Tecnología Electrónica

Entendiendo la Sobrecarga de Cabeceras IP en Encapsulado de Red

Cada capa de protocolo envuelve la carga útil con su propia cabecera —esto es sobrecarga (overhead). Pila típica en Ethernet:

CapaProtocoloTamaño CabeceraCampos Clave
L3IPv420–60 bytesIP Origen/Destino, Protocolo, TTL, Flags, Opciones
L3IPv640 bytes fijosIP Origen/Destino, Next Header, Hop Limit, Flow Label
L4TCP20–60 bytesPuertos, Seq/Ack, Flags, Window, Opciones (MSS, SACK, TS)
L4UDP8 bytesPuertos, Longitud, Checksum
L2Ethernet14 bytes (+4 VLAN, +8 QinQ)MAC Destino/Origen, EtherType
L2Wi-Fi (802.11)24–36 bytesFrame Control, Addr 1–4, Seq, QoS, HT/VHT/HE
TúnelIPsec ESP8+ bytes + IV/ICVSPI, Seq, Payload, Pad, Next Header, Auth
TúnelGRE4–16 bytesFlags, Protocolo, Key, Seq, Checksum
TúnelVXLAN8 bytes + UDP/IPVNI, Reservado

Ejemplo: Trama Ethernet MTU 1500 bytes llevando TCP/IPv4:
14 (Eth) + 20 (IPv4) + 20 (TCP) = 54 bytes overhead (3.6 %). Con IPsec ESP (túnel): + ~50 bytes → ~7 %.

La sobrecarga consume ancho de banda y CPU (checksum, cifrado). Diseñadores de protocolos la minimizan (compresión cabeceras: ROHC, 6LoWPAN) preservando garantías de entrega.

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