Ingeniería Systems: Operación AND bit a bit e Importancia de la operación AND - CCNA1 V5

1. Operación AND bit a bit

Cuando se asigna una dirección IPv4 a un dispositivo, ese dispositivo utiliza la máscara de subred para determinar a qué dirección de red pertenece. La dirección de red es la dirección que representa todos los dispositivos en la misma red.

Al enviar datos de red, el dispositivo utiliza esta información para determinar si puede enviar paquetes localmente o si debe enviarlos a un gateway predeterminado para la entrega remota. Cuando un host envía un paquete, compara la porción de red de su propia dirección IP con la porción de red de la dirección IP de destino, sobre la base de las máscaras de subred.

Si los bits de la red coinciden, tanto el host de origen como el de destino se encuentran en la misma red, y el paquete puede ser enviado localmente. Si no coinciden, el host emisor reenvía el paquete al gateway predeterminado para que se envíe a otra red.

La operación AND

AND es una de las tres operaciones binarias básicas que se utilizan en la lógica digital. Las otras dos son OR y NOT.

Mientras que las tres se usan en redes de datos, AND se usa para determinar la dirección de red. Por lo tanto, sólo se tratará aquí la lógica AND. La lógica AND es la comparación de dos bits que produce los siguientes resultados:

1 AND 1 = 1 (figura 1)

0 AND 1 = 0 (figura 2)

0 AND 0 = 0 (figura 3)

1 AND 0 = 0 (figura 4)

Se aplica la lógica AND a la dirección de host IPv4, bit a bit, con su máscara de subred, para determinar la dirección de red a la cual se asocia el host. Cuando se aplica esta lógica AND bit a bit entre la dirección y la máscara de subred, el resultado que se produce es la dirección de red.

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Figura 4

2. Importancia de la operación AND

Si se aplica la lógica AND a cualquier bit de la dirección con valor de bit de 1 de la máscara de subred, da como resultado el valor de bit original de la dirección. Entonces, un 0 (de la dirección IPv4) AND 1 (de la máscara de subred) es 0. Un 1 (de la dirección IPv4) AND 1 (de la máscara de subred) es 1. Por lo tanto, el resultado de la aplicación de AND con un 0 en cualquier caso es 0. Estas propiedades de la operación AND se utilizan con la máscara de subred para “enmascarar” los bits de host de una dirección IPv4. Se aplica la lógica AND a cada bit de la dirección con el bit de máscara de subred correspondiente.

Debido a que todos los bits de la máscara de subred que representan bits de host son 0, la porción de host de la dirección de red resultante está formada por todos 0. Recuerde que una dirección IPv4 con todos 0 en la porción de host representa la dirección de red.

Asimismo, todos los bits de la máscara de subred que indican la porción de red son 1. Cuando se aplica la lógica AND a cada uno de estos 1 con el bit correspondiente de la dirección, los bits resultantes son idénticos a los bits de la dirección original.

Como se muestra en la ilustración, los bits 1 en la máscara de subred hacen que la porción de red de la dirección de red tenga los mismos bits que la porción de red del host. La porción de host de la dirección de red da como resultado todos 0.

En una dirección IP dada y su subred, se puede utilizar la operación AND para determinar a qué subred pertenece la dirección, así como qué otras direcciones pertenecen a la misma subred. Se debe tener en cuenta que si dos direcciones están en la misma red o subred, se considera que son locales una respecto de la otra y, por consiguiente, pueden comunicarse directamente entre sí. Las direcciones que no se encuentran en la misma red o subred se consideran remotas respecto de sí y, por lo tanto, deben tener un dispositivo de capa 3 (como un router o un switch de capa 3) entre ellas para comunicarse.

En la verificación o resolución de problemas de red, con frecuencia es necesario determinar si dos hosts se encuentran en la misma red local. Es necesario tomar esta determinación desde el punto de vista de los dispositivos de red. Debido a una configuración incorrecta, un host puede encontrarse en una red que no era la planificada. Esto puede hacer que el funcionamiento parezca irregular, a menos que se realice el diagnóstico mediante el análisis de los procesos de aplicación de AND utilizados por el host.