¿Qué es IPv4?

Como su nombre lo indica, IPv4 o Protocolo de Internet versión 4 es la cuarta versión de IP o Protocolo de Internet. Este protocolo es uno de los protocolos centrales utilizados para establecer y mantener Internet ( así como algunas otras redes estructuradas de manera similar ).

La versión original de la IP se introdujo en 1974. Mucho antes de que se estableciera el Internet que conocemos actualmente. También sirvió como base para otro protocolo: el TCP. O Protocolo de Control de Transmisión. A diferencia de TCP, que se actualizó pero no se reformuló en gran medida desde su concepción, IP ha sido objeto de varias revisiones. IPv4 fue la primera versión principal y lo es hasta la fecha. Aún así, el protocolo dominante se utiliza en Internet.

¿Qué hace?

El Protocolo de Internet, en cualquier versión, es responsable de fragmentar y volver a ensamblar los datos transmitidos y de enrutar los datagramas desde el host hasta el destino. Más simplemente, IPv4 descompone la información y la empaqueta en unidades más pequeñas que pueden transferirse a través de la red. Y luego lo hace antes de volver a juntar los datos para el destinatario. "Datagrama" son los paquetes de red enviados de un lado a otro. Y cada uno de ellos se compone de dos secciones: el encabezado y la carga útil.

El encabezado IP contiene información sobre la dirección IP de origen y destino y los metadatos adicionales necesarios para llevar el datagrama a donde se dirige. La carga útil son los datos reales que se transportan. El proceso de dividir los datos en datagramas para transferirlos se realiza miles de millones de veces al día. Cada vez que un usuario accede a Internet y solicita cargar una página web, por ejemplo.

¿Por qué IPv4?

La IP original creada en 1974 no era suficiente para la tarea que primero requería su uso. En 1981, se desarrolló IPv4 como una versión mejorada. Fue esta versión la que el Departamento de Defensa de EE. UU. adoptó como estándar para todas sus redes informáticas militares. Por lo tanto, se convirtió en la piedra angular de la Internet moderna poco después.

El formato utilizado para las direcciones dentro del sistema IPv4 consta de cuatro octetos de datos, generalmente separados por puntos. El diseño es familiar para la mayoría de las personas: 127.0.255.250 sería un ejemplo de una de esas direcciones. Vale la pena señalar que las direcciones IP en el sistema IPv4 no son lo mismo que las URL de los sitios web; aunque el contenido del sitio web se transmite a través del protocolo IP, las URL y las direcciones IP no son sinónimos. Si bien un teléfono utilizado para cargar un sitio web tiene una dirección IP única, el sitio web en sí no la tiene; sin embargo, la computadora en la que se almacenan los datos sí la tiene.

Limitaciones y el siguiente paso

El propósito de IPv4 es exclusivamente llevar datos de A a B; no garantiza la entrega de datos, ni se asegura de que la información se entregue y recopile en el orden correcto y en el momento adecuado. Tampoco puede evitar que se envíen paquetes duplicados. Este tipo de cosas son necesarias, pero se encargan de ellas los protocolos de transporte de capa superior, como TCP. Todo lo que hace IPv4 es adoptar un enfoque de "mejor esfuerzo" para entregar la mayor cantidad de datos posible en la ubicación correcta. Por el contrario, otros protocolos manejan aspectos esenciales como la integridad de los datos.

La limitación más importante de IPv4 es el uso de direcciones de 32 bits. En sus inicios, eso no era un problema. Internet se ha expandido hasta un punto en el que el agotamiento del espacio de direcciones es un problema. El sistema de direccionamiento de 32 bits significa que el número total de direcciones posibles es 232. En otras palabras, solo pueden existir 4294967296 direcciones.

Alrededor de 18 millones de ellos están reservados para redes privadas y otros 270 millones para direcciones de multidifusión, pero de cualquier manera, Internet está llegando rápidamente al punto en que este número ya no es suficiente. Esto impulsó el desarrollo de un protocolo sucesor: IPv6. En 2011, el conjunto de direcciones principal se agotó formalmente, dejando solo un pequeño espacio para la transición a IPv6.

IPv6 se propuso por primera vez en 1998 y se ratificó como estándar de Internet en 2017, mucho después de que los desarrolladores comenzaran a utilizarlo a mediados de la década de 2000. A pesar de ser una mejora en lo que respecta a los espacios de direcciones ( IPv6 utiliza paquetes de 128 bits, con un total de 3,4 × 1038 direcciones disponibles ), IPv4 e IPv6 no son interoperables. Esto significa que no pueden comunicarse entre sí directamente. Esto también hace que sea más complicado realizar la transición por completo a IPv6 y es por eso que gran parte de Internet aún depende totalmente del sistema IPv4.

Conclusión

IPv4 es el protocolo fundamental y el esquema de direccionamiento de Internet y sus precursores. Sin embargo, como muchos protocolos de envejecimiento, muestra signos de diseño obsoleto. Mientras que para muchos protocolos esto ha sido una falta de seguridad, para IPv4 es una falta de escalabilidad. Si bien los 4 mil millones de direcciones que ofrece pueden parecer mucho, en el mundo moderno donde muchas personas tienen más de un dispositivo conectado a Internet, simplemente no es suficiente.

A pesar de esto y de la intensa presión para pasar al protocolo sucesor IPv6 que proporciona un amplio espacio de direcciones, ha sido relativamente complicado y lento alejarse de IPv4. Incluso ahora, muchas redes que utilizan IPv6 usan pilas de redes duales que involucran IPv4 y v6 o usan IPv4 internamente y lo traducen a través de NAT a una dirección pública IPv6.