Cómo y por qué todos los dispositivos en su casa comparten una dirección IP

Si es como la mayoría de las personas, su proveedor de servicios de Internet le entrega una única dirección de Protocolo de Internet y su enrutador la comparte entre todos los dispositivos conectados en su hogar..

Esto en realidad viola el principio de extremo a extremo, sobre el cual se diseñó Internet. Sin embargo, solo hay tantas direcciones IP para desplazarse: nos estamos quedando sin.

Las direcciones IP públicas son un recurso limitado

Hay menos de 4,2 mil millones de direcciones IP disponibles de IPv4. En otras palabras, hay más dispositivos conectados en el planeta que direcciones IP públicas únicas para ellos. Internet se está quedando sin direcciones IPv4, aunque estamos racionándolas..

En lugar de que su proveedor de servicios de Internet le asigne una dirección IP pública única a cada dispositivo de su hogar, necesitará una dirección IP adicional cada vez que compre una computadora, tableta, teléfono inteligente, consola de juegos o cualquier otra cosa. una sola dirección IP.

Direcciones IP públicas vs. privadas

Su enrutador está conectado directamente a Internet y se le asigna su dirección IP pública (que puede cambiar con el tiempo). Su enrutador es responsable de compartir su dirección IP pública entre las otras computadoras y dispositivos conectados en su hogar.

Su enrutador asigna direcciones IP locales a sus dispositivos conectados. Esto les permite comunicarse entre sí detrás de su enrutador en su hogar. Sin embargo, estas direcciones IP locales no son accesibles desde Internet. En otras palabras, su dirección IP pública podría ser algo así como 23.24.35.63. Cualquiera en Internet puede intentar conectarse a esta dirección y llegar a su enrutador. La dirección IP privada de su computadora podría ser algo así como 192.168.1.100. Cuando alguien en Internet intenta conectarse a esta dirección, su computadora buscará la dirección 192.168.1.100 en su red local.

Si esto es un poco confuso, intente pensar en un edificio de oficinas. La dirección del edificio de oficinas puede ser 500 Fake Street, Fake Town, EE. UU. Cualquiera puede enviar correo a esta dirección desde cualquier parte del mundo, esta dirección es equivalente a una dirección pública. Una oficina en el edificio de oficinas podría ser la "Habitación 203". Al igual que las direcciones IP locales, la "Habitación 203" no es una dirección única en el mundo, se usa en muchos edificios de oficinas. No puede dirigir el correo directamente a la habitación 203 si vive en el otro lado del mundo. Tienes que dirigir el correo al propio edificio de oficinas..

Traducción de direcciones de red (NAT) y reenvío de puertos

Cuando se conecta a algo en Internet (un sitio web, por ejemplo), su computadora envía los paquetes a través de su enrutador. Su enrutador modifica los paquetes y asigna un puerto único a cada conexión saliente en el enrutador. Cuando el sitio web u otro servidor le devuelve datos, los envía a ese puerto específico y su enrutador sabe que debe enviar los datos al mismo dispositivo que inició la conexión original. Así es como los enrutadores manejan el tráfico de Internet para varias computadoras a la vez usando una sola dirección IP y saben dónde debe ir todo el tráfico.

Sin embargo, esto puede romperse cuando se trata de tráfico entrante no solicitado. Por ejemplo, si alguien intenta conectarse a la dirección IP de su enrutador por su propia cuenta, su enrutador no tiene idea de dónde debe enviar ese tráfico. Todo lo que su enrutador puede hacer es tomar el tráfico y descartarlo. Básicamente, esto significa que su enrutador actúa como una especie de firewall, descartando el tráfico entrante no solicitado.

Si desea recibir este tráfico entrante, puede configurar el reenvío de puertos en su enrutador. Por ejemplo, podría decirle a su enrutador que está ejecutando un servidor de Minecraft en el puerto 25565 en una dirección IP local específica. Cuando su enrutador recibe una conexión en el puerto 25565, sabe que debe pasar ese tráfico a la dirección IP local que especificó. Esta es la razón por la cual el reenvío de puertos es necesario para las aplicaciones que funcionan como servidores y reciben tráfico entrante no solicitado desde fuera de su red local.

Dos posibles futuros

Como mencionamos anteriormente, nos estamos quedando sin direcciones IPv4 a pesar del racionamiento. A largo plazo, se espera que cada dispositivo tenga su propia dirección IP. A corto plazo, es posible que ni siquiera tenga una única dirección IP pública propia..

• Direcciones IPv6 para cada dispositivo: IPv4 tiene menos de 4,2 mil millones de direcciones, pero IPv6 puede ofrecer 2¹²⁸ Posibles direcciones IP. Wolfram Alpha puede ayudarnos a poner este enorme número en perspectiva: Eso es 340282366920938463463374607431768211456 direcciones IP diferentes, o aproximadamente 50100000000000000000000000000 direcciones IP únicas para cada persona en el planeta. Una vez que IPv6 se generalice y reemplace a IPv4, podremos asignar a cada dispositivo conectado una dirección IP única en Internet..
• NAT de nivel de operador: A corto plazo, algunos ISP están luchando para proporcionar direcciones IPv4 a sus clientes. NAT de nivel de operador es una solución propuesta que algunos ISP están estudiando. Un ISP que usa NAT de nivel de operador mantendría sus direcciones IP públicas para sí mismo. Usaría NAT (como lo hace el enrutador de su casa) para entregar las direcciones IP locales a todos sus clientes. Los clientes no tendrían su propia dirección IP pública en Internet y no podrían usar software de servidor que requiera reenvío de puertos o conexiones directas.

Internet nunca se diseñó para tantos dispositivos conectados, y los enrutadores domésticos con tecnologías NAT son la única razón por la que podemos conectar tantos dispositivos sin migrar a IPv6.

Crédito de la imagen: Matt J Newman en Flickr, Bob Mical en Flickr, webhamster en Flickr, Jemimus en Flickr