Protocolo de Internet

O Protocolo de Internet (IP, das súas siglas en inglés Internet Protocol) é un protocolo non orientado á conexión, usado tanto pola orixe como polo destino para a comunicación destes a través dunha rede (Internet) de paquetes conmutados.

Os datos nunha rede que se basea en IP son enviados en bloques coñecidos como paquetes ou datagramas (no protocolo IP estes termos adóitanse usar indistintamente). En particular, en IP non se necesita ningunha configuración antes de que un equipo intente enviar paquetes a outro co que non se comunicara antes.

O Protocolo de Internet prové un servizo de datagramas non fiable (tamén chamado do mellor esforzo (best effort), farao o mellor posible pero garantindo pouco). IP non prové ningún mecanismo para determinar se un paquete alcanza ou non o seu destino e unicamente proporciona seguridade (mediante checksums ou sumas de comprobación) das súas cabeceiras e non dos datos transmitidos. Por exemplo, ao non garantir nada sobre a recepción do paquete, este podería chegar danado, noutra orde con respecto a outros paquetes, duplicado ou simplemente non chegar. Se se necesita fiabilidade, esta é proporcionada polos protocolos da capa de transporte, como TCP.

Se a información a transmitir ("datagramas") supera o tamaño máximo "negociado" (MTU) no tramo de rede polo que vai circular poderá ser dividida en paquetes máis pequenos, e reensamblada logo cando sexa necesario. Estes fragmentos poderán ir cada un por un camiño diferente dependendo de como estean de congestionadas as rutas en cada momento.

As cabeceiras IP conteñen as direccións das máquinas de orixe e destino (direccións IP), direccións que serán usadas polos enrutadores (routers) para decidir o tramo de rede polo que reenviarán os paquetes.

Direccionamiento IP e enrutamento

Os aspectos máis complexos de IP son o direccionamiento e o enrutamento. O direccionamiento refírese á forma como se asigna unha dirección IP e como se dividen e agrúpanse subredes de equipos.

O enrutamento consiste en atopar un camiño que conecte unha rede con outra e aínda que é levado a cabo por todos os equipos, é realizado principalmente por enrutadores que non son máis que computadores especializados en recibir e enviar paquetes por diferentes interfaces de rede, así como proporcionar opcións de seguridade, redundancia de camiños e eficiencia na utilización dos recursos.

Dirección IP

Artigo principal: Dirección IP.

Unha dirección IP é un número que identifica de xeito lóxico e xerarquicamente a unha interface dun dispositivo (habitualmente unha computadora) dentro dunha rede que utilice o protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde ao nivel de rede ou nivel 3 do modelo de referencia OSI. Devandito número non se ha de confundir coa dirección MAC que é un número físico que é asignado ao cartón ou dispositivo de rede (vén imposta polo fabricante), mentres que a dirección IP pódese cambiar.

Sempre que un usuario conéctase a Internet utiliza unha dirección IP. Esta dirección pode cambiar ao reconectar; e a esta forma de asignación de dirección IP denomínase unha dirección IP dinámica (normalmente abrevíase como IP dinámica).

Os sitios da Internet que pola súa natureza necesitan estar permanentemente conectados, xeralmente teñen unha dirección IP fixa (aplícase a mesma redución por IP fixa ou IP estática), é dicir, non cambia co tempo. Os servidores de correo, dns, ftp públicos, servidores web necesariamente deben contar cunha dirección IP fixa ou estática, xa que desta forma facilítase a súa localización. As máquinas teñen unha gran facilidade para manipular e xerarquizar a información numérica, e son altamente eficientes para facelo e situar direccións IP, con todo, os seres humanos debemos utilizar outra notación máis fácil de recordar e utilizar, tal é o caso URLs e resolución de nomes de dominio DNS.

Existe un protocolo para asignar direccións IP dinámicas chamado DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Enrutamento

Artigo principal: Enrutamento.

En comunicacións, o encamiñamento (ás veces coñecido polo anglicismo ruteo ou enrutamento) é o mecanismo polo que nunha rede os paquetes de información fanse chegar desde a súa orixe ao seu destino final, seguindo un camiño ou ruta a través da rede. Nunha rede grande ou nun conxunto de redes interconectadas o camiño a seguir ata chegar ao destino final pode supor transitar por moitos nodos intermedios.

Asociado ao encamiñamento existe o concepto de métrica, que é unha medida do "bo" que é usar un camiño determinado. A métrica pode estar asociada a distintas magnitudes: distancia, custo, retardo de transmisión, número de saltos, etc., ou ata a unha combinación de varias magnitudes. Se a métrica é o retardo, é mellor un camiño cuxo retardo total sexa menor que o doutro. O ideal nunha rede é conseguir o encaminamiento óptimo: ter camiños de distancia (ou custo, ou retardo, ou a magnitude que sexa, segundo a métrica) mínimos. Tipicamente o encamiñamento é unha función implantada na capa 3 (capa de rede) do modelo de referencia OSI.

Versións

Na actualidade, a maioría das máquinas conectadas á Internet operan sobre a versión 4 do protocolo IP: IPv4. Con todo, é inevitable e necesaria a progresiva migración á versión 6 deste protocolo: IPv6, tamén coñecida como "IP Next Generation" (IPng). A principal causa desta migración é a escaseza de direccións IPv4 dispoñibles, que tería solución empregando os 128 bits de direccionamiento IPv6.

Ademais da súa escalabilidade, IPv6 presenta outra serie de vantaxes fronte a IPv4 como, por exemplo, melloras en seguridade e calidade de servizo.

As versións da 0 á 3 están reservadas ou non foron usadas. A versión 5 foi usada para un protocolo experimental. Outros números foron asignados, usualmente para protocolos experimentais, pero non foron moi extendidos.