bits de la dirección en cuatro octetos.

El valor decimal de cada octeto está comprendido en el intervalo de 0 a 255 [el número binario de 8 bits más alto es 11111111 y esos bits, de derecha a izquierda, tienen valores decimales de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128, lo que suma 255].

CARACTERÍSTICAS

Las direcciones IP se denominan direcciones lógicas.
Tienen un direccionamiento Jerárquico.
Representan una conexión de la máquina a la red y no la máquina misma.
Existen dos tipos de direcciones especiales:

Dirección de red: Permite el enrutamiento entre router. Posee 0 binarios en todos los bits de la parte del Host. Por ej.: 172.16.0.0.
Dirección de broadcast: Permite enviar datos a todos los dispositivos de una red. Posee 1 binarios en todos los bits de la parte del Host. Por ej.: 172.16.255.255.

CLASES

En las primeras etapas del desarrollo del Protocolo de Internet, los administradores de Internet interpretaban las direcciones IP en dos partes, los primeros 8 bits para designar la dirección de red y el resto para individualizar la computadora dentro de la red.

Este método pronto probó ser inadecuado, cuando se comenzaron a agregar nuevas redes a las ya asignadas. En 1981 el direccionamiento internet fue revisado y se introdujo la arquitectura de clases classful network architecture (CNA).

En esta arquitectura hay tres clases de direcciones IP que una organización puede recibir de parte de la Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN):

1.- Clase A: Esta clase es para las redes muy grandes, tales como las de una gran compañía internacional. Del IP con un primer octeto a partir de 0 al 127 son parte de esta clase.

Los otros tres octetos son usados para identificar cada anfitrión (host). Esto significa que hay 126 redes de la clase A con 16 777 214 (2^24 -2) posibles anfitriones para un total de 2 147 483 648 (2^31) direcciones únicas del IP.

Las redes de la clase A totalizan la mitad de las direcciones disponibles totales del IP.

En redes de la clase A, el valor del bit *(el primer número binario) en el primer octeto es siempre 0.

Loopback.- La dirección IP 127.0.0 .1 se utiliza como la dirección del loopback. Esto significa que es utilizada por el ordenador huésped para enviar un mensaje de nuevo a sí mismo. Se utiliza comúnmente para localizar averías y pruebas de la red.

2.- Clase B: La clase B se utiliza para las redes de tamaño mediano. Un buen ejemplo es un campus grande de la universidad.

Las direcciones del IP con un primer octeto a partir del 128 al 191 son parte de esta clase. Las direcciones de la clase B también incluyen el segundo octeto como parte del identificador neto.

Utilizan a los otros dos octetos para identificar cada anfitrión (host). Esto significa que hay 16 384 (2^14) redes de la clase B con 65 534 (2^16 -2) anfitriones posibles cada uno para un total de 1 073 741 824 (230) direcciones únicas del IP.

Las redes de la clase B totalizan un cuarto de las direcciones disponibles totales del IP y tienen un primer bit con valor de 1 y un segundo bit con valor de 0 en el primer octeto.

3.- Clase C: Las direcciones de la clase C se utilizan comúnmente para los negocios pequeños a medianos de tamaño.

Las direcciones del IP con un primer octeto a partir del 192 al 223 son parte de esta clase. Las direcciones de la clase C también incluyen a segundos y terceros octetos como parte del identificador neto. Utilizan al último octeto para identificar cada anfitrión. Esto significa que hay 2 097 152 (2^21) redes de la clase C con 254 (2^8 -2) anfitriones posibles cada uno para un total de 536 870 912 (2^29) direcciones únicas del IP.

Las redes de la clase C totalizan un octavo de las direcciones disponibles totales del IP. Las redes de la clase C tienen un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1 y de un tercer bit con valor de 0 en el primer octeto.

4.- Clase D: Utilizado para los multicast, la clase D es levemente diferente de las primeras tres clases. Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1, tercer bit con valor de 1 y cuarto bit con valor de 0.

Los otros 28 bits se utilizan para identificar el grupo de computadoras al que el mensaje del multicast está dirigido. La clase D totaliza 1/16ava (268 435 456 o 2^28) de las direcciones disponibles del IP.

5.- Clase E: La clase E se utiliza para propósitos experimentales solamente. Como la clase D, es diferente de las primeras tres clases. Tiene un primer bit con valor de 1, segundo bit con valor de 1, tercer bit con valor de 1 y cuarto bit con valor de 1. Los otros 28 bits se utilizan para identificar el grupo de computadoras que el mensaje del multicast está dirigido.

La clase E totaliza 1/16ava (268,435,456 o 228) de las direcciones disponibles del IP.

Broadcast.- Los mensajes que se dirigen a todas las computadoras en una red se envían como broadcast. Estos mensajes utilizan siempre La dirección IP 255.255.255.255.

Máscara de red

La máscara permite distinguir los bits que identifican a la red y los que identifican al host de una dirección IP. Dada la dirección de clase A 10.2.1.2 sabemos que pertenece a la red 10.0.0.0 y el host al que se refiere es el 2.1.2 dentro de la misma. La máscara se forma poniendo en 1 los bits que identifican la red y en 0 los bits que identifican al host.

De esta forma una dirección de clase A tendrá una máscara 255.0.0.0, una de clase B 255.255.0.0 y una de clase C 255.255.255.0.

ASIGNACIÓN DE DIRECCIONES IP

Dependiendo de la implementación concreta, el servidor DHCP tiene tres métodos para asignar las direcciones IP:

Asignación Manual: cuando el servidor tiene a su disposición una tabla que empareja direcciones MAC con direcciones IP, creada manualmente por el administrador de la red. Solo clientes con una dirección MAC válida recibirán una dirección IP del servidor.
Asignación Automática o Permanente: donde el servidor DHCP asigna por un tiempo preestablecido ya por el administrador una dirección IP libre, tomada de un intervalo prefijado también por el administrador, a cualquier cliente que solicite una.
Asignación Dinámica: el único método que permite la reutilización de direcciones IP. El administrador de la red asigna un intervalo de direcciones IP para el DHCP y cada ordenador cliente de la LAN tiene su software de comunicación TCP/IP configurado para solicitar una dirección IP del servidor DHCP cuando su tarjeta de interfaz de red se inicie. El proceso es transparente para el usuario y tiene un periodo de validez limitado.

RESUMEN

Una dirección IP consiste en 32 bits que normalmente se expresan en forma decimal,en cuatro grupos de tres dígitos separados por puntos, tal como 167.216.245.249.Cada número estará entre cero y 255. Cada número entre los puntos en una dirección IP se compone de 8 dígitos binarios (00000000 a 11111111); los escribimos en la forma decimal para hacerlos más comprensibles, pero hay que tener bien claroque la red entiende sólo direcciones binarias.

SUMMARY

An IP address consists of 32 bits that are normally expressed in decimal form, in four groups of three digits separated by dots, such as 167.216.245.249. Each number will be between zero and 255. Each number between the points in an IP address is composed Of 8 binary digits (00000000 to 11111111); We write them in the decimal form to make them more understandable, but we must be clear that the network understands only binary directions.

RECOMENDACIONES

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.

CONCLUSIONES

La dirección IP es el código numérico que en el protocolo de comunicaciones TCP/IP, el utilizado en Internet, identifica a todo ordenador conectado a la Red. Este código es único para cada ordenador entre todos los que en un momento dado utilizan Internet pues, de existir duplicados, se podrían producir errores de encaminamiento de los paquetes de datos que permiten la comunicación en dicha red, es decir, datos destinados a un ordenador llegarían a otro con el mismo identificador (la misma dirección IP), o bien, los ordenadores encargados de dirigir el trafico en Internet (routers o encaminadores) no podrían decidir a qué ordenador remitir la información.

APRECIACIÓN PERSONAL

Para este tema "IP" me fue fácil ya que conté con el material adecuado y además me ayudo mucho la Internet, espero que les sea útil y les sirva esta investigación.

GLOSARIO

DHCP: Siglas en inglés de Dynamic Host Configuration Protocol - Protocolo de Configuración Dinámica de Host)

IP: Internet Protocol

LINKOGRAFÍA