IPv4

Hecho por: García Durán Luis Alberto

IPv4
Las direcciones de IP son uno de los elementos más comunes que existen en internet ya que cada una de las páginas web, los ordenadores e incluso los routers cuentan con estas direcciones. IP o “Internet Protocol” se trata de un protocolo de comunicaciones a través de la red, por otro lado también existen las direcciones IP que son el número que se asigna a un usuario dentro de la red y con dicha dirección es como una forma de que internet sepa quién eres, es una matrícula de identificación cuando estas conectado a una red. IPv4 es la cuarta versión del Protocolo de Internet IP y constituye la primera versión de IP que es implementaba de forma extensiva, este es el principal protocolo que fue utilizado.

2.1
1. Ipv4

El protocolo IPv4 es uno de los protocolos fundamentales de Internet, ya que es el que identifica los diferentes dispositivos conectados a la red. Una dirección IPv4 tiene 32 bits, por lo que tenemos casi 4.300 millones de direcciones únicas, aunque muchas de ellas están reservadas para tareas específicas, como por ejemplo los rangos de direccionamiento IP privado (LAN) que no son enrutables a través de Internet. Una dirección IPv4 se representa normalmente en formato decimal separado por puntos, los 32 bits están subdivididos en octetos de 8 bits cada uno.
Relación con Modelo OSI
Este modelo de capas es una conceptualización de como un sistema debe de comunicar de con los demás, esto utilizando distintos protocolos definidos en cada capa, cada una de las capas es designado para una parte bien delimitada de sistema de comunicación. El modelo OSI cuenta con siete capas:
Capa aplicación: La aplicación del usuario se sienta que debe transferir datos entre hosts.

2.2
Modelo OSI

Capa presentación: Ayuda a entender representación de datos en un formulario en un host a otro host en su representación nativa.
Capa de Sesión: Proporciona capacidades de gestión sesiones entre hosts. Esta capa puede ayudar en la sincronización, control de diálogo crítico y gestión de la operación.
Capa de Transporte: Proporciona datos de extremo a extremo entrega entre los hosts.
Capa de Enlace de Datos: Tiene la materia prima datos de la transmisión de la capa física y tramas de datos, y la envía a la capa superior y viceversa, comprueba los errores de transmisión y ordena.
Capa Física: Se ocupa de tecnología de hardware real y mecanismo de comunicación tales como la señalización, la tensión, el tipo de cable y la longitud, etc.
Relación Modelo TCP/IP
Este modelo es una combinación de los protocolos que abarca una serie de diferentes protocolos para diferentes fines y la necesidad. Debido a que los dos

2.2
3. TCP/IP

principales protocolos en las suites son TCP e IP, este se la llama comúnmente como conjunto de protocolos TCP/IP. Este conjunto de protocolo tiene su propio modelo de referencia que se desprende del internet. En contraste con el modelo OSI, este modelo de protocolos contiene menos capas, este modelo es indiferente a la implementación de hardware y es por ello que este modelo puede ser aplicado en casi todas las tecnologías subyacentes
Estructura IPv4
Con IPv4 cada paquete tiene una dirección de origen y una de destino de 32 bits en su header o encabezado en el encabezado de Capa. Un conjunto de 32 bits es difícil de interpretar y recordar. Entonces las
direcciones IPv4 se representan usando el formato llamado “decimal con punto”, separando cada byte del patrón binario, llamado octeto (por ocho bits que es el tamaño de un byte), con un punto. Un ejemplo: la dirección 10101100000100000000010000010100 es expresada en puntos decimales como 172.16.4.20 el formato decimal punteado es solo para que las personas la puedan interpretar ya que los dispositivos usan lógica binaria.
Aunque los 32 bits definen la dirección host ipv4, hay una cantidad variable de bits que conforman la porción de host de la dirección. El número de bits usado en esta porción del host determina el número de hosts que podemos tener dentro de la red.
Direccionamientos
Para el funcionamiento de una red, todos sus dispositivos requieren una dirección IP única. Las direcciones IP están construidas de dos partes: el identificador de red y el identificador del dispositivo.

2.3
4 Direccionamiento IPv4

El sistema de direccionamiento IP consiste de números binarios de 32 bits. Estos números binarios, para su comprensión, están separados en 4 octetos (bytes) y se pueden representar también en forma decimal separados por puntos cada byte.
Mascara de Subred
Otro aspecto del direccionamiento IP que es muy importante para saber cómo el direccionamiento IP opera es el uso de las máscaras de subred y es la subnet mask para una dirección IP en particular es utilizada por los enrutadores para resolver que parte de la dirección IP provee la dirección de red y que parte provee la dirección del host. El enrutador utiliza la máscara de subred para determinar que parte de una dirección IP se refiere a la dirección de red. Las direcciones IP y la máscara de red son vistas por el enrutador en formato binario. Los bits de la subred y los bits correspondientes dirección IP de la se les aplica un AND lógico. Cuando los dos bits correspondientes son 1s el resultado es 1, en caso contrario es 0.
Clases de Direcciones
La clase a la que pertenece cada red determina inicialmente el ID de red y las porciones de ID de host de la dirección, junto con el número de hosts que son compatibles con esa red, las direcciones IPv4 se clasifican en Clase A, B, C, D y E, estos grupos o bloques están definidos en el RFC 1700 a lo que se llamó direccionamiento con clase, donde los bloques estaban definidos de manera permanente, es decir, no se podía utilizar bloques más pequeños de cada uno de ellos. Ahora explicaremos cada uno de las clases definidas.
Dirección de clase A: Una dirección de clase A tiene una máscara de subred predeterminada de 255.0.0.0, lo que significa que el primer octeto es el ID de red y los últimos tres octetos pertenecen a la parte ID de host de la dirección. Cada octeto puede contener 256 valores posibles (0-255), por lo que una dirección de clase A admite 16.777.216 hosts en la red (256 x 256 x 256)
Dirección de clase B: Las direcciones de clase B tienen una máscara de subred predeterminada de 255.255.0.0, lo que significa que los dos primeros octetos son el ID de red y los dos últimos octetos son la parte de la dirección del host. Esto significa que podemos tener 65.536 hosts (256 × 256) en la red, pero recuerda que la primera y última dirección al igual que en la clase A.
Dirección de clase C: Las direcciones de clase C tienen una máscara de subred de 255.255.255.0, lo que significa que los tres primeros octetos son el ID de red y el último octeto es el ID de host. Tener sólo un octeto como ID de host significa que una dirección de clase C puede soportar sólo 254 hosts (256 – 2) en la red.
Dirección de clase D: Las direcciones de clase D se utilizan para tipos especiales de aplicaciones en la red conocidas como aplicaciones multicast. Las aplicaciones multicast envían datos a varios sistemas al mismo tiempo, enviando datos a la dirección multicast y cualquier persona que se haya registrado con esa dirección recibirá los datos. Una dirección multicast de clase D no se asignará específicamente a los hosts de la red para su comunicación normal.
Dirección de clase E: Las direcciones de clase E fueron diseñadas y reservadas sólo para propósitos experimentales, por lo que nunca verá una dirección de clase E en una red. Las direcciones de Clase E tienen el primer octeto con un valor en el rango de 240-247.
Proveedores de Servicios
Ipv4 Cuenta con un numero disponible de 4, 294, 267, 296 (232) de IP´s, en la actualidad, IPv4 está a punto de agotarse a causa de llegar al límite de la cantidad de IP´s disponibles.
Las redes de los proveedores de servicios de Internet (ISPs) podrían considerarse como un súper conjunto de las redes empresariales, sobre todo de las grandes corporaciones. Los ISPs pueden contar sólo con una red, en ocasiones extendida a través de múltiples países o regiones geográficas, pero a veces también cuentan con centros de datos, donde alojan servicios propios y/o de clientes, los ISPs pueden conectarse a intercambiadores de tráfico (IXs, NAPs), que lógicamente permitan el intercambio tanto de tráfico IPv4 como IPv6.
Direcciones Reservadas
Para IPv4 Existen tres tipos de direcciones IPv4, que son:
Direcciones de IPv4 Publicas: Las direcciones IPv4 públicas constituyen el espacio de direcciones de Internet. Estas son distribuidas para ser globalmente únicas de acuerdos a los objetivos que se describirán más adelante en este documento. El principal propósito de este espacio de direcciones es permitir la comunicación usando el IPv4 sobre Internet, un propósito secundario es permitir la comunicación entre redes privadas interconectadas.
Direcciones IPv4 privadas: Algunos rangos de direcciones IPv4 han sido reservados para la operación de redes privadas. Cualquier organización puede usar estas direcciones IPv4 en sus redes privadas sin la necesidad de solicitarlo a algún Registro de Internet. La principal condición establecida para el uso de direcciones IPv4 privadas es que los dispositivos que usen estas direcciones IPv4 no necesiten ser alcanzados desde Internet.
Direcciones IPv4 especiales y reservadas: Estas son rangos de direcciones IPv4 reservadas para aplicaciones como el multicasting.
Índice
Aplicaciones 3, 4, 5.
Binario 2.
Bits 1, 2, 3.
Clases 3.
Direccionamiento 1, 3.
Direcciones 1, 2, 3, 4, 5.
Estructura 2.
Internet 1, 2, 3, 4, 5.
IP 1, 2, 3, 4, 5.
IPv4 1, 2, 3, 4, 5.
Mascara 3, 4.
Modelo 1, 2.
Octetos 1, 3, 4.
Privada 4.
Protocolo 1, 2.
Pública 1, 2, 3, 4, 5.
Rango 1, 4, 5.
Red 1, 3, 4, 5.
Relación 1, 2, 3, 4, 5.
Reservada 4.
TCP 2.
Usuario 1.

Referencias APA
S.A. (S.F.). IPv4 Modelo OSI. Agosto 31, 2018, de Tutorials Point Sitio web: https://www.tutorialspoint.com/es/ipv4/ipv4_osi_model.htm
Luis Fernando. (S.F.). Estructura de Un Paquete IPv4. Agosto 30, 2018, de Scribd Sitio web: https://es.scribd.com/document/251661126/Estructura-de-Un-Paquete-IPv4
S.A. (S.F.). Direccionamiento IPv4. Septiembre 5, 2018, de http://www.eveliux.com/mx/Direccionamiento-IPv4.html Sitio web: Eveliux
Morales, J. (S.F.). Clases de direcciones IPv4. Septiembre 3, 2018, de JMCristobalHomepage Sitio web: http://jmcristobal.com.mx/2017/04/26/clases-de-red/

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