En esta ocasión voy a hacer uso del programa Packet Tracer, un programa de Cisco Systems, mediante el cual podemos implementar todo tipo de redes. Ahora bien, vamos a empezar por el concepto de dirección IPv4:
¿Cómo es una dirección IP?
Una dirección IP es un conjunto de 4 bytes separados por puntos, como por ejemplo: 192.168.1.1
Eso sería una dirección IP, de las más famosas de hecho, ya que es la que suelen traer todos los routers que tenemos en casa por defecto. Cabe destacar que, cada uno de esos números son un byte, por tanto, esa IP en binario sería: 1100 0000.1010 1000.0000 0001.0000 0001
He ido separando cada nibble por espacios, de forma que quede más claro el byte y las potencias de 2 (al menos a mí se me hace más claro de esta forma). Ahora bien, la dirección IP puede dividirse en dos segmentos, uno que identifica la red en la que estamos, y otro que identifica el equipo del que se trata; un concepto muy simple. Para saber identificar qué parte corresponde a qué, hay que saber diferenciar los tipos de clases que existen:
- Clase A: Las IP de clase A tienen como primer byte el intervalo entre 0 y 126, es decir, una IP así: 10.0.0.1 correspondería a una dirección de clase A. En esta clase, solamente el primer byte define la red en la que nos encontramos, pudiendo tener los tres bytes restantes destinados a ordenadores (¡miles y miles de equipos conectados! Las redes A son las más grandes). En este caso se trataría del ordenador número "1" (el último byte es un uno).
- Loopback: Esto no es una clase propiamente dicha, pero sí es importante mencionarla porque la dirección de Loopback es el propio equipo en el que nos encontramos, es decir, cada equipo se reconoce a sí mismo como la dirección 127.0.0.0
- Clase B: Las IP de clase B son las comprendidas entre las direcciones cuyo primer byte comienza por 128 y termina en 191. No obstante, en esta ocasión, se emplean los dos primeros bytes de la dirección para identificar la red, quedando solamente los dos últimos bytes para los equipos (disminuyendo de esta forma la cantidad de los mismos, que sería 2^16 -16 porque son dos bytes-, es decir, 65536 equipos).
- Clase C: Las IP de clase C son las que vienen por defecto en los routers de casa, las cuales tienen los tres primeros bytes para identificar la red y el último byte para identificar los equipos (teniendo solamente 2^8, es decir, 255 equipos en esa red como máximo, con el último byte a 1111 1111). Y la red se mantiene hasta la dirección 223.
He aquí un esquema de lo que vendrían a ser las clases de direcciones:
Siendo la zona coloreada de amarillo la parte que identifica a los host, y la zona de blanco la que identifica la red. Ahora bien, cada red tiene su parte de red y su parte de host, sin embargo, contiene también dos direcciones por defecto que no podemos coger: la dirección de red y la dirección de broadcast (o difusión).
La primera, si suponemos que tenemos el equipo 192.168.1.35 (el ordenador número 35 de la red 192.168.1), ¿qué dirección de red tendría? Muy fácil: 192.168.1.0
Dicha dirección no se le podría asignar a un equipo. Para averiguar esta dirección, hay que tener los bits del host a cero.
La segunda, la de broadcast, es la dirección que indica el número máximo de equipos que podemos alcanzar en dicha red, en este caso, sería la siguiente: 192.168.1.255
Es el caso contrario al anterior, donde hay que tener los bits del host a uno.
Ambas direcciones no son asignables, y simplemente se utilizan para cálculos que nos permitan obtener datos de la red que queremos implementar. Ahora bien, hay una forma más sencilla de averiguar el tipo de clase y el tipo de red que tenemos entre manos, esto se debe a la Máscara de subred, la cual nos indica todos los parámetros de la dirección IP.
En una dirección de clase A, la máscara de subred será la siguiente: 255.0.0.0
Indicando que el primer byte ya está seleccionado para la red, mientras que el resto pueden variar al estar a cero.
En una dirección de clase B, la máscara sería así: 255.255.0.0
Y en la clase C: 255.255.255.0
Por tanto, la dirección IP 192.168.1.1 tendrá la máscara 255.255.255.0
Hagamos una prueba en Packet Tracer, donde se conectarán dos equipos a un Switch y se comunicarán mediante direcciones IP de la misma red (aclarar que, en el filtro de protocolos, solamente dejaré el ICMP, es decir, el ping de toda la vida que indica si los equipos se están comunicando correctamente):
En primer lugar, una vez tengamos los dos ordenadores conectados al Switch mediante cables directos (no cruzados por no estar en el mismo nivel), les asignamos sus direcciones IP. Esto podemos hacerlo desde nuestro sistema operativo, es decir, podemos asignar IPs estáticas a los ordenadores con comandos o ventanitas (todos los sistemas traen opciones para esta configuración). El problema de por qué no necesitamos asignar IPs manualmente en nuestro ordenador es por el router de casa, que nos la asigna manualmente él mismo, pero eso no lo explicaré todavía.
En definitiva, vamos equipo a equipo asignando su respectiva IP:
Ahora vamos por partes, la dirección de red (la red en sí) será: 192.168.1.0, ya que la máscara de subred (se asigna por defecto en base a la clase) ha sido 255.255.255.0; la dirección de broadcast será 192.168.1.255; y el primer equipo será el número 1, y el segundo el número 2.
Y todo, en el siguiente escenario:
Ahora bien, como cada equipo tiene ya su IP y las lucecitas verdes indican que hay conexión, intentemos enviar un paquete (o un ping -es lo mismo-, que es un comando mediante el cual un ordenador envía una señal a otro para comprobar si hay conexión entre ambos -probadlo a una página web para saber si podéis o no acceder a ella, cuando la web se cae, normalmente debería dar error-):
Nos encontramos conque sí ha llegado el mensaje y ambos equipos tienen conexión. Ahora bien, vamos a probar a cambiar la red, estando el PC2 en la red: 192.168.2.1 (fijaos que ha cambiado ahora la dirección de red a 192.168.2.0) y el PC3 en 192.168.1.2:
Observamos que, efectivamente, no reconoce el otro ordenador, porque por defecto va a buscar equipos en su misma red (otras redes son desconocidas para él, y para remediar esto utilizamos routers), y lo mismo sucederá si modificamos la clase.
En definitiva, para conectar dos equipos, ambos deben estar en la misma red.
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