Direcciones IP

Identifican unívocamente un punto de acceso (interfaz) a la red. Un router o un host multi-homed tienen varias.

Tienen un significado global en la Internet.

Son asignadas por una autoridad central: InterNIC (Internet Network Information Center).

Son números de 32 bits, expresados en notación decimal con puntos, byte a byte (p.ej. 123.3.45.77).

Para facilidad de los usuarios, se define un mapping estático de las direcciones IP con nombres “mas legibles” para las personas (DNS – Domain Name Server).

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Una dirección IP es independiente de las direcciones físicas de subred

Direcciones IP
DIRECCIONES
LOGICAS
(INDEPENDIENTES
DE LA TECNOLOGIA
DE LA RED)
DIRECCIONES
DEPENDIENTES
DE LA T. DE RED
Direccion Ethernet
Direccion IP
Mapping (p.ej. Tablas)
Direccion IP
Proto
colo.
Direccion IP
Proto
colo.
Port
Dirección
Jerárquica
Identifica a una
aplicación en un host

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Esquema jerárquico, constan de una parte que indica de qué red física se trata, y otra que indica la interface o punto de conexión a la red (host).

En 1984, se agrega una tercer elemento en la jerarquía para lograr mayor flexibilidad (subnets).

Los campos que componen la direción son de longitudes fijas predeterminadas; actualmente se elimina esta restricción (classless addressing).

El componente RED de la dirección IP se utiliza para ubicar la red física de destino (ruteo) y el componente HOST se utiliza para identificar la interfaz dentro de esa red física

Las direcciones IP son identificadores en una red virtual; en última instancia deben ser mapeadas a direcciones físicas de las distintas subredes (X.25, Ethernet, etc.). Este proceso se denomina resolución de direcciones.
Direcciones IP
(Gp:) RED
(Gp:) HOST

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Direcciones IP

(Gp:) Clase
(Gp:) A
(Gp:) B
(Gp:) C
(Gp:) D
(Gp:) E
(Gp:) 8
(Gp:) 16
(Gp:) 24
(Gp:) 0
(Gp:) 32
(Gp:) 0 RED
(Gp:) HOST
(Gp:) HOST
(Gp:) HOST
(Gp:) HOST
(Gp:) HOST
(Gp:) HOST
(Gp:) RED
(Gp:) RED
(Gp:) RED
(Gp:) 10
(Gp:) 110
(Gp:) 1110
(Gp:) 11110
(Gp:) RED
(Gp:) RED
(Gp:) ID GRUPO MULTICAST
(Gp:) E X P E R I M E N T A L
(Gp:) 0.0.0.0 a 127.255.255.255
(Gp:) 128.0.0.0 a 191.255.255.255
(Gp:) 192.0.0.0 a 223.255.255.255
(Gp:) 224.0.0.0 a 239.255.255.255
(Gp:) 240.0.0.0 a 247.255.255.255
(Gp:) Formato
(Gp:) Rango
(Gp:) Redes/Hosts
(Gp:) 126/16.777.214
(Gp:) 16.382/65.534
(Gp:) 2.097.150/254
(Gp:) Dirección especial: loopbak (127.0.0.0):
* Para comunicaciones de procesos en la misma máquina.
* Nunca es propagada a la red

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Direcciones IP con significado especial
Notación:

<0, 0> este host en esta subred S bootp
<0, H> host H en esta red S host parcialmente inicializado
un host en red R S
host H en red R S/D
Directed broadcast todos los Hosts de la Red D
<-1, -1> Limited broadcast D no propagada por los routers

Significados especiales:
0: “este”
-1: “todos”
No pueden usarse para identificar a un host o red en particular

Direcciones privadas
10.0.0.0 a 10.255.255.255 (una clase A)
172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 clases B)
192.168.0.0 a 192.168.255.255 (255 clases C)

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Problemas del esquema de direccionamiento

Codificar la red en la dirección IP implica que si un host cambia de red, cambiará su dirección (IP Mobility).

Prefijos de longitud fija, provoca un uso ineficiente en el espacio de direcciones.

Crecimiento acelerado de la Internet, evidencia la falta de escalabilidad del esquema de direccionamiento (Agotamiento de clases B, incremento de tamaño de tablas de ruteo al utilizar direcciones de clase C).

Soluciones
Estos problemas se solucionan a corto plazo en el contexto de IPv4.
Definitivamente solucionados en IPv6.

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Ejemplo de uso de direcciones IP

Organización con 3 LANs, se solicitan 3 direcciones clase C: 202.2..2.0, 202.2.3.0 y 202.2.4.0
(Gp:) eth0
(Gp:) eth0
(Gp:) eth0
(Gp:) eth1
(Gp:) sl0
(Gp:) eth0
(Gp:) eth0
(Gp:) eth0
(Gp:) eth1
(Gp:) eth0
(Gp:) sl0
(Gp:) RED 202.2.2.0
(Gp:) RED 202.2.4.0
(Gp:) RED 202.2.3.0
(Gp:) 202.2.4.2
(Gp:) 202.2.4.1
(Gp:) 202.2.3.2
(Gp:) 202.2.3.4
(Gp:) 202.2.3.3
(Gp:) 202.2.3.1
(Gp:) 202.2.2.3
(Gp:) 202.2.2.2
(Gp:) 202.2.2.1
(Gp:) 202.2.9.1
(Gp:) 202.2.9.2
(Gp:) INTERNET
(Gp:) HOST A
(Gp:) HOST B
(Gp:) HOST C
(Gp:) HOST D
(Gp:) HOST E
(Gp:) ROUT. X
(Gp:) ROUT. Y

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Conceptos básicos de ruteo (reenvío)
Función correspondiente al nivel IP
Para un datagram (originado en el equipo o entrante) debe decidirse, en base a su dirección de destino, hacia qué equipo enviarlo
La decisión se toma en base a tablas de ruteo
Las tablas pueden ser estáticas o dinámicas (si se utiliza un protocolo de ruteo)
Un equipo que sólo funcione como host no reenvía datagrams
(Gp:) TCP , UDP
(Gp:) IP
(Gp:) Tabla de ruteo
(Gp:) eth0
(Gp:) eth1
(Gp:) datagram entrante
(Gp:) Salida

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Tablas de ruteo

Red de destino: Red de destino del datagram
d/i: indica si el datagram debe será enviado a su dirección de
destino o a un router intermedio
dir. router: dirección del router a través del cual se accederá
a la red destino
interface: salida física (p.ej. LAN Ethernet) por la cual se debe
enviar el datagram
Tabla de ruteo
Tablas ARP p/cada interface
*Ejemplo para router Y
Interface eth0
Interface eth1

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Algoritmo simplificado de ruteo

(Gp:) Extraer dirección de destino
del datagrem entrante=DD
(Gp:) Determinar direccion de red
destino del dg entrante=DR
(Gp:) DR es red “directa”
(Gp:) DD es diección.
específicade host
(Gp:) DR está en tabla de
ruteo
(Gp:) No
(Gp:) Si
(Gp:) Enviar datagram a dirección
de destino (DD)
(Gp:) Si
(Gp:) Enviar datagram a dirección
de router en la tabla
(Gp:) Si
(Gp:) Enviar datagram a dirección
de router en la tabla
(Gp:) Existe default
route
(Gp:) Si
(Gp:) Enviar datagram a dirección
de router asociado a def. route
(Gp:) No
(Gp:) No
(Gp:) Error, destino no alcanzable
(Gp:) Fin

Envío de datagram:
Acceder a tabla ARP de interface en tabla de ruteo
Obtener dirección de hardware correspondiente a dir. IP
Encapsular el dg original en frame de la red, con dirección
de hardware destino igual a la accedida en la tabla
Ruta específica: permite especificar un host
en la tabla de ruteo
Default route: un router al que se envían
todos los dg con direcciones no conocidas.
Permite no tener que especificar todas las
direcciones de red IP de la Internet