ProyectoMate: Matemáticas comunitarias, de todos para todos: Direcciones IPv4

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13 septiembre 2020

IPv4

Qué es una dirección IP?

Es un conjunto de números, tal como una etiqueta numérica, que identifica de manera lógica y jerárquica, a todos y cada uno de los elementos de una red pública o privada, de computadores y dispositivos, que utilice el protocolo IP (Internet Protocol) para crear y transmitir paquetes de datos (o datagramas). Cada paquete debe contener un encabezado con la dirección IP de origen, la de destino y otros datos para poder entregarlo con éxito.

El protocolo IPv4 original todavía se usa en internet y en muchas redes corporativas.

Las direcciones IPv4 tienen una longitud de 32 bits, que permite un máximo de 4.294.967.296 (2³²) combinaciones, en binario: bbbbbbbb.bbbbbbbb.bbbbbbbb.bbbbbbbbb por ejemplo 11000000.11111111.11111111.11111111. Dada las limitaciones en las direcciones se implementó el IPv6.

En toda la tipología de redes no será posible el uso simultáneo de todas las direcciones debido la subdivisión en clases o segmentación. Las direcciones IP están compuestas de dos partes: los primeros números de la dirección x.x.x.x indican la red, mientras que los restantes especifican el host o dispositivo concreto. Cada dirección IP identifica una red y una interfaz única en la misma. La máscara de subred es lo que indica qué parte de una dirección es la de la red y qué parte se refiere al host específico.

Un paquete con una dirección de destino que no se encuentre en la misma red que la dirección de origen se reenviará o enrutará a la red apropiada. Una vez que se encuentre en la red correcta, la parte del host de la dirección determinará a qué interfaz se entrega el paquete.

Su formato decimal es: AAA.BBB.CCC.DDD tal que:

AAA toma valores entre [0,255] ==> 256 valores

BBB toma valores entre [0,255] ==> 256 valores

CCC toma valores entre [0,255] ==> 256 valores

DDD toma valores entre [0,255] ==> 256 valores

Las posibilidades de etiquetas identificatorias es 256*256*256*256 = 4.294.967.296

256 se puede expresar como 2⁸

Por tanto las posibles etiquetas identificatorias son = 2⁸*2⁸*2⁸*2⁸ = 2³² = 4.294.967.296

Qué es una red local (LAN)

"Es una red de computadoras que usa el espacio de direcciones IP especificadas en el documento RFC1918. A los equipos o terminales puede asignárseles direcciones de este espacio cuando deban comunicarse con otros terminales dentro de la misma red interna/privada (una que no sea parte de Internet/red pública) pero no con Internet directamente. Las redes privadas son bastante comunes en esquemas de redes de área local (LAN) de oficinas, empresas y ámbito doméstico, debido a que no tienen la necesidad de usar direcciones IP públicas en sus dispositivos (PC, impresora, etcétera) que comparten. En redes locales hogareñas el mismo router que provee internet sirve como router de la red local con su propio IP privado.

Otra razón para el uso de direcciones IP privadas es la escasez de direcciones IP públicas. IPv6 se creó para combatir esta escasez de direcciones, pero aún no ha sido adoptado de forma definitiva.

Los enrutadores en Internet se configuran de manera que descartan el tráfico dirigido a las direcciones privadas, que está dentro de rangos específicos, lo cual hace que los equipos de la red privada estén aislados de las máquinas conectadas a Internet. Este aislamiento es una forma de seguridad básica, dado que no es posible realizar conexiones a las máquinas de la red privada desde Internet a no ser que se abran puertos desde la tabla NAT (Network Address Translation) a una dirección privada de nuestra red. Aun así desde la red pública no se conocerá la dirección privada de los dispositivos a los que se está accediendo. Se conocerá la dirección pública del módem del router y el puerto abierto para la dirección privada; todos los dispositivos de la red privada compartirán la IP Pública del módem de nuestro router.

Como no es posible realizar conexiones entre distintas redes privadas a través de Internet, distintas redes privadas pueden usar el mismo rango de direcciones privadas sin riesgo de que se generen conflictos con ellas, es decir, no se corre el riesgo de que una comunicación le llegue por error a un tercero que esté usando la misma dirección IP en otra red privada.

Si un dispositivo de una red privada necesita comunicarse con otro dispositivo de otra red privada distinta, es necesario que cada red cuente con una puerta de enlace con una dirección IP pública por la que acceder a internet, de manera que pueda ser alcanzada desde fuera de la red y así se pueda establecer una comunicación, ya que un router podrá tener acceso a esta puerta de enlace hacia la red privada. Típicamente, esta puerta de enlace será un dispositivo de traducción de dirección de red (NAT) o un servidor proxy.

Sin embargo, esto puede ocasionar problemas cuando distintas compañías intenten conectar redes que usan direcciones privadas. Existe el riesgo de que se produzcan conflictos y problemas de ruteo si ambas redes usan las mismas direcciones IP para sus redes privadas o si dependen de la traducción de dirección de red (NAT) para que se conecten a través de Internet." Tomado de Wikipedia

Qué es una red pública

Internet es la gran red pública que permite intercomunicarnos con independencia geográfica. Para tener este servicio se requiere un pago previo a un Proveedor de Servicio de Internet (Internet Service Provider ISP). A su vez se puede acceder a computadores que nos entreguen servicios con o sin paga.

Además de Internet, existen otras redes con la consideración de públicas, por ejemplo las redes de telefonía, en donde a través del previo pago a un operador nos suministra la capacidad de realizar llamadas y establecer conexiones de voz y datos con otros dispositivos (por ejemplo mensajería Whatsapp), y la red de televisión digital terrestre o la de radio AM, FM, etc. Son redes públicas a las que conectamos un dispositivo para recibir el servicio de televisión, en unos casos gratuitos, y en otros mediante pago.

Qué es un bit?

Binary digit o bit es un dígito del sistema binario (cuya base es el número 2) que toma los valores 0 1 generalmente asociados a presencia o ausencia de algo.

Qué es un byte?

Es una palabra conformada por ocho bits. Ejemplos: 0000000, 11010010

Nota:

Para representar en binario cada uno de los cuatro diferentes componentes de los direcciones IP se utilizarán cuatro bytes u octetos. Un octeto puede representar valores entre 0 y 255.

Intercambiando sistemas numéricos

Todo número entero, por ejemplo los del intervalo [0,255] que se usan para direcciones IP, en el sistema decimal puede convertirse a base binaria o viceversa.

Ejemplo 1

El número 725 en sistema decimal se puede representar como 7*10² + 2*10¹ + 5*10⁰ = 7*100 + 2*10 + 5*1. El sistema decimal tiene como base el número 10 y para este ejercicio los pesos son 10², 10¹, 10⁰ o 100, 10 y 1.

Ejemplo 2

Convertir el número binario 101011 (un sexteto en este caso y cuya longitud es 6) en su equivalente decimal.

El primer peso es 2^(longitud-1) = 2⁵ = 32

101011 = 1*2⁵ + 0*2⁴ + 1*2³ + 0*2² + 1*2¹ + 1*2⁰ = 1*32 + 0*16 + 1*8 + 0*4 + 1*2 +1*1 = 43

El sistema binario tiene como base el número 2 y para este ejercicio los pesos son 32, 16, 8, 4, 2, 1 o 2⁵, 2⁴, 2³, 2², 2¹, 2⁰

Ejemplo 3

Convertir el decimal 52 en binario

Método 1

Conseguir los pesos que sumen 52

Son: 32, 16, 4; no hay otra posibilidad
Convertirlos en potencias: 2⁵, 2⁴, 2²
Escribir los sumandos 1*2⁵ + 1*2⁴ + 0*2³ + 1*2² + 0*2¹ +0*2⁰
Construir el binario: 110100

Método 2

Con divisiones sucesivas

Con un byte cuántas direcciones se pueden lograr?

Dirección inicial

00000000 = 0

Dirección final

11111111 ?

1*2⁷ + 1*2⁶ + 1*2⁵ + 1*2⁴ +1*2³ + 1*2² + 1*2¹ + 1*2⁰ = 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255

11111111 dirección final = 255

Por tanto hay (Dirección final -Dirección inicial) + 1 = (255 - 0) + 1 = 256 direcciones.

Cómo representar las direcciones IP en el sistema binario?

Desde: 00000000.00000000.00000000.00000000 (0 en decimal)

Hasta: 11111111.11111111.11111111.11111111 (255 en decimal)

byte.byte.byte.byte

Conseguir la dirección IP de la página www.google.com y representarla en el sistema binario

Pasos:

1. Cargar la aplicación (en Windows por ejemplo) lectora de comandos del MSDOS

2. Buscar la dirección IP de www.google.com con el comando "nslookup" del MSDOS.

Resultado

172.217.3.132

172 = 128+32+8 +4 = 1*2⁷ + 0*2⁶ + 1*2⁵ + 0*2⁴ +1*2³ + 1*2² + 0*2¹ + 0*2⁰ = 10101100

217 = 128+64+16+8+1 = 1*2⁷ + 1*2⁶ + 0*2⁵ + 1*2⁴ +1*2³ + 0*2² + 0*2¹ + 1*2⁰ = 11011001

3 = 2 +1 = 0*2⁷ + 0*2⁶ + 0*2⁵ + 0*2⁴ +0*2³ + 0*2² + 1*2¹ + 1*2⁰ = 00000011

132 = 128 + 4 = 1*2⁷ + 0*2⁶ + 0*2⁵ + 0*2⁴ +0*2³ + 1*2² + 0*2¹ + 0*2⁰ = 10000100

IP en sistema binario: 10101100.11011001.00000011.10000100

Puede usar una página para hacer la transformación haciendo clic aquí.

Se puede acceder a la página www.google.com con la dirección IP?

Sí.

Si a 172.217.3.132 lo denominamos dirección IP cómo se denomina a www.google.com?

"Cuando se quiere acceder a una página web en Internet se necesita la dirección IP del servidor donde está almacenada, pero, por regla general, el usuario solo conoce el nombre del dominio. La razón no es otra que la dificultad de recordar las series numéricas del tipo 172.217.3.132 que las componen en este caso, que son las que, precisamente, constituyen la base de la comunicación en Internet. Es por este motivo por el que las direcciones IP se “traducen” en nombres que podamos recordar, los llamados dominios :

Dirección IP: 172.217.3.132

Dominio: www.google.com

El proceso de traducción de los nombres de dominio en direcciones numéricas que las máquinas puedan entender es lo que se conoce como resolución de nombres, una labor que realiza el Domain Name System, en castellano Sistema de Nombres de Dominio, conocido por sus siglas DNS." Clic aquí para ver el origen de este texto.

Aclaración:

El verdadero identificador de una página web es su dominio, por ejemplo google.com y no siempre el nombre de la página www.google.com o https://www.google.com/

Un ejemplo:

Si a una red se la bautiza con el prefijo decimal 0000.0000.0001 y consta de ocho (8) computadores entonces cómo se identificaría a cada uno de ellos?

Cada computador es un host

Qué es un host?

"El término host o anfitrión se usa en informática para referirse a todos los dispositivos conectados a una red que proveen y utilizan servicios de ella: Computadoras, cámaras, instrumentos de medición, tablets, impresoras, unidades de almacenamiento. Los servidores deben utilizar anfitriones para tener acceso a la red y pueden, a su vez, pedir los mismos servicios a otras máquinas conectadas a la red. Los anfitriones son, por tanto, dispositivos monousuario o multiusuario que ofrecen servicios de transferencias de archivos, correos, conexión remota, alojamientos de base de datos, respaldos, etc.

De forma genérica, podemos decir que un anfitrión es todo equipo informático que posee una dirección IP y que se encuentra interconectado con uno o más equipos y que funciona como el punto de inicio y final de las transferencias de datos."

También es descrito como el lugar donde reside un sitio web, un anfitrión de Internet tiene por lo general una dirección de Internet única llamada "dirección IP" y un nombre de dominio único o nombre de anfitrión (host name) como se vio en el ejemplo de www.google.com.

ARQUITECTURA DE CLASES DE DIRECCIONES IP

En 1981 el direccionamiento internet fue revisado y se introdujo la arquitectura de clases.

Cinco clases de direcciones IP

Tomado de https://www.quia.com/files/quia/users/istomar/DIPS/clases_de_direccin_ip.html

Clase A: 0.0.0.0 - 127.255.255.255

00000000.00000000.00000000.00000000 - 01111111.11111111.11111111.11111111

Pertenecen a esta clase las direcciones cuyo bit inicial, del primer octeto, es 0 por lo que su rango es: [0,127]

El primer octeto se utiliza para direccionar las redes (0xxxxxxx)

Dirección inicial de la red

00000000. Valor inicial en sistema binario = 0

Dirección final de la red

01111111 Valor final en sistema binario = 127

Total de redes = (Dirección final de la red - Dirección inicial de la red) + 1 = 128

De las 128 redes se reservan dos (2) para controles por lo que efectivamente quedan 126 redes. Cualquier dirección que comience con «127.» se denomina dirección de loopback, es decir, que apunta al propio host.

Cada red tiene tres octetos para direccionar los hosts o dispositivos

Los tres octetos (segundo, tercero y cuarto para esta clase) que se utilizan para direccionar los dispositivos de cada red permiten direccionar 16.777.216 = (256*256*256) dispositivos. Dentro de ellas la primera y última direcciones se reservan para identificación y como dirección de difusión o broadcast, por lo que quedan 16 .777 .216 - 2 = 16 .777 .214 direcciones disponibles para alojar hosts.

Máscara de red

Es una combinación de bits que sirve para delimitar el ámbito de una red; su función es indicar a los dispositivos qué parte de la dirección es el número de la red, incluyendo la subred, y qué parte es la correspondiente al host. En este caso la máscara es 255.0.0.0

Clase B: 128.0.0.0 -191.255.255.255

10000000.00000000.00000000.00000000 - 10111111.11111111.11111111.11111111

Los dos primeros octetos se utilizan para direccionar las redes

Pertenecen a esta clase las direcciones cuyos bits iniciales, para el primero de los dos octetos para direccionar las redes, son 10 por lo que su rango es:

10000000.00000000.00000000.00000000

Direcciones posibles de red

Octeto Azul (que debe comenzar por 10)

Dirección inicial de la red

10000000 ==> 128

Dirección final de la red

10111111 ==> 1*2⁷ + 0*2⁶ + 1*2⁵ + 1*2⁴ +1*2³ + 1*2² + 1*2¹ + 1*2⁰ = 128 + 0 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 191

Total de direcciones = (Dirección final de la red - Dirección inicial de la red) + 1 = (191-128)+1 = 64

Direcciones posibles de red

Octeto rojo (segundo octeto de direcciones de red)

Dirección inicial

00000000 ==> 0

Dirección final

11111111 ==> 255

Total de direcciones = (Dirección final de la red - Dirección inicial de la red) + 1 = (255 - 0)+1 = 256

Cantidad de redes que se pueden direccionar con los dos octetos dispuestos para ello

Direcciones de redes = combinaciones de 64 y 256 = 64*256 = 16.384

Ahora para direccionar los hosts (o dispositivos) a cada una de las 16.384 redes se dispone de dos octetos

Número de direcciones por red

Dirección inicial de cada octeto (de los dos asignados)

00000000 ==> 0

Dirección inicial de cada octeto (de los dos asignados)

11111111 ==> 256

Total de direcciones por octeto= (Dirección final del octeto - Dirección inicial del octeto) + 1 = (255 - 0)+1 = 256

Direcciones posibles por red o dispositivos (hosts) que puede conectar o direccionar= 256*256 = 65.536

Direcciones disponibles

Dentro de cada red la primera y última direcciones se reservan para identificación y como dirección de difusión o broadcast, por lo que quedan 65.536 - 2 = 65.534 direcciones disponibles para alojar hosts.

Direcciones efectivas = 65.534

Máscara de red

Clase C: 192.0.0.0 - 223.255.255.255

11000000.00000000.00000000.00000000 - 11011111.11111111.11111111.11111111

Los tres primeros octetos se utilizan para direccionar las redes

Pertenecen a esta clase las direcciones cuyos bits iniciales, del primero de los octetos para direccionar las redes, son 110 por lo que su rango es:

11000000.00000000.00000000.00000000

Direcciones posibles de red

Azul (primer octeto de los tres para direccionar las redes)

Dirección inicial

11000000 ==> 192

Dirección final

11011111 ==> 1*2⁷ + 1*2⁶ + 0*2⁵ + 1*2⁴ +1*2³ + 1*2² + 1*2¹ + 1*2⁰ = 128 + 64 + 0 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 223

Total de direcciones = (Dirección final de la red - Dirección inicial de la red) + 1 = (223-192) +1= 32

Segundo octeto de direccionamiento de la red

Dirección inicial

00000000 ==> 0

Dirección final

11111111 ==> 255

Total de direcciones = 256

Tercer octeto de direccionamiento de la red

Dirección inicial

00000000 ==> 0

Dirección final

11111111 ==> 255

Total de direcciones = 256

Direcciones de redes 32*256*256 = 2.097.152

Número de direcciones (para los hosts) por red (definido por el cuarto octeto)

Inicial

00000000 ==> o

Final

11111111 ==>255

Direcciones de host por red = 256 = 256

Dentro de cada red la primera y última direcciones se reservan para identificación y como dirección de difusión o broadcast, por lo que quedan 256 - 2 = 254 direcciones disponibles para alojar hosts.

Direcciones efectivas = 254

Máscara de red

Clase D (Multicast o multidifusión): 224.0.0.0 - 239.255.255.255

11100000.00000000.00000000.00000000 - 11101111.11111111.11111111.11111111

Solo el primer octeto se utiliza para direccionar las redes (1110xxxxx)

Pertenecen a esta clase las direcciones cuyos bits iniciales son 1110, en el primer y único octeto, por lo que su rango es:

11100000.00000000.00000000.00000000

Direcciones posibles de red

Azul

Dirección inicial

11100000 ==> 128 + 64 + 32 = 224

Dirección final

11101111 ==> 1*2⁷ + 1*2⁶ + 1*2⁵ + 0*2⁴ +1*2³ + 1*2² + 1*2¹ + 1*2⁰ = 128 + 64 + 32 + 0 + 8 + 4 + 2 + 1 = 239

Total de direcciones = (Dirección final de la red - Dirección inicial de la red) + 1 = (239-224) +1= 16

"Las direcciones de clase D se utilizan para aplicaciones de multidifusión o multicasting. A diferencia de las clases anteriores, la Clase D no se utiliza para operaciones de red “comunes”. Las direcciones de clase D tienen los primeros tres bits a “1” y el cuarto bit establecido a “0”. Las direcciones de clase D son direcciones de red de 32 bits, lo que significa que todos los valores que podemos encontrar en el rango 224.0.0.0 - 239.255.255.255 se utilizan para identificar grupos de multidifusión de forma única. No hay direcciones de host dentro del espacio de direcciones de clase D, puesto que todos los hosts dentro de un grupo comparten la dirección IP del grupo a la hora de recibir datagramas."

Ejemplo para una dirección IP de clase D: 233.12.10.56

Clase E (Experimental): 240.0.0.0 - 255.255.255.255

11110000.00000000.00000000.00000000 - 11111111.11111111.11111111.11111111

Solo el primer octeto se utiliza para direccionar las redes (1111xxxxx)

Pertenecen a esta clase las direcciones cuyos bits iniciales son 1111 por lo que su rango es:

11110000.00000000.00000000.00000000

Direcciones posibles de red

Azul

Dirección inicial de la red

11110000 ==> 128 + 64 + 32 +16 = 240

Dirección final de la red

11111111 ==> 1*2⁷ + 1*2⁶ + 1*2⁵ + 0*2⁴ +1*2³ + 1*2² + 1*2¹ + 1*2⁰ = 128 + 64 + 32 + 0 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255

Total de direcciones = (Dirección final de la red - Dirección inicial de la red) + 1 = (255-240) +1= 16

"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 2^28) de las direcciones disponibles del IP."

Ejemplo para una dirección IP de clase D: 249.12.10.56

Redes Broadscast

"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."

Direcciones privadas
Dentro del espacio de direcciones hay ciertas redes reservadas para redes privadas que no tienen necesidad de usar IP públicas. Eso significa que los paquetes de dichas redes no se enrutan a través de la internet pública, salvo casos especiales como medio de paso previamente acordados; de este modo, tenemos una forma perfecta para que las redes privadas usen direcciones IP internas que no interfieran con otras redes.

Las redes privadas son:

10.0.0.0 - 10.255.255.255

169.254.0.0 – 169.254.255.255
172.16.0.0 - 172.31.255.255
192.168.0.0 - 192.168.255.255

Ejercicios para reforzar

Ejercicio 1

Determinar a qué clase pertenecen las redes privadas del párrafo anterior.

Primera red privada: 10.0.0.0 - 10.255.255.255

Pasos:

Convertir el primer número decimal (10), de la dirección inicial, a octeto binario cuyos pesos iniciales son: 1, 2, 4, 8, 16, 32, ..., entonces el 10 decimal se convierte en 00001010 cuyo primer bit es 0.
Convertir el primer número (10), de la dirección final, a octeto binario cuyos pesos iniciales son: 1, 2, 4, 8, 16, 32, ..., entonces el 10 decimal se convierte en 00001010 cuyo primer bit es 0.
Determinar la clase a la cual pertenece: Como en ambos casos (dirección inicial y final) los octetos, de la dirección de red, comienzan por 0 implica que la clase es la A.

Segunda red privada: 172.16.0.0 - 172.31.255.255

Pasos:

Convertir el primer número (172), de la dirección inicial, a octeto binario cuyos pesos iniciales son: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, ..., entonces el 172 decimal se convierte en 10101100 cuyos primeros bits son 10.
Convertir el primer número (172), de la dirección final, a octeto binario cuyos pesos iniciales son: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, ..., entonces el 172 decimal se convierte en 10101100 cuyos primeros bits son 10.
Determinar la clase a la cual pertenece: Como en ambos casos (dirección inicial y final) los octetos, de la dirección de red, comienzan por 10 implica que la clase es la B.

Tercera red privada: 192.168.0.0 - 192.168.255.255

Pasos:

Convertir el primer número (192), de la dirección inicial, a octeto binario cuyos pesos iniciales son: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, ..., entonces el 192 decimal se convierte en 11000000 cuyos primeros bits son 11.
Convertir el primer número (192), de la dirección final, a octeto binario cuyos pesos iniciales son: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, ..., entonces el 192 decimal se convierte en 11000000 cuyos primeros bits son 11.
Determinar la clase a la cual pertenece: Como en ambos casos (dirección inicial y final) los octetos, de la dirección de red, comienzan por 110 implica que la clase es la C.

Cuarta red privada: 169.254.0.0 – 169.254.255.255

Pasos:

Convertir el primer número (169), de la dirección inicial, a octeto binario cuyos pesos iniciales son: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, ..., entonces el 169 decimal se convierte en 10101001 cuyos primeros bits son 10.
Convertir el primer número (169), de la dirección final, a octeto binario cuyos pesos iniciales son: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, ..., entonces el 169 decimal se convierte en 10101001 cuyos primeros bits son 10.
Determinar la clase a la cual pertenece: Como en ambos casos (dirección inicial y final) los octetos comienzan por 10 implica que la clase es la B. Lleva el nombre de B simple.

Ejercicio 2

Determinar los rangos de las redes privadas del párrafo anterior.

Primera red privada A: 10.0.0.1 - 10.255.255.255

Cantidad de redes definido por el primer octeto (0xxxxxxx)

Dirección inicial

00001010 ==> 10

Dirección final

00001010 ==> 10

Cantidad de redes = (Dirección final - Dirección inicial) + 1 = 10 - 10 + 1 = 1

Cantidad de direcciones por red definida por tres octetos finales

Primer octeto

Dirección inicial

00000000 ==> 0

Dirección final

11111111 ==> 255

Cantidad de direcciones posibles definida por el primer octeto de los tres = (Dirección final - Dirección inicial) + 1 = (255 - 0) + 1 = 256

Segundo octeto

Dirección inicial

00000000 ==> 0

Dirección final

11111111 ==> 255

Cantidad de direcciones definida por el segundo octeto de los tres = (Dirección final - Dirección inicial) + 1 = (255 - 0) + 1 = 256

Tercer octeto

Dirección inicial

00000000 ==> 0

Dirección final

11111111 ==> 255

Cantidad de direcciones definida por el segundo octeto de los tres = (Dirección final - Dirección inicial) + 1 = (255 - 0) + 1 = 256

Total de direcciones posibles para los hosts por red = 256*256*256 = 16.777.216

Total de direcciones disponibles = posibles - 2 para los hosts por red = 256*256*256 - 2 = 16.777.216 - 2 = 16.777.214

Segunda red privada B: 172.16.0.0 - 172.31.255.255

Se requieren los dos primeros octetos para direccionar las redes (10xxxxxx.xxxxxxxx)

Cantidad de redes definido por el primer octeto

Dirección inicial

10101100 ==> 172

Dirección final

10101100 ==> 172

Cantidad de redes = (Dirección final - Dirección inicial) + 1 = 172 - 172 + 1 = 1

Cantidad de redes definido por el segundo octeto

Dirección inicial

00010000 ==> 16

Dirección final

00001111==> 31

Cantidad de redes definida por el primer octeto = (Dirección final - Dirección inicial) + 1 = 31 - 16 + 1 = 16

Entonces los dos primeros octetos determinan 1*16 = 16 redes

Hostings posibles por red = 256*256 = 65.536

Total de direcciones disponibles = posibles - 2 para los hosts por red = 256*256 - 2 = 65.536 - 2 = 65.534

Tercera red privada C: 192.168.0.0 - 192.168.255.255

Se requieren los tres primeros octetos para direccionar las redes (11xxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx)

Cantidad de redes definido por el primer octeto

Dirección inicial

11000000 ==> 192

Dirección final

11000000 ==> 192

Cantidad de redes = (Dirección final - Dirección inicial) + 1 = 192 - 192 + 1 = 1

Cantidad de redes definido por el segundo octeto

Dirección inicial

1011100==> 168

Dirección final

1011100==> 168

Cantidad de redes = (Dirección final - Dirección inicial) + 1 = 168 - 168 + 1 = 1

Cantidad de redes definido por el tercer octeto

Dirección inicial

00000000 ==> 0

Dirección final

00000000 ==> 255

Cantidad de redes = (Dirección final - Dirección inicial) + 1 = 255 - 0 + 1 = 256

Entonces los tres primeros octetos determinan 1*1*256 = 256 redes

Hostings posibles por red = 256 = 256

Total de direcciones disponibles = posibles - 2 para los hosts por red = 256 - 2 = 254

Cuarta red privada B simple: 169.254.0.0 – 169.254.255.255

Se requieren los dos primeros octetos para direccionar las redes (10xxxxxx.xxxxxxxx)

Cantidad de redes definido por el primer octeto

Dirección inicial

10101001 ==> 169

Dirección final

10101001 ==> 169

Cantidad de redes = (Dirección final - Dirección inicial) + 1 = 169 - 169 + 1 = 1

Cantidad de redes definido por el segundo octeto

Dirección inicial

11111110 ==> 254

Dirección final

11111110==> 254

Cantidad de redes definida por el primer octeto = (Dirección final - Dirección inicial) + 1 = 254 - 254 + 1 = 1

Entonces los dos primeros octetos determinan 1*1 = 1 redes

Hostings posibles por red = 256*256 = 65.536

Total de direcciones disponibles = posibles - 2 para los hosts por red = 256*256 - 2 = 65.536 - 2 = 65.534

Tomadode: https://www.itesa.edu.mx/netacad/introduccion/course/module8/8.1.4.1/8.1.4.1.html

Ejercicio 3

Considerando una red típica local cuáles son los IPs privados de su máquina y el router que también da el servicio de internet?

Paso 1

Aplicar el comando ipconfig

Paso 2

Determinar el IP del router

Respuesta: 192.168.100.1

Paso 3

Determinar el IP del computador

Respuesta: 192.168.100.4 (tomado el 25/09/2020)

Alternativa

Paso 1

Abrir en Windows Configuración/Internet y red

Paso 2
Clic en propiedades del hardware

El IP del computador ya fue cambiado por ser un IP dinámico (tomado el 26/09/2020)

Ejercicio 3

Determinar a qué clase de red pertenecen y cuál es su máscara las redes de los IPs del ejercicio 2

Paso 1

C0nvertir el decimal 192 en binario

192 ==> 11000000

Paso 2

Determinar la red y la máscara

Red privada clase C con máscara 255.255.255

Ejercicio 4

Determinar los hosts conectados en su red local y sus sendos IPs (para abonados CNT Ecuador)

Paso 1

Acceder al enrutador escribiendo directamente la dirección IP 192.168.100.1 (determinada en el ejercicio anterior) en la barra de direcciones del navegador web (chrome, firefox, explorer) y presiona enter

Paso 2

Entrar con los datos siguientes

Username: instalador
Password: cnt2016admin

Paso 3

Conseguir los hosts con sus IPs

IPs fijas

La IP fija es un atributo de un dispositivo o host de una red; al ser un atributo del equipo se convierte en algo incambiable -durante el tiempo de servicio contratado como tal en redes públicas o mientras sea fijo en las privadas- y elemento de identidad de este equipo al que se puede acceder unívocamente sin traducciones previas. La IP pública puede ser asignada en ambientes de redes públicas y privadas. Las páginas web tienen una IP pública fija, servicio que tiene un costo a través de organismos reguladores regionales.

Se utilizan para servicios de correos, VPN, FTP, vigilancia, páginas web, etc.

Más allá de las ventajas de las ventajas de las IPs fijas existe un problema: no hay suficientes IPs para satisfacer la demanda creciente problema que se resuelve con IPs móviles (manejadas por el Dynamic Host Configuration Protocol o más comúnmente DHCP) y con la nueva codificación IPv6.

Más ejercicios

Ejercicio 5

Como el router mostrado en la figura es el enlace con internet que constituye una red pública entonces debe tener una IP pública. ¿Cómo determinarla?

Paso 1

Acceder a la aplicación "cual-es-mi-ip" haciendo clic aquí.

Paso 2

Verificar el IP

Ejercicio 6

La IP pública del ejercicio es fija?

No. Ya que el verificarla horas después la dirección del host ha cambiado, pero mantiene la máscara de red.

IPs dinámicas

Son aquellas que van cambiado apenas dejan dejan de estar ocupadas. En un hogar, por ejemplo, luego de que no haya más usuarios con tráfico la IP queda a disposición del usuario, del proveedor de servicio de internet, que la requiera. Tiene la ventaja que la red es más eficiente y en el caso de una red una red pública el usuario queda protegido por el anonimato. En las redes privadas hogareñas la asignación de IPs es dinámica por defecto.

Dynamic Host Configuration Protocol o más comúnmente DHCP

La asignación de direcciones IP en una red TCP/IP tiene lugar automáticamente con el protocolo de configuración dinámica DHCP. Los routers, hubs o conmutadores pueden asignar de forma automática una dirección individual a los dispositivos que solicitan conectarse.

Dirección Media Access Control MAC

Es un identificador único para las tarjetas de red de un equipo; por tanto habrá tantos identificadores MAC como tarjetas de red, por cable o Wi-Fi, tenga un equipo.

Una dirección MAC, a diferencia de la IP, contiene letras y números. En total son 12 caracteres repartidos en 6 grupos de dos caracteres cada uno con los cuales se referencia al fabricante y al modelo del dispositivo. un ejemplo: 12-0F-4D-35-84-59. Se representan con 48 (12 caracteres y cada uno se representa con 4 bits por ser hexadecimal) bits que se escriben en la memoria ROM del dispositivo.

Entre las utilidades de la dirección MAC está la de poder bloquear su acceso a la red independientemente del IP asignado.

Ejemplo de bloqueo a internet

Paso 1

Determinar el IP del router con el comando ipconfig del interpretador de comandos