IP

¿Qué es una dirección IP?
Información de las direcciones IP, asignación y uso

Las direcciones IP (IP es un acrónimo para Internet Protocol) son un número único e irrepetible con el cual se identifica una computadora conectada a una red que corre el protocolo IP.  

Una dirección IP (o simplemente IP como a veces se les refiere) es un conjunto de cuatro números del 0 al 255 separados por puntos. Por ejemplo, uservers.net tiene la dirección IP siguiente:
200.36.127.40 En realidad una dirección IP es una forma más sencilla de comprender números muy grandes, la dirección 200.36.127.40 es una forma más corta de escribir el numero 3357835048. Esto se logra traduciendo el numero en cuatro tripletes.

Antiguo sistema de clases

Anteriormente, las direcciones IP se asignaban usando o que se conocia como clases. Una clase C contenía 256 direcciones, una clase B contení 16,384 direcciones y una clase A continuación unas 2,097,152 direcciones.
Debido a que las direcciones IP se agotaron súbitamente con este sistema, estos recursos se asignan hoy en día en bloques más pequeños usando un sistema conocido como CIDR (acrónimo de Classless Inter-Domain Routing). De esta forma se logra un mejor aprovechamiento de las direcciones.

Delegación de direcciones

Para obtener un bloque de direcciones de Internet, generalmente debes solicitarlo a tu upstream provider (es decir la red con quien te conectas a Internet). Tu proveedor puede imponer las condiciones y políticas que considere convenientes para administrar sus bloques de direcciones.
Dependiendo del tamaño del bloque solicitado, es probable que puedas solicitar bloques de direcciones IP a otras organizaciones con mas relevancia en la red como por ejemplo los NICs nacionales (como NIC México) o los registros regionales (como ARIN o LacNIC). Estas organizaciones normalmente solo atienden a quienes solicitan bloques muy muy grandes de direcciones.
Por lo general, las direcciones no pueden ser trasladadas de una red a otra, es decir, si tienes una dirección de un proveedor no puedes llevarlo a otro. Es por esto que uServers no puede dar una dirección IP fija para tu conexión de Internet.

Direcciones privadas

Para dar direcciones a redes no conectadas directamente a Internet, se han reservado algunos bloques de direcciones privadas (para más info. consulta el RFC 1918). Estas direcciones pueden ser usadas por cualquier persona en redes Internas pero no pueden ser ruteadas a la Internet global.
Los bloques de direcciones privadas son:

• 192.168.0.0 - 256 clases C o 65,536 direcciones
• 172.16.0.0 - 256 clases B o 4,194,304 direcciones
• 10.0.0.0 - una clase A o 2,097,152 direcciones

Para conectar una red con IPs internas a la Internet global existen varias tecnologías que pueden ser usadas. Estas incluyen los proxies o NAT.

Máscara de subred.

La máscara de subred permite distinguir dentro de la dirección IP, los bits que identifican a la red y los bits que identifican al host. En una dirección IP versión 4, de los 32 bits que se tienen en total, se definen por defecto para una dirección clase A, que los primeros ocho (8) bits son para la red y los restantes 24 para host, en una dirección de clase B, los primeros 16 bits son la parte de red y la de host son los siguientes 16, y para una dirección de clase C, los primeros 24 bits son la parte de red y los ocho (8) restantes son la parte de host. Por ejemplo, de 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. ^[5] De esta forma una dirección de clase A tendrá una máscara por defecto de 255.0.0.0, una de clase B 255.255.0.0 y una de clase C 255.255.255.0. Los dispositivos de red realizan un AND entre la dirección IP y la máscara de red para obtener la dirección de red a la que pertenece el host identificado por la dirección IP dada. Por ejemplo:
Dirección IP: 196.5.4.44
Máscara de subred (por defecto): 255.255.255.0
AND (en binario):
11000100.00000101.00000100.00101100 (196.5.4.44) Dirección IP
11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0) Máscara de subred
11000100.00000101.00000100.00000000 (196.5.4.0) Resultado del AND
Esta información la requiere conocer un router necesita saber cuál es la red a la que pertenece la dirección IP del datagrama destino para poder consultar la tabla de encaminamiento y poder enviar el datagrama por la interfaz de salida. La máscara también puede ser representada de la siguiente forma 10.2.1.2/8 donde el /8 indica que los 8 bits más significativos de máscara que están destinados a redes o número de bits en 1, es decir /8 = 255.0.0.0. Análogamente (/16 = 255.255.0.0) y (/24 = 255.255.255.0).
Las máscaras de red por defecto se refieren a las que no contienen subredes, pero cuando éstas se crean, las máscaras por defecto cambian, dependiendo de cuántos bits se tomen para crear las subredes.

Creación de subredes.

El espacio de direcciones de una red puede ser subdividido a su vez creando subredes autónomas separadas. Un ejemplo de uso es cuando necesitamos agrupar todos los empleados pertenecientes a un departamento de una empresa. En este caso crearíamos una subred que englobara las direcciones IP de estos. Para conseguirlo hay que reservar bits del campo host para identificar la subred estableciendo a uno los bits de red-subred en la máscara. Por ejemplo la dirección 172.16.1.1 con máscara 255.255.255.0 nos indica que los dos primeros octetos identifican la red (por ser una dirección de clase B), el tercer octeto identifica la subred (a 1 los bits en la máscara) y el cuarto identifica el host (a 0 los bits correspondientes dentro de la máscara). Hay dos direcciones de cada subred que quedan reservadas: aquella que identifica la subred (campo host a 0) y la dirección para realizar broadcast en la subred (todos los bits del campo host en 1).
Las redes se pueden dividir en redes más pequeñas para un mejor aprovechamiento de las direcciones IP que se tienen disponibles para los hosts, ya que éstas a veces se desperdician cuando se crean subredes con una sola máscara de subred.
La división en subredes le permite al administrador de red contener los broadcast que se generan dentro de una LAN, lo que redunda en un mejor desempeño del ancho de banda.
Para comenzar la creación de subredes, se comienza pidiendo “prestados” bits a la parte de host de una dirección dada, dependiendo de la cantidad de subredes que se deseen crear, así como del número de hosts necesarios en cada subred.

IP dinámica.

Una dirección IP dinámica es una IP asignada mediante un servidor DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) al usuario. La IP que se obtiene tiene una duración máxima determinada. El servidor DHCP provee parámetros de configuración específicos para cada cliente que desee participar en la red IP. Entre estos parámetros se encuentra la dirección IP del cliente.
DHCP apareció como protocolo estándar en octubre de 1993. El estándar RFC 2131 especifica la última definición de DHCP (marzo de 1997). DHCP sustituye al protocolo BOOTP, que es más antiguo. Debido a la compatibilidad retroactiva de DHCP, muy pocas redes continúan usando BOOTP puro.
Las IP dinámicas son las que actualmente ofrecen la mayoría de operadores. El servidor del servicio DHCP puede ser configurado para que renueve las direcciones asignadas cada tiempo determinado.

Ventajas

• Reduce los costos de operación a los proveedores de servicios de Internet (ISP).
• Reduce la cantidad de IP asignadas (de forma fija) inactivas.
• El usuario puede reiniciar el router para que le sea asignada otra IP y así evitar las restricciones que muchas webs ponen a sus servicios gratuitos de descarga o visionado multimedia online.

Desventajas

• Obliga a depender de servicios que redirigen un host a una IP.

Asignación de direcciones IP

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

• manualmente, 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.
• automáticamente, 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.
• dinámicamente, 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.