4.4.2 Direccionamiento IPv4
El límite entre el host y el enlace se denomina interfaz. El límite entre el router y cualquiera de sus enlaces también se conoce como interfaz. Por tanto, un router tiene varias interfaces, una para cada uno de los enlaces.
Las direcciones IPv4 tienen una longitud de 32 bits (4 bytes), por lo que existen un total de
Para determinar las subredes, desconecte cada interfaz de su host o router,
creando islas de redes aisladas, con interfaces que acaban en los puntos
terminales de las redes aisladas. Cada una de estas redes aisladas se dice que
es una subred.
Aquí hay 3 subredes.
Enrutamiento entre dominios sin clase (CIDR, Classless Interdomain Routing):
Estrategia de asignación de direcciones en Internet.
Los x bits más significativos de una dirección en el formato a.b.c.d/x constituyen la parte de red de la dirección IP y a menudo se hace referencia a ellos como el prefijo (o prefijo de red) de la dirección. Los
Cuando un host envía un datagrama cuya dirección de destino es 255.255.255.255, el mensaje se entrega a todos los hosts existentes en la misma subred.
Cada subred tiene una dirección de broadcast en particular que es distinta de la mencionada. Esta es la máxima dirección disponible dentro de la subred.
Obtener un bloque de direcciones
Para obtener un bloque de direcciones IP que pueda ser utilizado dentro de la subred de una organización, un administrador de red tiene que contactar en primer lugar con su ISP, el cual le proporcionará direcciones extraídas de un bloque de direcciones mayor que ya habrá sido asignado al ISP.
Las direcciones IP son gestionadas por la entidad ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, Corporación de Internet para los números y nombres asignados).
Si al ISP se le otorga el bloque 200.23.16.0/20, puede dividir ese bloque en 8 bloques contiguos de direcciones, y dar uno de estos a hasta 8 organizaciones.
Cómo obtener una dirección de host:
Un host puede obtener su dirección IP de dos maneras:
- Hard Codeada por el administrador del sistema en un archivo.
- Mediante DHCP.
DHCP: Protocolo de configuración dinámica de host
Las direcciones de host también se pueden configurar manualmente, pero frecuentemente ahora esta tarea se lleva cabo utilizando el Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP , Dynamic Host Configuration Protocol). DHCP permite a un host obtener (permite que se le asigne) automáticamente una dirección IP.
Un administrador de red puede configurar DHCP de modo que un host dado reciba la misma dirección IP cada vez que se conecte a la red, o un host puede ser asignado a una dirección IP temporal que será diferente cada vez que el host se conecte a la red.
También puede brindar información adicional como: su máscara de subred, el gateway (router del primer salto) y la dirección del servidor DNS local.
Protocolo plug-and-play por su capacidad de automatizar el proceso de conexión.
Cada vez que un host se une a la red, el servidor DHCP asigna una dirección arbitraria de su conjunto actual de direcciones disponibles; cada vez que un host abandona la red, su dirección es devuelta al conjunto.
DHCP es un protocolo cliente-servidor. Cada subred necesita un servidor DHCP o puede tener un agente de retransmisión DHCP (un router) que conozca la dirección de un servidor DHCP.
4 pasos:
- Descubrimiento del servidor DHCP: La primera tarea de un host recién llegado es encontrar un servidor DHCP con el que interactuar. Esto se hace mediante un mensaje de descubrimiento DHCP que envía un cliente dentro de un paquete UDP al puerto 67. El paquete UDP se encapsula en un datagrama IP y el cliente DHCP crea un datagrama IP de difusión 255.255.255.255 y crea una dirección IP de origen de “ese host” igual a 0.0.0.0. El cliente DHCP pasa el datagrama IP a la capa de enlace, la cual difunde esa trama a todos los nodos conectados a la subred.
- Ofertas del servidor DHCP: Un servidor DHCP que recibe el mensaje de descubrimiento responde al cliente con un mensaje de oferta DHCP, que difunde a todos los nodos de la subred utilizando de nuevo una dirección IP de difusión. Puesto que en la subred pueden existir varios servidores DHCP, el cliente puede encontrarse en la situación de poder elegir entre varias ofertas. Cada mensaje de oferta de servidor contiene el ID de transacción del mensaje de descubrimiento recibido, la dirección IP propuesta para el cliente, la máscara de red y el tiempo de arrendamiento de la dirección IP, que es el tiempo que la dirección IP es válida.
- Solicitud DHCP: El cliente recién llegado seleccionará de entre las ofertas de servidor y responderá a la oferta seleccionada con un mensaje de solicitud DHCP, devolviendo los parámetros de configuración.
- ACK DHCP: El servidor contesta al mensaje de solicitud DHCP con un mensaje ACK DHCP, que confirma los parámetros solicitados.
Dado que un cliente puede desear utilizar su dirección durante más tiempo del arrendado, DHCP también proporciona un mecanismo que permite a un cliente renovar su tiempo de arrendamiento de una dirección IP.
Los mensajes intercambiados son los siguientes:
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El equipo cliente solicita la configuración enviando un mensaje de difusión de tipo “DHCP DISCOVER”.
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Cada servidor DHCP responde con un mensaje de tipo “DHCP OFFER” que contiene una dirección IP y otras opciones de configuración. Este mensaje se envía al cliente por unicast si es posible o por broadcast en otro caso (RFC 1531 http://tools.ietf.org/html/rfc1531).
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El cliente acepta los parámetros ofrecidos por alguno de los servidores respondiendo con un mensaje de difusión de tipo “DHCP REQUEST” indicando en él el identificador de servidor que ha elegido. El mensaje DHCPREQUEST debe ser enviado a todos los servidores que recibieron el DHCPDISCOVER para que puedan reutilizar la dirección que habían ofrecido. También se usa DHCPREQUEST para extender en el tiempo la validez de una dirección IP.
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El servidor elegido envía un mensaje de confirmación de tipo “DHCP ACK” indicando que aprueba esa concesión y confirmando la configuración, así como indicando el tiempo máximo en que la dirección IP es válida.