Conceptos Básicos (Introducción)
A medida que
las redes crecen aumentando el número de segmentos, mas direcciones de red (IP)
son necesarios ya que cada segmento requiere un número propio. La InterNIC (Network
Information Centers cooperativo), sin embargo, no puede manejar un número
ilimitado de direcciones de red ya que se están acabando rápidamente debido a
la alta demanda proveniente de la comunidad de Internet. Es por esto que los
administradores de redes deberán trabajar con lo poco que tienen para
acomodarse mejor a los requerimientos de la red y la reducida oferta de
direcciones.
Una manera de
lograrlo es tomar las direcciones que son asignadas a la red y expandir su
capacidad Con subredes.
Subnetting (implementar subredes) permite incrementar el número de redes
disponibles Sin solicitar otra dirección
IP.
Es importante saber
que las direcciones IP están clasificadas acorde a un nivel por clase, siendo así
que Existen cinco clases
de direcciones IP, las cuales son las siguientes:
* Clase A: permite
alrededor de 16, 000,000 hosts conectados a la red. Este tipo de direcciones
son poco comunes, y se agotaron, ya que debido a sus características solo existían
unas pocas miles de este tipo de direcciones.
* Clase B: permite
alrededor de 65,000 hosts conectados a la red. Lamentablemente este tipo de
direcciones ya no se ofrecen, y son sumamente costosas, por las comodidades que
brinda (amplia gama de direcciones IP), pero representan un gran desperdicio de
direcciones, ya que muy pocas redes Clase B llegan a conectar 65,000 hosts
* Clase C: permite
solo 254 hosts conectados a la red, y son actualmente las únicas ofrecidas a la
venta. Se ha logrado implementar un método que permite fusionar varias
direcciones Clase C, en mascarándolas como una sola red. Este método se conoce
como CIDR (Clazoles InterDomain Routing).
* Clase D: utilizada
para propósitos de multicas.
* Clase E: utilizada
actualmente para fines experimentales.
Las direcciones IP
son globalmente únicas, y tienen una estructura jerárquica de la forma
<parte de red> + <parte de host>. Tienen una notación de la
siguiente manera:
* 10.3.2.4 (Clase
A, pues el primer número está entre 0 y 127).
* 159.90.10.185
(Clase B, pues el primer número está entre 128 y 191).
* 192.12.69.77
(Clase C, pues el primer número está entre 192 y 223).
* 224.0.0.0 (Clase
D, pues es en este número donde comienzan, hasta 239).
* 240.0.0.0 (Clase
E, pues es en este número donde empiezan).
La idea principal de
las direcciones IP era que cada <parte de red> identificara exactamente
una red física. Pero resulto que esta meta tenía unos cuantos defectos. Por
ejemplo, una red implementada en una universidad que tiene muchas redes
internas decide conectarse a Internet. Para cada red, sin importar cuán
pequeña, se necesita una dirección Clase C, por lo menos. Aun peor, para cada
red con más de 255 hosts se necesitaría una dirección Clase B.
Esto representa un
gran desperdicio de direcciones, e ineficiencia en la asignación de direcciones
IP, sin contar los altos costos. Peor aún, en dado caso que se llegaran muchas
de las direcciones IP en una red Clase B, esto representa un aumento en el
tiempo de envió de paquetes ya que la tabla de redireccionamiento de los
routers aumentaría notablemente, y la búsqueda del destino en esta tabla tomaría
mucho tiempo. A medida que se agregan hosts se hace más grande la tabla de
direccionamiento (routing table), lo que trae como consecuencia un aumento en
los costos de los routers y una degradación en el rendimiento del router.
Direcciones IP
públicas y privadas
Para
conectarse a Internet mediante IP, es necesario
asignar al ordenador una dirección IP válida. En principio cualquier dirección
puede ser elegida en una red privada.
En
caso de estar conectado a Internet, es necesario tener en cuenta las
direcciones del resto de equipos conectados para evitar direcciones duplicadas
que creen problemas dentro de la red.
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Direcciones IP públicas
Estas
direcciones son asignadas por InterNIC, asegurando que no existan direcciones
iguales asignadas a distintas máquinas. Se asignan haciendo uso de
identificadores de red de clases o bloques CIDR. Mediante este sistema se
asegura que se puedan programar rutas a través de Internet para comunicar los
distintos equipos conectados a la red.
Tras
una asignación de bloques IP a una organización, esta asignación queda
registrada en los routers que forman parte de Internet mediante los parámetros
de identificador de red y mascara de subred que definen las rutas en la red.
En el
caso de usar direcciones ya asignadas a otra organización en una red que forma
parte de Internet, los paquetes no serán entregados correctamente a las
direcciones ilegales creadas en la red. Esto es debido a que ya existen rutas
hacia los routers de la organización que tienen asignadas dichas direcciones,
evitando la entrega a las nuevas direcciones duplicadas.
Direcciones IP privadas
La
asignación de una dirección pública a cada ordenador que requiere acceso a la
red supone una demanda de direcciones demasiado alta como para ser gestionada
de forma eficiente. Por ello se contempla dentro del diseño de la red máquinas
que no requieren una conexión directa a Internet. Estas máquinas sin conexión
directa típicamente hacen uso de puertas de enlaces y servidores proxy para
acceder a los servicios que requieren de Internet. Por tanto es posible diseñar
en estos casos una estructura de red que haga uso de direcciones IP públicas
para los enrutadores, proxies, firewalls, puertas de enlace, NAT, etc.)
Para los
equipos conectados a la red que no requieren conexión directa existe un rango
de direcciones IP conocida como el espacio de direcciones privado. Este espacio
de direcciones no es asignado a ninguna organización en particular de forma
pública, pudiendo emplearse sin conflictos en la configuración de redes
privadas. La principal ventaja de este esquema es permitir la reutilización de
los rangos de direcciones privadas en distintas organizaciones sin agotar el
espacio público de direcciones rápidamente. Nótese que estas direcciones no
pueden ser contactadas desde el espacio de direcciones público de forma directa
puesto que no disponen de rutas asignadas en la infraestructura de routers de
Internet (pudiendo hacerse de forma indirecta a través de distintas capas de
red y sistemas de traducción de direcciones (NAT)).
Existen tres bloques
principales de direcciones IP privadas definidas en el RFC 1918.
·
10.0.0.0 (prefijo 10/8): los rangos válidos
para este bloque serían 10.0.0.0 hasta 10.255.255.255. Siendo un
identificador de red de clase A que permite hacer uso de hasta 24 bits de
dirección.
·
172.16.0.0 (prefijo 172.16/12): los rangos válidos
para este bloque serían 172.16.0.0 hasta 172.31.255.255. Formado por 16
bloques de clase B que permite hacer uso de hasta 20 bits de dirección.
·
192.168.0.0 (prefijo192.168/16): los rangos válidos
para este bloque serían 192.168.0.0 hasta 192.168.255.255. Formado por 256
bloques de clase C que permite hacer uso de hasta 16 bits de dirección.
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