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IPv4
El IPv4 (Internet Protocol version 4) o Protocolo de Internet versión 4 es la cuarta versión del IP (Internet Protocol), un protocolo de interconexión de redes basados en Internet, y que fue la primera versión implementada en 1983 para la producción de ARPANET
Definido en el RFC 791, el IPv4 usa direcciones de 32 bits, limitadas a 2^{32}= 4294967296 direcciones únicas, muchas de ellas LAN
Donde el valor decimal de cada uno de los bytes sigue el siguiente formato: XXX . XXX . XXX . XXX, que está compuesta por valores en el rango 0-254
Ejemplo de dirección válida: 192.168.0.1
Cada dirección IPv4 tiene dos partes:
- Identificador de red
Identifica todos los hosts de una misma red física - Identificador de host
Identifica un host dentro de una red
En el ejemplo, el identificador de red es 192.168.0 y el identificador de host es 1
Por el enorme crecimiento que ha tenido la seguridad electrónica y la automatización, combinado con el hecho de que se desperdician direcciones, hace varios años se observó que escaseaban las direcciones IPv4
Esta limitación ayudó a estimular el estudio de la implantación del nuevo protocolo IPv6, que en el año 2016 ya estaba en la primera fase de pruebas, y que terminará reemplazando al protocolo IPv4
Las direcciones disponibles en la reserva global de IANA pertenecientes al protocolo IPv4 se agotaron oficialmente el lunes 31 de enero de 2011
Los Registros Regionales de Internet, desde ese momento, debieron asignar sus propias reservas, que se estimaba que alcanzarían hasta el año 2020 y no por mucho más tiempo
A día de hoy, siguen usándose y no se ha realizado la migración al IPv6
Direcciones reservadas
- 0.0.0.0 se usa exclusivamente para Internet, porque representa a cualquier red
- 127.0.0.0
se reserva para las pruebas de loopback
Los Routers o las máquinas locales pueden utilizar esta dirección para enviar paquetes nuevamente hacia ellos mismos
Por lo tanto, no se puede asignar a ninguna red
- Las direcciones comprendidas entre 169.254.0.0 y 169.254.255.255
son direcciones asignadas por la autoridad para la asignación de IANA (Internet Assigned Numbers Autority, número de Internet) para el direccionamiento IP privado automático
Esto garantiza el no tener conflictos con direcciones enrutables
Clases
| Tipo | |
|---|---|
| A | \frac{\color{Green}\text{0XXXXXXX}}{\color{Green}red} \frac{\color{Blue}\text{XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX}}{\color{Blue}host} |
| B | \frac{\color{Green}\text{10XXXXXX XXXXXXXX}}{\color{Green}red} \frac{\color{Blue}\text{XXXXXXXX XXXXXXXX}}{\color{Blue}host} |
| C | \frac{\color{Green}\text{110XXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX}}{\color{Green}red} \frac{\color{Blue}\text{XXXXXXXX}}{\color{Blue}host} |
| D | \frac{\color{Green}\text{1110XXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX}}{\color{Green}red} \frac{}{\color{Blue}host} |
| E | \frac{\color{Green}\text{11110XXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX}}{\color{Green}red} \frac{}{\color{Blue}host} |
Clase A
Se utilizan en redes de tamaño extremadamente grande
Su rango va del 1-126 en su primer valor
El resto están compuestos por valores en el rango 0-254
El primer bit es un 0, luego se emplean 7 bits para identificar la red y 24 para identificar el host
El menor número que se puede representar es 00000000, que es el 0 decimal
El valor más alto que se puede representar es 01111111, que es el 127 decimal
Los números 0 y 127 quedan reservados y no pueden utilizarse como direcciones de red
En principio existen 2^7 = 128 redes de clase A y 2^{24} = 16777216 hosts para esas redes
Ejemplo de dirección válida de clase A: 80.78.32.254
Clase B
Se utilizan en redes de tamaño moderado a grande
Su rango va del 128-191 en su primer valor
El resto están compuestos por valores en el rango 0-254
Los dos primeros bits son 10, luego se emplean 14 bits para identificar la red y 16 para identificar el host
El menor número que puede representarse es 10000000, que es el 128 decimal
El número más alto que puede representarse es 10111111, que es el 191 decimal
En principio existen 2^{14} = 16384 redes de clase B y 2^{16} = 65536 hosts para esas redes
Ejemplo de dirección válida de clase B: 130.254.10.99
Clase C
Se utilizan en redes de tamaño pequeño y que tienen un máximo de 254 hosts, generalmente redes de área local
Su rango va del 192-223 en su primer valor
El resto están compuestos por valores en el rango 0-254
Los tres primeros bits son 110, luego se emplean 21 bits para identificar la red y 8 para identificar el host
El menor número que puede representarse es 11000000, que es el 192 decimal
El número más alto que puede representarse es 11011111, que es el 223 decimal
En principio existen 2^{21} = 2097152 de redes de clase C y 2^8 = 256 hosts para esas redes
Ejemplo de dirección válida de clase C: 192.168.240.5
Clase D
Se utilizan para el trafico multicast, dónde la dirección de destino dirige los paquetes hacia grupos predefinidos de direcciones IP, suele ser usada para transmitir video, televisión por cable o streaming
Su rango va del 224-239 en su primer valor
El resto están compuestos por valores en el rango 0-254
Los cuatro primeros bits son 1110, luego se emplean 28 bits para identificar la red y 0 para identificar el host
El menor número que puede representarse es 11100000, que es el 224 decimal
El número más alto que puede representarse es 11101111, que es el 239 decimal
En principio existen 2^{28} = 268435456 redes de clase D y 2^0 = 1 hosts para esas redes
Ejemplo de dirección válida de clase D: 230.20.230.106
Clase E
Se utilizan para el tráfico broadcast
La Fuerza de tareas de ingeniería de Internet o IETF (Internet Engineering Task Force) ha reservado estas direcciones para su propia investigación
Su rango va del 240-255 en su primer valor
El resto están compuestos por valores en el rango 0-255
Los cinco primeros bits son 11110, luego se emplean 32 bits para identificar la red y -8 para identificar el host
El menor número que puede representarse es 11110000, que es el 240 decimal
El número más alto que puede representarse es 11111111, que es el 255 decimal
En principio existen 2^{32} = 4294967296 de redes de clase E y 2^{-8} = 0,00390625 hosts para esas redes
Ejemplo de dirección válida de clase E: 254.10.0.15