Estructura de Direcciones IPv4

1. Porciones de Red y Host

Una dirección IPv4 es una dirección jerárquica de 32 bits que se compone de una porción de red y una porción de host. Al determinar la porción de red frente a la porción de host, debes mirar la secuencia de 32 bits, como se muestra en la imagen.

Los bits dentro de la porción de red de la dirección deben ser idénticos para todos los dispositivos que residen en la misma red. Los bits dentro de la porción de host de la dirección deben ser únicos para identificar un host específico dentro de una red. Si dos hosts tienen el mismo patrón de bits en la porción de red especificada de la secuencia de 32 bits, esos dos hosts residirán en la misma red.

Pero, ¿cómo saben los hosts qué porción de los 32 bits identifica la red y cuál identifica al host? Esa es la función de la máscara de subred.

2. La Máscara de Subred

Como se muestra en la imagen, la asignación de una dirección IPv4 a un host requiere lo siguiente:

• Dirección IPv4: esta es la dirección IPv4 única del host.
• Máscara de subred: se usa para identificar la porción de red / host de la dirección IPv4.

Configuración de IPv4 en una computadora con Windows

La máscara de subred IPv4 se usa para diferenciar la porción de red de la porción de host de una dirección IPv4. Cuando se asigna una dirección IPv4 a un dispositivo, la máscara de subred se usa para determinar la dirección de red del dispositivo. La dirección de red representa todos los dispositivos en la misma red.

La siguiente imagen muestra la máscara de subred de 32 bits en formato decimal y binario punteado.

Máscara de subred

Observa cómo la máscara de subred es una secuencia consecutiva de 1 bits seguida de una secuencia consecutiva de 0 bits.

Para identificar las porciones de red y host de una dirección IPv4, la máscara de subred se compara con la dirección IPv4 bit por bit, de izquierda a derecha como se muestra en la imagen.

Asociar una dirección IPv4 con su máscara de subred

Tenga en cuenta que la máscara de subred en realidad no contiene la porción de red o host de una dirección IPv4, solo le dice a la computadora dónde buscar la parte de la dirección IPv4 que es la porción de red y qué parte es la porción de host.

El proceso real utilizado para identificar la porción de red y la porción de host se llama ANDing.

3. La longitud del Prefijo

Expresar direcciones de red y direcciones de host con la dirección de máscara de subred decimal con puntos puede volverse engorroso. Afortunadamente, hay un método alternativo para identificar una máscara de subred, un método llamado longitud del prefijo.

La longitud del prefijo es el número de bits establecido en 1 en la máscara de subred. Está escrito en “notación de barra”, que se observa mediante una barra diagonal (/) seguida del número de bits establecido en 1. Por lo tanto, cuenta el número de bits en la máscara de subred y añádelo con una barra.

Consulta la tabla para ver ejemplos. La primera columna enumera varias máscaras de subred que se pueden usar con una dirección de host. La segunda columna muestra la dirección binaria convertida de 32 bits. La última columna muestra la longitud del prefijo resultante.

Comparación de la máscara de subred y la longitud del prefijo

11111111.00000000.00000000.00000000

11111111.11111111.00000000.00000000

11111111.11111111.11111111.00000000

11111111.11111111.11111111.10000000

11111111.11111111.11111111.11000000

11111111.11111111.11111111.11100000

11111111.11111111.11111111.11110000

11111111.11111111.11111111.11111000

11111111.11111111.11111111.11111100

Al representar una dirección IPv4 utilizando una longitud de prefijo, la dirección IPv4 se escribe seguida de la longitud del prefijo sin espacios. Por ejemplo, 192.168.10.10 255.255.255.0 se escribiría como 192.168.10.10/24. El uso de varios tipos de longitudes de prefijo se discutirá más adelante. Por ahora, el foco estará en el prefijo /24 (es decir, 255.255.255.0)

4. Determinación de la Red: AND lógico

Un AND lógico es una de las tres operaciones booleanas utilizadas en la lógica booleana o digital. Los otros dos son OR y NOT. La operación AND se usa para determinar la dirección de red.

Y lógico es la comparación de dos bits que producen los resultados que se muestran a continuación. Tenga en cuenta que solo un 1 Y 1 produce un 1. Cualquier otra combinación da como resultado un 0.

• 1 AND 1 = 1
• 0 AND 1 = 0
• 1 AND 0 = 0
• 0 AND 0 = 0

Para identificar la dirección de red de un host IPv4, la dirección IPv4 se realiza AND lógicamente, poco a poco, con la máscara de subred. ANDing entre la dirección y la máscara de subred produce la dirección de red.

Para ilustrar cómo se usa AND para descubrir una dirección de red, considera un host con dirección IPv4 192.168.10.10 y una máscara de subred de 255.255.255.0, como se muestra en la imagen:

• Dirección de host IPv4 (192.168.10.10): la dirección IPv4 del host en formato decimal y binario con puntos.
• Máscara de subred (255.255.255.0): la máscara de subred del host en formato decimal y binario con puntos.
• Dirección de red (192.168.10.0): la operación AND lógica entre la dirección IPv4 y la máscara de subred da como resultado una dirección de red IPv4 que se muestra en formato decimal y binario con puntos.

Usando la primera secuencia de bits como ejemplo, observe que la operación AND se realiza en el 1 bit de la dirección del host con el 1 bit de la máscara de subred. Esto da como resultado 1 bit para la dirección de red. 1 AND 1 = 1.

La operación AND entre una dirección de host IPv4 y una máscara de subred da como resultado la dirección de red IPv4 para este host. En este ejemplo, la operación AND entre la dirección de host 192.168.10.10 y la máscara de subred 255.255.255.0 (/ 24) da como resultado la dirección de red IPv4 de 192.168.10.0/24. Esta es una operación IPv4 importante, ya que le dice al host a qué red pertenece.

5. Vídeo – Direcciones de red, host y Broadcast

Haz clic en Reproducir para ver una demostración de cómo se determinan las direcciones de red, de host y de difusión para una dirección IPv4 y una máscara de subred dadas.

6. Direcciones de Red, host y Broadcast

Dentro de cada red hay tres tipos de direcciones IP:

• Dirección de red
• Direcciones de host
• Dirección de Difusión (Broadcast)

Usando la topología en la imagen, se examinarán estos tres tipos de direcciones.

Dirección de red

Una dirección de red es una dirección que representa una red específica. Un dispositivo pertenece a esta red si cumple tres criterios:

• Tiene la misma máscara de subred que la dirección de red.
• Tiene los mismos bits de red que la dirección de red, como lo indica la máscara de subred.
• Se encuentra en el mismo dominio de difusión que otros hosts con la misma dirección de red.

Un host determina su dirección de red realizando una operación AND entre su dirección IPv4 y su máscara de subred.

Como se muestra en la tabla, la dirección de red tiene todos los 0 bits en la parte del host, según lo determinado por la máscara de subred. En este ejemplo, la dirección de red es 192.168.10.0/24. No se puede asignar una dirección de red a un dispositivo.

Red, host y direcciones de difusión

255      255      255
11111111 11111111 11111111

0
00000000

192      168       10
11000000 10100000 00001010

0
00000000

192      168       10
11000000 10100000 00001010

1
00000001

192      168       10
11000000 10100000 00001010

254
11111110

192      168       10
11000000 10100000 00001010

255
11111111

Direcciones de host

Las direcciones de host son direcciones que pueden asignarse a un dispositivo, como una computadora host, computadora portátil, teléfono inteligente, cámara web, impresora, Router, etc. La porción de host de la dirección son los bits indicados por 0 bits en la máscara de subred. Las direcciones de host pueden tener cualquier combinación de bits en la porción de host, excepto todos los 0 bits (esto sería una dirección de red) o todos los 1 bits (sería una dirección de difusión).

Todos los dispositivos dentro de la misma red deben tener la misma máscara de subred y los mismos bits de red. Solo los bits del host serán diferentes y deben ser únicos.

Ver también

CCNA 1

Subred para Cumplir con los Requisitos

Observe que en la tabla, hay una primera y última dirección de host:

• Primera dirección de host : este primer host dentro de una red tiene todos los 0 bits con el último bit (el más a la derecha) como 1 bit. En este ejemplo es 192.168.10.1/24.
• Última dirección de host: este último host dentro de una red tiene todos los 1 bits con el último bit (más a la derecha) como un bit 0. En este ejemplo es 192.168.10.254/24.

Cualquier dirección entre 192.168.10.1/24 y 192.168.10.254/24, inclusive, se puede asignar a un dispositivo en la red.

Dirección de Difusión (broadcast)

Una dirección de difusión es una dirección que se utiliza cuando se requiere para llegar a todos los dispositivos en la red IPv4. Como se muestra en la tabla, la dirección de difusión de la red tiene todos los 1 bits en la parte del host, según lo determinado por la máscara de subred. En este ejemplo, la dirección de red es 192.168.10.255/24. No se puede asignar una dirección de transmisión a un dispositivo.

7. Actividad: Uso de la operación AND para determinar la dirección de red

Instrucciones:

Utiliza la operación AND para determinar la dirección de red (en formatos binario y decimal).

8. Verifica tu comprensión – Estructura de la dirección IPv4

Comprueba que entiendes la estructura de las direcciones IPv4 eligiendo la respuesta correcta a las siguientes preguntas.

1. El host-A tiene la dirección IPv4 y la máscara de subred 10.5.4.100 255.255.0. ¿Cuál es la dirección de red del Host-A?

• A. 10.0.0.0
• B. 10.5.0.0
• C. 10.5.4.0
• D. 10.5.4.100

2. El Host-A tiene la dirección IPv4 y la máscara de subred 172.16.4.100 255.255.0.0. ¿Cuál es la dirección de red del Host-A?

• A. 172.0.0.0
• B. 172.16.0.0
• C. 172.16.4.0
• D. 172.16.4.100

3. El Host-A tiene la dirección IPv4 y la máscara de subred 10.5.4.100 255.255.0. ¿Cuál de las siguientes direcciones IPv4 estaría en la misma red que el Host-A? (Elija todas las que correspondan)

• A. 10.5.4.1
• B. 10.5.0.1
• C. 10.5.4.99
• D. 10.0.0.98
• E. 10.5.100.4

4. El Host-A tiene la dirección IPv4 y la máscara de subred 172.16.4.100 255.255.0.0. ¿Cuál de las siguientes direcciones IPv4 estaría en la misma red que el Host-A? (Elija todas las que correspondan)

• A. 172.16.4.99
• B. 172.16.0.1
• C. 172.17.4.99
• D. 172.17.4.1
• E. 172.18.4.1

5. El host-A tiene la dirección IPv4 y la máscara de subred 192.168.1.50 255.255.0. ¿Cuál de las siguientes direcciones IPv4 estaría en la misma red que el Host-A? (Elija todas las que correspondan)

• A. 192.168.0.1
• B. 192.168.0.100
• C. 192.168.1.1
• D. 192.168.1.100
• E. 192.168.2.1

¿Aprendiste lo suficiente? Déjanos saber tus respuestas en los comentarios 🙂

¡Listo! Sigue visitando nuestro blog de curso de redes, dale Me Gusta a nuestra fanpage; y encontrarás más herramientas y conceptos que te convertirán en todo un profesional de redes.