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Configuración de redes I: ¿qué es la IP y la máscara de subred?

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Seguro que más de alguna vez te has encontrado merodeando entre las configuraciones de tu conexión alámbrica o inalámbrica y llegas a toparte con términos “raros” donde no conoces qué realiza cada uno. No te preocupes, no has sido el único.

La mayoría de problemas y errores en nuestra conexión son debido a una mala configuración en uno o varios campos que involucran a los siguientes conceptos:

  • Dirección IP
  • Máscara de subred
  • Puerta de enlace (gateway)
  • DHCP
  • DNS

Te invito a que aprendas estos términos básicos sobre redes y que conozcas el gran papel que desempeñan para que tu equipo pueda disfrutar de una conexión en red exitosa. Comencemos por hablar de qué tratan los primeros dos conceptos.


Hablemos de la IP

La dirección IP es el término más sencillo e importante de todos. Esta dirección forma parte del conocido Internet Protocol o IP (de aquí el nombre) y hace referencia a un número que sirve como tarjeta de identificación para el dispositivo que deseamos conectar a la red; de esta manera, se logra que otros dispositivos presentes en dicha red, puedan reconocer y comunicarse fácilmente con el nuestro.

Actualmente existen dos versiones de la dirección IP, una siendo la versión 4 y otra siendo la versión 6 (conocidas más comúnmente como IPv4 e IPv6 respectivamente). Aunque IPv6 es el reemplazo de IPv4, esta última continúa siendo la más utilizada a día de hoy, por tanto, en esta nota solo nos enfocaremos en ella.

La dirección IP solo es un número, particularmente uno binario. En el caso de IPv4, este número tiene un tamaño de 32 bits, esto significa que podemos llegar a tener hasta 2^32 identificadores únicos, una cantidad más que suficiente para la época en que nació IP. Veamos cómo luciría una dirección IP partiendo de lo que acabamos de decir:

11000000101010000000000111111110

Para las computadoras, este número es bastante fácil de reconocer, pero para nosotros se convertiría en una labor tediosa, por tanto, para lidiar con esto, se pensó en dividir a este gran número en 4 grupos, cada uno separado por un punto para mayor comprensión. Veamos el resultado de dicha modificación:

11000000.10101000.00000001.11111110

Ya que cada grupo está formado por 8 bits, a cada uno de ellos se le conoce con el nombre de octeto; de aquí podemos decir que una IPv4 consta de 4 octetos. Regresando al ejemplo podemos ver que, aunque ya es más sencillo reconocer el número, se sigue manteniendo una forma poco legible para nosotros. A fin de terminar con este problema de una vez por todas, se decidió representar a cada grupo en notación decimal. Pasemos a la versión final de la dirección IP que hemos estado utilizando:

192.168.1.254

¿Qué tal ahora? Seguro que esta notación ya te resulta bastante familiar. Cualquier equipo que conozcas, y que esté participando dentro de una red, seguro tendrá un identificador parecido a este.


Definiendo la máscara de subred

Habiendo comentado que la dirección IP sirve como identificación de algún equipo, queda hacernos una pregunta muy importante, ¿qué sentido tiene solo conocer al equipo pero no saber absolutamente nada de dónde se encuentra? Para que alguien logre localizarnos necesita conocer en qué red nos encontramos.

Veámoslo de la siguiente forma: nuestro nodo, o punto de conexión (el equipo), es una casa y la red es la calle. Cualquiera que desee visitarnos tendrá que conocer ambas cosas, el nombre de la calle y el número de nuestra casa; carecer de algún dato significaría que jamás logren llegar con nosotros.

La dirección IP contiene ambos datos, red y equipo, reunidos en la cadena de números binarios que ya conocemos. Esto por supuesto nos plantea una nueva pregunta, ¿cómo el sistema logra distinguir a uno del otro? La respuesta es: haciendo uso de una máscara de subred.

Como lo dije en su momento, el tamaño de una dirección IP nos permite tener 2^32 identificadores únicos en total, no obstante, esta cantidad se verá limitada por el hecho de que se habrá de utilizar cierto número de dígitos binarios para identificar a la red, y otro cierto número de dígitos para identificar a los nodos.

Explicando mejor lo anterior, si se decidiera tomar el primer octeto de una dirección IP para identificar a la red y los 3 restantes para los equipos, estaríamos contando con 2^8 identificadores posibles para alguna red y 2^24 para algún equipo. Es de hacer notar que no todos tienen las mismas necesidades, habrá quien necesite más direcciones para identificar redes y otros querrán más para identificar nodos.

De lo anterior surge la necesidad de clasificar a todo el conjunto de direcciones IP disponibles en 5 diferentes clases. Cada clase contendrá un conjunto de direcciones IP válidas y cada una tendrá cierta cantidad disponible de bits para identificar a una red y otra cantidad para identificar a un nodo. En la siguiente tabla podemos ver a 3 de las clases más conocidas:

ClaseRango de direccionesNB para identificar redNB para identificar nodo
A0.0.0.0 – 127.255.255.255824
B128.0.0.0 – 191.255.255.2551616
C192.0.0.0 – 223.255.255.255248
*NB = Número de bits

En base a la tabla, lo normal es que la dirección IP de nuestros hogares pertenezca a la clase C, esto nos dice que nos es posible tener identificadores para “casi” 256 equipos (una cantidad generosa, si me lo preguntas). Así pues, la máscara de subred permite a nuestro sistema reconocer cuál parte de nuestra dirección IP identifica a nuestra red y cuál a los equipos.

El procedimiento que se utiliza para diferenciar una parte de otra es simple: nuestro sistema realiza una operación lógica AND sobre la dirección IP y la máscara de subred, bit por bit. En la siguiente imagen puedes apreciar mejor a qué me refiero:

Uso de la máscara de subred

Como resultado de la operación anterior, obtendremos el identificador de nuestra red, el resto de la dirección será el ID de nuestros equipos. A continuación te dejo unos cuantos ejemplos de direcciones IP, los 3 hacen referencia a cierto dispositivo y todos se encuentran dentro de la misma red.

192.168.1.17 -> Tu computadora
192.168.1.26 -> Tu teléfono celular
192.168.1.34 -> Tu tableta

Acertijo:
¿Cuál sería una máscara de subred para una dirección IP de clase B?
*Respuesta al final del post*


Para saber más: IP pública e IP privada

La cantidad de direcciones posibles en IPv4 era lo suficientemente grande en su época como para haber llegado a imaginar que habría escasez de ellas para identificar a todos los dispositivos en el mundo. Hoy en día, existen un sin fin de dispositivos que pueden conectarse a una red (impresoras, televisores, relojes) y, por tanto, ese número tan grande de direcciones ya fue completamente superado.

La solución directa al problema es el uso del nuevo estándar IPv6 pero, como comentamos, este aún no ha sido implementado completamente. A raíz de esto, se pensó en nuevas formas de lograr que IPv4 siguiera funcionando de alguna forma, la creación de subredes fue una (de ahí el uso de máscaras de subred y la notación CIDR) y la creación de IP públicas e IP privadas fue otra.

La definición de esto es muy simple, nuestros equipos cuentan con dos direcciones, una para poder comunicarse con el exterior, y otra para comunicarse localmente. La dirección IP pública nos permite comunicarnos con una red del mismo tipo, Internet es un buen ejemplo (pero no el único). La dirección IP privada nos permitirá “charlar” con los equipos que estén dentro de nuestra red privada, esto puede ser, por ejemplo, con los dispositivos que se conectan al mismo router.

Para un usuario doméstico, la IP pública es aquella que le proporciona su proveedor de servicio de Internet; en cualquier momento donde yo decida conectarme a Internet, cualquiera dentro de esa red me ubicará con esa única dirección. Todos mis equipos bajo el mismo router tendrán la misma dirección pública pero, al momento de que la comunicación de Internet llegue de regreso al router, este utilizará la dirección IP privada para hacer llegar el mensaje al equipo que lo solicitó.

Si quieres conocer tu IP pública, basta que visites un sitio como What Is My IP Address? En el caso de tu IP privada, existen varias formas de conocerla, una es descargando alguna aplicación o usando la terminal o consola y utilizar el comando correspondiente de acuerdo a tu sistema operativo.

Como dije, la IP pública nos la da nuestro proveedor, por tanto, no es posible que nosotros la cambiemos. Si eres de las personas que les preocupa su seguridad y desean no ser rastreados por medio de su dirección IP, siempre ponte atento a cuál de las dos clases de direcciones estás intentando ocultar; de nada sirve que trates de ocultar tu IP privada si tu principal forma de contacto es con la pública.


Para terminar

La dirección IP es lo más básico que hay que conocer sobre redes, de aquí ya podemos pasar sin ningún problema a conocer las siguientes entidades que mencioné al principio de la nota. Lo que haremos es aprender más sobre el router, a cómo evitar la tediosa tarea de asignar direcciones IP a múltiples equipos de forma manual y de cómo lidiar con problemas que tienen que ver con los servicios DNS.

Espero que esta nota haya sido de tu agrado y te haya ayudado a comprender mejor estos términos tan frecuentes en el área de redes. Si tienes alguna duda o sugerencia no dudes expresarla en los comentarios, estaremos dispuestos a ayudarte. Nos vemos en la próxima, hasta entonces.


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