1.2 Direccionamiento IPv4
Para identificar cada máquina en la internet, se le asigna un número denominado dirección internet o dirección IP. Este número es asignado de tal forma que se consigue una gran eficiencia al encaminar paquetes, ya que codifica la información de la red en la que está conectado, además de la identificación del host en concreto.
Cada dirección internet tiene una longitud fija de 32 bits. Los
bits de las direcciones IP de todos los host de una red determinada comparten un
prefijo común. Conceptualmente, cada dirección IP es una pareja formada por
identidad de red-identidad de host, donde la identidad de red identifica a la
red, e identidad de host, a un host determinado dentro de esa red.
Para que exista una flexibilidad en la asignación de
direcciones, existen tres formatos básicos de representación de direcciones. La
elección de uno de estos formatos dependerá del tamaño de la red. Además de los
tres formatos básicos, existe uno para multicasting, usado para envío de
mensajes a un grupo de hosts, y otro reservado para futuro uso.
La estructura de los diferentes formatos es la que sigue
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Clase A
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Clase B
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Clase C
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Clase D
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Clase E
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Vemos que los primeros bits identifican la clase de dirección
IP, que va seguido de un prefijo de identificación de red, y seguido de un
identificador de host. La clase D se usa para transmitir un mismo mensaje a un
grupo de hosts determinado.
La clase A se usa para grandes redes que tengan más de
216 (65536) hosts. La clase B se usa para redes de tamaño intermedio,
entre 28 (256) y 216 hosts. Finalmente, la clase C
corresponde a redes con menos de 256 hosts.
El cuarto tipo, el D, se dedica a tareas de multicasting.
Para asegurar que la parte de identificación de red de una dirección internet es única, todas las direcciónes son asignadas por una autoridad central, el Centro de Informacion de Red (NIC, Network Information Center).
Esta autoridad central tan sólo asigna el prefijo de red de la
dirección y delega la responsabilidad de asignar las direcciónes de host
individuales a la organización solicitante. A las redes de área local con pocos
ordenadores (menos de 255) se le asignan direcciónes de la clase C, pues se
espera que surjan un gran número de ellas. A redes muy grandes, como ARPANET, se
les asigna la clase A, ya que se espera que no surjan demasiadas.
A la hora de trabajar con direcciones IP, usamos la notación
decimal. La dirección expresada de esta forma vendrá dada por cuatro enteros
positivos separados por puntos, donde cada entero se corresponde con el valor de
un octeto de la dirección IP.
Según lo comentado, una dirección IP identifica a un host, pero esto no es estrictamente cierto. Por ejemplo, si un gateway está conectado a dos redes diferentes, no podemos asignarle una dirección IP única, ya que las dos redes tienen su propia dirección de red. En este caso, hay que asignar una dirección diferente según la conexión, con lo que la dirección IP no especificaría una máquina en particular, sino una conexión a una red.
Según esto, un gateway que conecte 'n' redes tendrá 'n' diferentes dirección IP, según la conexión establecida.
Otra consecuencia es que si un host se mueve de una red a otra,
su dirección IP deberá cambiar según la red en la que se encuentre (como
ejemplo, podemos imaginar un ordenador portátil).
Como debilidades del protocolo podemos indicar que si una red
crece por encima de lo que su clase le permite direccionar (p.e. Una red de
clase C que crezca por encima de los 255 host) deberá cambiar todas sus
direcciones a la clase B, proceso muy costoso y en el que sería muy dificil
encontrar errores.
El punto débil más importante de toda la estructura del
direccionamiento internet es que como el encaminamiento usa el prefijo de red de
la dirección IP, depende de la dirección usada. Así, pueden existir situaciones
en las que no sea posible acceder a un host determinado porque el camino
escogido esté cortado temporalmente, pero que sí sería accesible usando otra
dirección.