El documento resume conceptos clave de direcciones IP, incluyendo: 1) Una dirección IP identifica un dispositivo en una red, 2) Las máscaras de subred dividen una red en subredes, 3) La puerta de enlace conecta redes con diferentes protocolos traduciendo direcciones.

1. Trabajo Investigativo sobre:
Dirección IP.
Mascara de subred.
Puerta de enlace.
Luz Enseño Agudelo Agudelo
Jesús David Ángel López
Carlos Alberto Ortiz Restrepo
Andrés Fernando Rodríguez Bautista
Colegio nacional académico
Área: Sena
11-2mañana
Cartago valle

2. Dirección IP
Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y
jerárquica, a un interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo
(habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP
(Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del protocolo TCP/IP. Dicho
número no se ha de confundir con la dirección MAC que es un identificador de
48bits para identificar de forma única a la tarjeta de red y no depende del
protocolo de conexión utilizado ni de la red. La dirección IP puede cambiar muy
a menudo por cambios en la red o porque el dispositivo encargado dentro de la
red de asignar las direcciones IP, decida asignar otra IP (por ejemplo, con el
protocolo DHCP), a esta forma de asignación de dirección IP se denomina
dirección IP dinámica (normalmente abreviado como IP dinámica).
Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente
conectados, generalmente tienen una dirección IP fija (comúnmente, IP fija o IP
estática), esta, 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, como los nombres de
dominio; la traducción entre unos y otros se resuelve mediante los servidores
de nombres de dominio DNS, que a su vez, facilita el trabajo en caso de
cambio de dirección IP, ya que basta con actualizar la información en el
servidor DNS y el resto de las personas no se enterarán ya que seguirán
accediendo por el nombre de dominio.
Mascara de subred
Los Id. de red y de host en una dirección IP se distinguen mediante una
máscara de subred. Cada máscara de subred es un número de 32 bits que
utiliza grupos de bits consecutivos de todo unos (1) para identificar la parte de
Id. de red y todo ceros (0) para identificar la parte de Id. de host en una
dirección IP.

3. Por ejemplo, la máscara de subred que se utiliza normalmente con la dirección
IP 131.107.16.200 es el siguiente número binario de 32 bits:
11111111 11111111 00000000 00000000
Este número de máscara de subred está formado por 16 bits uno seguidos de
16 bits cero, lo que indica que las secciones de Id. de red e Id. de host de esta
dirección IP tienen una longitud de 16 bits. Normalmente, esta máscara de
subred se muestra en notación decimal con puntos como 255.255.0.0.
La siguiente tabla muestra las máscaras de subred para las clases de
direcciones Internet.
Clase de dirección Bits para la máscara de subred
Clase A 11111111 00000000 00000000 00000000
Clase B 11111111 11111111 00000000 00000000
Clase C 11111111 11111111 11111111 00000000
Normalmente, los valores predeterminados de máscara de subred (como se
muestra en la tabla anterior) son aceptables para la mayor parte de las redes
sin requisitos especiales en las que cada segmento de red IP corresponde a
una única red física.
En algunos casos, puede utilizar máscaras de subred personalizadas para
implementar la creación de subredes IP. Con la creación de subredes IP, se
puede subdividir la parte de Id. de host predeterminada en una dirección IP
para especificar subredes, que son subdivisiones del Id. de red basado en la
clase original.
Existen diversas técnicas para conectar diferentes subredes entre sí. Se
pueden conectar:
 a nivel físico (capa 1 OSI) mediante repetidores o concentradores(Hubs)
 a nivel de enlace (capa 2 OSI)
mediante puentes o conmutadores(Switches)
 a nivel de red (capa 3 OSI) mediante routers
 a nivel de transporte (capa 4 OSI)
 aplicación (capa 7 OSI) mediante pasarelas.
También se pueden emplear técnicas de encapsulación (tunneling).

4. En el caso más simple, se puede dividir una red en subredes de tamaño fijo
(todas las subredes tienen el mismo tamaño). Sin embargo, por la escasez
de direcciones IP, hoy en día frecuentemente se usan subredes de tamaño
variable.
Ejemplo de subdivisión
A una compañía se le ha asignado la red 200.3.25.0. Es una red de clase C, lo
cual significa que puede disponer de 254 diferentes direcciones. (La primera y
la última dirección están reservadas, no son utilizables.) Si no se divide la red
en subredes, la máscara de subred será 255.255.255.0 (o /24).
La compañía decide dividir esta red en 8 subredes, con lo cual, la máscara de
subred tiene que recorrer tres bits más, se "toman prestados" tres bits de la
porción que corresponde al host. Eso resulta en una máscara de subred /27,
en binario 11111111.11111111.11111111.11100000, o en decimal punteado,
255.255.255.224. Cada subred tendrá direcciones posibles; pero
solo tendrá direcciones asignables a los hosts
puesto que la primera dirección (con todos los bits de host a 0) identifica a
subred y la última dirección de cada subred (todos los bits de host a 1) se
reserva para el Broadcast.
Para calcular el total de subredes se debe realizar , ya que hemos
tomado 3 bits prestados a la dirección de host.
Rango de red Rango ip Broadcast
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
¯¯¯
200.3.25.0 200.3.25.1 - 200.3.25.30 200.3.25.31
200.3.25.32 200.3.25.33 - 200.3.25.62 200.3.25.63
200.3.25.64 200.3.25.65 - 200.3.25.94 200.3.25.95
200.3.25.96 200.3.25.97 - 200.3.25.126 200.3.25.127
200.3.25.128 200.3.25.129 - 200.3.25.158 200.3.25.159
200.3.25.160 200.3.25.161 - 200.3.25.190 200.3.25.191
200.3.25.192 200.3.25.193 - 200.3.25.222 200.3.25.223
200.3.25.224 200.3.25.225 - 200.3.25.254 200.3.25.255

5. La subred uno tiene la dirección de subred 200.3.25.0; las direcciones
utilizables son 200.3.25.1 - 200.3.25.30.
La subred dos tiene la dirección de subred 200.3.25.32; las direcciones
utilizables son 200.3.25.33 - 200.3.25.62.
Y así sucesivamente; de cada subred a la siguiente, el último byte aumenta en
32. Dependiendo del tipo de máscara de subred utilizado.
Direcciones reservadas
Dentro de cada subred - como también en la red original, sin subdivisión - no se
puede asignar la primera y la última dirección a ningún host. La primera
dirección de la subred se utiliza como dirección de la subred, mientras que la
última está reservada para broadcast locales (dentro de la subred).
Además, en algunas partes se puede leer que no se puede utilizar la primera y
la última subred. Es posible que éstos causen problemas de compatibilidad en
algunos equipos, pero en general, por la escasez de direcciones IP, hay una
tendencia creciente de usar todas las subredes posibles.
Rango de red Rango ip Broadcast
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
¯¯¯
200.3.25.0 200.3.25.1 - 200.3.25.30 200.3.25.31
200.3.25.32 200.3.25.33 - 200.3.25.62 200.3.25.63
200.3.25.64 200.3.25.65 - 200.3.25.94 200.3.25.95
200.3.25.96 200.3.25.97 - 200.3.25.126 200.3.25.127
200.3.25.128 200.3.25.129 - 200.3.25.158 200.3.25.159
200.3.25.160 200.3.25.161 - 200.3.25.190 200.3.25.191
200.3.25.192 200.3.25.193 - 200.3.25.222 200.3.25.223
200.3.25.224 200.3.25.225 - 200.3.25.254 200.3.25.255
Mascara de subred de tamaño variable

6. Las máscaras de subred de tamaño variable (variable length subnet mask,
VLSM) representan otra de las tantas soluciones que se implementaron para el
agotamiento de direcciones IP (1987) y otras como la división en subredes
(1985), el enrutamiento de interdominio CIDR (1993), NAT y las direcciones ip
privadas. Otra de las funciones de VLSM es descentralizar las redes y de esta
forma conseguir redes más seguras y jerárquicas.
Puerta de enlace
Una pasarela o puerta de enlace (del inglés gateway) es un dispositivo, con
frecuencia una computadora, que permite
interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles
de comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado
en una red, al protocolo usado en la red de destino.
La puerta de enlace es normalmente un equipo informático configurado para
dotar a las máquinas de una red de área local conectadas a él de un acceso
hacia una red exterior, generalmente realizando para ello operaciones de
traducción de direcciones IP (Network Address Translation). Esta capacidad de
traducción de direcciones permite aplicar una técnica llamada
"enmascaramiento de IP", usada muy a menudo para dar acceso a Internet a
los equipos de una red de área local compartiendo una única conexión a
Internet, y por tanto, una única dirección IP externa.
La dirección IP de una puerta de enlace normalmente se parece
a ó y utiliza algunos rangos predefinidos, 127.x.x.x,
10.x.x.x, 172.16.x.x a 172.31.x.x, 192.168.x.x, que engloban o se reservan a las
redes de área local. Además se debe notar que necesariamente un equipo que
cumpla el rol de puerta de enlace en una red, debe tener 2 tarjetas de red.
La puerta de enlace predeterminada, o más conocida por su nombre en inglés
como "Default Gateway", es la ruta por defecto que se le asigna a un equipo y
tiene como función enviar cualquier paquete del que no conozca porque
interfaz enviarlo y no esté definido en las rutas del equipo, enviando el paquete
por la ruta por defecto.
Funcionamiento
En las redes, los dispositivos finales se interconectan entre ellos
mediante concentradores o conmutadores. Cuando se quiere agrupar esos

7. últimos dispositivos, se pueden conectar esos concentradores a enrutadores.
Estos últimos lo que hacen es conectar redes que utilicen distinto protocolo (por
ejemplo, IP, NetBIOS, AppleTalk). Pero un enrutador sólo puede conectar
redes que utilicen el mismo protocolo. Cuando lo que se quiere es conectar
redes con distintos protocolos, se utiliza una pasarela, ya que este dispositivo
sí hace posible traducir las direcciones y formatos de los mensajes entre
diferentes redes.