IPv4

IP significa Protocolo de Internet que se utiliza para entregar datagramas entre hosts en una red. Típicamente, es un método por el cual los datos serán enviados de un dispositivo de computadora a otro dispositivo de computadora a través de Internet. IPv4 es la cuarta versión del Protocolo de Internet que fue adaptado y ahora se utiliza ampliamente en la comunicación de datos a través de diferentes tipos de redes.[1] Se considera como uno de los protocolos básicos de los métodos de trabajo en red basados en estándares en Internet y fue la primera versión que se implementó para la producción durante la época de ARPANET. IP significa un protocolo que se basa en redes de capas con conmutación de paquetes, al igual que Ethernet. Proporciona una conexión lógica entre diferentes dispositivos de red al proporcionar identificación para cada dispositivo.

Funcionalidad

IPv4 utiliza un esquema de direcciones de 32 bits que permite un total de 2 a la potencia de 32 direcciones o un poco más de 4 mil millones de direcciones.[2] Esto se basa en el modelo del mejor esfuerzo. El modelo se asegura de que se evite la entrega por duplicado. Todos estos aspectos son manejados por la capa superior de transporte. Esta versión de IP se utiliza como base de Internet, y establece todas las reglas y regulaciones para las redes informáticas que funcionan bajo el principio de intercambio de paquetes. La responsabilidad de este protocolo es establecer conexiones entre dispositivos informáticos, servidores y dispositivos móviles basados en direcciones IP. En el intercambio de información en IPv4, se lleva a cabo por los paquetes IP. Un paquete IP se divide en 2 grandes campos, a saber, el encabezado y el campo de datos. El campo de datos se utiliza para transportar información importante, mientras que un encabezado contiene todas las funciones del protocolo.

IPv4 funciona en la capa de red de la pila de protocolos TCP o IP. Su tarea principal es principalmente transferir los bloques de datos desde el host de envío al host de destino, donde los remitentes y los receptores son ordenadores que se identifican de forma única por las direcciones de protocolo de Internet. Lo bueno de la dirección IP es que se utiliza como identificador único para los dispositivos informáticos que están conectados a una red local o a Internet. Se utiliza normalmente para direccionar y transmitir datos a través de la red. Sin esto, el dispositivo no puede determinar dónde está realmente transmitiendo datos. Todos los dispositivos que funcionan a través de una red, como dispositivos informáticos, impresoras de red, teléfonos, servidores y otros, realmente necesitan su propia dirección de red.

Las direcciones de IP son algo similares a los datos del pasaporte. Las direcciones IPv4 se escriben, en la mayoría de los casos, con 4 números decimales que van del 0 al 255 y están separadas por un punto.

Por ejemplo: 172.128.1.2

Hay una dirección mínima y una dirección máxima; la dirección mínima posible es 0.0.0.0.0 y la dirección máxima posible es 255.255.255.255.255. Sin esta dirección IP, un dispositivo no será identificado en la red ni podrá intercambiar información con otros dispositivos de la red privada o de una red pública.

Además, esta versión de IP funciona en la capa de red del modelo OSI y en la capa de Internet del modelo TCP o IP. Esto le da a la IP la responsabilidad de identificar el host basado en las direcciones lógicas y enrutar los datos entre ellas o entre ellas a través de la red subyacente. Esta IP que tiene un protocolo de 3 capas obtiene los segmentos de datos de la 4ª capa que es el transporte y los divide en lo que se conoce como el paquete. El paquete IP encapsula la unidad de datos que se recibe de la capa anterior y añade su propia información de cabecera.[3]

Componentes

Las siguientes son las dos partes de una dirección IP, basadas en el diseño original de IPv4:

Identificador de red

Esta es una porción de la dirección IP que se utiliza para identificar a individuos o diferentes dispositivos en una red, al igual que una red de área local o Internet. Este es un diseño para asegurar la seguridad de una red y de los recursos relacionados. Este es el octeto más significativo de la dirección.

Identificador de host

Esto se refiere al nombre que se declara en el programa anfitrión.

Modos de direccionamiento

Los siguientes son los tres tipos diferentes de modos de direccionamiento soportados por IPv4:

Modo de direccionamiento Unicast

Esta dirección ayuda a identificar un nodo único de una red. Esto se refiere simplemente a un solo emisor y a un solo receptor, aunque puede utilizarse tanto en el envío como en la recepción. En este modo, los datos se enviarán sólo a un host destinado. El campo de dirección de destino tiene la dirección IP de 32 bits del host de destino. Esta es la forma más común de direccionamiento del Protocolo de Internet.[4]

Modo de direccionamiento de radiodifusión

Se refiere a una dirección de red en la que todos los dispositivos conectados a una red de comunicación de acceso múltiple estarán habilitados para recibir diagramas. Un mensaje que será enviado a una dirección de difusión puede ser recibido por todos los hosts conectados a la red. En este modo, el paquete se dirige a todos los hosts en un segmento de una red. El campo de dirección de destino tiene una dirección de difusión especial. Cuando el host ve un paquete en la red, está obligado a procesarlo.

Modo de direccionamiento multidifusión

En IPv4, esto se define por el patrón más significativo de 1110. Esto incluye las direcciones de 224.0.0.0.0 a 239.255.255.255.255. Este modo es una mezcla de los dos modos anteriores. Con este paquete, la dirección de destino contiene una dirección especial que comienza en 224.x.x.x.x y puede ser entretenida por más de un host. Con el crecimiento de Internet, se espera que el número de direcciones IPv4 no utilizadas se agoten, ya que todos los dispositivos como los ordenadores, teléfonos inteligentes y consolas de videojuegos o aquellos que se conectan a Internet necesitarán una dirección.[5]

Historia

Los actuales protocolos de Internet incorporados a los sistemas modernos utilizan tecnologías más complejas e intrincadas que se basan en los desarrollos realizados a partir del protocolo NCP (Network Control Program) de ARPANET (Advanced Research and Project Agency Network). Vinton Cerf y Robert Kahn son conocidos como los antepasados de TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).[6] Trabajando con el TCP, el IP fue introducido como un datagrama que no dependía de un protocolo conectado, sino que contenía una cabecera y una carga útil. La cabecera codificaba las direcciones de origen y destino del paquete de datos mientras que la carga útil transportaba los datos reales. Cerf y Kahn trabajaron con el Departamento de la Agencia de Defensa de los EE.UU. en el ping de la primera versión principal de la IP que todavía se utiliza ampliamente - IPv4.[7]

Más concretamente, el IPv4 se desplegó por primera vez en 1983 para la producción en ARPANET. El IPv4 se describe en la publicación del IETF RFC 791 de 1981, que sustituye a una definición anterior de 1980. Sin embargo, el gobierno de los Estados Unidos se dio cuenta de que la dirección IPv4 presentaba un conjunto limitado de direcciones, sólo alrededor de 4.000 millones de combinaciones posibles, para los 7.000 millones de personas en el mundo y comenzó a utilizar una versión más nueva que ahora se está integrando en las redes existentes: el IPv6.


  1. https://www.techopedia.com/definition/5367/internet-protocol-version-4-ipv4 ↩︎

  2. https://www.webopedia.com/DidYouKnow/Internet/ipv6_ipv4_difference.html ↩︎

  3. https://www.tutorialspoint.com/ipv4/ipv4_quick_guide.htm ↩︎

  4. https://www.techopedia.com/definition/2464/unicast-address ↩︎

  5. https://www.webopedia.com/DidYouKnow/Internet/ipv6_ipv4_difference.html ↩︎

  6. https://www.colocationamerica.com/blog/history-of-ip-address-part-2-tcp-ip ↩︎

  7. https://www.colocationamerica.com/ip-services/ipv4.htm ↩︎