Enrutamiento y Direccionamiento IP: Capa 3 del Modelo OSI

Capa 3: Enrutamiento y Direccionamiento IP

La capa de red se ocupa de la navegación de los datos a través de la red. Su función principal es encontrar la mejor ruta para los datos a medida que se desplazan por la red. Los dispositivos utilizan el esquema de direccionamiento de capa de red para determinar el destino de los datos.

Importancia de la Capa de Red

La capa de red es responsable del desplazamiento de los datos a través de un conjunto de redes (internetwork). Los dispositivos utilizan el esquema de direccionamiento de capa de red para determinar el destino de los datos a medida que se desplazan por la red.

Dispositivos de Red de Capa 3

Los routers son dispositivos de internetwork que operan en la capa 3 del modelo OSI (la capa de red). Estos routers unen o interconectan segmentos de red o redes enteras. Hacen pasar paquetes de datos entre redes tomando como base la información de la capa 3.

Formato de Direccionamiento IP

Una dirección IP es una secuencia de unos y ceros de 32 bits. Para facilitar su uso, la dirección se escribe en formato decimal punteado, con cuatro números decimales separados por puntos. Por ejemplo:

• 192.168.1.2
• 128.10.2.1

Este tipo de dirección se denomina jerárquica porque contiene diferentes niveles. Una dirección IP combina dos identificadores en un solo número: la dirección de red y la dirección de host. Este número debe ser único, ya que las direcciones repetidas harían imposible la comunicación.

Subredes

Dividir una red en subredes significa utilizar una máscara de subred para dividir la red en segmentos más pequeños, eficientes y administrables.

Las direcciones IP son las más utilizadas en las comunicaciones de internet. Este protocolo es un esquema de direccionamiento jerárquico que permite que las direcciones individuales se asocien y se traten como grupos. Estos grupos de direcciones posibilitan una eficiente transferencia de datos a través de internet.

¿Cómo obtener una Dirección IP?

Un host de red necesita obtener una dirección IP única a nivel global para poder funcionar en internet. La dirección MAC o física que posee el host solo tiene alcance local, para identificarlo dentro de la red de área local (LAN). Como es una dirección de capa 2, el router no la utiliza para realizar transmisiones fuera de la LAN.

Clases de Direcciones IP

Hay tres clases de direcciones IP que una organización puede recibir del Registro Americano de Números de Internet (ARIN) o de su proveedor de servicios de internet (ISP): Clase A, B y C.

Actualmente, ARIN reserva las direcciones Clase A para gobiernos y las Clase B para medianas empresas. Las direcciones Clase C se otorgan a los demás solicitantes.

Clase A

En formato binario, el primer bit (el más a la izquierda) de una dirección Clase A siempre es 0. Un ejemplo es 124.95.44.15. El primer octeto (124) identifica el número de red asignado por ARIN. Los administradores de la red asignan los 24 bits restantes.

Para reconocer una dirección Clase A, se verifica el primer octeto, cuyo valor debe estar entre 0 y 126 (127 comienza con un bit 0, pero está reservado). Las direcciones Clase A utilizan solo los primeros 8 bits para identificar la red, y los 3 octetos restantes se usan para la parte de host.

Clase B

Los primeros 2 bits de una dirección Clase B siempre son 10. Un ejemplo es 151.10.13.28. Los dos primeros octetos identifican la red, y los administradores asignan los 16 bits restantes.

Las direcciones Clase B tienen valores entre 128 y 191 en el primer octeto. Utilizan los primeros 16 bits para la red y los dos octetos restantes para el host.

Clase C

Los primeros 3 bits de una dirección Clase C son 110. Los administradores asignan los otros 8 bits. Un dispositivo pertenece a una red Clase C si el primer octeto va de 192 a 223.

Las direcciones Clase C utilizan 24 bits para la red y solo el último octeto para el host.

Introducción a la División de Redes (Subnetting)

La división de redes (subnetting) es otro método para administrar las direcciones IP. Consiste en dividir las direcciones de red en partes más pequeñas, lo que evita el agotamiento de las direcciones IP. Se divide la red y se identifican mejor las redes individuales en toda la LAN. Se utiliza en grandes empresas.