15. Introducción a IP

Direcciones IP

Protocolo de internet

IPv4 vs IPv6 – Qué es y para qué se utiliza en redes

IPv4 vs IPv6

Qué es la dirección IP y diferencia entre IPv4 e IPv6

Dirección IP Clase A, B, C, D y E

Clases de direcciones IP

Dirección IP

CIDR: el classles inter-domain routing en detalle

CIDR

Mascara de Red

¿Que es el CIDR? – Subnetting o subneteo Parte 3

Tipos de red

Vemos una red con 4 ordenadores, 1 switch y 1 router. Los 4 ordenadores tienen IPs parecidas , todas tienen en común que empiezan por "192.168.3". Así que la red es "192.168.3.0/24".

Es decir una dirección de red es toda la parte que tienen en común los ordenadores y el resto de bits (parte de los hosts) a cero, pero indicando la mascara en formato CIDR. La dirección de Broadcast es con el resto de bits (parte de los hosts) a uno.

Dirección de Red	Dirección de Broadcast	Dirección de un host
192.168.3.0/24	192.168.3.255	192.168.3.77

Direcciones de host, red y broadcast

Direcciones de red y broadcast

Router

Ahora vamos a añadir un nuevo ordenador "al otro lado" de Internet

Este nuevo ordenado tiene la IP "192.168.4.123". Sabemos que era red es de tipo C, así que la dirección de red es "192.168.4.0/24". Su router tiene la dirección "192.168.4.56".

Pero podemos ver que cada router tiene 2 IPs , esto es así porque está conectado a dos redes distintas y en cada red tiene un IPs distintas. También debe tener por lo tanto dos tarjetas de red, llamadas Interfaces de red

Router A , el de la izquierda

IP	Mascara	Interfaz de red
192.168.3.34	255.255.255.0	eth0
3.239.54.197	255.255.255.0	eth1

Router B , el de la derecha

IP	Mascara	Interfaz de red
67.45.67.3	255.255.255.0	eth0
192.168.4.56	255.255.255.0	eth1

Usando el comando "ifconfig" en Linux podremos ver cada una de las interfaces de red que tenemos. Aunque ahora se llaman por ejemplo "enp2s0" en vez de "eth0". Para saber porque han cambiado el nombre podemos mirar los siguientes enlaces eth0 o enp0s3? Nombres de interfaces de red en Linux y ¿Por qué han cambiado el nombre de las interfaces de red en Linux

Recordemos un momento lo que hacía Ethernet. Ethernet Lo único que permitía era comunicar dos ordenadores (o también llamados Hosts) que estén conectados directamente con un cable. Recordar que un Switch lo único que hace es conectar directamente ordenadores (Es como una regleta de enchules eléctricos)

Entonces, mediante ethernet no es posible comunicar directamente el host "192.168.3.123" con el host "192.168.4.123" ya que están físicamente en redes distintas. ¿Como se envían información entonces? Mediante los router. Podemos decir que un Router es el encargado de conectar dos redes distintas.

¿Como sabemos que dos ordenadores están en redes distinta? Porque su dirección de red es distinta. La forma de calcularlo es con la dirección de red y la máscara de red.

Máscara de red

Calculadora de Red

Máscara de red

Máscara de red

Protocolo IP

El protocolo IP es simplemente el software que hayen los routers y ordenadores que permite enviar información de un ordenador a otro de internet sin que estén directamente conectados. Si en Ethernet cada vez que enviábamos algo se hacía mediante paquetes Ethernet , en el protocolo IP lo que enviamos son Datagramas.

Protocolo IP

Veamos el algoritmo que se usa para enviar un datagrama con información

Según nuestra IP (IP origen) y la IP a la que queremos enviar los datos (IP destino) comprobamos si están en la misma red.

Si están en la misma red, se envía directamente

Si no están en la misma red se envían al router , también llamada puerta de enlace.

Una vez llegado al router, comprueba la IP del destino del datagrama.

Si la IP destino está en la misma red, se envía directamente

Si la IP destino *NO* está en la misma red, mira en la tabla de encaminamiento a que router enviarlo, reenvía el datagrama y volvemos al paso 2

Si según la tabla de encaminamiento no hay ningún router al que entregar el datagrama, se pierde ese datagrama

OpenWebinars. Capa IP

OpenWebinars. Enrutamiento

OpenWebinars. Datagrama IP

Siguiendo con el ejemplo vemos que ahora se muestran todos los routers que forman la red

Veamos como se envía un datagrama desde el ordenador "192.168.3.25" al ordenador "192.168.4.123"

El ordenador ve que los datos van a un ordenador de otra red , así que lo envía a su puerta de enlace , es decir al router A (192.168.3.34).

El router A comprueba que el datagrama no es para ningún ordenador de su red y según su tabla de encaminamiento lo envía al router D (3.239.54.45)

El router D comprueba que el datagrama no es para ningún ordenador de su red y según su tabla de encaminamiento lo envía al router B (67.45.67.3)

El router B comprueba que el datagrama es para un ordenador de su red, así que lo envía directamente al 192.168.4.123

Puerta de enlace

La puerta de enlace (Tambien llamada Pasarela o Gateway) no es mas que la IP del router por defecto al que enviar los datagramas.

Veamos ahora de algunos ordenadores su puerta de enlace

IP Ordenador	IP Puerta de enlace
182.168.3.215	192.168.3.24
7.8.9.1	7.8.9.2
192.168.4.123	192.168.4.56

Hacer notar que la IP de puerta de la puerta de enlace siempre es de la misma red que el ordenador.

Tabla de encaminamiento

Una tabla de encaminamiento solo indica dado una IP hacía que router hay que reenviarlo.

Tabla de encaminamiento del Router A

Destino	Mascara	Pasarela 1) Es la IP del router al que hay que enviarlo	Interfaz 2) Es la tarjeta de red por la que se envía	Explicación
192.168.3.0	255.255.255.0	0.0.0.0 3) Cuando el valor es 0.0.0.0 es que es un ordenador de la propia red y no es necesario enviarlo a ningún otro router	eth0	Direcciones de su propia red 192.168.3.0/24
3.239.54.0	255.255.255.0	0.0.0.0 3)	eth1	Direcciones de su propia red 3.239.54.0/24
51.13.45.0	255.255.255.0	0.0.0.0 3)	eth2	Direcciones de su propia red 51.13.45.0/24
109.56.45.0	255.255.255.0	3.239.54.45	eth1	Lo envía por eth1 al router D cuando es para la red 109.56.45.0/24
7.8.9.0	255.255.255.0	3.239.54.45	eth1	Lo envía por eth1 al router D cuando es para la red 7.8.9.0/24
67.45.67.0	255.255.255.0	3.239.54.45	eth1	Lo envía por eth1 al router D cuando es para la red 67.45.67.0/24
192.168.4.56	255.255.255.0	3.239.54.45	eth1	Lo envía por eth1 al router D cuando es para la red 192.168.4.56/24
0.0.0.0 4) cuando el valor es 0.0.0.0 significa que lo envía por esta ruta cuando no sabe por donde enviarlo	0.0.0.0	51.13.45.91	eth2	Cuando no sabe por donde enviarlo lo envía por eth2 al router E por defecto

Tabla de encaminamiento del Router B

Destino	Mascara	Pasarela 1)	Interfaz 2)	Explicación
192.168.4.0	255.255.255.0	0.0.0.0 3)	eth1	Direcciones de su propia red 192.168.4.0/24
67.45.67.0	255.255.255.0	0.0.0.0 3)	eth0	Direcciones de su propia red 67.45.67.0/24
0.0.0.0 4)	0.0.0.0	67.45.67.4	eth0	Cuando no sabe por donde enviarlo lo envía al router D por defecto

Puedes probar en tu linux con el comando route -n y verás tu tabla de encaminamiento. Como podrás observar es mucho mas sencilla que la de los routers.

También vemos ver la tabla de encaminamiento de un router de los que tenemos en casa:

Un ejemplo mas complejo de redes IP sería el siguiente:

Por último veamos una foto de como se ve realmente Internet (pincha en la imagen para verla mejor):

19 mapas que explican la geografía de Internet

Ejemplo

Datos de los 2 ordenadores y Routers

Nombre	IP Ordenador	Mascara	Interfaz	IP Puerta de enlace
Ordenador Izquierda	192.168.3.14	255.255.255.0	eth0	192.168.3.34
Ordenador Derecha	192.168.4.123	255.255.255.0	eth0	192.168.4.56
Router A	192.168.3.34 192.168.10.2 56.34.12.3	255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0	eth0 eth1 eth2	56.34.12.1
Router B	192.168.10.1 192.168.4.56	255.255.255.0 255.255.255.0	eth0 eth1	192.168.10.2

Tablas de encaminamiento del Ordenador izquierda

Destino	Mascara	Pasarela	Interfaz 2)	Explicación
192.168.3.0	255.255.255.0	0.0.0.0	eth0	Direcciones de su propia red 192.168.3.0/24
0.0.0.0	0.0.0.0	192.168.3.34	eth0	Cuando no sabe por donde enviarlo lo envía al router A por defecto

Tablas de encaminamiento del Ordenador Derecha

Destino	Mascara	Pasarela	Interfaz 2)	Explicación
192.168.4.0	255.255.255.0	0.0.0.0	eth0	Direcciones de su propia red 192.168.4.0/24
0.0.0.0	0.0.0.0	192.168.4.56	eth0	Cuando no sabe por donde enviarlo lo envía al router B por defecto

Tablas de encaminamiento del Router A

Destino	Mascara	Pasarela	Interfaz 2)	Explicación
192.168.3.0	255.255.255.0	0.0.0.0	eth0	Direcciones de su propia red 192.168.3.0/24
192.168.10.0	255.255.255.0	0.0.0.0	eth1	Direcciones de su propia red 192.168.10.0/24
56.34.12.0	255.255.255.0	0.0.0.0	eth2	Direcciones de su propia red 56.34.12.0/24
192.168.4.0	255.255.255.0	192.168.10.1	eth1	Los datos de la Red 192.168.4.0/24 se envían mediante el router B
0.0.0.0	0.0.0.0	56.34.21.1	eth0	Cuando no sabe por donde enviarlo lo envía al router C por defecto

Tablas de encaminamiento del Router B

Destino	Mascara	Pasarela	Interfaz 2)	Explicación
192.168.10.0	255.255.255.0	0.0.0.0	eth0	Direcciones de su propia red 192.168.10.0/24
192.168.4.0	255.255.255.0	0.0.0.0	eth1	Direcciones de su propia red 192.168.4.0/24
0.0.0.0	0.0.0.0	192.168.10.2	eth0	Cuando no sabe por donde enviarlo lo envía al router A por defecto

Ejercicios

Ejercicio 1

De la dirección de tu casa indica:

La IP

Las máscara

La clase de IP (A, B o C)

Ejercicio 2

Si añadimos 3 ordenadores mas a la red izquierda del router A. Indica que IPs podrían tener.

Ejercicio 3

Rellena la siguiente tabla

IP	Clase (A, B ,C o loopback)	Mascara de red
134.5.34.5
127.213.56.45
214.56.123.87
16.76.196.55

Ejercicio 4

Rellena la siguiente tabla

IP y CIDR	Mascara de red
134.5.34.5/4
127.213.56.45/7
214.56.123.87/8
16.76.196.55/24

Ejercicio 5

Rellena la siguiente tabla

IP	Mascara de Red	CIDR5) Hay que poner /n , siendo n un número
134.5.34.5	255.0.0.0
127.213.56.45	255.0.0.0
214.56.123.87	255.255.0.0
16.76.196.55	255.255.255.0

Ejercicio 6

Rellena la siguiente tabla

Dirección de Red	Dirección de Broadcast	Dirección de un host
137.56.21.4
210.5.234.255
8.0.0.0/8

Ejercicio 7

Rellena la siguiente tabla

Dirección de Red	1º Dirección IP	Última Dirección IP	Nº Máximo de Ordenadores (Hosts)
34.67.45.0/24	34.67.45.1	137.56.21.254	254
123.65.87.0/24
6.76.0.0/16
56.34.0.0/16
78.0.0.0/8

Ejercicio 8

Según el diagrama del último ejemplo de red, rellena las siguientes tablas:

IP Ordenador	Mascara	IP Puerta de enlace
255.255.255.0	192.168.3.34
12.45.98.2	255.255.255.0

Tabla de encaminamiento del Router C. Hay varias filas a rellenar

Destino	Mascara	Pasarela 1)	Interfaz 2)	Explicación
255.255.255.0

Tabla de encaminamiento del Router D. Hay varias filas a rellenar y tiene que tener en cuenta las redes de la "derecha"

Destino	Mascara	Pasarela 1)	Interfaz 2)	Explicación
255.255.255.0

Tabla de encaminamiento del Router E. Hay varias filas a rellenar y es bastante complejo ya que tiene que tener en cuenta todas las redes

Destino	Mascara	Pasarela 1)	Interfaz 2)	Explicación
255.255.255.0

Ejercicio 9

Usando la herramienta yEd Graph Editor

Crea una diagrama de red con al menos 10 ordenadores, 3 routers 6) Pero que alguno de los routers esté conectado al menos a otros dos routers . e internet, indicando

Las IPs, mascara y puerta de enlace de todos los ordenadores y Routers

Las tablas de encaminamiento de los ordenadores y routes

Ejemplo de por donde iría un datagrama desde un ordenador de una red a otro ordenador de otra red