LABORATORIO DE PROGRAMACIÓN WEB

Direcciones ipv4 e ipv6.

Hola soy Carlos Triana, esta entrada trata sobre las direcciones ip.

Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a una interfaz de un dispositivo o elemento de red dentro de una red que utilice el protocolo ip , que corresponde al nivel de red del protocolo TCP/IP


Las direcciones ip, muy frecuentemente se confunden con la dirección MAC que es un número hexadecimal fijo que es asignado a la tarjeta o dispositivo de red por el fabricante.

La diferencia principal entre las direcciones ip y las direccione MAC, es que las ip solo trabajan en la capa 3 del modelo OSI (Capa de red) y las direcciones MAC solo trabajan en la capa 2 del modelo OSI (Capa de enlace de datos), otra diferencia entre las 2 direcciones es que las direcciones MAC no pueden cambiarse, ya que vienen establecidas por el fabricante, mientras que las direcciones ip, si pueden cambiarse, un ejemplo muy claro es cuando la Dra. Schaeffer nos decía que cada que agarraramos una memoria con ubuntu instalado, siempre debiamos desconectar el cable ethernet, luego cambiar la ip a la de nuestra respectiva máquina, y al final conectar el cable ethernet.


Direcciones ipv4

Las direcciones IPv4 se expresan por un número binario de 32 bits permitiendo un espacio de direcciones de 4.294.967.296 (2³²) direcciones posibles. Las direcciones IP se pueden expresar como números de notación decimal: se dividen los 32 bits de la dirección en cuatro octetos. El valor decimal de cada octeto está comprendido en el rango de 0 a 255 [el número binario de 8 bits más alto es 11111111 y esos bits, de derecha a izquierda, tienen valores decimales de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128, lo que suma 255].

En la expresión de direcciones IPv4 en decimal se separa cada octeto por un carácter único ".". Cada uno de estos octetos puede estar comprendido entre 0 y 255, salvo algunas excepciones. Los ceros iniciales, si los hubiera, se pueden obviar (010.128.001.255 sería 10.128.1.255).

En las primeras etapas del desarrollo del Protocolo de Internet, los administradores de Internet interpretaban las direcciones IP en dos partes, los primeros 8 bits para designar la dirección de red y el resto para individualizar la computadora dentro de la red. Este método pronto probó ser inadecuado, cuando se comenzaron a agregar nuevas redes a las ya asignadas. En 1981 el direccionamiento internet fue revisado y se introdujo la arquitectura de clases (classful network architecture). En esta arquitectura hay tres clases de direcciones IP que una organización puede recibir de parte de la Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN): clase A, clase B y clase C.

• En una red de clase A, se asigna el primer octeto para identificar la red, reservando los tres últimos octetos (24 bits) para que sean asignados a los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 2²⁴ - 2 (se excluyen la dirección reservada para broadcast (últimos octetos en 255) y de red (últimos octetos en 0)), es decir, 16 777 214 hosts.
• En una red de clase B, se asignan los dos primeros octetos para identificar la red, reservando los dos octetos finales (16 bits) para que sean asignados a los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 2¹⁶ - 2, o 65 534 hosts.
• En una red de clase C, se asignan los tres primeros octetos para identificar la red, reservando el octeto final (8 bits) para que sea asignado a los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 2⁸ - 2, ó 254 hosts.

Direcciones ip privadas.

Hay ciertas direcciones en cada clase de dirección IP que no están asignadas y que se denominan direcciones privadas. Las direcciones privadas pueden ser utilizadas por los hosts que usan traducción de dirección de red (NAT) para conectarse a una red pública o por los hosts que no se conectan a Internet. En una misma red no puede existir dos direcciones iguales, pero sí se pueden repetir en dos redes privadas que no tengan conexión entre sí o que se conecten a través del protocolo NAT. Las direcciones privadas son:

• Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (8 bits red, 24 bits hosts). 1 red clase A, uso VIP, ej.: la red militar estadounidense.
  
• Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (12 bits red, 20 bits hosts). 16 redes clase B contiguas, uso en universidades y grandes compañías.
• Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (16 bits red, 16 bits hosts). 256 redes clase C contiguas, uso de compañías medias y pequeñas además de pequeños proveedores de internet (ISP).

Muchas aplicaciones requieren conectividad dentro de una sola red, y no necesitan conectividad externa. En las redes de gran tamaño a menudo se usa TCP/IP. Por ejemplo, los bancos pueden utilizar TCP/IP para conectar los cajeros automáticos que no se conectan a la red pública, de manera que las direcciones privadas son ideales para estas circunstancias. Las direcciones privadas también se pueden utilizar en una red en la que no hay suficientes direcciones públicas disponibles.

Las direcciones privadas se pueden utilizar junto con un servidor de traducción de direcciones de red (NAT) para suministrar conectividad a todos los hosts de una red que tiene relativamente pocas direcciones públicas disponibles. Según lo acordado, cualquier tráfico que posea una dirección destino dentro de uno de los intervalos de direcciones privadas no se enrutará a través de Internet.

Máscara de subred.

La máscara permite distinguir los bits que identifican la red y los que identifican el host de una dirección IP. Dada 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 a 1 los bits que identifican la red y a 0 los bits que identifican el host. De esta forma una dirección de clase A tendrá como máscara 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 para obtener la dirección de red a la que pertenece el host identificado por la dirección IP dada. Por ejemplo 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. Para esto se necesita tener cables directos.

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.

Las IP dinámicas son las que actualmente ofrecen la mayoría de operadores. Éstas suelen cambiar cada vez que el usuario reconecta por cualquier causa.

Ventajas

• Reduce los costos de operación a los proveedores de servicios de Internet (ISP), por ejemplo Telmex.
  
• Reduce la cantidad de IP asignadas (de forma fija) inactivas.

Desventajas

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

Ip fija.

Una dirección IP fija es una IP asignada por el usuario de manera manual. Mucha gente confunde Ip fija con Ip Pública e Ip dinámica con Ip privada.

Una IP puede ser Privada ya sea dinámica o fija como puede ser IP Pública Dinámica o Fija.

Una IP Pública se utiliza generalmente para montar servidores en internet y necesariamente se desea que la IP no cambie por eso siempre la IP Pública se la configura de manera Fija y no Dinámica, aunque si se podría.

En el caso de la IP Privada generalmente es dinámica asignada por un servidor DHCP, pero en algunos casos se configura IP Privada Fija para poder controlar el acceso a internet o a la red local, otorgando ciertos privilegios dependiendo del número de IP que tenemos, si esta cambiara (fuera Tema3dinámica) seria más complicado controlar estos privilegios (pero no imposible).

Las IP Públicas fijas actualmente en el mercado de acceso a Internet tienen un costo adicional mensual. Estas IP son asignadas por el usuario después de haber recibido la información del proveedor o bien asignadas por el proveedor en el momento de la primera conexión.

Esto permite al usuario montar servidores web, correo, FTP, etc. y dirigir un nombre de dominio a esta IP sin tener que mantener actualizado el servidor DNS cada vez que cambie la IP como ocurre con las IP Públicas dinámicas.

Las direcciones IP son un número único e irrepetible con el cual se identifica una computadora conectada a una red que corre el protocolo IP.

Ventajas

• Es más fácil asignar el dominio para un site.

Desventajas

• Son más vulnerables a ataques, puesto que el usuario está siempre conectado en la misma IP y es posible que se preparen ataques con más tiempo (mediante la detección de vulnerabilidades de los sistemas operativos o aplicaciones.
• Es más caro para los ISP puesto que esa IP puede no estar usándose las 24 horas del día.

Mis principales razones de mostrarles esta información son las siguientes:

1- Cuando la Dra. Elisa nos mostró la aplicación que ella hizo del chat, intentamos ejecutarla un amigo y yo en nuestras casas, pero no funcionó, esta información explica la razón de que no haya funcionado, la ip que nos asigna nuestro ISP (en nuestro caso Telmex) es una ip pública, más no es fija, es dinámica, por lo tanto la ip que se obtiene una dirección máxima determinada, y por eso el programa del Chat no nos dejaba realizar la conexión, necesitariamos una ip pública y fija para que funcionara.

En la escuela si funcionaba, porque la ip que teniamos era privada y fija.

2- Me pareció interesante lo que vi en internet. Las ip v4 se están acabando, en internet, y conferencias impartidas por Cisco Systems, estiman que las direcciones ip estarán agotadas para el año 2011, esa es una fecha muy cercana, la solución a ese problemas son las direcciones ipv6, las ipv6 actualmente se usan en algunos equipos de red, pero no están totalmente implementadas, solo es cuestión de tiempo, en lo que se terminan las ipv4.

Para eso aquí les dejo una información de las ipv6:

Direcciones ip Versión 6.

La función de la dirección IPv6 es exactamente la misma a su predecesor IPv4, pero dentro del protocolo ipv6. Está compuesta por 128 bits y se expresa en una notación hexadecimal de 32 dígitos. IPv6 permite actualmente que cada persona en la tierra tenga asignada varios millones de IPs, ya que puede implementarse con 2¹²⁸ (3.4×10³⁸ hosts direccionables). La ventaja con respecto a la dirección IPv4 es obvia en cuanto a su capacidad de direccionamiento.

Su representación suele ser hexadecimal y para la separación de cada par de octetos se emplea el símbolo ":". Un bloque abarca desde 0000 hasta FFFF. Algunas reglas de notación acerca de la representación de direcciones IPv6 son:

• Los ceros iniciales, como en IPv4, se pueden obviar.

Ejemplo: 2001:0123:0004:00ab:0cde:3403:0001:0063 -> 2001:123:4:ab:cde:3403:1:63

• Los bloques contiguos de ceros se pueden comprimir empleando "::". Esta operación sólo se puede hacer una vez.

Ejemplo: 2001:0:0:0:0:0:0:4 -> 2001::4.

Ejemplo no válido: 2001:0:0:0:2:0:0:1 -> 2001::2::1 (debería ser 2001::2:0:0:1 ó 2001:0:0:0:2::1).