Generalmente cuando hablamos de IP pensamos en un número que indica la dirección de una computadora o de un servidor, y si bien en su forma más básica una IP es eso, lo cierto es que se trata de un protocolo complejo con una gran historia detrás, y ha ido evolucionando y dando lugar a distintos tipos de IP.
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Historia de las IPs y los tipos de IP
Cuando se inició Internet, en una primera etapa se interconectan universidades estadounidenses e instalaciones del gobierno por medio de líneas telefónicas públicas, sin embargo, con la expansión de esta red se unieron redes de satélites, que su medio de comunicación eran ondas de radio, al igual manera que también lo hacían otras instalaciones terrestres remotas donde no llegaban las líneas telefónicas.
Los protocolos existentes de los que dependía cada red tuvieron diversos problemas para interactuar con otras redes de diferente protocolo, por eso en 1974 se comenzó con desarrollo de un protocolo único multiplataforma que permitiera la comunicación en una red, sin importar las diferencias de cada red, de cada computadora, de los diferentes sistemas operativo y/o fabricante de hardware, así nació el protocolo Transmission Control Protocol and Internet Protocol o tal como lo conocemos: TCP/IP
La familia de protocolos TCP se encarga de la transmisión de datos y lo hace dividiendo en pequeños paquetes llamado datagramas y asegurándose de que lleguen correctamente al destino, por el otro lado está Internet Protocol (IP) es el que se encarga del enrutamiento de estos datagramas a través de la red local o internet, asignando direcciones únicas a cada dispositivo conectado.
Una dirección IP (o Protocolo de Internet) es un número de identificación único asignado a cada dispositivo conectado a una red, ya sea una red local o una red WAN o Internet, es decir que son la forma en que los dispositivos (computadoras, teléfonos, celulares, etc) pueden identificarse de forma única e inequívoca y comunicarse entre sí en una red, en la actualidad hay dos versiones principales de direcciones IP utilizadas comúnmente: las más antiguas IPv4 y las más recientes IPv6.
En el caso de las direcciones IPv4, las IP tienen 32 bits de largo, están representadas por cuatro conjuntos de números separados por puntos, como por ejemplo, «192.168.0.1», donde cada número en este formato representa una parte específica de la dirección IP, cada conjunto va desde el numero 0 al 255
Esto implica que dentro de IPv4 puedan existir 4.294.967.296 direcciones únicas, aunque muchas no pueden ser usadas en Internet debido a que están reservadas para redes privadas o redes LAN y por tanto no se pueden usar.
Este número que parecía inagotable en los años 70, se ha quedado bastante corto, porque en la actualidad debido al enorme crecimiento que ha tenido la computación y las comunicaciones, hacen que cada persona pueda necesitar no una, sino varias IPs, para sus múltiples dispositivos que pueden ser computadoras, teléfonos, televisores y dispositivos de todo tipo, incluso hasta electrodomésticos requieren una IP y combinado con el hecho de que hay desperdicio de direcciones en muchos casos, desde hace ya un par de décadas se observó que se necesitaba un nuevo modelo de IP para romper con el límite.
Así fue como nació IPv6 donde las direcciones IP son más largas y se representan de una manera diferente, se compone de 8 bloques de 4 dígitos hexadecimales, separados por dos puntos (:) y donde cada bloque representa 16 bits, y la longitud total de la dirección IPv6 es de 128 bits, aquí hay un ejemplo de una dirección IPv6: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Es importante destacar que, para simplificar la notación, se pueden omitir los ceros a la izquierda en cada bloque y también se pueden utilizar «::» para representar una secuencia de bloques de ceros contiguos. Sin embargo, la notación «::» sólo se puede utilizar una vez en una dirección IPv6 para evitar ambigüedades, por ejemplo, la siguiente dirección IPv6 es equivalente a la anterior párrafo: 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334
A diferencia de IPv4, en IPv6 existen 340 sextillones de direcciones, un número tan largo como 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 de direcciones, lo que asegura provisión de direcciones más que suficiente para las necesidades actuales y futuras, un número tan absurdamente alto, que existen más direcciones IPv6 que granos de arena en todo el planeta.
Componentes de una IP
Las direcciones IP son necesarias para el enrutamiento de datos en la red, permitiendo que los dispositivos se comuniquen entre sí y accedan a recursos en Internet y constan de dos partes una dirección IP se compone de la parte de RED y la parte de HOST, la dirección IP estándar en IPv4 se componen con cuatro conjuntos de números separados por puntos, como por ejemplo: 192.168.0.1, y lo que marca donde comienza es la máscara de red.
La máscara consiste en una serie de bits que determinan la parte de red de la dirección IP, por ejemplo, en una dirección IP como 192.168.1.0, los primeros tres números (192.168.1) forman la parte de red, y el último número (0) representa la parte de host.
La máscara de red, como 255.255.255.0, se utiliza para distinguir entre la parte de red y la parte de host en la dirección IP, esta división es importante para determinar la cantidad de host que podrían ser parte de una red, en este caso permite 256 dispositivos en la misma red y además para saber si una IP pertenece a la misma red o se debe enrutar la comunicación a una red diferente, como internet o a otro segmento de red.
En una red local típica que tenga una IP como por ejemplo 192.168.0.1 con máscara 255.255.255.0 donde 192.168.0 representa la RED mientras que el último grupo, en este caso el uno, representa el primer HOST.
En IPv6, que es la versión más reciente del protocolo de Internet, las direcciones IP son mucho más largas y tienen un formato diferente, pero el concepto de tener una parte de red y una parte de host aún se mantiene.
Tipos de IP: públicas y Privadas
Las direcciones IP se dividen principalmente en dos tipos de IP, el primero en IP públicas y segundo en IP privadas, mientras que las direcciones IP públicas es única y se asigna directamente por el proveedor de internet o de telecomunicaciones a un dispositivo conectado a Internet, el cual por ejemplo puede ser un router y es el que permite acceder y ser identificado de forma única en la red a nivel mundial,
Por otro lado las IPs privadas son asignadas por el administrador de red en redes medianas y grandes o por el contrario asignadas automáticamente por el router en redes domésticas, en ambos casos estas no necesitan ser únicas a nivel mundial, solamente deben ser únicas dentro de la red local.
Públicas
Entre los tipos de IP, las públicas son las más conocidas. Para gestionar esta asignación de IP en primer lugar, estas direcciones son asignadas por la Autoridad de Asignación de Números de Internet (IANA) una organización de carácter mundial y luego sub-divididas y distribuidas por los Registros Regionales de Internet (RIR) y estos a su vez vuelven a subdividir y conceden parte de los rangos que reciben a los diferentes países que componen la región o la empresas privadas que brindan los servicios de comunicaciones a ese país o región, dependiendo de quien administre de forma local.
En otras palabras, del rango total de IP públicas utilizables la IANA, estas son divididas en diferentes rangos y distribuye en diferentes áreas del planeta, estas regiones son:
- American Registry for Internet Numbers (ARIN)1 para Estados Unidos y Canadá.
- RIPE Network Coordination Centre (RIPE NCC)2 para Europa, el Oriente Medio y Asia Central.
- Asia-Pacific Network Information Centre (APNIC)3 para Asia y la Región Pacífica.
- Latin American and Caribbean Internet Address Registry (LACNIC)4 para América Latina y el Caribe.
- African Network Information Centre (AfriNIC)5 para África
A su vez estas regiones toman los rangos asignados y vuelven a subdividir para distribuirlas por países, en algunos países no existe un control gubernamental de la gestión de IPs, así que en lugar de asignarse bajo control estatal se asignan directamente a las empresas de telecomunicaciones que lo soliciten.
Privadas
Por otro lado tenemos las direcciones IPs privadas, este es uno de los tipos de IP menos conocidas y se utilizan en redes locales y no son accesibles directamente desde Internet, estas direcciones son parte de rangos específicos, como 192.168.0.0 a 192.168.255.255 que es el más utilizado porque viene predefinido en la mayoría de los routers hogareños, aunque también existen otros rangos como 172.16.0.0 a 172.31.255.255 y 10.0.0.0 a 10.255.255.255 que se pueden utilizar, la elección es a criterio del administrador de la red local o del responsable de la misma.
El hecho que de haya rangos específicos para IPs privadas se debe a que no entren en conflicto con las IP públicas, lamentablemente se reservaron rangos muy amplios de varios cientos de millones de IP privadas que en la práctica es imposible de usar en una red local y reduciendo la cantidad de IP públicas que se pueden usar en algunos millones.
Dos redes locales diferentes pueden utilizar las mismas IPs porque al estar separadas y usar direcciones IP privadas no se superponen, ya que no necesitan ser únicas a nivel mundial, solo necesitan ser únicas en esa red.
Para que una computadora en una red local pueda navegar por internet y recibir tráfico se emplea el protocolo Network Address Translation o simplemente NAT por sus siglas, para permitir que varios dispositivos en la red compartan una misma dirección IP pública cuando acceden a Internet, en otras palabras, las direcciones IP públicas son únicas y se usan para identificar dispositivos en la red a nivel mundial , mientras que las privadas se utilizan de forma interna en redes locales y no son accesibles directamente desde Internet.
| Pública | Privada | |
| Asignación de IP | Es asignada por el ISP | Es asignada por el router o el administrador de sistemas |
| Cambio de IP | En servicios domésticos cambia constantemente, en servicios empresariales es estática y se mantiene | Depende de las preferencias del administrador |
| Privacidad | Relativa, depende de la configuración del router | Sólo es accesible desde la propia red |
| Seguridad | Está expuesta a Internet | Depende de la configuración de la red y del uso aunque está relativamente protegida del exterior |
| Acceso remoto | Sencillo | Algo más compleja y depende de la configuración |
| Servidores y servicios | Ideal para alojar servicios y servidores al mundo | Ideal para alojar servicios y servidores internos y privados |
IP pública y Privada en IPv6
En la actualidad, con el uso de IPv6, el concepto de direcciones IP públicas y privadas de una LAN es bastante diferente al tradicional usando en IPv4, donde se utilizaba NAT (Network Address Translation) para permitir el tráfico desde las direcciones IP privadas dentro de una red local y traducirlas a una dirección IP pública única para la comunicación externa, actualmente en IPv6, debido a la inmensa disponibilidad de direcciones IP, el enfoque es diferente y simplificado.
En IPv6 surge el concepto de Direcciones Globales Únicas o GUA por sus siglas en inglés (Global Unique Addresses), donde cada dispositivo conectado en una red IPv6 típicamente tiene una dirección IPv6 global única a nivel mundial, que es pública y puede ser accesible desde Internet desde cualquier lugar, es decir en lugar de tener una única IP pública como en IPv4 con NAT, en este caso puede haber tantas IP públicas como dispositivos conectados, estas direcciones IP son asignadas por el proveedor de servicios de Internet (ISP) o por otros mecanismos de asignación como DHCPv6.
Esto también tiene un problema de seguridad, porque desde fuera se pueden listar todos los dispositivos dentro de una red, por lo cual para solucionar eso también existe Red Privada Única o ULA por sus siglas en inglés (Unique Local Addresses) que además de las direcciones globales únicas, IPv6 también incluye las ULAs que son direcciones privadas, similares a las direcciones IPv4, estas direcciones no son accesibles desde Internet para proporcionar una capa adicional de seguridad.
Para resumir, IPv6 elimina la necesidad de NAT, cada dispositivo puede tener una dirección IP pública única a nivel mundial si se necesita sin necesidad de traducción de direcciones, eso sin duda simplifica la conectividad y evita algunos inconvenientes relacionados NAT, como por ejemplos la necesidad de configurar reglas de mapeo, reenvío de puertos y los problemas de compatibilidad con ciertas aplicaciones y protocolos, sin embargo, las ULAs aún pueden utilizarse internamente para de cierta manera aislar la red local y así proporcionar un nivel adicional de privacidad y seguridad.
Tipos de IP: dinámicas, estáticas y dedicadas
Otro punto importante es la duración en que una dirección IP que es asignada a una conexión, el tipo más común son las IP dinámicas que cambian cada 12 o 24 horas o cuando se reinicie el router, son ampliamente utilizadas por proveedores de Internet domésticos, la principal razón para que los proveedores roten las IP son dos, en primer lugar, evitar que empresas utilicen conexiones domésticas más económicas para montar servicios empresariales.
En segundo lugar, también permite racionalizar el uso de las direcciones IPv4 que son actualmente escasas, como muchas personas apagan sus routers cuando no los usan o apagan sus teléfonos, durante ese tiempo no necesitan una dirección IP, así que permite a los proveedores ahorrar esas IP y utilizarlas con otros usuarios, esto les permite vender más conexiones a internet que la cantidad de IP que dispongan, sabiendo que no todas las conexiones están activas todo el tiempo.
Para explicar esto con números, si por ejemplo, un proveedor de internet tiene 1.000.000 de clientes y sabe por experiencia que solo el 60% está activo en horarios picos, entonces solo necesita algo más de 600.000 IPs para cubrir la demanda, algo más económico que contar con 1 millón de IP sabiendo que 400.000 no se van a usar.
Luego de las IPs dinámicas, entre los tipos de IP encontramos a las IPs estáticas que son asignadas por el proveedor y no cambian a lo largo del tiempo, son asignadas a largo plazo y son especialmente útiles para cliente empresariales y corporativos para servidores y exponer servicios.
Por último tenemos las IP dedicadas, las cual son IPs que se pueden asignar a un servicio o un cliente en particular, como por ejemplo en servidores web que alojen varios sitios web puede asignarse a cada uno, una IP diferente, en otros casos como en los planes de hosting compartido que alojan cientos de clientes que comparten una misma IP, es posible asignarle a un sitio una IP propia y exclusiva para su web o para el uso de correo electrónico.
En el mundo del hosting, las IP dedicadas son especialmente útiles para el correo electrónico si un cliente quiere usar una IP exclusivamente para él, evitando así que las malas prácticas de otros sitios ajenos afecten la reputación de sus correos frente a los filtros de SPAM
| Dinámica | Estática | Dedicada | |
| Asignación de IP | Es asignada por el ISP o por el router en caso de ser privada | Es asignada por el ISP o por el router en caso de ser privada | Es asignada por el administrador del servidor |
| Duración | Cambian cada pocas horas | No a lo largo del tiempo | Cambia solo si necesita |
| Seguridad | Es menos propenso a ataques dirigidos | Fácilmente ubicable | Fácilmente ubicable |
| Acceso remoto | Algo más compleja y depende de la configuración | Sencillo | Sencillo |
| Servidores y servicios | No adecuado | Ideal para alojar servicios y servidores al mundo | Ideal para servicios de correo |
Conclusión: cuáles son los tipos de IP
Para resumir, la historia del Protocolo de Internet (IP) muestra una evolución constante en cuanto crecimiento explosivo de Internet en las ultimas decadas, desde los primeros días de la interconexión de redes académicas y gubernamentales en los Estados Unidos primaro, hasta el desarrollo del protocolo TCP/IP como una solucion en comun para la comunicación entre redesde diferentes tecnlogias.
Por el otro lado la escasez de direcciones IPv4 y la necesidad de disponer de mas y mas direcciones llevaron al desarrollo de IPv6, que ofrece una cantidad de direcciones casi ilimitada, al menos para las necesidades actuales, sin embargo el cambio hacia IPv6 no solo es por un tema falta de disponiblidad de direcciones , sino que también ayuda a simplificar la conectividad al eliminar la necesidad de NAT que no esta exento de problemas
En resumen, la historia y la evolución del Protocolo de Internet o simplemente IP refleja sin dudas la necesidad de adaptarse continuamente a las necesidades de la Internet moderna y de la cantidad de dipositivos que nos rodean y que no dejan de crecer año a año.
