17.2 El IP (Internet Protocol)

• Se encarga del encaminamiento de los datagramas en Internet.
• Existen actualmente dos versiones: la IPv4 (RFC 791) que es la que en estos momentos se utiliza y la IPv6 (RFC 2460, RFC 2373) que se planea utilizar en un futuro próximo.
• IPv6 es compatible hacia atrás con IPv4 (IPv6 es capaz de encaminar paquetes IPv4).

17.2.1 Formato de la cabecera en IPv4

• Version: Versión del protocolo IP (4).
• IHL (Internet Header Length): Tamaño de la cabecera del paquete IP en palabras de 32 bits.
• Type of Service (TOS): Indicación de la calidad de servicio que se espera recibir por parte de los routers (tráfico multimedia, información sobre la congestión de la red, etc.).
• Total Length: Tamaño del datagrama IP (cabecera y datos) en bytes. Tamaños típicos son (debido principalmente a los MTU’s de las redes) 1.500 bytes (Ethernet) y 576 bytes (PPP).
• Identification: Etiqueta creada por el emisor del paquete y que se utiliza cuando éste se fragmenta.
• Flags:
  Bit 0: reserved, must be zero.  
  Bit 1: (DF) 0 = May Fragment,  1 = Don’t Fragment.  
  Bit 2: (MF) 0 = Last Fragment, 1 = More Fragments.

• Fragment Offset: Offset del paquete cuando se ha fragmentado en palabras de 8 bytes.
• Time to Live (TTL): Valor que se decrementa cada vez que el paquete es retransmitido por un router. Cuando TTL = 0 entonces el paquete se destruye^* .
• Protocol: Protocolo al que va dirigido el paquete (RFC’s 790, 1700 y 3232). Por ejemplo, cuando se transporta un paquete UDP se utiliza el 17, para TCP el 6, para ICMP el 1, etc.
• Header Checksum: Código de detección de errores que sirve para desechar el paquete si se han producido errores de transmisión en la cabecera. Es una suma de todas las palabras de 16 bits de (sólo) la cabecera IP usando aritmética en complemento a 1 (RFC 1071). Este valor es recalculado en cada hop (salto) porque en cada uno de ellos el TTL se decrementa.
• Source Address: Dir IP del host que generó el paquete.
• Destination Address: Dir IP del host al que va dirigido el paquete.
• Options: Campo de longitud variable (desde 0 bytes) que se utiliza para diferentes propósitos (almacenar rutas, colocar estampas de tiempo, etc.).
• Padding: Bits a 0 rellenando la cabecera hasta tener un tamaño múltiplo de 32 bits.

17.2.2 Formato de la cabecera en IPv6

• Version: Versión del protocolo (6).
• Traffic Class: Identifica el tipo de tráfico. Por ejemplo, sirve para diferenciar el tráfico multimedia del que no es sensible al tiempo.
• Flow Label: Identifica a los paquetes de un mismo flujo de datos (tráfico multimedia).
• Payload Length: Número de bytes de datos transportados (sin considerar la cabecera que es de tamaño fijo – 40 bytes –).
• Next Header: Identifica el protocolo que utiliza el IP (igual que IPv4).
• Hop Limit: TTL.
• Source Address: Dir IP del host origen del paquete.
• Destination Address: Dir IP del host destino del paquete.

17.2.3 Fragmentación y ensamblaje

• Cada tecnología de red posee un límite en el tamaño máximo del paquete a transmitir (MTU). Por ejemplo, en Ethernet el límite es de 1.500 bytes.
• El IP (en los hosts y en los routers), antes de enviar los datagramas los fragmenta de forma que ninguno de ellos tiene un tamaño superior al MTU de la red directamente conectada.
• Durante el trayecto los datagramas pueden ser re-fragmentados si se atraviesa una red de menor MTU.
• Sólo el IP del host destino realiza el ensamblaje (nunca los routers). Si alguno de los fragmentos no llega correctamente se desechan el resto de fragmentos.
• Sólo en IPv4. No en IPv6^† .

Ejemplo