Introducción a IPv4
IPv4, o Protocolo de Internet versión 4, es uno de los principales protocolos utilizados para la comunicación en redes de computadoras. Se utiliza para identificar dispositivos en una red mediante direcciones IP, que son esenciales para el enrutamiento y la entrega de datos. Una dirección IPv4 es un número de 32 bits, generalmente representado en formato decimal como cuatro octetos (por ejemplo, 192.168.1.1).
Estructura de una Dirección IPv4
Una dirección IPv4 se compone de dos partes principales:
- Identificador de Red: Esta parte indica a qué red pertenece la dirección IP.
- Identificador de Host: Esta parte identifica un dispositivo específico dentro de esa red.
Clasificación de Direcciones IPv4
Las direcciones IPv4 se dividen en varias clases, cada una de las cuales se utiliza para diferentes propósitos. Las principales clases son:
- Clase A:
- Rango: 0.0.0.0 a 127.255.255.255
- Máscara de subred predeterminada: 255.0.0.0
- Segmentos: Públicos (0.0.0.0 a 126.255.255.255).
- Ideal para redes grandes, permite un gran número de hosts (más de 16 millones).
- Clase B:
- Rango: 128.0.0.0 a 191.255.255.255
- Máscara de subred predeterminada: 255.255.0.0
- Segmentos: Públicos (128.0.0.0 a 191.255.255.255).
- Adecuada para redes medianas, permite hasta 65,536 hosts.
- Clase C:
- Rango: 192.0.0.0 a 223.255.255.255
- Máscara de subred predeterminada: 255.255.255.0
- Segmentos: Públicos (192.0.0.0 a 223.255.255.255).
- Se utiliza para redes pequeñas, permitiendo hasta 256 hosts.
- Clase D:
- Rango: 224.0.0.0 a 239.255.255.255
- Segmentos: Reservados para multidifusión (broadcast) y no están destinados a hosts individuales.
- Clase E:
- Rango: 240.0.0.0 a 255.255.255.255
- Segmentos: Reservados para investigación y experimentación.
Direcciones Privadas y Reservadas
Además de las clases de direcciones, existen rangos de direcciones IP reservadas para uso privado:
- Direcciones privadas: Estas direcciones no son enrutables en Internet y son utilizadas en redes internas. Los rangos son:
- Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255
- Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255
- Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255
Máscaras de Subred
La máscara de subred es un número que ayuda a determinar qué parte de la dirección IP es el identificador de red y cuál es el identificador de host. Las máscaras de subred se representan de la misma manera que las direcciones IP. Por ejemplo, en la dirección 192.168.1.1 con una máscara de subred de 255.255.255.0, los primeros tres octetos (192.168.1) representan la red, mientras que el último octeto (1) identifica el host específico en esa red. Esto se puede resumir como: 192.168.1.0/24, donde /24 indica que los primeros 24 bits son para la red.
Broadcast y Redes Especiales
Además de las clases de direcciones IP, existen direcciones y tipos de redes especiales en IPv4:
- Broadcast: Se refiere a la transmisión de datos a todos los dispositivos en una red específica. La dirección de broadcast de una red es la dirección más alta en el rango de direcciones IP asignadas a esa red. Por ejemplo, en la red 192.168.1.0/24, la dirección de broadcast sería 192.168.1.255. Cuando un dispositivo envía un paquete a esta dirección, todos los dispositivos de la red recibirán el mensaje.
- Direcciones de loopback: La dirección 127.0.0.1 se utiliza para referirse a la máquina local. Este rango de direcciones (127.0.0.0/8) se utiliza para realizar pruebas de red sin necesidad de una conexión externa.
- Direcciones de enlace local: Las direcciones en el rango 169.254.0.0 a 169.254.255.255 son utilizadas por dispositivos que no pueden obtener una dirección IP de un servidor DHCP. Estas direcciones se asignan automáticamente y son útiles en redes pequeñas donde no se requiere un servidor dedicado.
CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
El enrutamiento sin clases (CIDR) es un método más flexible para asignar direcciones IP y rutas. A diferencia de las clases tradicionales, CIDR permite el uso de prefijos de longitud variable. Por ejemplo, una dirección podría ser representada como 192.168.1.0/24, donde “/24” indica que los primeros 24 bits se utilizan para el identificador de red.
Conclusiones
La catalogación de segmentos de red IPv4 es fundamental para la organización y gestión de redes en la actualidad. Comprender las clases de direcciones IP, las máscaras de subred, los segmentos públicos y privados, y conceptos como broadcast y direcciones especiales permite a los administradores de red planificar y implementar redes eficientes y escalables. A medida que el agotamiento de direcciones IPv4 se convierte en un problema, la adopción de CIDR y la transición a IPv6 se vuelven cada vez más importantes para satisfacer las crecientes demandas de conectividad en el mundo digital.