1.10. Tipos de direcciones IPv4

Al adentrarnos en el ámbito de las redes de computadoras, es crucial entender los diferentes tipos de direcciones IPv4 disponibles. Además, es esencial conocer las distintas formas de comunicación IPv4. Comencemos explorando las formas de comunicación existentes: Unicast, Multicast y Broadcast.

Comunicación Unicast

Esta es la más conocida, y es la que empleamos todo el tiempo para comunicarnos de manera específica con algún otro dispositivo. Este tipo de comunicación también es conocida como comunicación uno a uno.

Como se aprecia en el diagrama, pueden existir diversos nodos en un determinado grupo, sin embargo, con este tipo de comunicación, solo 1 nodo tiene comunicación con otro nodo, en nuestro caso es el nodo «A» que se comunica con el nodo «B», se están comunicando de forma «uno a uno». Si nos vamos al ámbito de las redes de computadoras y trabajamos con el siguiente diagrama

El dispositivo PC_A con dirección IPv4 10.10.10.200, solicitara un servicio al servidor SRV que utiliza una dirección IPv4 1.1.1.50; en el header de capa 3 que se origina en la «PC_A», vemos en el campo dirección IP de origen, su propia dirección que es equivalente al valor 10.10.10.200, y en el campo dirección de destino, vamos la dirección del servidor, que es equivalente al valor de 1.1.1.50; en este caso la comunicación es exclusiva entre los 2 dispositivos, uno a uno, la PC_A solicita servicio, y el servidor responde a la solicitud de servicio también de forma unicast directamente a la dirección IPv4 10.10.10.200.

Tipos de direcciones IPv4 – Unicast

La comunicación Unicast se basa en un único tipo de dirección IPv4: la IPv4 Unicast, cuyas direcciones van desde 0.0.0.0 hasta 223.255.255.255. Estas direcciones se asignan y configuran en dispositivos de red, como se muestra en el diagrama adjunto. Dentro de este rango, existen direcciones de red, de broadcast y otras direcciones especiales reservadas para usos específicos.

Es importante tener en cuenta que la comunicación Unicast es un concepto independiente de las direcciones IPv4 Unicast. Esto significa que las direcciones IPv4 Unicast no se utilizan exclusivamente para la comunicación Unicast uno a uno; también pueden emplearse en otros tipos de comunicación IPv4, como Broadcast o Multicast. Sin embargo, es crucial comprender que la dirección IPv4 de origen de los paquetes generados en estos tipos de comunicaciones (Unicast, Multicast y Broadcast) siempre será una dirección IPv4 Unicast. ¿Qué significa esto? Cuando un dispositivo solicita un servicio o responde a consultas de otros equipos, la dirección de origen del paquete IPv4 siempre será un Unicast, es decir, una dirección dentro del rango mencionado anteriormente. Nunca se asignará una dirección de origen del tipo IPv4 Multicast o Broadcast.

Comunicación Broadcast

Este tipo de comunicación se conoce como «uno a todos», tal como lo vemos ilustrado en la siguiente imagen, donde un solo nodo (nodo A) se comunica simultáneamente con todos los demás nodos. Pueden imaginarlo como estar en una reunión con amigos y de repente gritar para que todos escuchen.

En términos conceptuales, la comunicación broadcast se utiliza para enviar paquetes a todos los hosts o dispositivos en una misma red lógica, es decir, a todos aquellos que compartan una dirección de red o, dicho de otra manera, aquellos que formen parte de una misma porción de red. Veamos esta idea aplicada en la siguiente topología.

En la topología dada, la red 10.10.10.0 con máscara /24 cuenta con una computadora cuya dirección IPv4 es 10.10.10.200/24. Esta computadora está generando un paquete con su dirección de origen IPv4 unicast 10.10.10.200, y utiliza como dirección de destino la dirección de broadcast de su red, la cual, como hemos aprendido en clases anteriores, corresponde a 10.10.10.255. Cuando el paquete se envía con esta dirección de destino broadcast, es recibido por todos los dispositivos de la misma red lógica. En este caso, el paquete será recibido por las otras 2 computadoras y también por la interfaz del router R1. Si existieran otras 20 computadoras, el paquete llegaría igualmente a esas 20 computadoras.

Tipos de direcciones IPv4 – Broadcast

Existen 2 tipos de comunicación broadcast, que determinan el tipo de dirección broadcast IPv4 que se utilizará: el broadcast limitado y el dirigido.

Broadcast limitado

El broadcast limitado siempre tiene como dirección IPv4 de destino la 255.255.255.255, es decir todos los 32 bits de la dirección de destino tienen valores binarios de 1.
Un paquete enviado con esta dirección de destino solo llega a los dispositivos que se encuentran en la misma red del dispositivo que generó el paquete. En nuestra topología, si la computadora PC_A envía un paquete a la dirección de destino 255.255.255.255, ese paquete llegará a los dispositivos que compartan su misma dirección de red 10.10.10.0/24, es decir, a la PC_B, PC_C y a la interfaz del router R1. Un efecto similar se producirá si PC_B genera un broadcast hacia la IP 255.255.255.255; en ese caso, el paquete broadcast será recibido por PC_A, PC_C y por la interfaz del router R1.

 

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