Qué es y cómo funciona el protocolo ip

Quizás te has preguntado alguna vez lo que significa la "IP" que aparece en algunas palabras como VoIP. IP es el acrónimo de “Internet Protocol” o Protocolo de Internet en castellano. También se le conoce simplemente como protocolo IP pero, ¿qué es eso de protocolo IP? Con este artículo vamos a intentar ayudarte a entender cómo funciona el protocolo ip y por qué cosas como la voz se puede transmitir mediante este protocolo IP.

El protocolo ip

Un protocolo es un conjunto de normas que rigen el funcionamiento de las cosas en una determinada tecnología, por lo que de esta forma se consigue que exista algún tipo de estandarización. Cuando hablamos de comunicaciones de red, un protocolo es el conjunto de normas que rigen cómo los paquetes de comunicación se transmiten a través de la red. Cuando tienes un protocolo, puedes estar seguro de que todas las máquinas de una red (o del mundo, cuando se trata de Internet), por muy diferentes que sean, hablan el mismo idioma y pueden integrarse en cualquier sistema.

Desarrollado durante la década de 1970, el protocolo IP es el protocolo de red fundamental usado a través de Internet, las redes domésticas y las redes empresariales. El protocolo IP se utiliza a menudo junto con el protocolo de control de transporte (Transport Control Protocol o TCP) y entonces se les llama de manera intercambiable tanto protocolo IP como protocolo TCP/IP.

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IPv4 e IPv6

La mayoría de las redes utilizan el estándar de protocolo IP versión 4 (IPv4) que cuenta con direcciones IP de cuatro bytes (32 bits) de longitud. Desde hace tiempo se sabe que con el aumento de dispositivos conectados a Internet, los 4 bytes de este protocolo no son suficientes y es necesario mejorarlo. La versión 6 del protocolo IP (IPv6), diseñada para sustituir a IPv4, tiene direcciones IP de 16 bytes (128 bits) de longitud.

Hay gente que tiene curiosidad por saber qué pasó con la versión del protocolo que se queda en medio, la hipotética IPv5. La realidad es que IPv5 nunca ha sido un protocolo oficial. Hace unos años, Internet Stream Protocol (ST) fue considerado como la versión 5 por algunos investigadores, pero ST fue abandonado antes de llegar a ser un estándar. Nunca fue conocido como IPv5. Y no se espera que el trabajo en ST y IPv5 se reinicie nunca.

¿Cómo funciona el protocolo IP?

Los datos en el protocolo IP están organizados en mensajes. Estos mensajes se denominan muchas veces paquetes y algunas veces datagramas, pero en términos sencillos todos ellos se refieren más o menos al mismo concepto. Cada datagrama IP incluye tanto una cabecera (que especifica origen, destino, y otra información acerca de los datos) como los propios datos del mensaje.

Los datagramas IP

Como hemos dicho, cada datagrama IP incluye tanto una cabecera (que especifica origen, destino, y otra información acerca de los datos) como los propios datos del mensaje. IP utiliza una cabecera base de 20 bytes (5 palabras) de longitud, con opciones de encabezado expandido adicionales, seguido de los datos.

Las 5 palabras de las cabeceras IP contienen:

• Palabra 1:
  • Versión del Protocolo de Internet utilizado (por ejemplo IPv4)
  • IHL: Longitud de la cabecera
  • DSCP: Punto de código de servicios diferenciados. Este es el tipo de servicio
  • ECN: Notificación de congestión explícita. Lleva información sobre la congestión en la ruta.
  • Longitud total: Longitud de paquete IP
• Palabra 2:
  • Identificación: Si paquete IP está fragmentado durante la transmisión, todos los fragmentos contienen el mismo número de identificación original
  • Flags de fragmentación: si el paquete IP es demasiado grande estos flags indican si se puede fragmentar o no.
  • Flags de desplazamiento: este desplazamiento indica la posición exacta del fragmento en el paquete IP original
• Palabra 3:
  • Tiempo de vida (TTL): Para evitar bucles, cada paquete es enviado con un valor de TTL que indica a la red el número de routers (saltos) que este paquete puede cruzar. En cada salto, su valor se decrementa en uno y cuando el valor llega a cero, el paquete se descarta.
  • Protocolo de Transporte: Indica la capa de red en el host de destino.
  • Checksum del encabezado: Este campo se usa para comprobar si el paquete es recibido sin error.
• Palabra 4:
  • Dirección de Origen: dirección de 32 bits del remitente (o fuente) del paquete.
• Palabra 5:
  • Dirección de destino: dirección de 32 bits del receptor (o destino) del paquete.
• Opciones: Este campo es opcional y  puede contener valores para opciones tales como la seguridad, Ruta de registro, la marca de tiempo, etc.

La carga útil de un datagrama IP pueden ser de longitud variable. El tamaño mínimo de un datagrama IP es de 28 bytes, utilizando el mínimo de 20 bytes de información de cabecera, seguido por el mínimo de 8 bytes de datos. El tamaño máximo de un datagrama IP es de 65.535 bytes menos el tamaño de la cabecera.

El protocolo IP no utiliza un footer de datagrama propio.ç

Uso de Protocolo IP

El protocolo IP es utilizado por muchos protocolos de nivel superior, principalmente, TCP y UDP. Todas las aplicaciones de software de Internet más populares, incluyendo navegadores web, clientes FTP, y programas de correo electrónico, se basan en IP.

Los protocolos IPX/SPX utilizados por Novell NetWare fueron en algún momento un notable competidor de TCP/IP. IPX/SPX fue diseñado para ofrecer una funcionalidad similar y también tenía algunas ventajas técnicas sobre TCP/IP. Sin embargo, con la disminución de NetWare como un sistema operativo de negocios, IPX/SPX también acabó por desvanecerse.