Cabecera IP – Partes y explicación paso a paso

¿Qué es la cabecera IP?

Es la parte que el protocolo IP añade al Segmento de datos proveniente de la capa de transporte para formar el datagrama IP. Contiene distintos campos con la información que le permitirá navegar por Internet en condiciones. Por ejemplo, saber la dirección IP a la que tiene que ir.

encapsulación IP
Datagrama IP encapsulando un segmento TCP

Características de la cabecera Ipv4

Por defecto tiene una longitud fija de 20 bytes. Las opciones pueden añadir de 0 a 40 bytes más para un total máximo de 60 bytes.

Las direcciones IP especificadas son obviamente IPv4 (32 bits).

Formato de la cabecera IPv4

cabecera IP
Partes de la cabecera IPv4

Hay 13 partes diferenciadas, cada una con su función. Veámoslas:

Versión

Tamaño del campo: 4 bits.

Indica si la dirección IP es Ipv4 o IPv6.

  • IPv4: 0100 (4 en decimal)
  • IPv6: 0101 (6 en decimal)

Longitud (IHL)

Tamaño del campo: 4 bits.

La Ip Header Length indica la longitud de la cabecera IP en words de 32 bits (4 bytes). Generalmente es de 20 bytes, por lo que en el campo se escribe un 5 (5*4 = 20), pero puede llegar hasta 60 debido a las opciones.

Tipo de servicio

Tamaño del campo: 8 bits.

Indica la forma en que se trata un datagrama. Eso se traduce en si el datagrama tiene preferencia de encaminamiento o no. Realmente eso no se usa en Internet y todos los datagramas tienen el mismo valor ya que si se pudiese modificar piratas informáticos podrían aprovecharse de esa vulnerabilidad haciendo que sus paquetes se trataran con mayor urgencia.

En el interior de una red local sí se usa y tiene el siguiente formato: xxxdtrc0

Donde…

  • xxx permite indicar una procedencia.
  • d delay, permite optimizar el retardo.
  • t throughput, permite optimizar la velocidad eficaz.
  • r reliability, permite optimizar la fiabilidad.
  • c cost, permite optimizar el costo (económico).

Longitud Total

Tamaño del campo: 16 bits.

Longitud total del datagrama en bytes (con la longitud de la cabecera incluida). El máximo es de 2^16 -1 = 65535 bytes.

Identidficación, Flags y Desplazamiento de fragmento

Tamaño de los campos: 16, 3 y 13 bits respectivamente.

Esos tres campos se usan en la fragmentación del datagrama, una de las particularidades que hacen del protocolo IP uno de los más usados hoy en día.

Fragmentar un datagrama consiste en partirlo en datagramas más pequeños que pesen menos bytes para que así se puedan transmitir por una red con una MTU (Maximum Transfer Unit) menor a el peso total del datagrama. Si quieres saber más sobre la fragmentación y la función de cada uno de estos campos haz clic aquí.

Tiempo de vida (TTL)

Tamaño del campo: 8 bits.

Indica el tiempo de vida que le queda al datagrama IP.

Tiene su valor inicial asignado por el host origen, el emisor del mensaje. Cada router por el que va pasando el mensaje disminuye este valor en 1. Si TTL = 0 el router descarta el datagrama.

El TTL más grande que se puede usar es 255.

La razón por la que se usa es para garantizar que un datagrama perdido no se quede vagando indefinidamente por la red. Al cabo de unos saltos entre diferentes redes llegará un momento en el que se descartará.

Ese caso se podría dar al especificar una dirección IP de destino inexistente, por ejemplo.

TTL
Time To Live (TTL)

Protocolo

Tamaño del campo: 8 bits.

Multiplexación de protocolos a nivel superior. Identifica mediante un número natural qué protocolo se ha encapsulado en este datagrama:

TCP = 6, UDP = 17, ICMP = 1, IP = 0, etc

Checksum cabecera (suma de control de cabecera)

Tamaño del campo: 16 bits.

Permite la detección de errores. Como la transmisión no asegura una entrega sin errores este campo es indispensable para que el host destino pueda saber si es un mensaje erróneo y descartarlo.

El algoritmo del checksum solamente se centra en evaluar la cabecera.

Dirección IP origen

Tamaño del campo: 32 bits.

La dirección IP del dispositivo que ha creado el datagrama.

Dirección IP destino

Tamaño del campo: 32 bits.

La dirección IP del dispositivo que tiene que recibir el datagrama.

Opciones

Tamaño del campo: Variable.

Campo en el que se incluye información adicional. Es de longitud variable, de 0 a 40 bytes. No se usa mucho.

Algunas opciones:

Record Route: Los routers añaderán la dirección IP de la interfaz por la que encaminan el datagrama. Al final la ruta que ha seguido el datagrama para llegar al destino queda grabada en este campo.

Loose Source Routing: Especifica una lista de direcciones IP por las que tiene que pasar el datagrama (aunque también puede pasar por routers que no estén en la lista).

Strict Source Routing: En este caso el datagrama solamente puede pasar por las direcciones IP de los routers que se encuentran dentro de esta lista.

Relleno

Tamaño del campo: Variable.

Usado para asegurar que el tamaño en bits de la cabecera es multiplo de 32. Se usa el 0.

Cabecera Ipv6

Direcciones de 128 bits con una longitud fija de 40 bytes. Por el momento no desarrollo dicho tema.

Cabecera IP – Partes y explicación paso a paso
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Martí Juncosa

Estudiante de ingeniería informática en la UPC (Universitat Politècnica de Catalunya).
Apasionado del SEO y las páginas web así como todo lo que tiene que ver con tecnología e innovación.

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