domingo, 23 de noviembre de 2008

1.2 Direccionamiento Capa de Red

Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica y jerárquica a una interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red o nivel 3 del modelo de referencia OSI. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC que es un número hexadecimal fijo que es asignado a la tarjeta o dispositivo de red por el fabricante, mientras que la dirección IP se puede cambiar.

Es habitual que un usuario que se conecta desde su hogar a Internet utilice una dirección IP. Esta dirección puede cambiar cada vez que se conecta; y a esta forma de asignación de dirección IP se denomina una dirección IP dinámica (normalmente se abrevia como IP dinámica).

Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados, generalmente tienen una dirección IP fija (se aplica la misma reducción por IP fija o IP estática), es decir, no cambia con el tiempo. Los servidores de correo, DNS, FTP públicos, y servidores de páginas web necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática, ya que de esta forma se permite su localización en la red.

A través de Internet, los ordenadores se conectan entre sí mediante sus respectivas direcciones IP. Sin embargo, a los seres humanos nos es más cómodo utilizar otra notación más fácil de recordar y utilizar, como los nombres de dominio; la traducción entre unos y otros se resuelve mediante los servidores de nombres de dominio DNS.

Existe un protocolo para asignar direcciones IP dinámicas llamado DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

La dirección de red ayuda al router a identificar una ruta dentro de la nube de red, el router utiliza esta dirección de red para identificar la red destino de un paquete dentro de la red. Lee despacio estos conceptos, son muy sencillos y obvios pero si tienes la base clara te ayudará mucho a comprender como funcionan las redes.

Además de la dirección de red, los protocolos de red utilizan algún tipo de dirección de host o nodo. Para algunos protocolos de capa de red, el administrador de la red asigna direcciones de red de acuerdo con un plan de direccionamiento de red por defecto. Para otros protocolos de capa de red, asignar direcciones es una operación parcial o totalmente dinámica o automática. El gráfico muestra tres dispositivos en la Red 1 (dos estaciones de trabajo y un router), cada una de los cuales tiene su propia dirección de equipo exclusiva. (también muestra que el router está conectado a otras dos redes: las Redes 2 y 3).

Fíjate bien en el gráfico. Ten en cuenta que todavía no hemos empezado con las direcciones IP, simplemente hemos puesto nombres 1, 2 y 3 a las tres redes conectadas por el router y además hemos numerado a nuestros dispositivos de cada red: 1.1 para el router, 1.2 para un equipo y 1.3 para el otro. Luego en la segunda red 2 hemos puesto el número 2.1 a la conexión del router y la 3.1 para la tercera red. Es obvio que el router debe estar conectado a las tres redes si debe darnos conectividad a las tres, por eso tiene un nombre de cada red: 1.1, 2.1 y 3.1. Las analogías que usamos anteriormente para una dirección de red incluyen la primera parte (código de provincia) de un número telefónico. Los dígitos restantes de un número telefónico indican el teléfono destino similar a la función de la parte del host de una dirección. La parte host le comunica al router hacia qué dispositivo específico deberá entregar el paquete.

Sin el direccionamiento de capa de red, no se puede producir el enrutamiento. Los routers requieren direcciones de red para garantizar el envío correcto de los paquetes. Si no existiera alguna estructura de direccionamiento jerárquico, los paquetes no podrían transportarse a través de una red. De la misma manera, si no existiera alguna estructura jerárquica para los números telefónicos, las direcciones postales o los sistemas de transporte, no se podría realizar la entrega correcta. La Capa 3 y la movilidad de los ordenadores

La dirección MAC (la que viene grabada de fábrica en las tarjetas de red) se puede comparar con el nombre de las personas, y la dirección de red con su dirección postal. Si una persona se muda a otra ciudad, su nombre propio seguiría siendo el mismo, pero la dirección postal deberá indicar el nuevo lugar donde se puede ubicar. Los dispositivos de red (los routers así como también los ordenadores individuales) tienen una dirección MAC y una dirección de protocolo (capa de red). Cuando se traslada físicamente un ordenador a una red distinta, el ordenador conserva la misma dirección MAC, pero se le debe asignar una nueva dirección de red.

Es obvio, por un lado la dirección MAC que viene grabada de fábrica no se puede cambiar nunca así que si lo movemos dentro de la red de la delegación de Logroño a la de Barcelona esa dirección no varía. En cambio la dirección de red debe cambiarla el administrador, si en Logroño comenzaba con el “1.” cuando viaje a Barcelona el equipo habrá que cambiarle al número de red de allí es decir “2.” Así que tenemos una dirección física (MAC) y otra lógica que configuramos desde el panel de control de Windows. Comparación entre direccionamiento plano y jerárquico

La función de capa de red es encontrar la mejor ruta a través de la red. Para lograr esto, utiliza dos métodos de direccionamiento: direccionamiento plano y direccionamiento jerárquico. Un esquema de direccionamiento plano asigna a un dispositivo la siguiente dirección disponible. No se tiene en cuenta la estructura del esquema de direccionamiento. Un ejemplo de un esquema de direccionamiento plano es el sistema de numeración del DNI. Las direcciones MAC funcionan de esta manera. El fabricante recibe un bloque de direcciones; la primera mitad de cada dirección corresponde al código del fabricante, el resto de la dirección MAC es un número que se asigna de forma secuencial.

Los códigos postales del sistema de correo son un buen ejemplo de direccionamiento jerárquico. En el sistema de código postal, la dirección se determina a través de la ubicación y no a través de un número asignado de forma aleatoria. El esquema de direccionamiento que usaremos a lo largo de este curso es el direccionamiento de Protocolo Internet (IP). Las direcciones IP tienen una estructura específica y no se asignan al azar.