El Internet
Protocol version 4 (IPv4) (en español: Protocolo
de Internet versión 4) es la cuarta versión del protocolo Internet
Protocol (IP), y la primera en ser implementada a gran escala.
Definida en el RFC 791.
IPv4 usa direcciones de 32 bits, limitándola a 
=
4 294 967 296 direcciones únicas, muchas de las cuales están
dedicadas a redes locales (LANs).1 Por el
crecimiento enorme que ha tenido Internet (mucho más de lo que esperaba, cuando
se diseñó IPv4), combinado con el hecho de que hay desperdicio de direcciones
en muchos casos (ver abajo), ya hace varios años se vio que escaseaban las direcciones IPv4.
Esta
limitación ayudó a estimular el impulso hacia IPv6, que está actualmente
en las primeras fases de implantación, y se espera que termine reemplazando a
IPv4.
Las
direcciones disponibles en la reserva global de IANA pertenecientes
al protocolo IPv4 se agotaron oficialmente el lunes 31 de enero de 2011. Los
Registros Regionales de Internet deben, desde ahora, manejarse con sus propias
reservas, que se estima, alcanzaran hasta el 2020.
Representación de
direcciones
Detalle de una dirección IPv4, expresada en
notación decimal separada por puntos.
Las
direcciones IPv4 se pueden escribir de forma que expresen un entero de 32 bits,
aunque normalmente se escriben con decimales separados por puntos. La siguiente
tabla muestra varias formas de representación de direcciones IPv4:
|
Notación
|
Valor
|
Conversión desde decimal
separado por puntos
|
|
Decimal separada por puntos
|
192.0.2.235
|
-
|
|
Hexadecimal separada por puntos
|
0xC0.0x00.0x02.0xEB
|
Cada octeto se convierte individualmente a la
forma hexadecimal
|
|
Octal separada por puntos
|
0301.1680.0002.0353
|
Cada octeto se convierte de individualmente en
octal
|
|
Hexadecimal
|
0xC00002EB
|
Concatenación de octetos de la forma hexadecimal
separada por puntos
|
|
Decimal
|
3221226219
|
El número hexadecimal expresado en decimal
|
|
Octal
|
030000001353
|
El número hexadecimal expresado en octal
|
Desperdicio de
direcciones
El
desperdicio de direcciones IPv4 se debe a varios factores.
Uno
de los principales es que inicialmente no se consideró el enorme crecimiento
que iba a tener Internet; se asignaron bloques de direcciones grandes (de
16 271 millones de direcciones) a países, e incluso a empresas.
Otromotivo de desperdicio es que en la mayoría de las redes, exceptuando las máspequeñas, resulta conveniente dividir la red en subredes.Dentro de cada subred, la primera y la última dirección no son utilizables; detodos modos no siempre se utilizan todas las direcciones restantes. Porejemplo, si en una subred se quieren acomodar 80 hosts, se necesita unasubred de 128 direcciones (se tiene que redondear a la siguiente potencia debase 2); en este ejemplo, las 48 direcciones restantes ya no se utilizan. Eluso de máscaras de subred de tamaño variable permiteresolver parcialmente esta situación debido a problemas en el salón.
Cómo diseñar un esquema de direcciones IPv4.
Cada red basada en IPv4 debe contar con:
- Un número de red exclusivo asignado por un ISP, un IR o, para las redes más antiguas, registrado por la IANA. Si tiene previsto utilizar direcciones privadas, los números de red que cree deben ser exclusivos en su organización.
- Direcciones IPv4 exclusivas para las interfaces de cada sistema en la red.
- Una máscara de red.
La dirección IPv4 es un número de 32 bits que identifica de forma exclusiva una interfaz de red en un sistema, tal como se explica en
Aplicación de las direcciones IP a las interfaces de red. Una dirección IPv4 se escribe en dígitos decimales, y se divide en cuatro campos de 8 bits separados por puntos. Cada campo de 8 bits representa un byte de la dirección IPv4. Este modo de representar los bytes de una dirección IPv4 se denomina normalmente
formato de decimales con puntos.
La figura siguiente muestra los componentes de una dirección IPv4, 172.16.50.56.
Figura 2–1 Formato de direcciones IPv4
- 172.16
- Número de red IPv4 registrada. En la notación IPv4 basada en clases, este número también define la clase de red IP (la clase B en este ejemplo), que registra la IANA.
- 50.56
- Parte del host de la dirección IPv4. La parte del host identifica de forma exclusiva una interfaz en un sistema de una red. Para cada interfaz de una red local, la parte de la red de la dirección es la misma, pero la parte del host debe ser diferente.
Si tiene previsto crear una subred de una red IPv4 basada en clases, debe definir una máscara de subred o
máscara de red, tal como se describe en
Base de datos netmasks.
El ejemplo siguiente muestra la dirección de formato CIDR
192.168.3.56/22
Figura 2–2 Dirección IPv4 de formato CIDR
- 192.168.3
- Parte de la red, que se compone del número de red IPv4 que se recibe de un ISP o un IR.
- 56
- Parte del host, que se asigna a una interfaz de un sistema.
- /22
- Prefijo de la red, que define cuántos bits de la dirección componen el número de red. El prefijo de la red también proporciona la máscara de subred para la dirección IP. Los prefijos de red también los asigna el ISP o el IR.
Una red basada en Oracle Solaris puede combinar direcciones IPv4 estándar, direcciones IPv4 con formato CIDR, direcciones DHCP, direcciones IPv6 y direcciones IPv4 privadas.
Cómo diseñar un esquema de direcciones IPv4
Esta sección describe las clases en las que se organizan las direcciones IPv4 estándar. Aunque la IANA ya no proporciona números de red basados en clases, estos números siguen utilizándose en muchas redes. Es posible que necesite administrar el espacio de dirección de un sitio con números de red basados en clases. Para obtener una explicación completa de las clases de red IPv4, consulte
Clases de red.
La tabla siguiente muestra la división de la dirección IPv4 estándar en espacios de direcciones de red y de host. Para cada clase, el rango especifica el intervalo de valores decimales del primer byte del número de red. La dirección de red indica el número de bytes de la dirección IPv4 que se dedican a la parte de red de la dirección. Cada byte se representa con xxx. La dirección de host indica el número de bytes que se dedican a la parte del host de la dirección. Por ejemplo, en una dirección de red de clase A, el primer byte está dedicado a la red y los tres últimos bytes al host. Para las redes de clase C se aplica la designación opuesta.
Tabla 2–1 División de las clases IPv4
| Clase | Intervalo de bytes | Número de red | Dirección de host |
|---|
| A | 0–127 | xxx | xxx.xxx. xxx |
| B | 128–191 | xxx.xxx | xxx.xxx |
| C | 192–223 | xxx.xxx. xxx | xxx |
Los números del primer byte de la dirección IPv4 definen si la red es de clase A, B o C. Los tres bytes restantes comprenden el intervalo 0–255. Los números 0 y 255 están reservados. Puede asignar los números del 1 al 254 a cada byte, dependiendo de la clase de red que la IANA asignó a su red.
La tabla siguiente muestra qué bytes de la dirección IPv4 tiene asignados. La tabla también muestra el intervalo de números de cada byte que tiene a su disposición para asignarlos a los hosts.
Tabla 2–2 Intervalo de clases IPv4 disponibles
| Clase de red | Intervalo de bytes 1 | Intervalo de bytes 2 | Intervalo de bytes 3 | Intervalo de bytes 4 |
|---|
| A | 0–127 | 1–254 | 1–254 | 1–254 |
| B | 128–191 | Preasignado por la IANA | 1–254 | 1–254 |
| C | 192–223 | Preasignado por la IANA | Preasignado por la IANA | 1–254 |
Número de subred IPv4
Las redes locales con grandes cantidades de hosts a veces se dividen en subredes. Si divide el número de red IPv4 en subredes, debe asignar un identificador de red a cada subred. Puede alcanzar la máxima eficacia del espacio de dirección IPv4 utilizando algunos de los bits de la parte de host de la dirección IPv4 como identificador de red. Cuando se utiliza como identificador de red, la parte especificada de la dirección pasa a ser el número de subred. Un número de subred se crea utilizando una máscara de red, que es una máscara de bits que selecciona las partes de red y subred de una dirección IPv4. Consulte
Creación de la máscara de red para las direcciones IPv4 para más información.
Cómo diseñar un esquema de direcciones IPv4 CIDR
Las clases de red que originalmente constituían IPv4 ya no se utilizan en Internet. Actualmente, la IANA distribuye direcciones e formato CIDR sin clase a sus registros de todo el mundo. Cualquier dirección IPv4 que obtenga de un ISP tendrá el formato CIDR, tal como se muestra en la
Figura 2–2.
El prefijo de red de la dirección CIDR indica cuántas direcciones IPv4 hay disponibles para los hosts de su red. Tenga en cuenta que estas direcciones de host se asignan a las interfaces de un host. Si un host tiene más de una interfaz física, debe asignar una dirección de host para cada interfaz física que se utilice.
El prefijo de red de una dirección CIDR también define la longitud de la máscara de subred. La mayoría de los comandos de Oracle Solaris 10 reconocen la designación del prefijo CIDR de una máscara de subred de una red. No obstante, el programa de instalación de Oracle Solaris y/etc/netmask file hacen necesaria la configuración de la máscara de subred utilizando la notación decimal con punto. En ambos casos, utilice la representación decimal con punto del prefijo de red CIDR, tal como se muestra en la tabla.
Tabla 2–3 Prefijos CIDR y su equivalente decimal
| Prefijo de red CIDR | Direcciones IP disponibles | Equivalente de subred decimal con punto |
|---|
| /19 | 8,192 | 255.255.224.0 |
| /20 | 4,096 | 255.255.240.0 |
| /21 | 2,048 | 255.255.248.0 |
| /22 | 1024 | 255.255.252.0 |
| /23 | 512 | 255.255.254.0 |
| /24 | 256 | 255.255.255.0 |
| /25 | 128 | 255.255.255.128 |
| /26 | 64 | 255.255.255.192 |
| /27 | 32 | 255.255.255.224 |
Para obtener más información sobre las direcciones CIDR, consulte estas fuentes:
Uso de direcciones IPv4 privadas
La IANA ha reservado tres bloques de direcciones IPv4 para que las compañías las utilicen en sus redes privadas. Estas direcciones aparecen definidas en
RFC 1918, Address Allocation for Private Internets. Puede utilizar estas
direcciones privadas, conocidas también como direcciones 1918, para los sistemas de las redes locales de una intranet corporativa. Sin embargo, las direcciones privadas no son válidas en Internet. No las utilice en sistemas que deban comunicarse fuera de la red local.
La tabla siguiente muestra los intervalos de direcciones IPv4 privadas y sus correspondientes máscaras de red.
| Intervalo de direcciones IPv4 | Máscara de red |
|---|
| 10.0.0.0 - 10.255.255.255 | 10.0.0.0 |
| 172.16.0.0 - 172.31.255.255 | 172.16.0.0 |
| 192.168.0.0 - 192.168.255.255 | 192.168.0.0 |
Aplicación de las direcciones IP a las interfaces de red
Para conectarse a la red, un sistema debe tener como mínimo una
interfaz de red física. Cada interfaz de red debe tener su propia dirección IP exclusiva. Durante la instalación de Oracle Solaris, debe proporcionar la dirección IP para la primera interfaz que encuentre el programa de instalación. Normalmente dicha interfaz se denomina
nombre_dispositivo0, por ejemplo
eri0 o
hme0.
Esta interfaz se considera la interfaz de red principal.
Si añade una segunda interfaz de red a un host, dicha interfaz también debe tener su propia dirección IP exclusiva. Al agregar la segunda interfaz de red, el host pasa a ser un
host múltiple. En cambio, al agregar una segunda interfaz de red a un host y activar el reenvío de IP, dicho host pasa a ser un enrutador. Consulte
Configuración de un enrutador IPv4 para obtener una explicación.
Cada interfaz de red tiene un nombre de dispositivo, un controlador de dispositivo y un archivo de dispositivo asociado en el directorio/devices. La interfaz de red puede tener un nombre de dispositivo como eri o smc0, que son nombres de dispositivo para dos interfaces Ethernet de uso común.
