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Controla
la comunicación entre un equipo y otro. Conforma los paquetes IP que serán
enviados por la capa inferior. Desencapsula los paquetes recibidos pasando a la
capa superior la información dirigida a una aplicación. 5.1.
IP (Internet Protocol) Versión 4
El
Protocolo IP proporciona un sistema de distribucion que es poco fiable incluso
en un base solida. El protocolo IP especifica que la unidad basica de
transferencia de datos en el TCP/IP es el datagrama. Los
datagramas pueden ser retrasados, perdidos, duplicados, enviados en una
secuencia incorrecta o fragmentados intencionadamente para permitir que un nodo
con un buffer limitado pueda coger todo el datagrama. Es la
responsabilidad del protocolo IP reensamblar los fragmentos del datagrama en el
orden correcto. En algunas situaciones de error los datagramas son descartados
sin mostrar ningun mensaje mientras que en otras situaciones los mensajes de
error son recibidos por la maquina origen (esto lo hace el protocolo ICMP). El
protocolo IP tambien define cual sera la ruta inicial por la que seran mandados
los datos. Cuando
los datagramas viajan de unos equipos a otros, es posible que atraviesen
diferentes tipos de redes. El tamaño maximo de estos paquetes de datos puede
variar de una red a otra, dependiendo del medio fisico que se emplee para su
transmision. A este tamaño maximo se le denomina MTU (Maximum Transmission
Unit), y ninguna red puede transmitir un paquete de tamaño mayor a esta
MTU. El datagrama consiste en una cabecera y datos. (Ver Figura 12) Longitud de
la Cabecera
Este
campo ocupa 4 bits, y representa el numero de octetos de la cabecera dividido
por cuatro, lo que hace que este sea el numero de grupos de 4 octetos en la
cabecera. Versión
El
campo versión ocupa 4 bits. Este campo hace que diferentes versiones del
protocolo IP puedan operar en la Internet. En este caso se trata de la versión
4. Tipo de
servicio
Este
campo ocupa un octeto de la cabecera IP, y especifica la precedencia y la
prioridad del datagrama IP. Los tres primeros bits del octeto indican la
precedencia. Los valores de la precedencia pueden ser de 0 a 7. Cero es la
precedencia normal, y 7 esta reservado para control de red. Muchos Gateways
ignoran este campo. Los
otros 4 bits definen el campo prioridad, que tiene un rango de 0 a 15. Las
cuatro prioridades que estan asignadas son: 0, (por defecto, servicio normal), 1
(minimizar el coste monetario), 2 (maxima fiabilidad), 4 (Maximizaar la
transferencia), 8 (El bit +4 igual a 1, define minimizar el retraso). Estos
valores son utilizados por los routers para direccionar las solicitudes de los
usuarios. Longitud
Total
Este
campo se utiliza para identificar el numero de octetos en el datagrama total. Identificacion
El
valor del campo identificacion es un numero secuencial asignado por el Host
origen. El campo ocupa dos octetos. Los numeros oscilan entre 0 y 65.535, que
cuando se combinan con la direccion del Host forman un numero unico en la
Internet. El numero se usa para ayudar en el reensamblaje de los fragmentos de
datagramas. Fragmentos
Offset
Cuando
el tamaño de un datagrama excede el MTU, este se segmenta. El
fragmento Offset representa el desplazamiento de este segmento desde en inicio
del datagrama entero. Flags
El
campo flag ocupa 3 bits y contiene dos flags. El bit +5 del campo flags se
utiliza para indicar el ultimo datagrama fragmentado cuando toma valor cero. El
bit +7 lo utiliza el servidor origen para evitar la fragmentacion. Cuando este
bit toma valor diferente de cero y la longitud de un datagrama excede el MTU, el
datagrama es descartado y un mensaje de error es enviado al Host de
origen por medio del protocolo ICMP. Tiempo de
Vida
El
campo tiempo de vida ocupa un octeto. Representa el numero maximo de segundos
que un datagrama puede existir en Internet, antes de ser descartado.Un Datagrama
puede existir un maximo de 255 segundos. El numero recomendado para IP es 64. El
originador del datagrama manda un mensaje ICMP cuando el datagrama es
descartado. Protocolo
El
campo protocolo se utiliza para identificar la capa de mayor nivel mas cercana
usando el IP. Este es un campo de 0 bits, que normalmente identifica tanto la
capa TCP (valor 6), como la capa UDP (valor 17) en el nivel de ransporte, pero
puede identificar hasta 255 protocolos de la capa de transporte. Checksum
El
checksum proporciona la seguridad de que el datagrama no ha sido dañado ni
modificado. Este campo tiene una longitud de 16 bits. El
checksum incluye todos los campos de todos los campos de la cabecera IP,
incluido el mismo, cuyo valor es cero a efectos de calculo. Un
Gateways o nodo que efectue alguna modificacion en los campos de la
cabecera (por ejemplo en el tiempo de vida), debe recalcular el valor del
checksum antes de enviar el datagrama. Los
usuarios del IP deben proporcionar su propia integridad en los datos, ya que el
checksum es solo para la cabecera. Direccion
de Origen
Este
campo contiene un identificador de red (Netid) y un identificador de Host
(Hostid). El campo tiene una longitud de 32 bits. La direccion puede ser de
clase A, B, C. (ver Direcciones IP). Direccion
de Destino
Este
campo contiene el Netid y el Hostid del destino. El campo tiene una longitud de
32 bits. La direccion puede ser de clase A, B, C o D (ver Direcciones IP). Opciones
La
existencia de este campo viene determinada por la longitud de la cabecera. Si
esta es mayor de cinco, por lo menos existe una opcion. Aunque
un Host no esta obligado a poner opcciones, puede aceptar y procesar
opciones recibidas en un datagrama. El campo Opciones es de longitud variable.
Cada octeto esta formado por los campos Copia, Clase de Opcion y Numero de
Opcion.
Padding
Cuando
esta presente el campo Pad, consiste en 1 a 3 octetos puestos a cero, si es
necesario, para hacer que el numero total de octetos en la cabecera sea
divisible por cuatro. Datos
El
campo datos consiste en una cadena de octetos. Cada octeto tiene un valor entre
0 y 255. El tamaño de la cadena puede tener un minimo y un maximo, dependiendo
del medio fisico. El tamaño maximo esta definido por la longitud total del
datagrama. El tamaño del campo Datos en octetos es igual a: (Longitud Total del Datagrama) - (Longitud de la cabecera)
5.2.
Direcciones IP
Las
direcciones IP hacen que el envio de datos entre ordenadores se haga de forma
eficaz, de un modo similar al que se utilizan los numeros de telefono. Las
direcciones IP tienen 32 bits, formados por cuatro campos de 8 bits separados
por puntos. Cada campo puede tener un valor comprendido entre 0 y 255. Esta
compuesta por una direccion de red, seguida de una direccion de subred y de una
direccion de host. Existen
cinco clases de subredes, tal y como muestra la Figura 13. Figura
13.
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 | La clase A contiene 7 bits para direcciones de red, con lo que permite tener hasta 128 redes, con 16.777.216 ordenadores cada una. Las direcciones estaran comprendidas entre 0.0.0.0. y 127.255.255.255., y la mascara de subred sera 255.0.0.0. |
| La clase B contiene 14 bits para direcciones de red y 16 bits para direcciones de hosts. El numero maximo de redes es 16.536 redes, con 65.536 ordenadores por red. Las direcciones estaran comprendidas entre 128.0.0.0. y 191.255.255.255., y la mascara de subred sera 255.255.0.0. |
| La clase C contiene 21 bits para direcciones de red y 8 para hosts, lo que permite tener un total de 2.097.142 redes, cada una de ellas con 256 ordenadores. Las direcciones estaran comprendidas entre 192.0.0.0. y 223.255.255.255., y la mascara de subred sera 255.255.255.0. |
| La clase D se reserva todas las direcciones para multidestino (multicast), es decir, un ordenador transmite un mensaje a un grupo especifico de ordenadores de esta clase. Las direcciones estaran comprendidas entre 224.0.0.0. y 239.255.255.255. |
| La clase E se utiliza exclusivamente para fines experimentales. Las direcciones estan comprendidas entre 240.0.0.0. y 247.255.255.255. |
Esta
es una nueva versión del protocolo IP, llamada IPv6, aunque también es
conocida como IPng (Internet Protocol Next Generation). Es la versión 6,
debido a que la numero 5 no paso de la fase experimental. La compatibilidad con
la versión 4 es prácticamente total, ya que se han incluido características
de compatibilidad. Algunas de las modificaciones, estan encaminadas a mejorar la
seguridad en la red, que apenas existia en la versión 4.
Esta
cabecera ocupa el doble que la anterior, pero se ha simplificado omitiendo
algunos campos y haciendo que otros sean opcionales. De esta manera, los routers
no tienen que procesar tanta imformación. Los campos son los siguientes:
| Versión: Este campo ocupa 4 bits, y contiene el numero de versión del IP, en este caso 6. |
| Prioridad: Ocupa 4 bits, y indica la importancia del paquete que se esta enviando. |
| Etiqueta de Flujo: Ocupa 24 bits. Indica que el paquete requiere un tratamiento especial por parte de los routers que lo soporten. |
| Longitud: Ocupa 16 bits. Indica la longitud en bytes de los datos del mensaje |
| Siguiente Cabecera: Ocupa 8 bits e indica a que protocolo corresponde la cabecera que esta a continuación de la actual. |
| Tiempo de vida: Ocupa 8 bits y tiene la misma funcion que el la versión 4. |
| Dirección de origen: Ocupa 128 bits (16 octetos), y es el numero de dirección del origen. |
| Dirección de Destino: Ocupa 128 bits (16 octetos). Es el numero de dirección del destino. |
|
Figura
14. |
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Octet
+0 |
Octet
+1 |
Octet
+2 |
Octet
+3 |
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7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
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Versión |
Prioridad |
Etiqueta
de flujo |
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|
Longitud |
Siguiente
cabecera |
Tiempo
de vida |
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Dirección
de Origen (128 bits) |
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|
Dirección
de Destino (128 bits) |
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El
cambio mas significativo en las direcciones ha sido, que ahora, se refieren a un
interfaz y no a un nodo, aunque como cada interfaz pertenece a un nodo, es
posible referirse a estos mediante su interfaz.
El
numero de direcciones diferentes se ha multiplicado de una manera exagerada.
Teoricamente, es posible tener 2128 direcciones diferentes. Este
numero quiere decir que se podrían llegar a tener mas de 665.000 trillones de
direcciones por metro cuadrado, aunque si siguieran una jerarquia, este numero
decrede hasta 1564 direcciones por metro cuadrado en el peor caso o tres
trillones siendo optimistas.
En
el IPv6 existen tres tipos basicos de direcciones:
| Direcciones unicast: Estan dirigidas a un unico interfaz en la red. Actualmente se dividen en varios grupos, y existe un grupo especial que facilita la compatibilidad con las direcciones de la versión 4. |
| Direcciones anycast: Identifican a un conjunto de interfaces de red. El paquete se enviara a cualquier interfaz que forme parte del conjunto. En realidad son direcciones unicast que se encuentran asignadas a varios interfaces. |
| Direcciones multicast: Identifican a un conjunto de interfaces de la red, de manera que cada paquete es enviado a cada uno de ellos individualmente. |
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con preguntas o comentarios sobre este sitio Web.
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