En la historia del desarrollo de Internet, IPv4, como la primera versión independiente del protocolo de red, se implementó por primera vez en SATNET en 1982 y se puso en uso en ARPANET en 1983. Aunque el uso de IPv4 está disminuyendo gradualmente con la introducción de IPv6, sigue siendo uno de los protocolos más importantes en Internet porque su espacio de direcciones de 32 bits es suficiente para proporcionar más de 4.200 millones de direcciones IP únicas. Esto hace que IPv4 desempeñe un papel indispensable en la red.
Antecedentes históricosLa historia de IPv4 se remonta a la publicación del RFC 791 en 1981, que distinguía al Protocolo de Internet del protocolo de transporte, convirtiendo a IPv4 en un protocolo de red independiente. Inicialmente, el número de direcciones que ofrecía IPv4 estaba lejos de ser suficiente para soportar las necesidades actuales de Internet, y el rápido consumo de diversos recursos obligó a los técnicos a buscar soluciones.
Desde la clase A de 8 bits hasta el IPv4 de 32 bits, el cambio en la distribución de direcciones de red ha afectado profundamente nuestra experiencia en Internet.
Como uno de los protocolos centrales del conjunto de protocolos de Internet, IPv4 no sólo define y permite la interconexión entre redes, sino que también tiene las funciones básicas de enrutamiento y envío de paquetes de datos. Esta conexión está libre de deudas y puede funcionar utilizando un modelo llamado de “entrega de mejor esfuerzo”, sin promesas sobre la entrega exacta o el orden de los datos.
Las direcciones IPv4 utilizan una estructura de 32 bits. Aunque en teoría se pueden proporcionar hasta 4294967296 direcciones, una gran cantidad de ellas están reservadas para fines específicos. Por ejemplo, se han reservado algunas redes privadas y direcciones de multidifusión, lo que hace que las direcciones IP públicas disponibles reales sean un poco limitadas.
Al recopilar direcciones IPv4, podemos construir una Internet lo suficientemente grande como para soportar incluso el uso creciente de dispositivos móviles.
La IETF y la IANA restringen el uso general de algunas direcciones IP, como las direcciones para comunicaciones de multidifusión y redes privadas. Existen aproximadamente 18 millones de direcciones reservadas para redes privadas. Estas direcciones no se pueden enrutar en la Internet pública y se requiere la traducción de direcciones para permitir la comunicación entre redes públicas y privadas.
Con el rápido desarrollo de Internet en la década de 1990, el problema del agotamiento de las direcciones IPv4 se hizo cada vez más prominente. Los avances tecnológicos y el aumento de dispositivos han generado cada vez más demandas de los usuarios, lo que ha impulsado a IPv4 a buscar nuevos tipos de tecnologías de gestión de red para reducir el ritmo de consumo de direcciones. A finales del siglo XIX, la IANA anunció que el conjunto de direcciones IPv4 se había agotado en 2011, lo que hacía inminente la promoción de IPv6.
Cada paquete IP consta de dos partes: encabezado y datos. El encabezado del paquete IPv4 contiene hasta 14 campos, incluidas las direcciones de origen y destino. Este diseño permite que diferentes protocolos de conversión funcionen sin problemas en Internet.
Perspectivas futuras: IPv6Con el agotamiento de las direcciones IPv4, la introducción de IPv6 es claramente una dirección futura necesaria. IPv6 tiene un espacio de direcciones más grande y una mayor eficiencia de enrutamiento. A medida que las personas se vuelven cada vez más dependientes de Internet, ¿podrá continuar el destino de IPv4 en el futuro?
El IPv4, piedra angular de las comunicaciones en red actuales, no se puede sustituir fácilmente. Ante la creciente demanda de Internet, ¿cómo encontraremos un equilibrio entre el IPv4 y el IPv6 en el futuro?