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Agotamiento de las direcciones IPv4 para niños

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El crecimiento de Internet ha sido tan rápido que estamos llegando al límite de las direcciones IPv4 disponibles. Piensa en las direcciones IP como los números de teléfono de los dispositivos conectados a Internet. Este problema se ha conocido desde hace mucho tiempo y ha impulsado la creación de nuevas tecnologías como IPv6.

Desde 2007, IPv6 se considera la solución a largo plazo para este problema, aunque su adopción ha sido un poco lenta. A medida que se acerca el momento en que las direcciones IPv4 se agoten, muchas empresas de tecnología y proveedores de Internet están empezando a usar IPv6 de forma más generalizada.

El 3 de febrero de 2011, la organización IANA (que se encarga de asignar estas direcciones) entregó los últimos bloques de direcciones IPv4 que le quedaban a los RIRs (organizaciones regionales), lo que significó que ya no había más direcciones IPv4 disponibles para asignar.

¿Qué son las direcciones IPv4?

Cada dispositivo en una red, como tu ordenador o una impresora, tiene una dirección IP única. Esta dirección le permite comunicarse con otros dispositivos en la red. Las direcciones IPv4 se ven como números separados por puntos, por ejemplo, 66.230.200.100.

Cada parte de la dirección (llamada octeto) es un número entre 0 y 255. Esto significa que hay un máximo de 4.294.967.296 direcciones IPv4 posibles. Sin embargo, muchas de estas direcciones están reservadas para usos especiales y no están disponibles para el público en Internet.

Archivo:Clase direcciones IP
Clases de direcciones IP.

Las direcciones IP se dividen en diferentes tipos o clases (A, B, C, D y E). Por ejemplo, las direcciones de clase A se usaban para grandes organizaciones. Las de clase B para empresas medianas, y las de clase C para usuarios comunes. Esta forma de asignar direcciones hizo que se desperdiciaran muchas.

No hay suficientes direcciones IPv4 para que cada dispositivo conectado a Internet (como ordenadores, teléfonos móviles o dispositivos inteligentes) tenga una dirección pública única. Para solucionar esto, se usa una técnica llamada NAT (Traducción de Direcciones de Red). Con NAT, varios dispositivos en una red local (LAN) pueden compartir una sola dirección IP pública para conectarse a Internet. Es como si en una oficina, muchos teléfonos compartieran un mismo número principal, pero cada uno tuviera una extensión diferente.

¿Por qué se agotan las direcciones IPv4?

Varias razones han causado que la demanda de direcciones IPv4 aumente mucho más de lo que se esperaba al principio.

Más dispositivos conectados

Cuando se creó el sistema IPv4, no se imaginaba que tantos dispositivos pequeños se conectarían a Internet. Hoy en día, muchos aparatos, desde teléfonos móviles hasta electrodomésticos, pueden conectarse a la red. Esto significa que cada vez más personas y objetos necesitan una dirección IP.

Conexiones siempre activas

En los años 90, la mayoría de la gente se conectaba a Internet usando un módem telefónico (dial-up). Estas conexiones se desconectaban a menudo, por lo que no necesitaban una dirección IP permanente todo el tiempo. Sin embargo, ahora la mayoría de las personas usan banda ancha, que está siempre activa. Aunque las direcciones se asignen de forma dinámica, estas conexiones necesitan una IP continua, lo que consume más direcciones.

Más usuarios de Internet

Archivo:Demografia en internet
Demografía en internet

Hace unos años, pocas casas tenían conexión a Internet. Hoy, millones de hogares en todo el mundo tienen acceso a la banda ancha. Este aumento masivo de usuarios ha disparado la necesidad de direcciones IP.

Uso poco eficiente de direcciones

Al principio de Internet, a algunas organizaciones se les asignaron muchas más direcciones IP de las que realmente necesitaban. Por ejemplo, grandes empresas y universidades recibieron bloques de direcciones de clase A, que contenían 16 millones de direcciones IPv4 cada uno. Muchas de estas direcciones no se usaban o se usaban solo dentro de sus redes internas, lo que significa que no estaban disponibles para el resto de Internet.

Además, algunas organizaciones tienen direcciones IP que no usan, pero no las han devuelto. También, debido a cómo se dividen las redes (subredes), es difícil usar todas las direcciones de un bloque de manera eficiente.

Soluciones para el agotamiento de IPv4

Se han implementado varias estrategias para retrasar el agotamiento de las direcciones IPv4 o para usar las existentes de forma más eficiente.

  • NAT (Traducción de Direcciones de Red): Permite que varios dispositivos compartan una única dirección IP pública.
  • Redes privadas: Usar direcciones IP especiales que solo funcionan dentro de una red local, sin necesidad de una dirección pública para cada dispositivo.
  • DHCP (Protocolo para la configuración dinámica del terminal): Asigna direcciones IP a los dispositivos solo cuando las necesitan, y las libera cuando no se usan.
  • Hosting virtual basado en nombres: Permite que varios sitios web compartan una misma dirección IP.
  • Control estricto de asignaciones: Las organizaciones que asignan direcciones IP ahora son mucho más cuidadosas al entregar grandes bloques.
  • Reclamar direcciones no usadas: Intentar recuperar direcciones IP que fueron asignadas pero que no se están utilizando.

Conservación de direcciones

Al principio, no se pensó que se necesitarían tantas direcciones IP, por lo que se asignaban en bloques muy grandes. Ahora, las empresas que asignan direcciones son mucho más estrictas y solo dan las que realmente se necesitan.

Subredes

Las subredes son una forma de dividir un gran bloque de direcciones IP en partes más pequeñas. Esto permite usar las direcciones de manera más eficiente. Es como si un número de teléfono tuviera un código de área y luego un número de abonado; el mismo número de abonado puede usarse en diferentes códigos de área.

Recuperar espacio IPv4 sin usar

En los primeros días de Internet, se dieron grandes bloques de direcciones IP a empresas y organizaciones. La IANA podría reclamar estas direcciones y reasignarlas. Sin embargo, cambiar las direcciones de una red es un proceso largo y costoso, y muchas organizaciones se opondrían. Además, incluso si se recuperaran estas direcciones, solo retrasaría el agotamiento total por uno o dos años.

También hay muchas direcciones IP asignadas a empresas que ya no existen o que nunca se usaron. Es difícil rastrear cuáles están realmente sin usar. Muchas direcciones que no aparecen en las tablas públicas de Internet se usan en redes internas (intranets).

Incluso el tiempo y el esfuerzo para encontrar y reclamar estas direcciones podrían ser mayores que el beneficio de retrasar el agotamiento.

También se podría usar direcciones IP que la IANA tiene reservadas, como las de la clase E. Sin embargo, muchos sistemas operativos y routers necesitarían ser actualizados para poder usarlas, lo que es un gran desafío. Por eso, se propone que estas direcciones se usen para grandes redes privadas, no para el público en general.

NAT a gran escala por proveedores de Internet

Así como las empresas usan NAT para sus empleados, los proveedores de Internet (ISP) podrían usar NAT para la mayoría de sus clientes. Esto reduciría drásticamente la necesidad de direcciones IPv4 públicas. Sin embargo, esto también implicaría que los ISP tendrían que gestionar más el tráfico de sus clientes, lo cual es complicado.

¿Cuándo se agotaron las direcciones IPv4?

La fecha de agotamiento ocurrió en todos los continentes casi al mismo tiempo, ya que las organizaciones regionales (RIRs) siguen políticas de asignación similares.

En marzo de 2008, un experto llamado Geoff Huston predijo que la reserva de IANA se agotaría en febrero de 2011, lo cual fue muy preciso. Otro experto, Tony Hain de Cisco Systems, predijo julio de 2010. Estas predicciones se basaron en las tendencias de uso.

El 21 de mayo de 2007, ARIN (el RIR de Norteamérica) advirtió que la migración a IPv6 sería necesaria para 2010. LACNIC (el RIR de Latinoamérica y el Caribe) también advirtió en junio de 2007 que las redes deberían prepararse para IPv6 para el 1 de enero de 2011. APNIC (el RIR de Asia y el Pacífico) también apoyó la idea de expandir Internet con IPv6.

David Conrad, director general de IANA, reconoció que ya era tarde para evitar algunas interrupciones. Geoff Huston afirmó que la transición debería haber comenzado mucho antes.

El 29 de mayo de 2008, LACNIC aprobó una política para reservar un bloque especial de direcciones IPv4 para nuevos proveedores de Internet en la región, una vez que las direcciones de IANA se agotaran. Esto hizo que LACNIC fuera el primer RIR en tener una política clara para el momento del agotamiento. Esta política se presentó a otros RIRs para buscar una estrategia global.

IPv6: La solución a largo plazo

Archivo:IPv6 vs IPv4
Formato de la dirección IPv4 frente a IPv6.

IPv6 es la solución definitiva para la escasez de direcciones IPv4. Mientras que IPv4 usa 32 bits y tiene unos 4.300 millones de posibilidades, IPv6 usa 128 bits. Esto significa que IPv6 ofrece una cantidad gigantesca de direcciones, ¡suficientes para que cada persona en el planeta tenga miles de millones de direcciones!

Preparación para IPv6

La adopción de IPv6 presenta algunos desafíos:

  • Equipos antiguos: Muchos dispositivos viejos no pueden actualizarse para soportar IPv6 porque el fabricante ya no ofrece soporte, el software no se puede mejorar, o el dispositivo no tiene suficiente memoria.
  • Inversión de fabricantes: Se necesita que los fabricantes inviertan en actualizar el software de sus productos existentes y en desarrollar nuevo software para IPv6.
  • Conciencia de los usuarios: Los usuarios deben entender la importancia de IPv6 y estar dispuestos a actualizar o reemplazar sus equipos.

Hay dos tipos de usuarios: los que están informados (como empresas y profesionales) y los que no (la mayoría de los consumidores). Los usuarios informados entienden que los dispositivos de red son como ordenadores que necesitan actualizaciones. Los consumidores suelen ver sus equipos como electrodomésticos que solo se configuran una vez. Este segundo grupo es el que más podría sufrir si sus equipos no son compatibles con IPv6.

La mayoría de los ordenadores personales deberían estar listos para IPv6, ya que el sistema operativo maneja la red. Sin embargo, muchas aplicaciones con opciones de red aún no lo están.

En 2008, la compatibilidad con IPv6 no era una prioridad al comprar equipos. Si un equipo no es compatible con IPv6, podría necesitar una actualización o reemplazo si se necesita conectar con nuevos servicios o usuarios que solo usen IPv6.

A diferencia de la preparación para el "efecto 2000", no ha habido un gran esfuerzo por parte de los fabricantes para asegurar la compatibilidad de equipos y software antiguos con IPv6. La esperanza es que haya un período de convivencia entre IPv4 e IPv6. Una pregunta importante es si la mayoría de los servidores de Internet estarán listos para trabajar con clientes solo IPv6 en el futuro cercano.

Muchos equipos podrían funcionar con IPv6 con una actualización de software o firmware, si tienen suficiente memoria. Sin embargo, los fabricantes podrían preferir vender equipos nuevos ya preparados para IPv6 en lugar de actualizar los antiguos. Un ejemplo de equipos que a menudo no están listos para IPv6 son los routers domésticos.

Véase también

Kids robot.svg En inglés: IPv4 address exhaustion Facts for Kids

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Agotamiento de las direcciones IPv4 para Niños. Enciclopedia Kiddle.