En la década de 1980. Nos trajo clásicos como Los Cazafantasmas, La princesa prometida, el regreso triunfal de Tina Turner, Pac-Man y laAdemás, nos dio el nacimiento de Internet, en el que descubrimos cómo hacer que todas nuestras computadoras fueran una red gigante y poderosa que inicialmente se mantenía unida pory, finalmente, por un amor mutuo.

Ahora, cada uno de nuestros dispositivos que se conectan a Internet requiere una forma de encontrar y enviar información de ida y vuelta, lo que significa que necesitan una dirección IP. Sin embargo, la mayoría de las personas no escriben direcciones IP en su barra de búsqueda, sino que utilizan nombres de dominio (por ejemplo,). Las direcciones IP que corresponden a los nombres de dominio se almacenan en un sistema de base de datos distribuido y jerárquico conocido como, que también es un protocolo de Internet.

Hoy hablaremos sobre direcciones IP: ¿Qué son IPv4 e IPv6, por qué es necesario IPv6 y qué impacto tendrá en?

Vamos a preparar el escenario

Cada vez que se envían y reciben datos, ya sea una carta por correo, se marca un número de teléfono o se carga un sitio web, es necesario que una dirección identificable llegue a la persona y/o al dispositivo adecuados. Lo que todos estos tipos de direcciones tienen en común es que, a medida que nuestra población ha crecido, hemos tenido que reestructurar el funcionamiento de las direcciones para incluir más posibles ubicaciones de datos. Los códigos postales de EE. UU. se establecieron en 1963. Los códigos de área se establecieron en 1947, y una gran expansión fue necesaria solo tres décadas después, y ese plan se implementó a fines de la década de 1980 y terminó a mediados de la de 1990.

Mientras tanto, las direcciones IP han estado funcionando con el primer y único protocolo que introdujimos en la década de 1980, llamado IPv4. No solo la población mundial casi se ha duplicado desde entonces, sino que también ha habido una explosión no lineal en dispositivos conectados a Internet por persona. Cuando se inventaron las direcciones IP, era inimaginable que la mayoría de la gente fuera a caminar con un ordenador en el bolsillo, comprobando de forma remota quién toca el timbre de su puerta mientras ajusta el termostato con la expectativa de volver a casa. Todos esos dispositivos conectados a Internet utilizan una dirección IP, de una forma u otra.

Por lo tanto, no es de extrañar que ahora estemos viendo la adopción de un nuevo estándar de direcciones IP. Siguiendo la tradición, las versiones no son secuenciales: ahora estamos saltando de IPv4 a IPv6. (¿Qué pasó con IPv5? Se omitió,)

¿Qué es IPv4?

es un protocolo de Internet que asigna direcciones a los dispositivos. Utiliza una dirección de 32 bits, representada por cuatro números (octetos), cada uno entre 0 y 255, separados por puntos (por ejemplo, 192.168.1.100), y utiliza notación decimal.

Recuerde que cada bit representa uno de dos valores posibles, un 0 o un 1. Por lo tanto, para un valor de 32 bits, hay 2^32 direcciones posibles, o 4.294.967.296 direcciones IP en total. Varios bloques de direcciones IPv4 también se reservaron para redes privadas y, unos 286 millones en total. Entre los dos bloques de direcciones reservados, eso supone aproximadamente el 7% del total de direcciones existentes.

¿Qué es IPv6?

utiliza una dirección de 128 bits, representada por una cadena más larga de números y letras (por ejemplo, 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334) en código hexadecimal, también conocido como código hexadecimal. Si alguna vez ha diseñado una página de MySpace (¡hola, Tom!) o una página web, probablemente esté familiarizado con los códigos hexadecimales que se utilizan para identificar colores precisos.

Si hacemos los cálculos como hicimos anteriormente, hay 2^128 direcciones IPv6 posibles, lo que equivale a 340 undecillones (es el undécimo orden de magnitud si contamos millones, mil millones, billones, etc.). Y, al igual que con IPv4, hay algunas direcciones reservadas, pero representan una cantidad comparativamente menor de direcciones totales disponibles, por lo que ni siquiera vale la pena calcular un porcentaje.

Vaya, ¿cómo hemos estado sobreviviendo mientras tanto?

Mencionamos anteriormente que sabíamos que nos estábamos quedando sin direcciones IP desde hace un tiempo. Pero, un detalle importante: ya en 1981 existían pruebas del problema y en 1992 se implementaron medidas de mitigación. Antes de analizar qué estrategias de mitigación se han utilizado a lo largo de los años, vamos a refinar un poco la información anterior: las direcciones IP constan de dos partes principales: una que identifica la red (o, a veces, la subred) y el host , o el destino en esa red (esto es válido tanto para IPv4 como para IPv6).

Redes con clases

En la versión original de IPv4, los bits que identificaban la subred eran fijos, lo que significaba mucho espacio desperdiciado. En 1981, implementamosEn lugar de mantener una cantidad fija de bits para identificar una red, los tres bits más significativos identificaban el tamaño del prefijo de red, y eso lo enviaba a clases diferentes. Eso significaba que las direcciones existentes no tenían que cambiar. Aquí hay una tabla útil:

ClaseLos bits más significativosTamaño del prefijo de red (bits)Tamaño del identificador de host (bits)Rango de direccionesNúmero máximo de redesNúmero máximo de hosts por redA08240.0.0.0–127.255.255.255128 redes16.777.216 anfitriones por redB101616128.0.0.0–191.255.255.25516.384 redes65.386 anfitriones por redhacer110248192.0.0.0–223.255.255.2552.097.152 redes256 hosts por redD (multidifusión)
E (reservado)1110
1111——224.0.0.0–255.255.255.255——

Todo esto suena un poco a galimatías. Una analogía: vives en una ciudad que quiere mejorar la entrega de correo, por lo que se introdujo la opción de elegir entre un buzón pequeño, mediano o grande. Los tamaños son bastante desproporcionados: el pequeño es del tamaño de una tostadora, mientras que el mediano es del tamaño de un cubo de basura de la cocina (y el grande es del tamaño de tu coche. ¿Quién recibe tanto correo?). No importa el tamaño del buzón que elijas tú (o tu vecino), tu dirección física no cambió cuando se implementó este sistema. Por lo general, recibes más correo del que cabe en la tostadora, pero nunca llegas ni de lejos a llenar tu buzón del tamaño de un cubo de basura. Por lo tanto, ese espacio adicional simplemente permanece vacío y sin uso, sin alcanzar nunca su potencial de volumen de correo.

Tenga en cuenta que las redes con clases ahora están en gran parte obsoletas y fueron reemplazadas por…

Enrutamiento entre dominios sin clases (CIDR)

El mayor problema del sistema anterior era su falta de flexibilidad. Añadir clases nos dio más flexibilidad que el diseño original, pero todavía estaba restringido a 8, 16 o 24 bits para identificar la red. Eso significa que puedes terminar con muchas direcciones IP sin usar, como lo indica nuestra analogía anterior. Aquí está la explicación matemática:

La cantidad de direcciones disponibles en una red es la inversa de la cantidad de bits que se utilizan para definirla. Por lo tanto, en una dirección de 32 bits, si se utilizan 16 bits para definir la red, quedan 8 bits para definir el host. Esa es nuestra red de clase C, que contenía 2^8 (256) direcciones IP, lo que no es suficiente para la mayoría de los casos de uso. Y el siguiente subconjunto más pequeño, la clase B, representaba 2^16 direcciones IP (65 536 en total), que la mayoría de las organizaciones no podían utilizar de manera eficiente. Después de que el DNS se convirtió en la norma, quedó claro que las redes con clases no eran escalables y, por lo tanto,saltó a la fama.

El CIDR se basa en el enmascaramiento de subred de longitud variable (VLSM), que permite dividir cada red en subredes de distintos tamaños de potencias de dos. Este método optimiza la asignación de direcciones IPv4 al permitir bloques de direcciones más flexibles.

Usando nuestra analogía, en lugar de asignar el tamaño del buzón en función del número de personas que viven en el hogar, se podría tener un sistema en el que las personas se acercaran a la oficina de correos y buscaran su nombre en una lista asociada a un buzón. Si alguien tiene más o menos correo ese mes, se le puede asignar el buzón del tamaño adecuado.

Traducción de direcciones de red (NAT)

permite que varios dispositivos compartan una única dirección IP pública modificando el encabezado IP cuando está en tránsito. Esto es muy útil cuando se habla de redes privadas: se puede asignar una única dirección IP a varios dispositivos. Por ejemplo, si tienes varios dispositivos de Internet de las cosas (IoT) en tu casa, todos pueden aparecer en la red pública como una única dirección IP, y tu red local puede averiguar qué tráfico va a dónde. También hace que, si una red se mueve, no sea necesario asignarle al host una nueva dirección IP, como si un proveedor de Internet como Cox decide dejar de hacer negocios en tu región y Spectrum se hace cargo de la asignación de direcciones IP, aunque es probable que simplemente cambien tu dirección IP pública en ese escenario específico.

En nuestra analogía del correo, NAT es como esos buzones grupales que se ven en áreas rurales, edificios de departamentos o en vecindarios. Todos los que viven en la misma ubicación reciben su correo en la misma dirección física, y su número de buzón se usa para identificar aún más su casa dentro del buzón grupal.

El mercado secundario de direcciones IP

Si podemos aprender algo de las soluciones alternativas mencionadas anteriormente, es que la flexibilidad y las posibilidades son fundamentales. Por eso, no sorprende que haya surgido un mercado secundario que introduzca cosas como el reciclaje, el intercambio y el alquiler de direcciones. IPv6 resolverá el problema de la escasez, pero ¿qué más puede hacer?

¿Cuáles son los beneficios de IPv6?

Hasta ahora hemos hablado del beneficio principal de IPv6: más direcciones IP que claramente necesitamos. Pero también hay otros beneficios. A continuación, un resumen:

Eficiencia mejorada

• Encabezado más simple: el encabezado IPv6 es más simple que el de IPv4, lo que genera un procesamiento de paquetes más rápido y una sobrecarga reducida.
• Enrutamiento eficiente: el diseño de IPv6 permite un enrutamiento más eficiente, potencialmentePodría decirse que la mayoría de las personas no verán una gran mejora en el rendimiento a menos que reconfiguren su propia arquitectura de red, pero la posibilidad existe.
• Configuración automática: IPv6 admite la configuración automática de interfaces de red, lo que simplifica la configuración y reduce la sobrecarga administrativa.

Seguridad mejorada

• Funciones de seguridad integradas: IPv6 ofrece mecanismos de seguridad integrados como IPsec, lo que potencialmente proporciona una mejor protección contra ataques. En la práctica, no suele implementarse, ya que la mayor parte del cifrado suele gestionarse en el servidor.Capa IP.

Calidad de servicio (QoS)

• QoS mejorada: IPv6 proporciona un mejor soporte para QoS, lo que permite priorizar diferentes tipos de tráfico y garantizar una mejor experiencia de usuario para aplicaciones como videoconferencias y juegos en línea.

Otros beneficios

• Menor dependencia de NAT: IPv6 reduce la necesidad de NAT, lo que simplifica las configuraciones de red y mejora la conectividad de extremo a extremo.
• Soporte para nuevos servicios: IPv6 es más adecuado para tecnologías y aplicaciones emergentes que requieren una gran cantidad de direcciones y funciones avanzadas.

¿Qué será lo próximo? ¿Se nos acabará de nuevo?

Teniendo en cuenta la cantidad de direcciones IPv4 frente a IPv6 (4200 millones frente a 340 undecillones, respectivamente), se puede entender por qué podríamos haber necesitado reforzar nuestras direcciones IPv4. Honestamente, si suponemos que hay un dispositivo por persona, ya superamos en número a las direcciones IPv4; de hecho, superamos en número a las direcciones IP en la década de 1970, ¡incluso antes de que se inventara IPv4! Por cierto, no debería suponer que hay un dispositivo por persona. Si bien muchos países con acceso generalizado a la banda ancha tienen varios dispositivos por persona, en EE. UU., Consumer Affairs informó que había 21 por hogar estadounidense en 2023, y el hogar estadounidense promedio para ese mismo año fue de 2,51 personas. A nivel mundial, esa misma fuente informa que hay 3,6 dispositivos conectados a Internet por persona.

Cambios como este pueden ser ciertamente disruptivos, pero la buena noticia en ese sentido es que la mayoría de los dispositivos tendrán dos versiones de una dirección IP durante bastante tiempo. Eso significa que tendrás ambas versiones de una dirección IP y este cambio puede implementarse de manera orgánica (por así decirlo). Al final, tendremos una Internet con mejor rendimiento, lista para crecer con nosotros en el futuro previsible.