Dirección IP



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An dirección del protocolo de Internet (Dirección IP) es una etiqueta numérica como 192.0.2.1 que está conectado a un Red de computadoras que usa el Protocolo de Internet para comunicarse. Una dirección IP cumple dos funciones principales: interfaz de red identificación y ubicación direccionamiento.

Protocolo de Internet versión 4 (IPv4) define una dirección IP como un 32 bits número. Sin embargo, debido al crecimiento de Internet y la agotamiento de las direcciones IPv4 disponibles, una nueva versión de IP (IPv6), utilizando 128 bits para la dirección IP, se estandarizó en 1998. Implementación de IPv6 ha estado en curso desde mediados de la década de 2000.

Las direcciones IP se escriben y se muestran en legible por humanos notaciones, tales como 192.0.2.1 en IPv4, y 2001:db8:0:1234:0:567:8:1 en IPv6. El tamaño del prefijo de enrutamiento de la dirección se designa en Notación CIDR agregando el sufijo de la dirección con el número de bits significativos, p.ej, 192.0.2.1/24, que es equivalente al utilizado históricamente máscara de subred 255.255.255.0.

El espacio de direcciones IP es administrado globalmente por el Autoridad de asignación de números de Internet (IANA), y por cinco registros regionales de Internet (RIR) responsables en sus territorios designados para la asignación a registros locales de Internet, Tales como Proveedores de servicio de Internet (ISP), y otros los usuarios finales. Las direcciones IPv4 fueron distribuidas por IANA a los RIR en bloques de aproximadamente 16.8 millones de direcciones cada uno, pero se han agotado a nivel de IANA desde 2011. Solo uno de los RIR todavía tiene suministro para asignaciones locales en África. Algunas direcciones IPv4 están reservadas para redes privadas y no son globalmente únicos.

administradores de red asignar una dirección IP a cada dispositivo conectado a una red. Tales asignaciones pueden ser en un estático (fijo o permanente) o lugar de trabajo dinámico según las prácticas de la red y las características del software.

Función

Una dirección IP cumple dos funciones principales: identifica el anfitrión, o más específicamente su interfaz de red, y proporciona la ubicación del host en la red y, por lo tanto, la capacidad de establecer una ruta a ese host. Su función se ha caracterizado de la siguiente manera: "Un nombre indica lo que buscamos. Una dirección indica dónde está. Una ruta indica cómo llegar". La encabezamiento de cada Paquete de IP contiene la dirección IP del host de envío y la del host de destino.

Versiones de IP

Dos versiones del Protocolo de Internet son de uso común en Internet hoy en día. La versión original del Protocolo de Internet que se implementó por primera vez en 1983 en el ARPANET, el antecesor de Internet, es Protocolo de Internet versión 4 (IPv4).

A principios de la década de 1990, la rápida agotamiento del espacio de direcciones IPv4 disponible para asignación a Proveedores de servicio de Internet y las organizaciones de usuarios finales impulsaron la Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF) para explorar nuevas tecnologías para ampliar la capacidad de direccionamiento en Internet. El resultado fue un rediseño del Protocolo de Internet que finalmente se conoció como Versión de protocolo de Internet 6 (IPv6) en 1995. La tecnología IPv6 estuvo en varias etapas de prueba hasta mediados de la década de 2000, cuando comenzó la implementación de la producción comercial.

Hoy en día, estas dos versiones del Protocolo de Internet están en uso simultáneo. Entre otros cambios técnicos, cada versión define el formato de las direcciones de manera diferente. Debido al predominio histórico de IPv4, el término genérico Dirección IP típicamente todavía se refiere a las direcciones definidas por IPv4. La brecha en la secuencia de versiones entre IPv4 e IPv6 resultó de la asignación de la versión 5 al grupo experimental. Protocolo de flujo de Internet en 1979, que sin embargo nunca se denominó IPv5.

Se definieron otras versiones v1 a v9, pero solo v4 y v6 obtuvieron un uso generalizado. v1 y v2 eran nombres para Protocolos TCP en 1974 y 1977, ya que no había una especificación de IP separada en ese momento. v3 se definió en 1978 y v3.1 es la primera versión en la que TCP se separa de IP. v6 es una síntesis de varias versiones sugeridas, v6 Protocolo de Internet simple, v7 TP/IX: la próxima Internet, v8 PIP: el protocolo de Internet Py v9 TUBA — Tcp y Udp con grandes direcciones.

Subredes

Las redes IP se pueden dividir en subredes en ambos IPv4 y IPv6. A tal fin, se reconoce que una dirección IP consta de dos partes: la prefijo de red en los bits de orden superior y los bits restantes llamados campo de descanso, identificador de hosto identificador de interfaz (IPv6), utilizado para la numeración de hosts dentro de una red. La máscara de subred or Notación CIDR determina cómo se divide la dirección IP en partes de red y de host.

El término máscara de subred solo se usa dentro de IPv4. Sin embargo, ambas versiones IP utilizan el concepto y la notación CIDR. En este, la dirección IP va seguida de una barra oblicua y el número (en decimal) de bits utilizados para la parte de la red, también llamada prefijo de enrutamiento. Por ejemplo, una dirección IPv4 y su máscara de subred pueden ser 192.0.2.1 y 255.255.255.0, respectivamente. La notación CIDR para la misma dirección IP y subred es 192.0.2.1/24, porque los primeros 24 bits de la dirección IP indican la red y la subred.

Direcciones IPv4

Artículo principal: IPv4 § Direccionamiento
Descomposición de una dirección IPv4 de notación punto-decimal a su valor binario

Una dirección IPv4 tiene un tamaño de 32 bits, lo que limita la espacio de dirección a 4294967296 (232) direcciones. De este número, algunas direcciones están reservadas para fines especiales, como redes privadas (~18 millones de direcciones) y direccionamiento de multidifusión (~270 millones de direcciones).

Las direcciones IPv4 generalmente se representan en notación punto-decimal, que consta de cuatro números decimales, cada uno de los cuales va del 0 al 255, separados por puntos, por ejemplo, 192.0.2.1. Cada parte representa un grupo de 8 bits (un byte) de la dirección. En algunos casos de redacción técnica,[especificar] Las direcciones IPv4 pueden presentarse en varios hexadecimal, octalo binario representaciones

Historial de división en subredes

En las primeras etapas de desarrollo del Protocolo de Internet, el número de red siempre era el octeto de mayor orden (los ocho bits más significativos). Debido a que este método permitía solo 256 redes, pronto resultó inadecuado a medida que se desarrollaban redes adicionales que eran independientes de las redes existentes ya designadas por un número de red. En 1981, la especificación de direccionamiento fue revisada con la introducción de red con clase arquitectura.

El diseño de red con clase permitió una mayor cantidad de asignaciones de red individuales y un diseño de subred detallado. Los tres primeros bits del octeto más significativo de una dirección IP se definieron como el clase de la dirección tres clases (A, B y C) se definieron para universal unicast direccionamiento. Dependiendo de la clase derivada, la identificación de la red se basó en los segmentos límite de octetos de la dirección completa. Cada clase usó sucesivamente octetos adicionales en el identificador de red, reduciendo así el número posible de hosts en las clases de orden superior (B y C). La siguiente tabla ofrece una descripción general de este sistema ahora obsoleto.

Arquitectura histórica de red con clase
Clase Excelente
los bits 		Tamaño de at network
número campo de bits 		Tamaño de resto
campo de bits 		Número
de redes 		Numero de direcciones
por red 		Dirección de inicio Dirección de fin
A 0 8 24 128 (27) 16777216 (224) 0.0.0.0 127.255.255.255
B 10 16 16 16384 (214) 65536 (216) 128.0.0.0 191.255.255.255
C 110 24 8 2097152 (221) 256 (28) 192.0.0.0 223.255.255.255

El diseño de red con clase cumplió su propósito en la etapa inicial de Internet, pero carecía escalabilidad frente a la rápida expansión de las redes en la década de 1990. El sistema de clases del espacio de direcciones fue reemplazado por itinerario entre recesos (CIDR) en 1993. CIDR se basa en el enmascaramiento de subred de longitud variable (VLSM) para permitir la asignación y el enrutamiento en función de prefijos de longitud arbitraria. Hoy en día, los remanentes de los conceptos de red con clase funcionan solo en un alcance limitado como los parámetros de configuración predeterminados de algunos componentes de hardware y software de red (por ejemplo, máscara de red) y en la jerga técnica utilizada en las discusiones de los administradores de red.

direcciones privadas

El diseño inicial de la red, cuando se concibió la conectividad global de extremo a extremo para las comunicaciones con todos los hosts de Internet, tenía la intención de que las direcciones IP fueran globalmente únicas. Sin embargo, se descubrió que esto no siempre era necesario, ya que se desarrollaron redes privadas y era necesario conservar el espacio de megafonía pública.

Computadoras no conectadas a Internet, como máquinas de fábrica que se comunican solo entre sí a través de TCP / IP, no es necesario que tenga direcciones IP únicas a nivel mundial. Hoy en día, este tipo de redes privadas se utilizan mucho y normalmente se conectan a Internet con Traducción de Direcciones de Red (NAT), cuando sea necesario.

Se reservan tres rangos no superpuestos de direcciones IPv4 para redes privadas. Estas direcciones no se enrutan en Internet y, por lo tanto, no es necesario coordinar su uso con un registro de direcciones IP. Cualquier usuario podrá utilizar cualquiera de los bloques reservados. Normalmente, un administrador de red dividirá un bloque en subredes; por ejemplo, muchos enrutadores domésticos utilizar automáticamente un intervalo de direcciones predeterminado de 192.168.0.0 a 192.168.0.255 (192.168.0.0/24).


Rangos de red IPv4 privados reservados
Nombre CIDR bloquear Rango de direcciones Numero de direcciones con clase descripción
bloque de 24 bits 10.0.0.0/8 10.0.0.0 – 10.255.255.255 16777216 Clase única A.
bloque de 20 bits 172.16.0.0/12 172.16.0.0 – 172.31.255.255 1048576 Gama contigua de 16 bloques Clase B.
bloque de 16 bits 192.168.0.0/16 192.168.0.0 – 192.168.255.255 65536 Rango contiguo de 256 bloques Clase C.

Direcciones IPv6

Artículo principal: Dirección IPv6
Descomposición de una dirección IPv6 de hexadecimal representación a su valor binario

En IPv6, se aumentó el tamaño de la dirección de 32 bits en IPv4 a 128 bits, proporcionando así hasta 2128 (aproximadamente 3.403×1038) direcciones. Esto se considera suficiente para el futuro previsible.

La intención del nuevo diseño no era proporcionar solo una cantidad suficiente de direcciones, sino también rediseñar el enrutamiento en Internet al permitir una agregación más eficiente de prefijos de enrutamiento de subred. Esto resultó en un crecimiento más lento de tablas de enrutamiento en enrutadores. La asignación individual más pequeña posible es una subred para 264 hosts, que es el cuadrado del tamaño de todo Internet IPv4. En estos niveles, las proporciones reales de utilización de direcciones serán pequeñas en cualquier segmento de red IPv6. El nuevo diseño también brinda la oportunidad de separar la infraestructura de direccionamiento de un segmento de red, es decir, la administración local del espacio disponible del segmento, del prefijo de direccionamiento utilizado para enrutar el tráfico hacia y desde redes externas. IPv6 tiene instalaciones que cambian automáticamente el prefijo de enrutamiento de redes enteras, en caso de que la conectividad global o la política de enrutamiento cambio, sin necesidad de rediseño interno o renumeración manual.

La gran cantidad de direcciones IPv6 permite asignar grandes bloques para fines específicos y, cuando corresponda, agregarlos para un enrutamiento eficiente. Con un gran espacio de direcciones, no es necesario tener métodos complejos de conservación de direcciones como los que se usan en CIDR.

Todos los sistemas operativos modernos de escritorio y servidores empresariales incluyen soporte nativo para IPv6, pero aún no se implementa ampliamente en otros dispositivos, como enrutadores de redes residenciales, voz sobre IP (VoIP) y equipos multimedia, y algunos hardware de red.

direcciones privadas

Así como IPv4 reserva direcciones para redes privadas, en IPv6 se reservan bloques de direcciones. En IPv6, estos se conocen como direcciones locales únicas (ULA). El prefijo de enrutamiento fc00::/7 está reservado para este bloque, que se divide en dos /8 bloques con diferentes políticas implícitas. Las direcciones incluyen una de 40 bits pseudoaleatorio número que minimiza el riesgo de colisiones de direcciones si los sitios se fusionan o los paquetes se enrutan incorrectamente.

Las primeras prácticas usaban un bloque diferente para este propósito (fec0::), denominadas direcciones locales del sitio. Sin embargo, la definición de lo que constituye un página web seguía sin estar claro y la política de direccionamiento mal definida creaba ambigüedades para el enrutamiento. Este tipo de dirección se abandonó y no debe usarse en nuevos sistemas.

Direcciones que comienzan con fe80::, lo cual se conoce como direcciones locales de enlace, se asignan a las interfaces para la comunicación en el enlace adjunto. El sistema operativo genera automáticamente las direcciones para cada interfaz de red. Esto proporciona una comunicación instantánea y automática entre todos los hosts IPv6 en un enlace. Esta característica se utiliza en las capas inferiores de la administración de la red IPv6, como para el Protocolo de descubrimiento de vecinos.

Los prefijos de direcciones privadas y locales de enlace no se pueden enrutar en la Internet pública.

Asignación de dirección IP

Las direcciones IP se asignan a un host de forma dinámica a medida que se unen a la red o de forma persistente mediante la configuración del hardware o software del host. La configuración persistente también se conoce como usar un dirección IP estática. Por el contrario, cuando se asigna la dirección IP de una computadora cada vez que se reinicia, esto se conoce como usar un Dirección IP dinámica.

Las direcciones IP dinámicas son asignadas por red usando Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). DHCP es la tecnología más utilizada para la asignación de direcciones. Evita la carga administrativa de asignar direcciones estáticas específicas a cada dispositivo en una red. También permite que los dispositivos compartan el espacio de direcciones limitado en una red si solo algunos de ellos están en línea en un momento determinado. Por lo general, la configuración de IP dinámica está habilitada de forma predeterminada en los sistemas operativos de escritorio modernos.

La dirección asignada con DHCP está asociada a un arrendados y por lo general tiene un período de caducidad. Si el host no renueva el contrato de arrendamiento antes de que expire, la dirección puede asignarse a otro dispositivo. Algunas implementaciones de DHCP intentan reasignar la misma dirección IP a un host, en función de su dirección MAC, cada vez que se une a la red. Un administrador de red puede configurar DHCP mediante la asignación de direcciones IP específicas en función de la dirección MAC.

DHCP no es la única tecnología utilizada para asignar direcciones IP de forma dinámica. Protocolo Bootstrap es un protocolo similar y predecesor de DHCP. Acceso telefónico y algo redes de banda ancha utilizar las funciones de dirección dinámica del Protocolo punto a punto.

Las computadoras y los equipos utilizados para la infraestructura de la red, como los enrutadores y los servidores de correo, generalmente se configuran con direccionamiento estático.

En ausencia o falla de configuraciones de direcciones estáticas o dinámicas, un sistema operativo puede asignar una dirección local de enlace a un host mediante la configuración automática de direcciones sin estado.

Dirección IP dinámica fija

pegajoso es un término informal utilizado para describir una dirección IP asignada dinámicamente que rara vez cambia. Las direcciones IPv4, por ejemplo, generalmente se asignan con DHCP y un servicio DHCP podemos use reglas que maximicen la posibilidad de asignar la misma dirección cada vez que un cliente solicite una asignación. En IPv6, un delegación de prefijo se puede manejar de manera similar, para hacer cambios tan raros como sea posible. En una configuración típica de hogar o pequeña oficina, un solo enrutador es el único dispositivo visible para un Los proveedores de servicios de Internet (ISP), y el ISP puede tratar de proporcionar una configuración que sea lo más estable posible, es decir, pegajoso. En la red local del hogar o de la empresa, se puede diseñar un servidor DHCP local para proporcionar configuraciones de IPv4 persistentes, y el ISP puede proporcionar una delegación de prefijos IPv6 persistentes, dando a los clientes la opción de utilizar direcciones IPv6 persistentes. pegajoso no debe confundirse con estático; las configuraciones pegajosas no tienen garantía de estabilidad, mientras que las configuraciones estáticas se usan indefinidamente y solo se cambian deliberadamente.

Autoconfiguración de direcciones

Bloque de direcciones 169.254.0.0/16 se define para el uso especial de direccionamiento local de enlace para redes IPv4. En IPv6, cada interfaz, ya sea que use direcciones estáticas o dinámicas, también recibe una dirección local de enlace automáticamente en el bloque. fe80::/10. Estas direcciones solo son válidas en el enlace, como un segmento de red local o una conexión punto a punto, al que está conectado un host. Estas direcciones no son enrutables y, al igual que las direcciones privadas, no pueden ser el origen ni el destino de los paquetes que atraviesan Internet.

Cuando se reservó el bloque de direcciones IPv4 de enlace local, no existían estándares para los mecanismos de configuración automática de direcciones. Llenando el vacío, Microsoft desarrolló un protocolo llamado Direccionamiento automático de IP privada (APIPA), cuya primera implementación pública apareció en Windows 98. APIPA se implementó en millones de máquinas y se convirtió en un estándar de facto en la industria. En mayo de 2005, el IETF definido un estándar formal para ello.

Abordar conflictos

Un conflicto de dirección IP ocurre cuando dos dispositivos en la misma red local física o inalámbrica afirman tener la misma dirección IP. Una segunda asignación de una dirección generalmente detiene la funcionalidad IP de uno o ambos dispositivos. Muchos modernos sistemas operativos notificar al administrador de los conflictos de direcciones IP. Cuando las direcciones IP son asignadas por varias personas y sistemas con diferentes métodos, cualquiera de ellos puede tener la culpa. Si uno de los dispositivos involucrados en el conflicto es el puerta de enlace predeterminada acceso más allá de la LAN para todos los dispositivos en la LAN, todos los dispositivos pueden verse afectados.

enrutamiento

Las direcciones IP se clasifican en varias clases de características operativas: direccionamiento unicast, multicast, anycast y broadcast.

Direccionamiento de unidifusión

El concepto más común de una dirección IP está en unicast direccionamiento, disponible tanto en IPv4 como en IPv6. Normalmente se refiere a un solo remitente o un solo receptor, y puede usarse tanto para enviar como para recibir. Por lo general, una dirección de unidifusión está asociada con un solo dispositivo o host, pero un dispositivo o host puede tener más de una dirección de unidifusión. Enviar los mismos datos a varias direcciones de unidifusión requiere que el remitente envíe todos los datos muchas veces, una vez para cada destinatario.

Direccionamiento de difusión

Radiodifusión es una técnica de direccionamiento disponible en IPv4 para direccionar datos a todos los destinos posibles en una red en una operación de transmisión como un transmisión de todos los anfitriones. Todos los receptores capturan el paquete de red. La dirección 255.255.255.255 se utiliza para la transmisión de red. Además, una transmisión dirigida más limitada utiliza la dirección de host de todos unos con el prefijo de red. Por ejemplo, la dirección de destino utilizada para la transmisión dirigida a dispositivos en la red 192.0.2.0/24 is 192.0.2.255.

IPv6 no implementa el direccionamiento de difusión y lo reemplaza con multidifusión a la dirección de multidifusión de todos los nodos especialmente definida.

Direccionamiento de multidifusión

A dirección de multidifusión está asociado con un grupo de receptores interesados. En IPv4, las direcciones 224.0.0.0 a 239.255.255.255 (el anterior Clase D direcciones) se designan como direcciones de multidifusión. IPv6 usa el bloque de direcciones con el prefijo ff00::/8 para multidifusión. En cualquier caso, el remitente envía un único datagrama desde su dirección unicast a la dirección del grupo multicast y los routers intermediarios se encargan de hacer copias y enviarlas a todos los receptores interesados ​​(los que se han unido al grupo multicast correspondiente).

Direccionamiento Anycast

Al igual que la transmisión y la multidifusión, Anycast es una topología de enrutamiento de uno a muchos. Sin embargo, el flujo de datos no se transmite a todos los receptores, solo al que el enrutador decide que es el más cercano en la red. El direccionamiento Anycast es una característica integrada de IPv6. En IPv4, el direccionamiento anycast se implementa con Protocolo de puerta de enlace de frontera utilizando el camino más corto métrico para elegir destinos. Los métodos anycast son útiles para global balanceo de carga y se utilizan comúnmente en distribuciones DNS .

Geolocalización

Artículo principal: geolocalización en internet

Un anfitrión puede usar geolocalización para deducir el posición geográfica de su par comunicante.

Direccion publica

Una dirección IP pública es una dirección IP de unidifusión enrutable globalmente, lo que significa que la dirección no es una dirección reservada para su uso en redes privadas, como los reservados por RFC 1918, o los diversos formatos de dirección IPv6 de alcance local o alcance local del sitio, por ejemplo, para direccionamiento local de enlace. Las direcciones IP públicas pueden usarse para la comunicación entre hosts en la Internet global. En una situación doméstica, una dirección IP pública es la dirección IP asignada a la red doméstica por el proveedor de servicios Internet. En este caso, también es visible localmente iniciando sesión en la configuración del enrutador.

La mayoría de las direcciones IP públicas cambian, y con relativa frecuencia. Cualquier tipo de dirección IP que cambie se denomina dirección IP dinámica. En las redes domésticas, el ISP suele asignar una IP dinámica. Si un ISP le dio a una red doméstica una dirección que no cambia, es más probable que los clientes que alojan sitios web desde sus hogares abusen de ella o los piratas informáticos que pueden probar la misma dirección IP una y otra vez hasta que violan una red.

Cortafuegos

Por consideraciones de seguridad y privacidad, los administradores de red a menudo desean restringir el tráfico público de Internet dentro de sus redes privadas. Las direcciones IP de origen y destino contenidas en los encabezados de cada paquete IP son un medio conveniente para discriminar el tráfico por Bloqueo de direcciones IP o adaptando selectivamente las respuestas a las solicitudes externas a los servidores internos. Esto se logra con cortafuegos software que se ejecuta en el enrutador de puerta de enlace de la red. Se puede mantener una base de datos de direcciones IP de tráfico restringido y permitido en listas negras y listas blancas, respectivamente.

traducción de direcciones

Múltiples dispositivos cliente pueden aparecer para comparten una dirección IP, ya sea porque son parte de una servicio de alojamiento web compartido medio ambiente o porque un IPv4 traductor de direcciones de red (NAT) o servidor proxy actúa como un intermediario agente en nombre del cliente, en cuyo caso la dirección IP de origen real se oculta del servidor que recibe una solicitud. Una práctica común es tener una máscara NAT para muchos dispositivos en una red privada. Solo las interfaces públicas de NAT deben tener una dirección enrutable de Internet.

El dispositivo NAT asigna diferentes direcciones IP en la red privada a diferentes TCP o UDP números de puerto en la red pública. En las redes residenciales, las funciones NAT suelen implementarse en un puerta de enlace residencial. En este escenario, las computadoras conectadas al enrutador tienen direcciones IP privadas y el enrutador tiene una dirección pública en su interfaz externa para comunicarse en Internet. Las computadoras internas parecen compartir una dirección IP pública.

Herramientas diagnosticas

Los sistemas operativos de las computadoras proporcionan varias herramientas de diagnóstico para examinar las interfaces de red y la configuración de direcciones. Microsoft Windows proporciona interfaz de línea de comandos ipconfig y netsh y usuarios de Unix-like los sistemas pueden usar Ifconfig, netstat, ruta, lanstat, fstat y iproute2 utilidades para realizar la tarea.

Vea también

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