Direcciones IP

Una dirección IPv4 tiene 32 bits, lo que permite 4 294 967 296 direcciones. La reserva libre se agotó el 3 de febrero de 2011.

Mucha gente cree que cada dispositivo tiene una dirección IP para toda la vida, como un número de serie impreso por dentro. No es así. El mismo teléfono recibe una dirección en el wifi de casa, otra distinta con los datos móviles, y puede recibir una nueva mañana. Para ver por qué las direcciones van y vienen, empieza por saber para qué sirve una dirección.

Cada paquete lleva dos direcciones en su encabezado: de dónde viene y adónde va. Son direcciones IP. Un router lee la dirección de destino, y nada más, para decidir adónde va después un paquete. Por eso la forma en que se construyen las direcciones determina cómo funciona todo internet.

Por qué ninguna parte pasa de 255

La versión que la mayoría todavía ve es IPv4, definida en el RFC 791 en 1981. Una dirección IPv4 tiene 32 bits. Para que sea legible, se divide en cuatro grupos de 8 bits, cada uno escrito como un número decimal del 0 al 255, con puntos entre ellos, como en 192.168.0.12. Ocho bits guardan 256 combinaciones, así que 255 es el máximo. En total hay 2 elevado a 32 direcciones: 4 294 967 296, un poco menos de 4.3 mil millones.

El principio de una dirección nombra la red

Una dirección tiene dos partes. La parte delantera, el prefijo, nombra una red, y el resto elige un dispositivo dentro de ella. La longitud del prefijo va después de una barra. En 192.168.0.0/24 los primeros 24 bits están fijos, lo que deja 8 bits, o 256 direcciones, para esa red. Esto permite que un router tenga una sola regla como "todo lo que empieza por 198.51.100 va por allí" en lugar de una regla para cada dispositivo.

Por qué el número de una portátil en casa empieza por 192.168

El RFC 1918 reserva tres bloques para redes privadas: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 y 192.168.0.0/16. Cualquiera puede usarlos dentro de una casa o una oficina, y los routers de internet público no los transportan. Por eso es probable que una portátil en casa tenga una dirección como 192.168.0.12, y que la portátil del vecino tenga exactamente la misma. Cuando la portátil habla con un servidor, el router de casa cambia la dirección de origen privada por su propia dirección pública y también cambia el puerto de origen, para que las respuestas encuentren el camino de vuelta. Esto es la traducción de direcciones de red (NAT). Permite que todo un hogar comparta una sola dirección IPv4 pública.

Quién le presta su dirección a un dispositivo

Entonces, ¿de dónde sale la dirección de la portátil? Cuando un dispositivo se une a una red, difunde una solicitud, y el router responde con una dirección privada libre, la dirección del propio router para usarla como puerta de enlace y la dirección de un resolutor DNS. Este intercambio es DHCP (RFC 2131). La dirección se presta por un tiempo limitado y se renueva mientras el dispositivo siga conectado, así que la misma portátil puede recibir otro número mañana. Si te conectas al wifi de la escuela, ocurre el mismo intercambio con el servidor DHCP de esa red. Con datos móviles, en cambio, el teléfono recibe su dirección de la red móvil. El otro extremo también puede cambiar, porque un sitio web puede mudarse a otro servidor. Esa es una razón por la que usamos nombres como example.com, y la unidad sobre DNS muestra cómo los nombres se convierten en direcciones.

Hay una dirección que significa lo mismo en todas las computadoras. La dirección de bucle invertido (loopback), 127.0.0.1, siempre significa "esta máquina", así que un programa puede usarla para hablar con otro programa en la misma computadora sin que nada salga de ella. Y hoy muchos dispositivos tienen una dirección IPv4 y una IPv6 a la vez, y usan la que admita el otro extremo.

Cuatro mil millones de direcciones se agotaron

Cuatro mil millones de direcciones parecían muchísimas en 1981. El 3 de febrero de 2011, la Autoridad de Números Asignados de Internet (IANA) entregó sus últimos cinco bloques de espacio IPv4 a los cinco registros regionales, y la reserva central libre quedó vacía. La respuesta a largo plazo es IPv6 (RFC 8200), cuyas direcciones tienen 128 bits. Eso da 2 elevado a 128 direcciones, unas 3.4 × 10³⁸. Las direcciones IPv6 se escriben como ocho grupos de cuatro dígitos hexadecimales separados por dos puntos. Los ceros a la izquierda de un grupo se pueden quitar, y una sola serie de grupos que son todo ceros se puede sustituir por "::". Así, 2001:0db8:0000:0000:​0000:0000:0000:0020 se acorta a 2001:db8::20.