Tipos de Direccionamiento IP y Métodos de Asignación

Direccionamiento Unicast

El direccionamiento unicast es el tipo más común en una red IP. Un paquete con una dirección de destino unicast se dirige a un host específico. Un ejemplo es un host con la dirección IP 192.168.1.5 (origen) que solicita una página web a un servidor con la dirección IP 192.168.1.200 (destino). Para que un paquete unicast sea enviado y recibido, la dirección IP de destino debe incluirse en el encabezado del paquete IP. En el encabezado de la trama de Ethernet, también debe estar presente la dirección MAC de destino correspondiente. Las direcciones IP y MAC se combinan para la entrega de datos a un host de destino específico.

Direccionamiento Broadcast

En el direccionamiento broadcast, el paquete contiene una dirección IP de destino con todos los bits de la porción de host establecidos a uno (1). Esto significa que todos los hosts de esa red local (dominio de broadcast) recibirán y procesarán el paquete. Muchos protocolos de red, como ARP y DHCP, utilizan el direccionamiento broadcast.

Por ejemplo:

• Una red Clase C con la dirección 192.168.1.0 y una máscara de subred por defecto de 255.255.255.0 tiene la dirección de broadcast 192.168.1.255. La porción de host es 255 en formato decimal, o 11111111 (todos unos) en formato binario.
• Una red Clase B con la dirección 172.16.0.0 y la máscara por defecto 255.255.0.0, tiene la dirección de broadcast 172.16.255.255.
• Una red Clase A con la dirección 10.0.0.0 y la máscara por defecto 255.0.0.0 tiene la dirección de broadcast 10.255.255.255.

Una dirección IP de broadcast para una red requiere una dirección MAC de broadcast correspondiente en la trama de Ethernet. En las redes Ethernet, la dirección MAC de broadcast está formada por 48 bits a uno, que se representa como el número hexadecimal FF-FF-FF-FF-FF-FF.

Direccionamiento Multicast

Las direcciones multicast permiten a un dispositivo de origen enviar un paquete a un grupo específico de dispositivos. A los dispositivos que participan en un grupo multicast se les asigna una dirección IP de grupo multicast. El rango de direcciones multicast abarca desde 224.0.0.0 hasta 239.255.255.255. Dado que las direcciones multicast representan un grupo de direcciones (a menudo denominado grupo de hosts), solo pueden ser utilizadas como destino de un paquete. El origen siempre será una dirección unicast.

Al igual que con las direcciones unicast y broadcast, las direcciones IP multicast requieren una dirección MAC multicast correspondiente para poder entregar las tramas en una red local. La dirección MAC multicast es un valor especial que comienza con 01-00-5E en formato hexadecimal. El valor finaliza al convertir los 23 bits menos significativos de la dirección IP del grupo multicast en los 6 caracteres hexadecimales restantes de la dirección Ethernet. Un ejemplo es el valor hexadecimal 01-00-5E-0F-64-C5. Cada carácter hexadecimal representa 4 bits binarios.

Asignación de Direcciones IP

Las direcciones IP se pueden asignar de forma estática o de forma dinámica.

Asignación Estática de IP

Con una asignación estática, el administrador de la red debe configurar manualmente la información de red para un host. Como mínimo, esto incluye la dirección IP del host, la máscara de subred y la gateway por defecto. Las direcciones estáticas ofrecen algunas ventajas; por ejemplo, son útiles para impresoras, servidores y otros dispositivos de red que deben ser accesibles para los clientes de la red. Si el host normalmente accede al servidor en una dirección IP particular, no es adecuado que esta dirección cambie.

La asignación estática de la información de direccionamiento puede proporcionar un mayor control de los recursos de red; sin embargo, introducir la información en cada host puede ser muy lento. Cuando se introducen direcciones IP estáticamente, el host solo realiza verificaciones de errores básicas en la dirección IP; por lo tanto, es más probable que se produzcan errores.

Asignación Dinámica de IP (DHCP)

En lugar de que el administrador de red asigne direcciones IP para cada estación de trabajo, es más eficiente que las direcciones IP se asignen automáticamente. Esto se logra a través de un protocolo denominado Protocolo de Configuración Dinámica de Host (DHCP).

El protocolo DHCP proporciona un mecanismo para la asignación automática de información de direccionamiento, como una dirección IP, una máscara de subred, una gateway por defecto y otra información de configuración. El protocolo DHCP es generalmente el método preferido para la asignación de direcciones IP a hosts en grandes redes, ya que reduce la carga del personal de soporte de la red y prácticamente elimina los errores de introducción de datos.

Otro de los beneficios del DHCP es que las direcciones no se asignan permanentemente a un host, sino que son arrendadas (leased) durante un período. Si el host se apaga o sale de la red, la dirección es devuelta al pool de direcciones para ser reutilizada. Esto es especialmente útil en el caso de los usuarios móviles que entran y salen de una red.