Te explicamos qué es una dirección IP y una máscara de subred, por qué son necesarias y cómo se usan.
Los ordenadores, servidores y routers en internet necesitan saber a dónde enviar los datos para que no se pierdan en la maraña de cables y Wi-Fi en el camino desde algún almacén americano de “YouTube” hasta el navegador del tío Lopez en Tangamandapio. Una de las ayudas en este caso es la dirección IP. Es como una señal de tráfico, un faro que contiene información sobre la ubicación de un dispositivo específico en la estructura de la red global.
Para averiguar la dirección IP de tu dispositivo, puedes abrir el terminal e introducir ipconfig en Windows o ifconfig en macOS y Linux:
Tabla de Contenido
¿Qué es una dirección IP y cómo funciona?
Por lo general, una dirección IP consta de cuatro números separados por puntos (este formato es compatible con el protocolo IPv4). Por ejemplo, esta es una de las direcciones IP más populares: es posible que la hayas usado para acceder a tu router:
Por cierto, Descubre: ¿Por qué nuestro router tiene la dirección 192.168.0.1 o 192.168.1.1?
Cada uno de los números en la dirección es un número binario de ocho dígitos, u octeto. Puede tomar valores de 0000 0000 a 1111 1111. O de 0 a 255 en el sistema decimal: es decir, 256 valores diferentes.
Resulta que el rango de direcciones IP comienza en 0.0.0.0 y termina en 255.255.255.255. Si se cuenta el número total de direcciones en este rango, se obtiene 4 294 967 296.
El formato de direcciones IPv4 no es el único, aunque sí uno de los más populares en Internet. Existe también el estándar IPv6: sus direcciones ya constan de 128 bits (en IPv4, 32 bits). Por lo tanto, IPv6 permite numerar 2128 dispositivos (300 millones por cada habitante de la Tierra).
A continuación, solo hablaremos de IPv4, pero estos principios también se aplican bien a IPv6.
De qué se compone una dirección IP
En realidad, una dirección IP es algo más que un simple conjunto de números. Siempre consta de dos partes: el número del host (dispositivo) y el número de la red.
Por ejemplo, la dirección IPv4 192.168.1.34 consta de estas partes significativas:
Los tres primeros números indican el número de la red, y el cuarto, el número del host (es decir, de tu dispositivo). Todos los dispositivos cuyos identificadores comiencen por 192.168.1 están en la misma red.
Un dispositivo cuyo identificador comience, por ejemplo, por 192.168.2, pertenecerá a otra red y no podrá comunicarse con los dispositivos de la red 192.168.1. Para hacerlo, necesitará un router que conecte las dos redes entre sí.
Actuará como puente para que los datos pasen de una red a otra. Si hablamos en términos técnicos, el router es una red de nivel superior que combina varias subredes. Desde el exterior, parecerá que el router tiene dispositivos a los que transmite datos y que pueden comunicarse entre sí.
Qué tipos de direcciones IP hay
El número de la red no solo puede estar almacenado en los tres primeros octetos, sino también en los dos primeros o incluso en uno. Los demás números son los números de los dispositivos de la red.
Para que el ordenador comprenda qué octetos representan la red y cuáles los ordenadores y routers, se utiliza un mecanismo sencillo. Los primeros bits de la representación binaria de la dirección IP están fijados, el ordenador los lee y los reconoce automáticamente: esto es similar a la estructura switch en los lenguajes de programación:
- Si el primer bit es 0, significa que el ordenador está tratando con una red grande a la que solo apunta un número, el primero.
En este caso, el primer bit ya está reservado para este “switch”, por lo que solo puede haber 128 redes (de 0 a 127), y más de 16 millones de dispositivos en ellas.
- Si los dos primeros bits son 10 (es decir, 2 en decimal), significa que la dirección IP pertenece a una red media y utiliza dos números como puntero a ella.
Esta dirección ya tiene los dos primeros bits reservados, por lo que solo quedan 14 bits para el número de la red: más de 16.000 redes y más de 65.000 dispositivos.
- Si los tres primeros bits son 110, significa que el ordenador ha encontrado una dirección IP de una red pequeña, cuyos tres primeros números se utilizan como punteros a ella.
Existen más de dos millones de redes de este tipo, y en cada una de ellas se pueden conectar 256 dispositivos. El rango de valores es de 192.0.0.0 a 223.255.255.0 (223 porque tenemos tres bits reservados).
Todos estos tipos de direcciones IP tienen sus propios nombres: clase A, B y C. La clase A son las redes grandes, B y C, las medias y pequeñas. Además, existen las redes de clase D y E. En ellas se incluyen las direcciones reservadas, como 127.0.0.0 o 192.168.X.X. La primera se refiere a sí misma: cuando envía datos a esta dirección, vuelven inmediatamente (también se llama localhost). La segunda es un identificador estándar para los módems de Internet y los routers Wi-Fi.
A veces, hay más hosts en la red que direcciones IP disponibles: así es como están las cosas en Internet hoy en día. En este caso, los proveedores de Internet asignan a los dispositivos direcciones del formato IPv6. La dirección IPv4 se puede convertir fácilmente al formato IPv6, pero no al revés.
Sin embargo, no todos los proveedores de Internet han pasado a la nueva versión de las direcciones IP, y esto ha creado un nuevo problema: es imposible enviar datos directamente desde los dispositivos que soportan IPv4 a los que soportan IPv6. El problema se resolvió mediante el tunelado: se creó un canal especial entre dos dispositivos a través del cual intercambian información entre redes con diferentes versiones del protocolo.
Máscara de subred
Una máscara de subred es una forma más cómoda de dividir una dirección IP en el número de red y el número de host. Sustituye al algoritmo que hemos descrito anteriormente. Una máscara de subred consta de los mismos cuatro números y se parece a una dirección IP:
En la representación binaria, esta máscara tiene el aspecto de 11111111 11111111 00000000 00000000. Los ceros indican dónde está el número del host, y los unos, el número de la red.
Para aplicar la máscara, hay que utilizar los operadores lógicos “Y” (AND) y “NO” (NOT). El primero funciona según las siguientes reglas:
1 AND 1 = 1
1 AND 0 = 0
0 AND 1 = 0
0 AND 0 = 0El operador “NO” simplemente cambia todos los ceros por unos y los unos por ceros. Y lo hace de derecha a izquierda:
NOT 1 = 0
NOT 0 = 1Apliquemos la máscara de subred 255.255.255.0 a la dirección IP 192.168.1.34:
La imagen muestra cómo primero convertimos la dirección IP y la máscara de subred al sistema binario. Y luego, de derecha a izquierda, bit a bit, aplicamos la operación “Y” lógica. La máscara ayudó a eliminar la parte innecesaria de la dirección, y hemos aislado el número de la red: 192.168.1.0.
Para aislar el número del host, primero hay que aplicar la operación “NO” lógica a la máscara de subred y luego la operación “Y” lógica a la dirección IP y la máscara obtenida:
Así hemos obtenido la máscara para aislar el número del dispositivo. Y ahora apliquemos la operación “Y” lógica:
Hemos obtenido la dirección 0.0.0.34. Este es el número del host.
Cómo elegir una máscara de subred
Por lo general, la máscara la configuran los programadores en la configuración de los servidores o los usuarios en la configuración del sistema. Por ejemplo, en un MacBook, puedes consultar la máscara de subred en la sección “Red” → “Ajustes adicionales”:
La máscara muestra cuántos bits incluye el número de la red. Por ejemplo, una red grande solo tendrá un número (8 bits), y la máscara constará de ocho unos y 24 ceros: 255.0.0.0.
Si la dirección IP pertenece a una red pequeña, los tres primeros números de la misma representarán el número de la red. Por lo tanto, la máscara tendrá este aspecto: 255.255.255.0.
También existen máscaras de subred ligeramente inusuales, como 255.255.254.0. También indican cuántos bits se utilizan en el número de la red. Solo que en este caso, serán 23: 8 en los dos primeros números y 7 en el tercero. Los demás bits pertenecerán al número del host.
Cómo se utilizan más las máscaras de subred
Aislar los números de los hosts y las redes es práctico, pero no es la parte más interesante del uso de las máscaras. Su principal superpoder es la capacidad de dividir las redes grandes en varias pequeñas.
Supongamos que tenemos el número de red 185.12.0.0 con la máscara 255.255.0.0. En esta red, pueden estar más de 65.000 dispositivos, lo que es suficiente para albergar todos los ordenadores de una gran oficina.
¿Pero qué pasa si tenemos varias oficinas pequeñas en un mismo edificio y queremos conectarlas todas a la red? No es racional crear una nueva red con 65.000 direcciones IP para cada oficina. Por lo tanto, podemos dividir la red 185.12.0.0 en subredes.
Para ello, en lugar de la máscara 255.255.0.0, tomaremos la máscara 255.255.255.0. Así tendremos 256 nuevas subredes dentro de una grande. Además, cada subred tendrá 256 dispositivos.
Si en la oficina se necesitan más dispositivos, podemos tomar otra máscara, por ejemplo, 255.255.254.0. Y ahora tendremos 512 dispositivos disponibles, y el número de subredes se reducirá a 128.
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Resumen
Las direcciones IP son necesarias para transmitir datos dentro de las redes. Se dividen en clases A, B y C: para redes grandes, medianas y pequeñas. También existen las clases D y E, pero se utilizan para tareas de servicio.
Lógicamente, una dirección IP se divide en el número de red y el número de host (dispositivo). Estas partes permiten determinar a qué red está conectado el dispositivo y qué número tiene.
La máscara de subred ayuda a aislar el número de red y el número de host de una dirección IP de forma práctica. Se parece a una dirección IP normal, pero en realidad es un conjunto de unos y ceros consecutivos. Los primeros indican cuántos bits ocupa el número de red en la dirección IP, y los segundos, cuántos bits pertenecen al número de host.
Las máscaras también permiten crear subredes dentro de una misma red. En este caso, las subredes estarán conectadas por un ordenador que se parece a un router. Ayuda a los hosts de diferentes redes a comunicarse entre sí.
