Nuestras computadoras están la mayor parte del tiempo (si no todo) conectadas a una red IP, por ejemplo, a internet, en la cual se identifican ante los demás dispositivos a través de una dirección IP. Muchas son las veces que oímos hablar de direcciones IP pero no todo el mundo conoce las distintas clases en las que están divididas ni las restricciones que existen al utilizarlas, por lo cual se me ocurrió escribir una serie de artículos sobre redes IP y me pareció que lo mejor sería comenzar con la clasificación de las mismas.
En la actualidad hay dos tipos de direcciones IP que se utilizan: la IPv4 y la IPv6. Debido a que Internet y la gran mayoría de las redes actuales utilizan IPv4 este artículo se focalizará en esta versión del protocolo.

Cada dirección IP es en realidad (en la versión IPv4), un número de 32 bits, dividido en 4 octetos (números de 8 bits), separados por un punto. Una dirección IP de ejemplo podría ser la que muestro a continuación: 192.168.1.1 o, en su formato binario (tal como lo utiliza la computadora), 11000000. 10101000.00000001.00000001.
Para quienes no saben cómo convertir un número binario a uno en base 10 acá les acerco una fórmula sencilla: hay que tomar cada dígito, contando desde la derecha hacia la izquierda, y multiplicarlo por 2 elevado a la posición – 1, y luego sumar los valores obtenidos. Para que quede más claro se los muestro gráficamente convirtiendo el segundo octeto de nuestra dirección IP 10101000:

1 x 27 = 1 x 128 = 128
0 x 26 = 0 x 64 = 0
1 x 25 = 1 x 32 = 32
0 x 24 = 0 x 16 = 0
1 x 23 = 1 x 8 = 8
0 x 22 = 0 x 4 = 0
0 x 21 = 0 x 2 = 0
0 x 20 = 0 x 1 = 0

Si sumamos 128 + 32 + 8 nos da 168, o sea, el segundo octeto de la IP 192.168.1.1.

Una vez que se entendió como convertir números decimales a binarios seguro se preguntarán para que puede servirnos: la respuesta es que todos los cálculos y datos en computación se almacenan en binario, por lo tanto siempre es bueno saber esto, además de que nos permite entender algunas cosas como el número límite que se puede colocar en cada octeto de la dirección o a qué tipo de clase IP pertenece (esto lo veremos más adelante en este artículo). Como en binario el mayor número es el 1, el mayor número que puede ingresarse en un octeto va a ser 11111111, y si usamos la fórmula anterior para pasar este número a decimal vamos a llegar a la conclusión que es igual a 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1, o sea, es igual a 255, por lo tanto, la mayor (numéricamente hablando) dirección IP que se puede utilizar debería ser 255.255.255.255. Con este número en mente podemos decir la cantidad máxima de computadoras que se pueden conectar en una red IP lo podemos obtener multiplicando 255x255x255x255, o haciendo 255⁴ (o 32², ya que la dirección IP es un número binario de 32 posiciones), lo cual nos devuelve 4.228.250.625 computadoras, más de cuatro mil millones, aunque esto no es verdad ya que no se pueden utilizar todas las posibles combinaciones de octetos para escribir una dirección IP, sino que generalmente se utilizan sólo tres de las cincos clases de IP existentes (las cuales se detallan más abajo).

Cada dirección IP está también está dividida en dos partes: la dirección de red (network address) y la dirección del host (host address). La dirección de red también es conocida como “prefijo de red” (network prefix), ya que lo comparten todos los integrantes de una red.

En que parte de la dirección se “divide” entre la dirección de la red y del host depende de la máscara de subred (subnet mask), la cual depende de la clase de dirección IP.

Clases de direcciones IP

Para tener la flexibilidad de poder soportar redes de distinto tamaño las direcciones IP están divididas en cinco clases: A, B, C, D y E, aunque sólo se utilizan las tres primeras, ya que las D y E son usadas para multicast y experimentación respectivamente.

Para saber a qué clase pertenece una IP basta sólo con ver sus primeros bits:

• Si el primer bit es 0, entonces la IP es de clase A
• Si el primer bit es 1 y el siguiente es 0, entonces es de clase B
• Si los dos primeros son 1, y el tercero es 0, entonces es de clase C

La clase C utiliza sus primeros tres octetos (los primeros 24 bits) para definir su dirección de red, dejando los últimos 8 (el último octeto) para definir su dirección de host. Esto nos dejaría, teóricamente, la posibilidad de conectar 256 (2⁸) dispositivos pero, debido a que hay dos números reservados para la dirección de red y para la dirección de broadcast, nos deja un total de 254 dispositivos conectados con la misma dirección de red. Esta es la clase utilizada en la mayoría de las redes hogareñas y de las pequeñas o medianas empresas.
La clase B utiliza sus primeros dos octetos (16 bits) para definir la dirección de red y los dos restantes para la dirección del host, lo que nos da, quitando las dos direcciones mencionadas anteriormente, 2¹⁶ – 2 = 65.534.
La clase A, al utilizar su primer octeto (8 bits) para definir la dirección de red, deja los 3 restantes para la dirección del host, o sea, 2²⁴ – 2 = 16.777.214 dispositivos por red.

A continuación muestro gráficamente como se componen las distintas clases de direcciones IP:

Cabe mencionar que aunque las direcciones IP de clase A tengan en su primer octeto el primer digito binario en 0, no se pueden utilizar direcciones IP donde su primer octeto sea 0, o sea, la dirección siempre debe comenzar con un número mayor o igual a 1.

Ya que la clase A posee el primero octeto para la dirección de red, la B los dos primeros, y la C los tres primeros, éstas direcciones también son conocidas como “/8”, “/16” y “/24” respectivamente por la cantidad de bits utilizados para el prefijo.

Basados en que los primeros dígitos binarios de las direcciones IP pueden ser 0, 10, o 110, podemos deducir la siguiente tabla de asignación de direcciones según la clase IP:

En el próximo artículo hablaré un poco de la máscara de redes y de subredes.
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