Direcciones IPy mascaras de red y clases de red

En una red TCP/IP los ordenadores se identifican mediante un número que se denomina dirección IP. Esta dirección ha de estar dentro del rango de direcciones asignadas al organismo o empresa a la que pertenece, estos rangos son concedidos por un organismo central de Internet, el NIC (Network Information Center).
Una dirección IP está formada por 32 bits, que se agrupan en octetos:
01000001 00001010 00000010 00000011
Para entendernos mejor utilizamos las direcciones IP en formato decimal, representando el valor decimal de cada octeto y separando con puntos:
129.10.2.3
Las dirección de una máquina se compone de dos partes cuya longitud puede variar:
· Bits de red: son los bits que definen la red a la que pertenece el equipo.
· Bits de host: son los bits que distinguen a un equipo de otro dentro de una red.
Los bits de red siempre están a la izquierda y los de host a la derecha, veamos un ejemplo sencillo:

Bits de Red
Bits de Host
10010110 11010110 10001101
11000101
150.214.141.
197

Para ir entrando en calor diremos también que esta máquina pertenece a la red 150.214.141.0 y que su máscara de red es 255.255.255.0. Si queréis ir reflexionando sobre algo os mostramos de nuevo en formato binario la máscara de red llevando a caballitos a la dirección de la máquina:

10010110
11010110
10001101
11000101
11111111
11111111
11111111
00000000

La máscara de red es un número con el formato de una dirección IP que nos sirve para distinguir cuando una máquina determinada pertenece a una subred dada, con lo que podemos averiguar si dos máquinas están o no en la misma subred IP. En formato binario todas las máscaras de red tienen los "1" agrupados a la izquierda y los "0" a la derecha.
Para llegar a comprender como funciona todo esto podríamos hacer un ejercicio práctico.Ejercicio 1
Sea la dirección de una subred 150.214.141.0, con una máscara de red 255.255.255.0
Comprobar cuales de estas direcciones pertenecen a dicha red:
150.214.141.32
150.214.141.138
150.214.142.23
Paso 1: para ver si son o no direcciones validas de dicha subred clase C tenemos que descomponerlas a nivel binario:
150.214.141.32 10010110.1101010.10001101.10000000
150.214.141.138 10010110.1101010.10001101.10001010
150.214.142.23 10010110.1101010.10001110.00010111
255.255.255.0 11111111.1111111.11111111.00000000
150.214.141.0 10010110.1101010.10001101.00000000
Paso 2: una vez tenemos todos los datos a binario pasamos a recordar el operador lógico AND o multiplicación:
Valor A
Valor B
Resultado
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1

Vamos a explicar como hace la comprobación el equipo conectado a una red local.
Primero comprueba la dirección IP con su máscara de red, para ello hace un AND bit a bit de todos los dígitos:
150.214.141.32 10010110.1101010.10001101.10000000
255.255.255.0 11111111.1111111.11111111.00000000
__________________________________________________
150.214.141.0 10010110.1101010.10001101.00000000

Luego hace la misma operación con la dirección IP destino.
150.214.141.138 10010110.1101010.10001101.10001010
255.255.255.0 11111111.1111111.11111111.00000000
__________________________________________________
150.214.141.0 10010110.1101010.10001101.00000000

El resultado que obtenemos ambas veces es la dirección de red, esto no indica que los dos equipos están dentro de la misma red.
Paso3: vamos ha hacerlo con la otra dirección IP.

150.214.142.23 10010110.1101010.10001110.00010111
255.255.255.0 11111111.1111111.11111111.00000000
__________________________________________________
150.214.142.0 10010110.1101010.10001110.00000000

Como vemos este resultado nos indica que dicho equipo no pertenece a la red sino que es de otra red en este caso la red sería 150.214.142.0.Ejercicio 2
Pasamos ahora a complicar un poco más la cosa. Como hemos leído antes la dirección IP se compone de dos partes la dirección de red y la dirección de host(máquina o PC). Imaginemos que en nuestra red solo hace falta 128 equipos y no 254 la solución sería dividir la red en dos partes iguales de 128 equipos cada una.
Primero cogemos la máscara de red.
Dirección de red Dirección de host.
________.________.________.________
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000

Si lo que queremos es crear dos subredes de 128 en este caso tenemos que coger un bit de la parte de identificativa del host.
Por lo que la máscara de re quedaría de esta manera.

Dirección de red Dirección de host.
________.________.________.x._______
255.255.255.128 11111111.11111111.11111111.10000000

Donde X es el bit que hemos cogido para dicha construcción. Por lo que el último octeto tendría el valor 10000000 que es 128 en decimal.
Si la dirección de red que hemos utilizado es la 150.214.141.0 al poner esta máscara de red tendríamos dos subredes.
La 150.214.141.0 y la 150.214.141.128 que tendrían los siguientes rangos IP:
La 150.214.141.0 cogería desde la 150.214.141.1 hasta la 150.214.141.127
La 150.214.141.128 sería pues desde la 150.214.141.128 hasta la 150.214.141.254.
La máscara de red para las dos subredes sería la 255.255.255.128.

Comprobar.
Sea la máscara de red 255.255.255.128
La dirección de red 150.214.141.128
Comprobar si las siguientes direcciones pertenecen a dicha subred.

150.214.141.134
150.214.141.192
150.214.141.38
150.214.141.94

Si hemos realizado el ejercicio se tiene que comprobar que:
150.214.141.134 150.214.141.192 pertenecen a la subred 150.214.141.128
150.214.141.38 150.214.141.94 pertenecen a la subred 150.214.141.0

CLASES DE RED


Las direcciones de clase A
Corresponden a redes que pueden direccionar hasta 16.777.214 máquinas cada una.
Las direcciones de red de clase A tienen siempre el primer bit a 0.
0 + Red (7 bits) + Máquina (24 bits)
Solo existen 124 direcciones de red de clase A.
Las direcciones de clase B
Las direcciones de red de clase B permiten direccionar 65.534 máquinas cada una.
Los dos primeros bits de una dirección de red de clase B son siempre 01.
01 + Red (14 bits) + Máquina (16 bits)
Existen 16.382 direcciones de red de clase B.
Las direcciones de clase C
Las direcciones de clase C permiten direccionar 254 máquinas.
Las direcciones de clase C empiezan con los bits 110
110 + Red (21 bits) + Máquina (8 bits)
Existen 2.097.152 direcciones de red de clase C.
Las direcciones de clase D
Las direcciones de clase D son un grupo especial que se utiliza para dirigirse a grupos de máquinas. Estas direcciones son muy poco utilizadas. Los cuatro primeros bits de una dirección de clase D son 1110.
Direcciones de red reservadas
Direcciones de subredes reservadas:
000.xxx.xxx.xxx (1)
127.xxx.xxx.xxx (reservada como la propia máquina)
128.000.xxx.xxx (1)
191.255.xxx.xxx (2)
192.168.xxx.xxx (reservada para intranets)
223.255.255.xxx (2)
· Direcciones de máquinas reservadas:
xxx.000.000.000 (1)
xxx.255.255.255 (2)
xxx.xxx.000.000 (1)
xxx.xxx.255.255 (2)
xxx.xxx.xxx.000 (1)
xxx.xxx.xxx.255 (2)
(1) Se utilizan para identificar a la red.
(2) Se usa para enmascarar.