¿Cómo funcionan las direcciones IP?
Cada dispositivo conectado a una red, computadora, tableta, cámara, lo que sea, necesita un identificador único para que otros dispositivos sepan cómo alcanzarlo. En el mundo de las redes TCP / IP, ese identificador es la dirección del Protocolo de Internet (IP).
Si ha trabajado con computadoras por un período de tiempo, es probable que haya estado expuesto a direcciones IP, esas secuencias numéricas que se parecen a 192.168.0.15. La mayoría de las veces, no tenemos que lidiar con ellos directamente, ya que nuestros dispositivos y redes se encargan de eso detrás de la escena. Cuando tenemos que lidiar con ellos, a menudo seguimos instrucciones sobre qué números colocar dónde. Pero, si alguna vez has querido profundizar un poco más en lo que significan esos números, este artículo es para ti..
¿Por qué debería importarte? Bueno, comprender cómo funcionan las direcciones IP es vital si alguna vez desea solucionar por qué su red no funciona correctamente o por qué un dispositivo en particular no se conecta de la manera que esperaría. Y, si alguna vez necesita configurar algo un poco más avanzado, como hospedar un servidor de juegos o un servidor de medios al que se pueden conectar amigos de Internet, deberá saber algo sobre el direccionamiento IP. Además, es algo fascinante.
Nota: Vamos a cubrir los conceptos básicos del direccionamiento IP en este artículo, el tipo de cosas que las personas que usan direcciones IP, pero que realmente nunca pensaron mucho en ellas, querrían saber. No vamos a cubrir algunas de las cosas más avanzadas o profesionales, como las clases de IP, el enrutamiento sin clase y la división en subredes personalizada ... pero señalaremos algunas fuentes para leer más a medida que avancemos..
¿Qué es una dirección IP??
Una dirección IP identifica de forma única un dispositivo en una red. Has visto estas direcciones antes; se ven algo así como 192.168.1.34.
Una dirección IP es siempre un conjunto de cuatro números así. Cada número puede variar de 0 a 255. Por lo tanto, el rango completo de direccionamiento IP va de 0.0.0.0 a 255.255.255.255.
La razón por la que cada número solo puede alcanzar hasta 255 es que cada uno de los números es realmente un número binario de ocho dígitos (a veces llamado octeto). En un octeto, el número cero sería 00000000, mientras que el número 255 sería 11111111, el número máximo que puede alcanzar el octeto. La dirección IP que mencionamos anteriormente (192.168.1.34) en binario se vería así: 11000000.10101000.00000001.00100010.
Las computadoras funcionan con el formato binario, pero a los humanos nos resulta mucho más fácil trabajar con el formato decimal. Sin embargo, saber que las direcciones son en realidad números binarios nos ayudará a comprender por qué algunas cosas relacionadas con las direcciones IP funcionan de la misma manera.
¡Pero no te preocupes! No vamos a lanzarte mucho binario o matemática en este artículo, así que aguanta un poco más..
Las dos partes de una dirección IP
La dirección IP de un dispositivo consiste en dos partes separadas:
- Identificación de red: La identificación de la red es una parte de la dirección IP que comienza desde la izquierda y que identifica la red específica en la que se encuentra el dispositivo. En una red doméstica típica, donde un dispositivo tiene la dirección IP 192.168.1.34, la parte 192.168.1 de la dirección será la ID de la red. Es personalizado rellenar la parte final que falta con un cero, por lo que podríamos decir que el ID de red del dispositivo es 192.168.1.0.
- ID de host: El ID de host es la parte de la dirección IP que no es tomada por el ID de red. Identifica un dispositivo específico (en el mundo TCP / IP, llamamos a los dispositivos "hosts") en esa red. Continuando con nuestro ejemplo de la dirección IP 192.168.1.34, la ID del host sería 34- la ID única del host en la red 192.168.1.0.
En su red doméstica, entonces, es posible que vea varios dispositivos con dirección IP como 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1 30 y 192.168.1.34. Todos estos son dispositivos únicos (con las ID de host 1, 2, 30 y 34 en este caso) en la misma red (con la ID de red 192.168.1.0).
Para ver todo esto un poco mejor, pasemos a una analogía. Es bastante similar a cómo funcionan las direcciones de calles dentro de una ciudad. Tome una dirección como 2013 Paradise Street. El nombre de la calle es como el ID de la red, y el número de la casa es como el ID del host. Dentro de una ciudad, no hay dos calles que tengan el mismo nombre, al igual que no hay dos ID de red en la misma red con el mismo nombre. En una calle en particular, cada número de casa es único, al igual que todos los ID de host dentro de una ID de red particular son únicos.
La máscara de subred
Entonces, ¿cómo determina su dispositivo qué parte de la dirección IP es la ID de la red y qué parte la ID del host? Para eso, usan un segundo número que siempre verás en asociación con una dirección IP. Ese número se llama la máscara de subred.
En las redes más simples (como las de hogares o pequeñas empresas), verá máscaras de subred como 255.255.255.0, donde los cuatro números son 255 o 0. La posición de los cambios de 255 a 0 indica la división entre ID de red y host. Los 255s "enmascaran" la ID de red de la ecuación.
Nota: las máscaras de subred básicas que describimos aquí se conocen como máscaras de subred predeterminadas. Las cosas se complican más que esto en redes más grandes. Las personas a menudo utilizan máscaras de subred personalizadas (donde la posición de la ruptura entre ceros y unos se desplaza dentro de un octeto) para crear múltiples subredes en la misma red. Eso está un poco más allá del alcance de este artículo, pero si está interesado, Cisco tiene una guía bastante buena sobre la división en subredes..
La dirección de la puerta de enlace predeterminada
Además de la propia dirección IP y la máscara de subred asociada, también verá una dirección de puerta de enlace predeterminada en la lista junto con la información de direccionamiento IP. Dependiendo de la plataforma que esté utilizando, esta dirección podría llamarse algo diferente. A veces se le llama "enrutador", "dirección del enrutador", ruta predeterminada, o simplemente "puerta de enlace". Todos estos son lo mismo. Es la dirección IP predeterminada a la que un dispositivo envía datos de red cuando se pretende que esos datos vayan a una red diferente (una con una ID de red diferente) a la que está el dispositivo..
El ejemplo más simple de esto se encuentra en una red doméstica típica.
Si tiene una red doméstica con varios dispositivos, es probable que tenga un enrutador que esté conectado a Internet a través de un módem. Ese enrutador puede ser un dispositivo separado o puede ser parte de una unidad combinada de módem / enrutador suministrada por su proveedor de Internet. El enrutador se ubica entre las computadoras y los dispositivos en su red y los dispositivos más públicos en Internet, pasando (o enrutando) el tráfico de ida y vuelta.
Di que enciendes tu navegador y dirígete a www.howtogeek.com. Su computadora envía una solicitud a la dirección IP de nuestro sitio. Dado que nuestros servidores están en Internet en lugar de en su red doméstica, ese tráfico se envía desde su PC a su enrutador (la puerta de enlace), y su enrutador envía la solicitud a nuestro servidor. El servidor envía la información correcta a su enrutador, que luego envía la información al dispositivo que la solicitó, y usted ve nuestro sitio emergente en su navegador..
Por lo general, los enrutadores se configuran de forma predeterminada para tener su dirección IP privada (su dirección en la red local) como el primer ID de host. Entonces, por ejemplo, en una red doméstica que usa 192.168.1.0 para una ID de red, el enrutador usualmente será 192.168.1.1. Por supuesto, como la mayoría de las cosas, puedes configurarlo para que sea algo diferente si quieres..
Servidores DNS
Hay una información final que se asignará junto con la dirección IP de un dispositivo, la máscara de subred y la dirección de la puerta de enlace predeterminada: las direcciones de uno o dos servidores predeterminados del Sistema de nombres de dominio (DNS). Los humanos trabajamos mucho mejor con nombres que con direcciones numéricas. Escribir www.howtogeek.com en la barra de direcciones de su navegador es mucho más fácil que recordar y escribir la dirección IP de nuestro sitio.
El DNS funciona como una guía telefónica, busca cosas legibles para los humanos, como los nombres de sitios web, y las convierte en direcciones IP. DNS hace esto almacenando toda esa información en un sistema de servidores DNS vinculados a través de Internet. Sus dispositivos necesitan saber las direcciones de los servidores DNS a los que enviar sus consultas.
En una red pequeña o doméstica típica, las direcciones IP del servidor DNS son a menudo las mismas que la dirección de la puerta de enlace predeterminada. Los dispositivos envían sus consultas de DNS a su enrutador, que luego reenvía las solicitudes a cualquier servidor DNS que el enrutador esté configurado para usar. Por defecto, estos son generalmente los servidores DNS que proporciona su ISP, pero puede cambiarlos para que usen diferentes servidores DNS si lo desea. A veces, es posible que tenga más éxito utilizando servidores DNS proporcionados por terceros, como Google u OpenDNS..
¿Cuál es la diferencia entre IPv4 e IPv6??
También puede haber notado mientras navega por las configuraciones de un tipo diferente de dirección IP, llamada dirección IPv6. Los tipos de direcciones IP de las que hemos hablado hasta ahora son las direcciones utilizadas por IP versión 4 (IPv4), un protocolo desarrollado a finales de los 70. Utilizan los 32 bits binarios de los que hablamos (en cuatro octetos) para proporcionar un total de 4,29 mil millones de direcciones únicas posibles. Si bien eso parece mucho, hace tiempo que todas las direcciones disponibles públicamente se asignaron a las empresas. Muchos de ellos no se utilizan, pero están asignados y no están disponibles para uso general.
A mediados de los 90, preocupados por la posible escasez de direcciones IP, el Grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF) diseñó IPv6. IPv6 usa una dirección de 128 bits en lugar de la dirección de 32 bits de IPv4, por lo que el número total de direcciones únicas se mide en los undecillions, un número lo suficientemente grande como para que no se agote.
A diferencia de la notación decimal con puntos utilizada en IPv4, las direcciones IPv6 se expresan como ocho grupos de números, divididos por dos puntos. Cada grupo tiene cuatro dígitos hexadecimales que representan 16 dígitos binarios (por lo tanto, se denomina hexteto). Una dirección IPv6 típica podría tener este aspecto:
2601: 7c1: 100: ef69: b5ed: ed57: dbc0: 2c1e
El problema es que la escasez de direcciones IPv4 que causó toda la preocupación terminó siendo mitigada en gran medida por el mayor uso de direcciones IP privadas detrás de los enrutadores. Cada vez más personas crearon sus propias redes privadas, utilizando esas direcciones IP privadas que no están expuestas públicamente.
Entonces, a pesar de que IPv6 sigue siendo un jugador importante y esa transición seguirá ocurriendo, nunca sucedió tan completamente como se predijo, al menos no todavía. Si está interesado en obtener más información, consulte este historial y la línea de tiempo de IPv6.
¿Cómo obtiene un dispositivo su dirección IP??
Ahora que conoce los conceptos básicos de cómo funcionan las direcciones IP, hablemos de cómo los dispositivos obtienen sus direcciones IP en primer lugar. En realidad, hay dos tipos de asignaciones de IP: dinámica y estática.
Una dirección IP dinámica se asigna automáticamente cuando un dispositivo se conecta a una red. La gran mayoría de las redes actuales (incluida la red doméstica) usan algo llamado Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) para que esto suceda. DHCP está integrado en su enrutador. Cuando un dispositivo se conecta a la red, envía un mensaje de difusión solicitando una dirección IP. DHCP intercepta este mensaje y luego asigna una dirección IP a ese dispositivo desde un grupo de direcciones IP disponibles.
Hay ciertos rangos de direcciones IP privadas que los enrutadores usarán para este propósito. Lo que se usa depende de quién hizo su enrutador, o de cómo haya configurado usted mismo las cosas. Esos rangos de IP privados incluyen:
- 10.0.0.0 - 10.255.255.255: Si usted es un cliente de Comcast / Xfinity, el enrutador proporcionado por su ISP asigna direcciones en este rango. Algunos otros ISP también usan estas direcciones en sus enrutadores, al igual que Apple en sus enrutadores AirPort.
- 192.168.0.0 - 192.168.255.255: La mayoría de los enrutadores comerciales están configurados para asignar direcciones IP en este rango. Por ejemplo, la mayoría de los enrutadores de Linksys usan la red 192.168.1.0, mientras que D-Link y Netgear usan el rango 198.168.0.0
- 172.16.0.0 - 172.16.255.255: Este rango es raramente utilizado por cualquier vendedor comercial por defecto..
- 169.254.0.0 - 169.254.255.255: Este es un rango especial utilizado por un protocolo llamado Direccionamiento IP privado automático. Si su computadora (u otro dispositivo) está configurada para recuperar su dirección IP automáticamente, pero no puede encontrar un servidor DHCP, se asigna una dirección en este rango. Si ve una de estas direcciones, le dice que su dispositivo no pudo comunicarse con el servidor DHCP cuando llegó el momento de obtener una dirección IP, y es posible que tenga un problema de red o un problema con su enrutador.
Lo que pasa con las direcciones dinámicas es que a veces pueden cambiar. Los servidores DHCP arriendan las direcciones IP a los dispositivos, y cuando estos se terminan, los dispositivos deben renovar la concesión. A veces, los dispositivos obtendrán una dirección IP diferente del conjunto de direcciones que el servidor puede asignar.
La mayoría de las veces, esto no es un gran problema, y todo "simplemente funcionará". Sin embargo, en ocasiones, es posible que desee dar a un dispositivo una dirección IP que no cambie. Por ejemplo, tal vez tenga un dispositivo al que necesite acceder manualmente y le resulte más fácil recordar una dirección IP que un nombre. O tal vez tiene ciertas aplicaciones que solo pueden conectarse a dispositivos de red utilizando su dirección IP.
En esos casos, puede asignar una dirección IP estática a esos dispositivos. Hay un par de maneras de hacer esto. Puede configurar manualmente el dispositivo con una dirección IP estática, aunque a veces esto puede ser una tontería. La otra solución más elegante es configurar su enrutador para asignar direcciones IP estáticas a ciertos dispositivos durante lo que normalmente sería una asignación dinámica por parte del servidor DHCP. De esa manera, la dirección IP nunca cambia, pero no interrumpes el proceso DHCP que hace que todo funcione sin problemas.
