Definición de IPv4
IPv4 es la versión 4 del protocolo IP (Internet Protocol). Es el estándar predominante en Internet para identificar dispositivos conectados a esta red desde su implementación en ARPANET en 1983.
IPv4 es esencial para el funcionamiento de Internet, ya que define cómo se identifican y enrutan los datos entre dispositivos. Aunque desde 2006 existe su sucesor, IPv6, ambos protocolos conviven actualmente en Internet.
Las direcciones IP en IPv4 son de 32 bits, lo que permite aproximadamente 4.294.967.296 direcciones únicas. Sin embargo, el crecimiento exponencial de dispositivos conectados ha provocado que este espacio de direcciones sea insuficiente.
Por ejemplo, una dirección IPv4 típica es 192.168.1.1. Este formato facilita la identificación y administración, pero la cantidad limitada de direcciones ha llevado a la implementación de técnicas como NAT y el uso de redes privadas.
En contraste, IPv6 utiliza direcciones de 128 bits, permitiendo una cantidad prácticamente ilimitada de direcciones, además de incorporar mejoras en seguridad y eficiencia de enrutamiento. Sin embargo, la adopción de IPv6 ha sido lenta debido a la necesidad de actualizar la infraestructura de red existente y a la amplia compatibilidad de IPv4.
Ventajas de IPv4:
Desventajas de IPv4:
Estructura típica de la dirección IPv4
La estructura y funcionamiento de IPv4 está documentada en la RFC 791 (septiembre de 1981) de la IETF. Una dirección IPv4 consta de 32 bits (4 bytes), lo que limita el espacio de direcciones. Por ejemplo, la dirección 192.168.0.1 en binario es 11000000.10101000.00000000.00000001.
Debido a la escasez de direcciones, se han implementado técnicas como Classful network, CIDR y NAT para extender la vida útil de IPv4. Además, se reservan bloques de direcciones para redes privadas y multidifusión.
Estructura típica de una dirección IP versión 4 en decimales y en binario
Las direcciones IPv4 pueden representarse en notación decimal, hexadecimal, octal o binaria. Por ejemplo, la dirección 192.0.2.235 puede representarse como 0xC00002EB (hexadecimal).
Funcionamiento básico de IPv4
IPv4 opera en redes de conmutación de paquetes bajo un modelo de entrega de "mejor esfuerzo". Esto significa que no garantiza la entrega, el orden de los paquetes ni evita duplicados. La integridad y secuenciación de los datos se gestionan en capas superiores, como el TCP.
Direcciones IPv4 especiales y reservadas
La IETF y la IANA han reservado varios bloques de direcciones IPv4 para propósitos especiales. Por ejemplo:
Estos bloques no se utilizan para el enrutamiento público en Internet.
Direcciones IPv4 reservadas para redes privadas
De los 4 mil millones de direcciones IPv4, tres rangos están reservados para redes privadas (RFC 1918):
Estos rangos no son enrutables fuera de la red privada y requieren NAT para comunicarse con Internet pública.
Redes privadas virtuales (VPN)
Los paquetes con direcciones privadas no son enrutados en Internet pública. Para conectar dos redes privadas a través de Internet, se usan técnicas como túneles IP o VPN, encapsulando y, opcionalmente, cifrando el tráfico.
Direcciones de enlace-local o Link-local
Las direcciones de enlace-local (169.254.0.0/16) permiten la comunicación dentro de una subred local cuando no hay un servidor DHCP disponible. No son enrutadas por routers fuera de la subred.
Resolución de direcciones
Los dispositivos en Internet suelen ser identificados por nombres de dominio (ejemplo: www.alegsa.com.ar). El sistema DNS traduce estos nombres en direcciones IP y viceversa, facilitando la navegación y administración de la red.
¿Por qué se terminaron las direcciones IP versión 4?
El agotamiento de direcciones IPv4 se debió al crecimiento de usuarios y dispositivos conectados, como smartphones y dispositivos IoT. Técnicas como NAT, DHCP y el uso de redes privadas ayudaron a retrasar el agotamiento, pero no lo evitaron.
El último bloque de direcciones IPv4 fue asignado por la IANA el 3 de febrero de 2011. Actualmente, la transición a IPv6 es necesaria, aunque progresiva.
Estructura del paquete de datos IPv4
Un paquete IPv4 consta de una cabecera (header) y una sección de datos (payload). La cabecera incluye campos como: versión, longitud, tipo de servicio, longitud total, identificación, banderas, desplazamiento de fragmento, tiempo de vida (TTL), protocolo, suma de comprobación, dirección de origen y destino, y opciones.
El campo "protocolo" indica el protocolo de la capa superior, como:
Fragmentación y reensamblado de paquetes
Cuando un paquete IPv4 es mayor al MTU de la red, puede fragmentarse. Los routers pueden dividir el paquete en fragmentos más pequeños; el receptor los reensambla usando los campos de identificación y desplazamiento. En IPv6, solo los hosts pueden fragmentar, no los routers.
Resumen: IPv4
IPv4 es la cuarta versión del protocolo IP y sigue siendo la más utilizada para identificar dispositivos en Internet. A pesar de la introducción de IPv6, IPv4 sigue presente gracias a su compatibilidad y extensa infraestructura.
¿Cuál es la diferencia entre IPv4 y IPv6?
La principal diferencia es la capacidad de direccionamiento: IPv4 usa 32 bits (unos 4,3 mil millones de direcciones), mientras que IPv6 usa 128 bits (prácticamente ilimitadas). IPv6 también mejora la seguridad y la eficiencia en el enrutamiento.
¿Qué sucede cuando se agotan las direcciones IPv4?
El agotamiento de IPv4 ha impulsado la adopción de IPv6 y el uso de tecnologías como NAT. Sin embargo, IPv4 sigue siendo ampliamente utilizado y ambos protocolos coexisten mediante mecanismos de compatibilidad.
¿Puedo utilizar dispositivos con IPv6 en una red IPv4?
Sí, mediante mecanismos de transición como túneles o traducción de direcciones (NAT64), los dispositivos IPv6 pueden comunicarse con redes IPv4.
¿Es necesario actualizar mi red a IPv6?
No es obligatorio de inmediato, pero se recomienda planificar la actualización a IPv6 para asegurar la escalabilidad y aprovechar sus ventajas en seguridad y eficiencia.
¿Cuáles son las ventajas de IPv4?
¿Qué debo hacer si mi proveedor de internet utiliza IPv4?
No hay inconvenientes inmediatos, ya que IPv4 sigue siendo el estándar. Sin embargo, es recomendable prepararse para la transición a IPv6, especialmente si se prevé un crecimiento en la cantidad de dispositivos conectados o se requieren nuevas funciones de red.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 26-06-2025
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2025). Definición de IPv4. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/ipv4.php
