Capa de red

1. IPv4
IPv4 (Internet Protocol versión 4) es el protocolo de nivel de red usado en internet. Junto con otros  protocolos auxiliares es responsable de transferir la información del usuario por la red. El protocolo 

IPv4 está definido en el RFC 791. IPv4 es un protocolo de nivel de red no orientado a conexión, no confiable. En caso de haber problemas, se espera que el nodo involucrado descarte el paquete. Debido a que un paquete debe transitar por varios nodos, posiblemente siguiendo un camino que no necesariamente es el mismo que el usado por otros paquetes, los datos enviados pueden llegar en desorden.IPv4 no intenta corregir el orden de los paquetes.Las características de IPv4 hacen que Internet sea principalmente una red “best effort”, o sea que no provee ninguna garantía sobre el tráfico, aunque  haciendo su mejor esfuerzo para asegurarse que los datos lleguen a su destino.
Aunque también existe IPv6, cuando se use el término “IP” en este documento, se considerará que se está haciendo referencia a IPv4.





Datagrama y direccionamiento IPv4
El datagrama consiste de una cabecera IP y de un campo de datos y esta encapsulado en la trama de nivel de enlace con una longitud máxima (MTU) de 1500 bytes paraEthernet.
Cada fragmento de un datagrama debe tener una cabecera, que será una copia de la cabecera del datagrama original. Un fragmento es tratado como un datagrama IP normal mientras es transportado a su destino. Sin embargo, si uno de los fragmentos se pierde, se da por perdido el datagrama completo, al ser descartado el resto de fragmentos por el host destino. Es decir, si se pierde unfragmento se debe retransmitir el datagrama completo. La retransmisión no es tarea del protocolo IP, sino de los protocolos de nivel superior.
El datagrama IP se compone de una cabecera y un campo de datos.

Versión --- campo de 4 bits. Contiene la versión del protocolo IP.
Longitud – campo de 4 bits. Indica la longitud de la cabecera IP, en palabras de 32 bits, sin incluir el campo de datos.Por defectos 0101 (5x32bits=20bytes).
Tipo de servicio (TOS) --- Campo de 8 bits. Indica la calidad de servicio solicitada por el datagrama IP. TOS se encuentra descrita en la RFC 791. La RFC 1583 describe TOS application Routing. El campo TOS ha sido redefinido como DSCP (differentiated services code point) que consta de los 6 primeros bit y dos sin establecer.
Este campo se divide en lossiguientes:
Preferencia. (3 bits). Indica la naturaleza y prioridad del datagrama. Los bits y sus posibles valores:
000 (0)- Routine
001 (1) – Priority
010 (2) – Immediate
011 (3) – Flash
100 (4) – Flash Override.
101 (5) – Critical.
110 (6) – Internetwork control.
111 (7) Network Control.
TOS (4 bits). Especifica el valor del tipo de servicio:
100 – El paquete solicita minimizar lademora.
0100 – el paquete solicita maximizar la tasa de transferencia.
0010 – el paquete solicita maximizar la fiabilidad.
0001 – El paquete solicita minimizar el coste.
0000 – Servicio normal.
Longitud total – campo de 16 bit. Contiene la longitud total del datagrama, cabecera y datos.
Identificación – Campo de 16 bit. Es un valor único asignado al datagrama por el emisor quepermite identificar a que datagrama pertenece el fragmento.
Flags – campo de 3 bit. Contiene los valores (0, DF, MF).
0 – reservado, no se utiliza.
DF – Dont_fragment. Si es 0 indica que se permite la fragmentación. Si es 1 indica que no se permite.
MF – More_Fragments. Si es 0 indica que es el último fragmento del datagrama. Si es 1 indica que hay más fragmentos.
Offset de fragmentación – campode 13 bit. Indica el desplazamiento medio en unidades de 8 bytes (64 bit). Se utiliza para facilitar el re- ensamblaje del datagrama completo. Contiene un valor entre 0 y 65536 (216). Si es el primer o único fragmento el valor es 0.
TTL (time T olive) – Campo de 8 bit. Indica el tiempo en segundos que un datagrama puede permanecer en la red. Se...