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En esta guía veremos desde cero un tema tan amplio como son las redes informáticas y lo haremos desde el punto de vista del hacking y la ciberseguridad.
Para saber más comente a continuación, respondemos todos y cada uno de los comentarios.
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¿Qué es la dirección IP en redes?
La forma completa de una dirección IP es una dirección de protocolo de Internet, también conocida como número IP o dirección de Internet. Este número único representa el formato técnico del esquema de direccionamiento.
Una dirección IP es una serie de números que se utilizan para identificar un dispositivo en la red. Esta dirección única se asigna a servidores, computadoras, enrutadores y otros sistemas conectados a Internet. De manera similar a una dirección normal, muestra la ubicación de un dispositivo en la red en todo el mundo.
Una dirección IP funciona como un conjunto de reglas que rigen la información compartida a través de Internet o de una red local. Es como un identificador de máquina que distingue entre sitios web, computadoras y servidores. Además, mejora la comunicación visual entre el origen y el destino.
El ejemplo de dirección IP dado le ayudará a comprender mejor:
192.168.1.32
Aquí, los cuatro dígitos están separados por puntos. Los tres primeros (192.168.1) indican la dirección IP de la red, mientras que el último (35) muestra el ID del host.
Los sistemas informáticos conectados a la red de Internet se comunican entre sí a través de cables subterráneos o incluso de forma inalámbrica. Cuando haces cualquier cosa en Internet, como abrir un sitio web, descargar un archivo, etc., tu equipo necesita una dirección que permita a otros sistemas localizar tu dispositivo y proporcionarte lo que has solicitado. Esa dirección se denomina dirección IP (Protocolo de Internet) .
En términos simples, una dirección IP es una cadena de números que se utiliza para identificar un sistema informático o nodos en Internet. También se puede considerar como el equivalente a la dirección de su casa. Se escribe en un formato determinado y se asigna a todos los dispositivos conectados a Internet o a la red mediante el protocolo de Internet como modo de comunicación.
¿Cómo funciona una dirección IP?
En ocasiones, puede tener problemas con las redes informáticas o un dispositivo puede no conectarse como se espera. En tales situaciones, una buena comprensión de qué es una dirección IP y cómo funciona puede resultar útil para solucionar el problema.
El protocolo de Internet funciona de la misma manera que cualquier otro protocolo. Utiliza un lenguaje común y un conjunto de pautas para intercambiar información entre dispositivos conectados.
A continuación se ofrece un adelanto de cómo funciona una dirección IP y los pasos necesarios para compartir o recibir datos a través de Internet:
- Cuando su dispositivo está conectado a una red, obtiene acceso a Internet. En casa, la red es el ISP (Proveedor de servicios de Internet); en el trabajo, es la red de la empresa.
- El ISP asigna una dirección IP a un dispositivo. Cuando realizas una actividad o solicitas datos, como reproducir un vídeo o abrir un sitio web, estos se envían a través del ISP mediante la dirección IP.
- La dirección IP asignada no es constante y puede cambiar en determinadas circunstancias, por ejemplo, al encender o apagar el enrutador o al solicitarle al ISP que cambie la dirección IP.
Cuando viaja y utiliza Internet desde un hotel o aeropuerto en su dispositivo, el proceso se repite a medida que se conecta a una nueva red.
Una dirección IP es asignada por IANA (Internet Corporation for Internet Assigned Numbers Authority) y varía de 0 a 255 (0.0.0.0 a 255.255.255.255).
Toda la información que se transmite a través de la red se presenta en forma de fragmentos, también conocidos como paquetes. Estos incluyen los datos que el remitente desea compartir y un encabezado, que incluye metadatos asociados con el paquete.
Junto con los datos y el encabezado, también se almacenan las direcciones IP del dispositivo que ha compartido el paquete y del que lo recibe. Con esta información, los enrutadores y otras infraestructuras de red envían el paquete al dispositivo o la dirección correctos.
¿Cuáles son los diferentes tipos de direcciones IP?
Después de aprender qué es la dirección IP en una red de computadoras, cómo funciona y sus usos, es hora de conocer los tipos de direcciones IP .
Dirección IP dinámica
Como sugiere el nombre, una dirección IP dinámica no es constante y cambia de vez en cuando. Estas direcciones son costosas y las proporcionan los ISP a partir de su gran colección de direcciones IP. Después de algunas semanas o meses, las direcciones más antiguas se devuelven a la colección y se asigna una nueva a los clientes.
Además, ofrecen más seguridad contra hackers y cibercriminales. Las direcciones IP dinámicas pueden exigir esfuerzo, pero con el software y la herramienta adecuados, puedes navegar cómodamente y sin desembolsar ni un céntimo.
Las direcciones IP dinámicas cambian constantemente y se asignan a un dispositivo cada vez que se conecta a Internet. Los ISP compran un conjunto de direcciones IP para los usuarios de Internet. Luego, vuelven a incluir las antiguas en el conjunto y las reasignan a otros clientes.
Este proceso no solo es rentable, sino que también garantiza la seguridad al dificultar que los hackers penetren en la red. Las direcciones IP dinámicas están activas durante un tiempo específico y caducan después de ese tiempo.
Las direcciones IP dinámicas funcionan de manera opuesta a las estáticas y cambian constantemente. Por lo general, una dirección IP dinámica se asigna temporalmente a un dispositivo mediante DHCP (Protocolo de configuración dinámica de host) o PPPoE (Protocolo punto a punto sobre Ethernet).
Dirección IP estática
Las direcciones IP estáticas no cambian una vez asignadas. Permanecen inalteradas hasta que se desactive el dispositivo conectado a la red. Las asigna el ISP y son más costosas que las direcciones dinámicas.
Se asigna una dirección IP estática a servidores y sistemas de redes grandes. Sin embargo, conlleva altos riesgos de seguridad. Por lo tanto, se requiere una amplia experiencia técnica para garantizar la seguridad.
La dirección IP que permanece invariable durante años se conoce como dirección IP estática. Estas no se pueden cambiar una vez asignadas, a menos que haya un cambio en la administración rutinaria de la red.
Las direcciones IP estáticas no son válidas y permanecen constantes. Cuando el dispositivo de red las asigna a un sistema, este tipo de dirección no cambia. Debido a su naturaleza estática, las empresas evitan usarlas, ya que se puede obtener fácilmente información sobre el dispositivo. Sin embargo, si una empresa necesita asignar un host a su servidor de red, puede requerir una dirección IP estática.
Dirección IP pública
Una dirección IP pública no se asigna a un dispositivo, sino a toda una red. Por lo tanto, todos los dispositivos conectados tienen la misma dirección IP. La asigna el ISP para comunicarse fuera de la red.
Una dirección IP pública está cifrada por varios dispositivos o servidores. También se la denomina dirección IP externa y se accede a ella a través de Internet. Una dirección IP pública es una dirección principal que contiene todos los demás dispositivos de la red y se utiliza para comunicarse fuera de la red.
La asigna el proveedor de servicios de Internet (ISP) a su enrutador de red. La dirección IP de su dispositivo personal permanece oculta cuando lo conecta a Internet a través de la dirección IP pública del enrutador. Todos los servidores con acceso directo a Internet, como servidores de correo electrónico y servidores web, ingresan la dirección IP pública del Protocolo de Internet.
La dirección IP pública se asigna a toda una red, lo que significa que todos los dispositivos de la red tienen la misma dirección IP. Por lo general, la dirección IP pública la entrega el proveedor de servicios de Internet (ISP) a un enrutador.
Dirección IP privada
Cada dispositivo conectado a Internet en casa tiene una dirección IP privada. Puede ser tu computadora, laptop, teléfono inteligente, tableta e incluso dispositivos conectados por Bluetooth, como impresoras, parlantes y televisores inteligentes. Como un enrutador necesita identificar cada dispositivo por separado, genera una dirección IP privada para diferenciarlos.
Todos los dispositivos, incluidos portátiles, teléfonos inteligentes, PCs y tabletas, conectados a Internet tienen una dirección IP. También se incluyen los dispositivos conectados por Bluetooth, como altavoces, impresoras, televisores inteligentes, etc.
El avance tecnológico en el Internet de las cosas (IoT) ha aumentado la demanda de direcciones IP privadas. Como el enrutador necesita identificar cada uno de sus dispositivos por separado, genera una dirección IP privada como identificador único para diferenciarlos.
Las direcciones IP privadas son direcciones únicas para cada dispositivo de una red. Por ejemplo, si en una oficina hay varios equipos portátiles, teléfonos inteligentes, equipos de sobremesa, etc. conectados a un enrutador, cada dispositivo tendrá una dirección IP privada.
Los dispositivos basados en Bluetooth, como altavoces, televisores inteligentes, impresoras, etc., también tienen direcciones IP privadas.
Dirección IP dedicada
Algunos planes de alojamiento web permiten comprar direcciones IP dedicadas, lo que facilita la obtención de un certificado SSL y la ejecución de un servidor FTP (Protocolo de transferencia de archivos). Además, simplifica el uso compartido de archivos entre varias personas de una organización y ofrece opciones de uso compartido FTP anónimo.
Cada sitio web tiene una dirección IP exclusiva que otros dominios no utilizan. Puede acceder al sitio web utilizando únicamente la dirección IP en lugar de escribir el nombre de dominio. Una dirección IP exclusiva mejora la seguridad y la velocidad incluso en situaciones de mucho tráfico.
También resulta útil cuando se desea probar un sitio web antes de registrar su dominio. Sin embargo, puede resultar más costoso que una dirección IP compartida.
Dirección IP compartida
Los sitios web con planes de alojamiento compartido de proveedores de alojamiento web comparten los recursos del servidor con muchos otros sitios web. Esto es común en sitios web de pequeñas empresas y personales, donde el tráfico es bajo y manejable. Además, estos sitios web tienen una cantidad limitada de páginas. Por lo tanto, los sitios web alojados en un servidor único o compartido tienen direcciones IP compartidas.
Las direcciones IP compartidas no son únicas, sino que se comparten entre varios dominios. Por lo tanto, los sitios web que dependen de planes de alojamiento compartido serán uno de los muchos sitios web alojados en ese mismo servidor.
Los sitios web de particulares y pequeñas empresas con volúmenes de tráfico manejables y páginas limitadas suelen utilizar estas direcciones. Una dirección IP compartida funciona para la mayoría de los usuarios, ya que las configuraciones comunes no necesitan una dirección IP dedicada.
¿Qué es la dirección IPv4?
IPv4 se implementó en 1983 para su producción en ARPANET. Es la primera versión de la dirección IP y actualmente es la más utilizada.
IPv4 utiliza un sistema de direccionamiento para identificar dispositivos en una red. Utiliza un esquema de direcciones de 32 bits que permite almacenar 2^32 direcciones. Es el protocolo de Internet principal hasta la fecha y transporta el 94% del tráfico en línea.
Contenía 232 direcciones, lo que al principio parecía suficiente, pero teniendo en cuenta el rápido aumento de la cantidad de dispositivos y redes virtuales, se produjo una escasez de direcciones.
Actualmente cuenta con 4.294.967.296 direcciones. En esta versión, las direcciones IP iban de 0 a 255, con cuatro octetos separados por un punto (.). La referencia del host utiliza el formato numérico, mientras que el dispositivo de red utiliza el formato binario.
¿Qué es la dirección IPv6?
IPv6 es la última versión de la dirección IP, iniciada por el Internet Engineer Taskforce en 1994. Se implementó para satisfacer las crecientes demandas de direcciones de Internet.
Además, su objetivo era resolver problemas de IPv4. Tiene un espacio de direcciones de 128 bits, lo que equivale a 340 undecillones de espacios de direcciones únicas.
Admite 3,4 x 10^38 direcciones IP únicas, suficientes para admitir billones de dispositivos disponibles ahora o en los próximos años.
Contiene cuatro dígitos hexadecimales y ocho conjuntos, cada bloque compuesto por 16 bits y separado por dos puntos (:).
¿Cuál es la diferencia entre direcciones IPv4 e IPv6?
Ahora que tienes una buena idea de qué significa la dirección IP en redes y sus diferentes tipos, es hora de hablar sobre las principales diferencias entre las direcciones IPv4 e IPv6.
IPv4 fue la versión original de la dirección IP, pero no pudo satisfacer la demanda cada vez mayor de direcciones IP. Por lo tanto, se creó IPv6 para dar cabida a más direcciones, incluidas las demandas futuras.
| IPv4 | IPv6 |
| Longitud de dirección de 32 bits. | Longitud de dirección de 128 bits. |
| Admite configuración de direcciones manual y DHCP. | Admite configuración de direcciones automática y con renumeración. |
| La integridad de la conexión de extremo a extremo es inalcanzable. | Es posible lograr la integridad de la conexión de extremo a extremo. |
| La seguridad se basa en la aplicación. | Tiene una función de seguridad incorporada: IPSEC. |
| La representación de la dirección está en decimal. | La dirección se representa en hexadecimal. |
| Una dirección IP se divide en cinco clases, a saber: Clase A, Clase B, Clase C, Clase D y Clase E. | No hay clases de direcciones IP. |
| Consta de 4 campos separados por un punto (.). | Contiene 8 campos separados por dos puntos (:). |
| No están disponibles facilidades de encriptación y autenticación. | El cifrado y la autenticación están disponibles. |
| Ejemplo-66.32.89.13 | Ejemplo: 200:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 |
El Protocolo de Internet – La Dirección IPv4
Un host necesita una dirección IPv4 para participar en Internet y en casi todas las LAN hoy en día. La dirección IPv4 es una dirección de red lógica que identifica a un host en particular Debe configurarse correctamente y ser única dentro de la red LAN, para posibilitar la comunicación local.
También debe configurarse correctamente y ser única en el mundo, para posibilitar la comunicación remota. Así es como un host puede comunicarse con otros dispositivos en Internet. Se asigna una dirección IPv4 a la conexión de la interfaz de red para un host. Esta conexión generalmente es una tarjeta de interfaz de red (NIC) instalada en el dispositivo.
Algunos ejemplos de dispositivos de usuario final con interfaces de red incluyen las estaciones de trabajo, los servidores, las impresoras de red y los teléfonos IP. Algunos servidores pueden tener más de una NIC, y cada una de ellas tiene su propia dirección IPv4.
Las interfaces del enrutador que proporcionan conexiones a una red IP también tendrán una dirección IPv4. Cada paquete que se envía por Internet tiene una dirección IPv4 de origen y de destino. Los dispositivos de red requieren esta información para asegurarse de que la información llegue a destino y de que toda respuesta sea devuelta al origen.
Octetos y notación decimal con puntos
Las direcciones IPv4 tienen 32 bits de longitud. Aquí hay una dirección IPv4 en binario: 11010001101001011100100000000001. Observe lo difícil que es leer esta dirección. ¡Imagine tener que configurar dispositivos con una serie de 32 bits! Por esta razón, los 32 bits se agrupan en cuatro bytes de 8 bits llamados octetos así: 11010001.10100101.11001000.00000001.
Eso está mejor, pero sigue siendo difícil de leer. Por ese motivo, cada octeto se representa como su valor decimal separado por un punto decimal. El IPv4 binario anterior se convierte en esta representación decimal con puntos: 209.165.200.1
Una dirección IP es una dirección única que identifica un dispositivo en Internet o en una red local. IP significa «Protocolo de Internet», que es el conjunto de reglas que rigen el formato de los datos enviados a través de Internet o de la red local.
La Estructura de la Dirección IPv4 – Redes y Hosts
La dirección IPv4 lógica de 32 bits tiene una composición jerárquica y consta de dos partes, la de red y la de host. En la figura, la parte de red es azul y la parte del host es roja. Las dos partes se requieren en una dirección IPv4. Ambas redes tienen la máscara de subred 255.255.255.0. La máscara de subred se utiliza para identificar la red a la que está conectado el host.
A modo de ejemplo, hay un host con la dirección IPv4 192.168.5.11 y la máscara de subred 255.255.255.0. Los primeros tres octetos (192.168.5), identifican la porción de red de la dirección, y el último octeto (11) identifica al host. Esto se conoce como direccionamiento jerárquico, debido a que la porción de red indica la red en la que cada dirección host única está ubicada.
Los enrutadores solo necesitan conocer cómo llegar a cada red en lugar de conocer la ubicación de cada host individual. Con el direccionamiento IPv4 pueden existir varias redes lógicas en una red física, si la porción de red de las direcciones del host correspondiente a la red es diferente.
Por ejemplo: tres hosts en una única red local física tienen la misma porción de red en su dirección IPv4 (192.168.18) y otros tres hosts tienen porciones de red diferentes en sus direcciones IPv4 (192.168.5). Los hosts que poseen el mismo número de red en su dirección IPv4 podrán comunicarse entre sí pero no podrán comunicarse con los otros hosts sin utilizar routing.
En este ejemplo, hay una red física y dos redes IPv4 lógicas. Otro ejemplo de una red jerárquica es el sistema telefónico. Con un número telefónico, el código de país, el código de área y el intercambio representan la dirección de red; y los dígitos restantes representan un número telefónico local.
Clasificación de las redes computacionales
Tecnologías de transmición:
- Broadcast: Uno a todos.
- Multicast: Uno a varios.
- Unicast: Uno a uno
Direccionamiento IPv4
En función de sus características, existen distintos tipos de direcciones IP. Vamos a conocerlas a continuación.
Dirección de transmisión
La transmisión se refiere a la transmisión de un video o audio a través de una red. Por lo tanto, una dirección IP de transmisión comparte el mismo paquete con todos los usuarios o dispositivos de la red local.
Se denomina comunicación de uno a todos, ya que un único host envía el mensaje a otros hosts en la LAN. Los usuarios pueden abrir el paquete de datos, interpretarlo y seguir las instrucciones o descartarlo. La dirección IP de difusión común es 255.255.255.255.
Unidifusión
Unicast es el tipo de dirección IP más común, ya que todos trabajamos con ella en nuestra vida diaria. Es única en toda la LAN. Una dirección IP unicast establece una comunicación uno a uno en la que los datos se transmiten de un punto de la red a otro.
Por lo tanto, el paquete compartido con una dirección IP unicast puede ser procesado únicamente por un host de la red. Puede utilizarse para enviar y recibir datos y está disponible en IPv4 e IPv6.
la estructura de una dirección IPv4; cada una tiene una parte de red y una parte de host. Existen diferentes formas de enviar un paquete desde un dispositivo de origen, y estas diferentes transmisiones afectan a las direcciones IPv4 de destino. La transmisión unidifusión se refiere a un dispositivo que envía un mensaje a otro dispositivo en comunicaciones uno a uno.
Un paquete de unidifusión tiene una dirección IP de destino que es una dirección de unidifusión que va a un único destinatario. Una dirección IP de origen sólo puede ser una dirección de unidifusión, ya que el paquete sólo puede originarse de un único origen. Esto es independiente de si la dirección IP de destino es una unidifusión, difusión o multidifusión.
Las direcciones de host de unidifusión IPv4 están en el rango de direcciones de 1.1.1.1 a 223.255.255.255. Sin embargo, dentro de este intervalo existen muchas direcciones reservadas para fines específicos. Observe que la máscara de subred para 255.255.255.0 se representa mediante la noción de barra inclinada o /24. Esto indica que la máscara de subred tiene 24 bits de longitud. La máscara de subred 255.255.255.0 en binario es 11111111.11111111.11111111.00000000.
Difusión
Transmisión de transmisión hace referencia a un dispositivo que envía un mensaje a todos los dispositivos de una red en comunicaciones unipersonales. Los paquetes de difusión tienen una dirección IPv4 de destino que contiene solo números uno (1) en la porción de host. IPv4 utiliza paquetes de difusión.
Sin embargo, no hay paquetes de difusión con IPv6. Todos los dispositivos del mismo dominio de difusión deben procesar un paquete de difusión. Un dominio de difusión identifica todos los hosts del mismo segmento de red. Una transmisión puede ser dirigida o limitada. Una difusión dirigida se envía a todos los hosts de una red específica.
Por ejemplo, un host de la red 172.16.4.0/24 envía un paquete a la dirección 172.16.4.255. Se envía una difusión limitada a 255.255.255.255. De manera predeterminada, los enrutadores no reenvían difusiones.
Los paquetes de difusión usan recursos en la red y hacen que cada host receptor en la red procese el paquete. Por lo tanto, se debe limitar el tráfico de difusión para que no afecte negativamente el rendimiento de la red o de los dispositivos. Debido a que los enrutadores separan los dominios de difusión, la subdivisión de redes puede mejorar el rendimiento de la red al eliminar el exceso de tráfico de difusión.
Multidifusión
Una dirección IP de multidifusión establece una comunicación de uno a muchos, en la que se comparte un paquete con un grupo de dispositivos remotos en la LAN. Se menciona en la dirección de destino del mensaje. Una máquina debe suscribirse a la dirección IP de multidifusión si desea recibir un mensaje de multidifusión.
La transmisión de multidifusión reduce el tráfico al permitir que un host envíe un único paquete a un grupo seleccionado de hosts que estén suscritos a un grupo de multidifusión. Un paquete de multidifusión es un paquete con una dirección IP de destino que es una dirección de multidifusión. IPv4 reservó las direcciones de 224.0.0.0 a 239.255.255.255 como rango de multidifusión.
Los hosts que reciben paquetes de multidifusión particulares se denominan clientes de multidifusión. Los clientes de multidifusión utilizan servicios solicitados por un programa cliente para subscribirse al grupo de multidifusión. Cada grupo de multidifusión está representado por una sola dirección IPv4 de destino de multidifusión.
Cuando un host IPv4 se suscribe a un grupo de multidifusión, el host procesa los paquetes dirigidos a esta dirección de multidifusión y los paquetes dirigidos a la dirección de unidifusión asignada exclusivamente. Los protocolos de enrutamiento como OSPF utilizan transmisiones de multidifusión.
Por ejemplo, los routeres habilitados con OSPF se comunican entre sí mediante la dirección de multidifusión OSPF reservada 224.0.0.5. Sólo los dispositivos habilitados con OSPF procesarán estos paquetes con 224.0.0.5 como dirección IPv4 de destino. Todos los demás dispositivos ignorarán estos paquetes.
Dirección Anycast
Con direcciones IP anycast, el mensaje no se comparte con todos los demás usuarios de la red. El paquete de datos se asigna a una dirección IP anycast y se entrega a la interfaz más cercana que tenga la dirección.
Direcciones IPv4 Públicas y Privadas
Del mismo modo que hay diferentes formas de transmitir un paquete IPv4, también hay diferentes tipos de direcciones IPv4. Algunas direcciones IPv4 no se pueden usar para salir a Internet, y otras se asignan específicamente para enrutar a Internet. Algunos se utilizan para verificar una conexión y otros se autoasignan. Las direcciones IPv4 públicas son direcciones que se enrutan globalmente entre routeres de proveedores de servicios de Internet (ISP).
Sin embargo, no todas las direcciones IPv4 disponibles pueden usarse en Internet. Existen bloques de direcciones denominadas direcciones privadas que la mayoría de las organizaciones usan para asignar direcciones IPv4 a los hosts internos. Con la introducción de la World Wide Web (WWW), se introdujeron direcciones IPv4 privadas debido al agotamiento del espacio de direcciones IPv4. Las direcciones IPv4 privadas no son exclusivas y cualquier red interna puede usarlas. La solución a largo plazo para el agotamiento de direcciones IPv4 fue IPv6.
| Dirección de red y prefijo | Rango de direcciones privadas de RFC 1918 |
| 10.0.0.0/8 | 10.0.0.0 a 10.255.255.255 |
| 172.16.0.0/12 | 172.16.0.0 a 172.31.255.255 |
| 192.168.0.0/16 | 192.168.0.0 a 192.168.255.255 |
Nota: Las direcciones privadas se definen en RFC 1918 y se denomina espacio de direcciones RFC 1918.
Enrutamiento a Internet
La mayoría de las redes internas, desde grandes empresas hasta redes domésticas, utilizan direcciones IPv4 privadas para dirigirse a todos los dispositivos internos (intranet), incluidos los hosts y enrutadores. Sin embargo, las direcciones privadas no son enrutables globalmente. En la figura, las redes de clientes 1, 2 y 3 están enviando paquetes fuera de sus redes internas. Estos paquetes tienen una dirección IPv4 de origen que es una dirección privada y una dirección IPv4 de destino que es pública (enrutable globalmente). Los paquetes con una dirección privada deben filtrarse (descartarse) o traducirse a una dirección pública antes de reenviar el paquete a un ISP.
Antes de que el ISP pueda reenviar este paquete, debe traducir la dirección IPv4 de origen, que es una dirección privada, a una dirección IPv4 pública mediante la traducción de direcciones de red (NAT). Se usa la traducción de direcciones de red (NAT) para traducir entre direcciones IPv4 privadas y públicas. Esto generalmente se realiza en el router que conecta la red interna a la red ISP. Las direcciones IPv4 privadas de la intranet de la organización se traducirán a direcciones IPv4 públicas antes de enrutar a Internet.
Direcciones IPv4 de uso especial
Existen ciertas direcciones, como la dirección de red y la dirección de difusión, que no se pueden asignar a los hosts. También hay direcciones especiales que pueden asignarse a los hosts, pero con restricciones respecto de la forma en que dichos hosts pueden interactuar dentro de la red.
Direcciones de loopback: Las direcciones de bucle invertido (loopback) (127.0.0.0 /8 o 127.0.0.1 a 127.255.255.254) se identifican más comúnmente como solo 127.0.0.1. Estas son direcciones especiales utilizadas por un host para dirigir el tráfico hacia sí mismo. Por ejemplo, el comando ping se usa comúnmente para probar conexiones a otros hosts. Pero también puede usar el comando ping para probar si la configuración de IP en su propio dispositivo
Ping a la interfaz de bucle invertido
C:∖Users∖laprovittera> ping 127.0.0.1
Pinging 127.0.0.1 with 32 bytes of data:
Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time<1ms TTL=128
Ping statistics for 127.0.0.1:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0msDirecciones de enlace local
Direcciones link-local o direcciones IP privadas automáticas (APIPA) 169.254.0.0/16o 169.254.0.1 a 169.254.255.254 Los utiliza un cliente de Windows para autoconfigurarse en caso de que el cliente no pueda obtener un direccionamiento IP a través de otros métodos. Las direcciones locales de vínculo se pueden utilizar en una conexión de punto a punto, pero no se utilizan comúnmente para este propósito.
¿Qué rangos de asignación existen?
Existen diferentes clases para las direcciones IP. Una dirección IP de 32 bits se divide en cinco clases, a saber:
- Clase A (redes grandes)
- Clase B (redes medianas)
- Clase C (redes pequeñas)
- Clase D (multicast)
- Clase E (investigación)
Según el uso que se le vaya a dar es el lugar donde entraría o la clase donde entraría esa IP. Todas estas clases tienen un rango válido de direcciones IP. Las clases de direcciones IP A, B y C son las direcciones de red de diferentes tamaños de red. Mientras que la clase D se utiliza para multidifusión y la clase E se reserva para fines experimentales.
Direccionamiento con clase heredado
En 1981, las direcciones IPv4 se asignaron utilizando direccionamiento con clase como se define en RFC 790 (https://tools.ietf.org/html/rfc790), Números Asignados. A los clientes se les asignaba una dirección de red basada en una de tres clases: A, B o C. RFC dividía los rangos de unidifusión en las siguientes clases específicas:
- Clase A (0.0.0.0/8 a 127.0.0.0/8) : diseñada para admitir redes extremadamente grandes, con más de 16 millones de direcciones de host. La clase A utilizó un prefijo fijo / 8 con el primer octeto para indicar la dirección de red y los tres octetos restantes para las direcciones de host (más de 16 millones de direcciones de host por red).
- Clase B (128.0.0.0/16 a 191.255.0.0/16) : diseñada para satisfacer las necesidades de redes de tamaño moderado a grande, con hasta 65,000 direcciones de host. La clase B utilizó un prefijo fijo / 16 con los dos octetos de alto orden para indicar la dirección de red y los dos octetos restantes para las direcciones de host (más de 65,000 direcciones de host por red).
- Clase C (192.0.0.0/24 a 223.255.255.0/24) : diseñada para admitir redes pequeñas con un máximo de 254 hosts. La clase C utilizó un prefijo fijo / 24 con los primeros tres octetos para indicar la red y el octeto restante para las direcciones de host (solo 254 direcciones de host por red).
Nota: También hay un bloque de multidifusión Clase D que consta de 224.0.0.0 a 239.0.0.0 y un bloque de direcciones experimental Clase E que consta de 240.0.0.0 – 255.0.0.0.
En ese momento, con un número limitado de computadoras que utilizan Internet, el direccionamiento con clase era un medio eficaz para asignar direcciones. Como se muestra en la figura, las redes de clase A y B tienen un número muy grande de direcciones de host y la clase C tiene muy pocas. Las redes de clase A representaron el 50% de las redes IPv4. Esto hizo que la mayoría de las direcciones IPv4 disponibles no se utilizaran.
Asignación de direcciones IP
Las direcciones IPv4 públicas son direcciones en las que se realiza routing globalmente entre los routers ISP. Las direcciones IPv4 públicas deben ser únicas. Tanto las direcciones IPv4 como las IPv6 son administradas por la Autoridad de Números Asignados a Internet (Internet Assigned Numbers Authority, IANA) ( La IANA administra y asigna bloques de direcciones IP a los Registros Regionales de Internet (RIR). Los RIR se encargan de asignar direcciones IP a los ISP, quienes a su vez proporcionan bloques de direcciones IPv4 a las organizaciones y a los ISP más pequeños. Las organizaciones pueden obtener sus direcciones directamente de un RIR, según las políticas de ese RIR.
Regional Internet Registries: A mediados de la década de 1990, con la introducción de la World Wide Web el direccionamiento de clase fue obsoleto para asignar de manera más eficiente el limitado espacio de direcciones IPv4. La asignación de direcciones con clase se reemplazó con direcciones sin clase, que se usa hoy en día. El direccionamiento sin clases ignora las reglas de las clases (A, B, C). Las direcciones de red IPv4 públicas (direcciones de red y máscaras de subred) se asignan en función del número de direcciones que se pueden justificar.
- AfriNIC (Centro de Información de Redes Africano) – Región de África
- APNIC (Centro de Información de Redes de Asia Pacífico) – Región de Asia/Pacífico
- ARIN (Registro Americano de Números de Internet) – Región de América del Norte
- LACNIC (Registro Regional de Direcciones IP de América Latina y el Caribe) – América Latina y algunas Islas del Caribe
- RIPE NCC(Réseaux IP Européens Network Coordination Centre) – Europa, Medio Oriente y Asia Central
Clases de redes
ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers – Corporación de Internet para la Asignación de Nombres y Números) Es el que regula el uso de las IP’s a nivel mundial
IANA (Internet Assigned Numbers Authority – Autoridad de asignación de números de Internet) Se encarga de las direcciones y su asignación
Identificando las redes
La forma en la que se identifican los destinos o hosts es por medio de la IP (Internet Protocol).
Se encarga de asignar un numero compuesto de 4 números separados por puntos (Esto es la versión estandarizada IPV4). cada número, que en realidad es un octeto, un es un byte, lo que significa que, al ser 4 bytes, cada dirección IP está conformada por 32 bits. 8 bits cada byte
Al ser un byte conformado por 8 bits, usando la lógica de sistema binario se obtiene el siguiente numero. considerando que todos los bits tienen un valor de 1, entonces:
$2^2 + 2^2 + 2^2 + 2^2 + 2^2 + 2^2 + 2^2 + 2^2$
Que esto daría como resultado:
$128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255$
Entonces el valor máximo de cada digito seria 255. El número máximo de redes que puede integrar una dirección IP se la llama mascara de red. También tenemos máscaras de subred las cuáles sirven para conocer nuestra dirección de red y las direcciones IP disponibles en esa red (puesto que son limitadas).
Más sobre el valor decimal de IPv4:
Un ejemplo se mascara de red seria 255.255.255.255 lo cual indica que están todas las redes incluidas
IPv4 = 32 bits range (4 octets of 8 bits, from 0-255 each(4))
11000000.10101000.01000000.00000011 [IPv4 binary]
192 . 168 . 64 . 3 [IPv4 decimal]
La aritmética detrás de IPv4:
- Un octeto tiene 8 bits:
| 0 o 1 | 0 o 1 | 0 o 1 | 0 o 1 | 0 o 1 | 0 o 1 | 0 o 1 | 0 o 1 |
| octavo bit | séptimo bit | 6to bit | 5to bit | 4to bit | 3er bit | 2do bit | 1er bit |
| 128 (2^7) | 64 (2^6) | 32 (2^5) | 16 (2^4) | 8 (2^3) | 4 (2^2) | 2 (2^1) | 1 (2^0) |
Así es como los octetos binarios se convierten a decimales: el bit más a la derecha, o el bit menos significativo, de un octeto tiene un valor de 2^0. El bit justo a la izquierda tiene un valor de 2^1. Esto continúa hasta el bit más a la izquierda, o bit más significativo, que tiene un valor de 2^7. Entonces, si todos los bits binarios son uno, el equivalente decimal sería 255 como se muestra aquí:
(128 +64 +32 +16 +8 +4 +2 +1) –> 255
Ejemplo de conversión de octetos:
IP Address: 192.168.64.3
Para calcular el primer octeto (192.), del formato binario al decimal:
128+ 64+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0 = 192 —> valor final (primer octeto IPv4 en decimal)
- Toma la IP:192.168.64.3
- El primer octeto 192en binario de 8 bits es 11000000.
- Sólo el bit 8thy 7thestá activado y el resto ( 6th to 1st bit) está desactivado, lo que significa que el valor decimal es la suma final de estos valores: 128 + 64 = 192
Direcciones IP y máscara de subred
Las direcciones IP nos permiten identificar hosts ó dispositivos conectados a internet. He aquí una dirección IPv4 de ejemplo:
192.168.22.87
También tenemos máscaras de subred las cuáles sirven para conocer nuestra direccíon de red y las direcciones IP disponibles en esa red (puesto que son limitadas).He aquí una máscara de subred típica para redes LAN (usualmente redes de hogar):
255.255.255.0
Puedes conocer tu dirección IP y máscara de subred con los siguientes comandos:WIndows
ipconfig
Linux/iOS
ifconfig
La máscara de subred
La máscara de subred al igual que una dirección IPv4 tiene 4 octetos ó bytes y dependiendo de la clase de la red pueden ser de la siguiente manera:
255.255.0.0
255.255.255.252
255.255.224.0
…
El ejemplo más común para redes LAN es la 255.255.255.0 y se puede obtener la dirección de red (esta es otorgada por el ISP o Internet Service Provider cuando contratas el servicio de internet) de la siguiente manera:
- Se convierten en binario cada octeto de la dirección IP y las máscara de subred:
11000000.10101000.00010110.01010111 –> 192.168.22.87
11111111.11111111.11111111.00000000 –> 255.255.255.0
- Se compara cada bit con su bit correspondiente de tal manera que 1 y 1 = 1 y 1 y 0 = 0
11000000.10101000.00010110.01010111 –> 192.168.22.87
11111111.11111111.11111111.00000000 –> 255.255.255.0
————————————————————-
11000000.10101000.00010110.00000000 –> 192.168.22.0
Como verás, los primeros 3 octetos de la dirección de red son iguales a los 3 primeros de la dirección IP. Esto es porque la dirección IP representa 2 cosas:
- La dirección de red
- La dirección del dispositivo conectado dentro de esa red
192.168.22 –> dirección de red
.87 –> dirección del dispositivo
Algo así como el nombre de la calle y el número de la casa. En este caso es por eso que la máscara de subred tiene llenos los primeros 3 octetos (255.255.255) puesto que la dirección de red no cambia y el ultimo vacío (.0) porque esa si cambia
De esta manera nos dice que hay disponibles 256 direcciones de dispositivos dentro de esa red. Pero no se pueden usar todas, hay 2 que ya están reservadas.
La 192.168.22.0 puesto que esa ya es la dirección de red y la 192.168.22.255 puesto que esa es la dirección de broadcast. Esto nos deja con un rango de 254 direcciones disponibles: 192.168.22.1 – 192.168.22.254
Resolución de dirección – Destino en la misma red
A veces, un host debe enviar un mensaje, pero solo conoce la dirección IP del dispositivo de destino. El host necesita saber la dirección MAC de ese dispositivo, pero ¿cómo se puede descubrir? Ahí es donde la resolución de direcciones se vuelve crítica. Hay dos direcciones primarias asignadas a un dispositivo en una LAN Ethernet:
- Dirección física (la dirección MAC) – Se utiliza para las comunicaciones de NIC a NIC en la misma red Ethernet.
- Dirección lógica (la dirección IP) – Se utiliza para enviar el paquete desde el dispositivo de origen al dispositivo de destino. La dirección IP de destino puede estar en la misma red IP que la de origen o en una red remota.
Las direcciones físicas de capa 2 (es decir, las direcciones MAC de Ethernet) se utilizan para entregar la trama de enlace de datos con el paquete IP encapsulado de una NIC a otra NIC que está en la misma red. Si la dirección IP de destino está en la misma red, la dirección MAC de destino es la del dispositivo de destino. Considere el siguiente ejemplo utilizando representaciones de direcciones MAC simplificadas.
En este ejemplo, PC1 desea enviar un paquete a PC2. La figura muestra las direcciones MAC de origen y destino de Capa 2 y el direccionamiento IPv4 de Capa 3 que se incluirían en el paquete enviado desde PC1.
La trama Ethernet de capa 2 contiene lo siguiente:
- Dirección MAC de destino – Esta es la dirección MAC simplificada de PC2, 55-55-55.
- Dirección MAC de origen – Esta es la dirección MAC simplificada de la NIC de Ethernet en la PC1, aa-aa-aa.
El paquete IP de capa 3 contiene lo siguiente:
- Dirección IPv4 de origen – Esta es la dirección IPv4 de PC1, 192.168.10.10.
- Dirección IPv4 de destino – Esta es la dirección IPv4 de PC2, 192.168.10.11.
Destino en red remota
Cuando la dirección IP de destino (IPv4 o IPv6) está en una red remota, la dirección MAC de destino será la dirección de gateway predeterminada del host (es decir, la interfaz del router). Considere el siguiente ejemplo utilizando una representación de dirección MAC simplificada.
En este ejemplo, PC1 desea enviar un paquete a PC2. PC2 se encuentra en una red remota. Dado que la dirección IPv4 de destino no está en la misma red local que PC1, la dirección MAC de destino es la del gateway predeterminado local en el router.
Los routers examinan la dirección IPv4 de destino para determinar la mejor ruta para reenviar el paquete IPv4. Cuando el router recibe una trama de Ethernet, desencapsula la información de capa 2.
Por medio de la dirección IP de destino, determina el dispositivo del siguiente salto y desencapsula el paquete IP en una nueva trama de enlace de datos para la interfaz de salida. En nuestro ejemplo, R1 ahora encapsularía el paquete con la nueva información de dirección de Capa 2, como se muestra en la figura.
La nueva dirección MAC de destino sería la de la interfaz R2 G0/0/1 y la nueva dirección MAC de origen sería la de la interfaz R1 G0/0/1. A lo largo de cada enlace de una ruta, un paquete IP se encapsula en una trama.
La trama es específico de la tecnología de enlace de datos asociada a ese vínculo, como Ethernet. Si el dispositivo del siguiente salto es el destino final, la dirección MAC de destino será la del NIC de Ethernet del dispositivo, como se muestra en la figura.
¿Cómo se asocian las direcciones IP de los paquetes IP en un flujo de datos con las direcciones MAC en cada enlace a lo largo de la ruta hacia el destino? Para los paquetes IPv4, esto se realiza a través de un proceso llamado Protocolo de resolución de direcciones (ARP). Para los paquetes IPv6, el proceso es ICMPv6 Neighbor Discovery (ND).
La Difusión Ethernet – Dominios de difusión
Cuando un host recibe un mensaje dirigido a la dirección de difusión, lo acepta y lo procesa como si estuviera dirigido directamente a él. Cuando un host envía un mensaje de difusión, los conmutadores reenvían el mensaje a cada host conectado dentro de la misma red local.
Por este motivo, a una red de área local o una red con uno o más conmutadores Ethernet también se las denomina dominio de difusión. Si hay demasiados hosts conectados al mismo dominio de difusión, el tráfico de difusión puede volverse excesivo.
El número de hosts y la cantidad de tráfico de red que puede admitir las redes locales están limitados por las capacidades de los conmutadores utilizados para conectarlas.
A medida que la red crece y se agregan nuevos hosts, aumenta el tráfico de la red (incluido el tráfico de difusión). Para mejorar el rendimiento, a menudo es necesario dividir una red local en varias redes, o dominios de difusión, tal como se indica en la figura. Se utilizan enrutadores para dividir la red en dominios de difusión múltiples.
Verifique su dirección IP local
- Si está utilizando Linux o MacOS, puede abrir su terminal y escribir ifconfig
- Para una máquina con Windows, puede abrir el símbolo del sistema cmd o powershell y luego escribir ipconfig /all
Direccionamiento IPv6
IPv6 está diseñado para ser el sucesor de IPv4. IPv6 tiene un espacio de direcciones más grande de 128 bits, que proporciona 340 undecillones (es decir, 340 seguidos de 36 ceros) posibles direcciones. Sin embargo, IPv6 es más que solo direcciones más extensas, corrigió las limitaciones de IPv4 e incluye mejoras.
Un ejemplo es el Protocolo de mensajes de control de Internet versión 6 (ICMPv6), que incluye la resolución de direcciones y la configuración automática de direcciones que no se encuentran en ICMP para IPv4 (ICMPv4). El agotamiento del espacio de direcciones IPv4 fue el factor que motivó la migración a IPv6.
A medida que África, Asia y otras áreas del mundo están más conectadas a Internet, no hay suficientes direcciones IPv4 para acomodar este crecimiento. IPv4 tiene un máximo teórico de 4300 millones de direcciones. Las direcciones privadas en combinación con la traducción de direcciones de red (NAT) fueron esenciales para demorar la reducción del espacio de direcciones IPv4.
Sin embargo, NAT es problemático para muchas aplicaciones, crea latencia y tiene limitaciones que impiden severamente las comunicaciones entre pares. Con el número cada vez mayor de dispositivos móviles, los proveedores de telefonía móvil han estado liderando el camino con la transición a IPv6.
Los dos principales proveedores de telefonía móvil en los Estados Unidos informan que más del 90% de su tráfico es sobre IPv6. La mayoría de los principales proveedores de Internet y proveedores de contenido, como YouTube, Facebook y Netflix, también han hecho la transición.
Muchas empresas como Microsoft, Facebook y LinkedIn están haciendo la transición a IPv6 solo internamente. En 2018, el ISP de banda ancha Comcast reportó un despliegue de más del 65% y British Sky Broadcasting más del 86%.
Internet de las cosas
En la actualidad, Internet es significativamente distinta de cómo era en las últimas décadas. Actualmente, Internet es mucho más que el correo electrónico, las páginas web y la transferencia de archivos entre equipos. Internet evoluciona y se está convirtiendo en una Internet de las cosas (IoT).
Ya no serán solo los equipos, las tabletas y los teléfonos inteligentes los únicos dispositivos que accedan a Internet. Los dispositivos del futuro preparados para acceder a Internet y equipados con sensores incluirán desde automóviles y dispositivos biomédicos hasta electrodomésticos y ecosistemas naturales.
Con una población de Internet cada vez mayor, un espacio limitado de direcciones IPv4, problemas con NAT y el IoT, ha llegado el momento de comenzar la transición a IPv6.
Coexistencia de IPv4 e IPv6
No hay una fecha específica para pasar a IPv6. Tanto IPv4 como IPv6 coexistirán en un futuro próximo y la transición llevará varios años. El IETF creó diversos protocolos y herramientas para ayudar a los administradores de redes a migrar las redes a IPv6. Las técnicas de migración pueden dividirse en tres categorías:
Doble pila permite que IPv4 e IPv6 coexistan en el mismo segmento de red. Los dispositivos dual-stack ejecutan pilas de protocolos IPv4 e IPv6 de manera simultánea. Conocido como IPv6 nativo, esto significa que la red del cliente tiene una conexión IPv6 a su ISP y puede acceder al contenido que se encuentra en Internet a través de IPv6.
Tunelización: es un método para transportar un paquete IPv6 a través de una red IPv4. El paquete IPv6 se encapsula dentro de un paquete IPv4, de manera similar a lo que sucede con otros tipos de datos.
Traducción: de Direcciones de Redes 64 (NAT64) permite que los dispositivos con IPv6 habilitado se comuniquen con dispositivos con IPv4 habilitado mediante una técnica de traducción similar a la NAT para IPv4. Un paquete IPv6 se traduce a un paquete IPv4 y un paquete IPv4 se traduce a un paquete IPv6.
Sistema de números hexadecimales
Antes de sumergirse en el direccionamiento IPv6, es importante que sepa que las direcciones IPv6 se representan mediante números hexadecimales. Este sistema de base de 16 números utiliza los dígitos del 0 al 9 y las letras de la A a la F: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F. En las direcciones IPv6, estos 16 dígitos se representan como hextetos (que se analizan a continuación), lo que nos permite representar estas direcciones masivas en un formato mucho más legible.
Formatos de direccionamiento IPv6
El primer paso para aprender acerca de IPv6 en las redes es comprender la forma en que se escribe y se formatea una dirección IPv6. Las direcciones IPv6 son mucho más grandes que las direcciones IPv4, por lo que es poco probable que se acaben pronto. Las direcciones IPv6 tienen una longitud de 128 bits y se escriben como una cadena de valores hexadecimales.
Cada cuatro bits está representado por un solo dígito hexadecimal; para un total de 32 valores hexadecimales, como se muestra en la figura. Las direcciones IPv6 no distinguen entre mayúsculas y minúsculas, y pueden escribirse en minúsculas o en mayúsculas.
Segmentos o hextetos de 16 bits
Nota: La tunelización y la traducción son para la transición a IPv6 nativo y solo deben usarse cuando sea necesario. El objetivo debe ser las comunicaciones IPv6 nativas de origen a destino.
Formato preferido
La figura anterior también muestra que el formato preferido para escribir una dirección IPv6 es x: x: x: x: x: x: x: x, donde cada “x” consta de cuatro valores hexadecimales. El término octeto hace referencia a los ocho bits de una dirección IPv4. En IPv6, un “hexteto” es el término no oficial que se utiliza para referirse a un segmento de 16 bits o cuatro valores hexadecimales. Cada “x” es un único hexteto que tiene 16 bits o cuatro dígitos hexadecimales. El formato preferido significa que dirección IPv6 se escribe utilizando los 32 dígitos hexadecimales. No significa necesariamente que sea el método ideal para representar la dirección IPv6. Verá dos reglas que ayudan a reducir la cantidad de dígitos necesarios para representar una dirección IPv6. Estos son ejemplos de direcciones IPv6 en el formato preferido.
2001 : 0db8 : 0000 : 1111 : 0000 : 0000 : 0000: 0200
2001 : 0db8 : 0000 : 00a3 : abcd : 0000 : 0000: 1234
2001 : 0db8 : 000a : 0001 : c012 : 9aff : fe9a: 19ac
2001 : 0db8 : aaaa : 0001 : 0000 : 0000 : 0000: 0000
fe80 : 0000 : 0000 : 0000 : 0123 : 4567 : 89ab: cdef
fe80 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000: 0001
fe80 : 0000 : 0000 : 0000 : c012 : 9aff : fe9a: 19ac
fe80 : 0000 : 0000 : 0000 : 0123 : 4567 : 89ab: cdef
0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000: 0001
0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000 : 0000: 0001
Reglas de formato IPv6
Regla 1 – Omitir ceros iniciales La primera regla para ayudar a reducir la notación de las direcciones IPv6 es omitir los ceros iniciales en cualquier hexteto. Aquí hay cuatro ejemplos de formas de omitir ceros a la izquierda:
- 01ab se puede representar como 1ab
- 09f0 se puede representar como 9f0
- 0a00 se puede representar como a00
- 00ab se puede representar como ab
Esta regla solo es válida para los ceros iniciales, y NO para los ceros finales; de lo contrario, la dirección sería ambigua. Por ejemplo, el hexteto “abc” podría ser “0abc” o “abc0”, pero no representan el mismo valor.
Regla 2 – Dos puntos dobles
La segunda regla para ayudar a reducir la notación de las direcciones IPv6 es que dos puntos dobles (: 🙂 puede reemplazar cualquier cadena única y contigua de uno o más hextetos de 16 bits que consisten en todos los ceros. Por ejemplo, 2001:db8:cafe: 1:0:0:0:1 (0 iniciales omitidos) podría representarse como 2001:db8:cafe:1: :1. Los dos puntos dobles (: 🙂 se utilizan en lugar de los hextetos de tres ceros (0: 0: 0). Los dos puntos dobles (::) se pueden utilizar solamente una vez dentro de una dirección; de lo contrario, habría más de una dirección resultante posible. Cuando se utiliza junto con la técnica de omisión de ceros iniciales, la notación de direcciones IPv6 generalmente se puede reducir de manera considerable. Esto se suele conocer como “formato comprimido”. Aquí hay un ejemplo del uso incorrecto del dos puntos dobles: 2001:db8: :abcd: :1234. Los dos puntos dobles se utilizan dos veces en el ejemplo anterior. Aquí están las posibles expansiones de esta dirección de formato comprimido incorrecto:
- 2001:db8::abcd:0000:0000:1234
- 2001:db8::abcd:0000:0000:0000:1234
- 2001:db8:0000:abcd::1234
- 2001:db8:0000:0000:abcd::1234
Si una dirección tiene más de una cadena contigua de hextetos, todos 0, la práctica recomendada es usar los dos puntos dobles (::) en la cadena más larga. Si las cadenas son iguales, la primera cadena debe usar los dos puntos dobles (::).
Repasemos lo aprendido en con un resumen:
Resumen de El Protocolo de Internet
Propósito de la Dirección IPv4: La dirección IPv4 es una dirección de red lógica que identifica a un host en particular Debe configurarse correctamente y ser única dentro de la red LAN, para posibilitar la comunicación local. También debe configurarse correctamente y ser única en el mundo, para posibilitar la comunicación remota.
Se asigna una dirección IPv4 a la conexión de la interfaz de red para un host. Esta conexión suele ser una NIC instalada en el dispositivo. Cada paquete que se envía por Internet tiene una dirección IPv4 de origen y de destino. Los dispositivos de red requieren esta información para asegurarse de que la información llegue a destino y de que toda respuesta sea devuelta al origen.
La Estructura de la Dirección IPv4: La dirección IPv4 lógica de 32 bits tiene una composición jerárquica y consta de dos partes, la de red y la de host. A modo de ejemplo, hay un host con la dirección IPv4 192.168.5.11 y la máscara de subred 255.255.255.0. Los primeros tres octetos (192.168.5), identifican la porción de red de la dirección, y el último octeto (11) identifica al host.
Esto se conoce como direccionamiento jerárquico, debido a que la porción de red indica la red en la que cada dirección host única está ubicada. Los enrutadores solo necesitan conocer cómo llegar a cada red en lugar de conocer la ubicación de cada host individual. Con el direccionamiento IPv4 pueden existir varias redes lógicas en una red física, si la porción de red de las direcciones del host correspondiente a la red es diferente.
Resumen Unidifusión, difusión y multidifusión de IPv4
La transmisión unidifusión se refiere a un dispositivo que envía un mensaje a otro dispositivo en comunicaciones uno a uno. Un paquete de unidifusión tiene una dirección IP de destino que es una dirección de unidifusión que va a un único destinatario. Una dirección IP de origen sólo puede ser una dirección de unidifusión, ya que el paquete sólo puede originarse de un único origen.
Esto es independientemente de si la dirección IP de destino es una unidifusión, difusión o multidifusión. Las direcciones de host de unidifusión IPv4 están en el rango de direcciones de 1.1.1.1 a 223.255.255.255. Transmisión de transmisión hace referencia a un dispositivo que envía un mensaje a todos los dispositivos de una red en comunicaciones unipersonales.
Los paquetes de difusión tienen una dirección IPv4 de destino que contiene solo números uno (1) en la porción de host. Todos los dispositivos del mismo dominio de difusión deben procesar un paquete de difusión. Una transmisión puede ser dirigida o limitada. Una difusión dirigida se envía a todos los hosts de una red específica.
Se envía una difusión limitada a 255.255.255.255. De manera predeterminada, los enrutadores no reenvían difusiones. La transmisión de multidifusión reduce el tráfico al permitir que un host envíe un único paquete a un grupo seleccionado de hosts que estén suscritos a un grupo de multidifusión. Un paquete de multidifusión es un paquete con una dirección IP de destino que es una dirección de multidifusión.
IPv4 reservó las direcciones de 224.0.0.0 a 239.255.255.255 como rango de multidifusión. Cada grupo de multidifusión está representado por una sola dirección IPv4 de destino de multidifusión. Cuando un host IPv4 se suscribe a un grupo de multidifusión, el host procesa los paquetes dirigidos a esta dirección de multidifusión y los paquetes dirigidos a la dirección de unidifusión asignada exclusivamente.
Tipos de direcciones IPv4:
Las direcciones IPv4 públicas son direcciones en las que se realiza routing globalmente entre los routers ISP. Sin embargo, no todas las direcciones IPv4 disponibles pueden usarse en Internet. Existen bloques de direcciones denominadas direcciones privadas que la mayoría de las organizaciones usan para asignar direcciones IPv4 a los hosts internos.
La mayoría de las redes internas, desde grandes empresas hasta redes domésticas, utilizan direcciones IPv4 privadas para dirigirse a todos los dispositivos internos (intranet), incluidos los hosts y enrutadores. Sin embargo, las direcciones privadas no son enrutables globalmente. Antes de que el ISP pueda reenviar este paquete, debe traducir la dirección IPv4 de origen, que es una dirección privada, a una dirección IPv4 pública mediante NAT.
Direcciones de Loopback (127.0.0.0 /8 or 127.0.0.1 to 127.255.255.254) generalmente identificadas solo como 127.0.0.1, son direcciones especiales que usa un host para dirigir el tráfico hacia sí mismo. Direcciones link-local o direcciones IP privadas automáticas (APIPA) 169.254.0.0/16o 169.254.0.1 a 169.254.255.254 Los utiliza un cliente DHCP de Windows para autoconfigurarse en caso de que no haya servidores DHCP disponibles.
En 1981, las direcciones IPv4 se asignaron utilizando direccionamiento con clase como se define en RFC 790 (https://tools.ietf.org/html/rfc790), Números Asignados. A los clientes se les asignaba una dirección de red basada en una de tres clases: A, B o C. RFC dividía los rangos de unidifusión en las siguientes clases específicas:
- Clase A (0.0.0.0/8 a 127.0.0.0/8) – Diseñada para admitir redes extremadamente grandes, con más de 16 millones de direcciones de host.
- Clase B (128.0.0.0/16 a 191.255.0.0/16) – Diseñada para satisfacer las necesidades de redes de tamaño moderado a grande, con hasta 65,000 direcciones de host.
- Clase C (192.0.0.0/24 a 223.255.255.0/24) – Diseñada para admitir redes pequeñas con un máximo de 254 hosts.
También existe un bloque de multidifusión de clase D que va de 224.0.0.0 a 239.0.0.0, y un bloque de direcciones experimentales de clase E que va de 240.0.0.0 a 255.0.0.0. Las direcciones IPv4 públicas son direcciones en las que se realiza routing globalmente entre los routers ISP. Las direcciones IPv4 públicas deben ser únicas.
Tanto las direcciones IPv4 como las IPv6 son administradas por la IANA. La IANA administra y asigna bloques de direcciones IP a los RIR. Los RIR se encargan de asignar direcciones IP a los ISP, quienes a su vez proporcionan bloques de direcciones IPv4 a las organizaciones y a los ISP más pequeños. Las organizaciones también pueden obtener sus direcciones directamente de un RIR.
Segmentación de la red:
En una LAN Ethernet, los dispositivos usan transmisiones y ARP para ubicar otros dispositivos. ARP envía transmisiones de capa 2 a una dirección IPv4 conocida en la red local para descubrir la dirección MAC asociada. Los dispositivos de LAN Ethernet también localizan otros dispositivos que utilizan servicios. Un host generalmente adquiere su configuración de dirección IPv4 mediante DHCP, que envía transmisiones en la red local para ubicar un servidor DHCP.
Los switches propagan los broadcasts por todas las interfaces, salvo por aquella en la cual se recibieron. Un dominio de difusión grande es una red que conecta muchos hosts. Un problema con un dominio de broadcast grande es que estos hosts pueden generar broadcasts excesivos y afectar la red de manera negativa. La solución es reducir el tamaño de la red para crear dominios de difusión más pequeños mediante un proceso que se denomina división en subredes.
Estos espacios de red más pequeños se denominan subredes. La base de la división en subredes es usar bits de host para crear subredes adicionales. La división en subredes disminuye el tráfico de red general y mejora su rendimiento. Ayuda a los administradores a implementar políticas de seguridad, como qué subredes pueden o no pueden comunicarse entre sí. Reduce la cantidad de dispositivos afectados por tráfico de transmisión anormal debido a malas configuraciones, problemas de hardware/software o intenciones maliciosas.
Resumen de direccionamiento IPv6
Problemas con IPv4: El agotamiento del espacio de direcciones IPv4 fue el factor que motivó la migración a IPv6. IPv6 tiene un mayor espacio de direcciones de 128 bits, lo que proporciona 340 sextillones de direcciones. Cuando el IETF comenzó a desarrollar un sucesor de IPv4, aprovechó esta oportunidad para corregir las limitaciones de IPv4 e incluir mejoras. Un ejemplo es ICMPv6, que incluye resolución de direcciones y configuración automática de direcciones que no se encuentran en ICMPv4. Tanto IPv4 como IPv6 coexisten y la transición a solo IPv6 llevará varios años.
El IETF creó diversos protocolos y herramientas para ayudar a los administradores de redes a migrar las redes a IPv6. Las técnicas de migración se pueden dividir en tres categorías: doble pila, tunelización y traducción. Los dispositivos dual-stack ejecutan pilas de protocolos IPv4 e IPv6 de manera simultánea. La tunelización es un método para transportar un paquete IPv6 a través de una red IPv4.
El paquete IPv6 se encapsula dentro de un paquete IPv4, de manera similar a lo que sucede con otros tipos de datos. NAT64 permite que los dispositivos con IPv6 habilitado se comuniquen con dispositivos con IPv4 habilitado mediante una técnica de traducción similar a la NAT para IPv4. Un paquete IPv6 se traduce a un paquete IPv4 y un paquete IPv4 se traduce a un paquete IPv6.
Asignación de direcciones IPv6.
Las direcciones IPv6 tienen una longitud de 128 bits y se escriben como una cadena de valores hexadecimales. Cada cuatro bits está representado por un solo dígito hexadecimal; para un total de 32 valores hexadecimales. Las direcciones IPv6 no distinguen entre mayúsculas y minúsculas, y pueden escribirse en minúsculas o en mayúsculas.
En IPv6, un hexteto que se refiere a un segmento de 16 bits o cuatro valores hexadecimales. Cada “x” es un único hexteto que tiene 16 bits o cuatro dígitos hexadecimales. El formato preferido significa que dirección IPv6 se escribe utilizando los 32 dígitos hexadecimales. Aquí hay un ejemplo: fe80:0000:0000:0000:0123:4567:89ab:cdef.
Dos reglas ayudan a reducir el número de dígitos necesarios para representar una dirección IPv6.
Regla 1: Omitir los ceros iniciales Solo puede omitir ceros a la izquierda, no ceros a la izquierda.
- 01ab se puede representar como 1ab
- 09f0 se puede representar como 9f0
- 0a00 se puede representar como a00
- 00ab se puede representar como ab
Regla 2 – Dos puntos dobles Los dos puntos dobles (::) pueden reemplazar cualquier cadena única y contigua de uno o más segmentos de 16 bits (hextetos) que estén compuestas solo por ceros. Por ejemplo, 2001:db8:cafe: 1:0:0:0:1 (0 iniciales omitidos) podría representarse como 2001:db8:cafe:1: :1. Los dos puntos dobles (: 🙂 se utilizan en lugar de los hextetos de tres ceros (0: 0: 0). Los dos puntos dobles (::) se pueden utilizar solamente una vez dentro de una dirección; de lo contrario, habría más de una dirección resultante posible. Si una dirección tiene más de una cadena contigua de hextetos, todos 0, la práctica recomendada es usar los dos puntos dobles (::) en la cadena más larga. Si las cadenas son iguales, la primera cadena debe usar los dos puntos dobles (::).
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| MOSTRAR CONFIGURACIÓN IP: |
|---|
| # ip a lw |
| CAMBIAR DIRECCIÓN IP/MAC: |
|---|
| ip link set dev eth0 down |
| macchanger -m 23:05:13:37:42:21 eth0 |
| ip link set dev eth0 up |
| CONFIGURACIÓN DE LA DIRECCIÓN IP ESTÁTICA: |
|---|
| ip addr add 10.5.23.42/24 dev eth0 |
Preguntas frecuentes relacionadas con la dirección IP en redes
A continuación se presentan algunas de las preguntas más comunes sobre la dirección IP.
¿Cuál es la forma completa de la dirección IP?
La dirección IP significa dirección de Protocolo de Internet.
¿Cuántos tipos de direcciones IP existen?
Existen principalmente cuatro tipos de direcciones IP :
- Público
- Privado
- Estático
- Dinámica
¿De cuántos bits consta una dirección IP?
Una dirección IP es un número de 32 bits dividido en cuatro bytes.
¿Qué es la dirección IP 192.168.0.1?
La dirección IP 192.168.0.1 es una dirección común para acceder a los enrutadores inalámbricos domésticos de la red. Algunos rangos de direcciones IP están reservados para varios tipos de redes, y 192.168.0.1 está reservado para las redes LAN domésticas.
¿Qué es la dirección IP 127.0.0.1?
La dirección IP 127.0.0.1 es el host local, un nombre predeterminado para el equipo local en el que trabajas. Cada equipo utiliza esta dirección como propia, pero no le permite conectarse con otros dispositivos como lo hace una dirección IP real. Al utilizar 127.0.0.1 como dirección IP, el dispositivo se conecta y se comunica consigo mismo.
¿Se puede cambiar una dirección IP?
Sí, se puede cambiar una dirección IP de forma manual, automática y con una VPN. Sin embargo, cada opción sigue pasos diferentes para dispositivos Android, Windows y Mac. Según el dispositivo que tengas, el proceso para cambiar una dirección IP puede variar, así que asegúrate de tener la guía adecuada.
¿Se puede rastrear una dirección IP?
Sí, se puede rastrear su dirección IP. Rastrear una dirección IP es legal, siempre que no se utilice para actividades delictivas.
¿Qué es la búsqueda de dirección IP?
La búsqueda de direcciones IP consiste en encontrar la ubicación geográfica de cualquier dirección IP y otra información. La información incluye:
- Ciudad
- Estado/Región
- Código postal
- Nombre del país
- Proveedor de servicios de Internet (ISP)
- Zona horaria
¿Qué es la suplantación de dirección IP?
Es una técnica utilizada por hackers de sombrero negro para obtener acceso no autorizado a los sistemas. La suplantación de direcciones IP implica la creación de paquetes de Protocolo de Internet (IP) con una dirección de origen modificada o falsa para ocultar la identidad del remitente, hacerse pasar por otro sistema o ambas cosas.
Los ciberdelincuentes utilizan la suplantación de IP para llevar a cabo sus actividades maliciosas, como robar datos, infectar un dispositivo o bloquear un servidor, sin ser detectados.
¿Cómo puedo saber mi dirección IP?
Existen muchas formas de encontrar su dirección IP y puede buscarlas en línea. Los usuarios de Windows pueden encontrar su dirección IP siguiendo las instrucciones que se indican a continuación:
Inicio > Configuración > Red e Internet > Seleccione la red WiFi a la que está conectado.
Vaya a propiedades y busque su dirección IP mencionada junto a la dirección IPv4.
¿Para qué sirve una dirección IP?
Las direcciones IP no sólo son importantes cuando conectas tu dispositivo a Internet, sino que también ayudan en diversas funciones.
- Identificar el host: una dirección IP funciona como un identificador único para los dispositivos de red conectados a Internet. Ayuda a identificar un sistema informático y le permite acceder a los datos de Internet.
- Ubicación del host: una dirección IP también proporciona la ubicación del sistema en la red. Esto resulta útil durante cualquier hackeo o envío de correo basura, ya que permite rastrear al autor del ataque mediante la dirección de protocolo de Internet del sistema que se utiliza para ejecutar la tarea maliciosa.
¿Cuáles son las amenazas de seguridad comunes asociadas con las direcciones IP?
Los ciberatacantes o cibercriminales han encontrado varias técnicas para hackear un sistema utilizando direcciones IP. Llevan a cabo sus actividades maliciosas y penetran en los dispositivos utilizando direcciones IP como objetivo.
Algunas amenazas comunes relacionadas con una dirección IP son:
- Ingeniería social para rastrear a los usuarios a través de varias aplicaciones de mensajería como Skype. En ocasiones, les piden a los usuarios que revelen sus direcciones IP.
- El acoso en línea es otra amenaza grave para encontrar una dirección IP a través de diversas actividades, como jugar videojuegos, comentar en sitios web y foros, etc. Los hackers lo utilizan para inyectar malware, realizar ataques de phishing y suplantar la identidad.
Su sistema también está en riesgo en los siguientes casos:
- Si descarga cualquier contenido ilegal
- Los ciberatacantes rastrean su ubicación mediante tecnología de geolocalización
- Conexión forzada a través de puertos con la intención de robar datos y apoderarse de un dispositivo
- Apunta directamente a una red para realizar ataques DDoS.
¿Cómo proteger una dirección IP?
Si ocultas una dirección IP, puedes proteger tu identidad en línea, tus dispositivos y tus datos. Existen dos métodos para hacerlo:
- Utilice un servidor proxy, ya que proporciona un servidor web intermediario para enrutar el tráfico. Oculta su dirección IP y muestra servidores proxy en su lugar.
- Utilice una VPN, que es una opción más segura. En este caso, su dispositivo se muestra en la misma red que la VPN, por lo que puede acceder a la red desde otro país o navegar por sitios bloqueados en esa zona.
¿Qué es la dirección Loopback?
Un sistema utiliza una dirección IP de bucle invertido para enviarse un mensaje a sí mismo. Los paquetes compartidos con la dirección IP de bucle invertido recorren la red en lugar de llegar a un destino. Se utiliza para comprobar que la pila TCP/IP esté instalada correctamente en el sistema.
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Sobre los autores
Álvaro Chirou
Yo soy Álvaro Chirou, tengo más de 20 Años de experiencia trabajando en Tecnología, eh dado disertaciones en eventos internacionales como OWASP, tengo más de 1.800.000 estudiantes en Udemy y 100 formaciones profesionales impartidas en la misma. Puedes seguirme en mis redes:
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Soy Laprovittera Carlos. Con más de 20 años de experiencia en IT brindo Educación y Consultoría en Seguridad de la Información para profesionales, bancos y empresas. Puedes saber más de mi y de mis servicios en mi sitio web: laprovittera.com y seguirme en mis redes:
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