3.1. Direcciones IP

El crecimiento exponencial de Internet está llevando hacia el agotamiento de las direcciones IPv4, es decir a la progresiva merma de la cantidad de direcciones IPv4 disponibles.

 Este tema ha sido una preocupación desde los años 80. Como consecuencia, se ha convertido en el factor impulsor en la creación y adopción de diversas nuevas tecnologías, incluidas las redes classfull, las direcciones CIDR e IPv6; así mismo, ha sido un elemento clave en la adopción de NAT (Network Address Translation por sus siglas en inglés).

Desde el año 2007, IPv6 se ve como una solución a largo plazo para el agotamiento de las direcciones IPv4 aunque su implantación se está realizando a un paso muy lento. A medida que se acerca el plazo límite del agotamiento de la dirección IPv4, la mayoría de vendedores de equipos e ISPs están empezando a considerar el uso generalizado de IPv6.

La dirección IP es un código numérico que identifica de manera única a cada equipo en la red.

Existen dos versiones, según el número de bits que contienen y por tanto el número de direcciones que puede asignar a cada dispositivo de la red.

·         La IPv4, tiene 4 Bytes se puede dar cualquier número excepto las terminadas en 0 y en 255, la acabada en 0 se utiliza para la dirección de la red.

• Dirección de Red: es una manera estándar de hacer referencia a una red. Por ejemplo: se podría hacer referencia a la red de la figura como "red 10.0.0.0". Ésta es una manera mucho más conveniente y descriptiva de referirse a la red que utilizando un término como "la primera red".

• HOST: es usado en informática para referirse a las computadoras conectadas a una red, que proveen y utilizan servicios de ella. Los usuarios deben utilizar anfitriones para tener acceso a la red. En general, los anfitriones son computadores mono-usuario o multi-usuario que ofrecen servicios de transferencia de archivos, conexión remota, servidores de base de datos, servidores web, etc.

Existen 5 tipos de clases de IP, más ciertas direcciones especiales:

Red por defecto (default) - La dirección IP de 0.0.0.0 se utiliza para la red por defecto.

• 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. 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 0000.

• Loopback - La dirección IP 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.

• 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 (2^30) 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.

• 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.

• 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 1/16 (268,435,456 o 2^28) de las direcciones disponibles del IP.

• 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 1/16 (268,435,456 o 2^28) 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.

Dirección IPv6: Está formada por 16 bytes, 128 bits. Está diseñada para remplazar la IPv4 porque se están agotando estas últimas se representa con 8 grupos de 4 dígitos hexadecimales.

Las direcciones IP se pueden asignar de dos formas:

• Estática, que la dirección IP es fija y se les asigna a los servidores y en las redes locales a los dispositivos compartidos como pueden ser las impresoras.
• Dinámica, es una dirección IP que asigna automáticamente el router o switch y cambia a la vez que se conecta a la red.

Las direcciones IP pueden ser:

• Públicas, es la dirección IP con la que el dispositivo se conecta a Internet y la asigna el proveedor de acceso (ISP) 
• Privadas, son las direcciones IP que se utilizan dentro de una red local.