Direcciones IP

El Protocolo de Internet (IP) es uno de los protocolos centrales en las capas de Internet, como podrías adivinar de su nombre. Se usa para toda la comunicación por Internet tanto para manejar direccionamiento como enrutamiento.

El protocolo describe el uso de direcciones IP para identificar de forma única los dispositivos conectados a Internet. Tal como los hogares necesitan direcciones postales para recibir correo, los dispositivos conectados a Internet necesitan una dirección IP para recibir mensajes.

Cuando una computadora envía un mensaje a otra computadora, debe especificar la dirección IP del destino e incluir su propia dirección IP para que la segunda pueda responderle.

Hoy en día se usan dos versiones del Protocolo de Internet:

En el protocolo IPv4, las direcciones IP se ven así:

🔍 Intenta visitar esa dirección IP en tu navegador. ¿A dónde va?

Cada dirección IP se divide en $4$4 números, y cada uno de esos números está entre $0$0 y $255$255:

Escribimos esos números en decimal, pero la computadora los almacena en binario, como sigue:

Cada número puede representar $2^8$2, start superscript, 8, end superscript valores, gracias a los $8$8 bits. Por eso a menudo los llamamos "octetos".

En total, esos son $2^{32}$2, start superscript, 32, end superscript valores posibles: $4{,}294{,}967{,}296$4, comma, 294, comma, 967, comma, 296 direcciones IPv4 posibles.

¡Eso es mucho! Pero, ¿recuerdas que dijimos al principio que hay más de cuatro mil millones de dispositivos conectados a Internet? Pues bien, estamos llegando al límite de las direcciones IP posibles. Es tiempo del plan B.

Hace tiempo, cuando se inventaron los protocolos de Internet, sus creadores no anticiparon lo popular que se volvería, y que eventualmente habría más de $2^{32}$2, start superscript, 32, end superscript dispositivos que quieren conectarse a Internet.

Cuando se hizo evidente en los década de 1990 que las direcciones IPv4 se estaban agotando, se propuso el protocolo IPv6 con un esquema de direcciones mucho más grande.

Esta es una dirección IPv6:

Observas las letras en esos números, como $\text{d}$start text, d, end text y $\text{b}$start text, b, end text in $\text{0db8}$start text, 0, d, b, 8, end text? Esos son números hexadecimales, lo que quiere decir que una dirección IPv6 es mucho más larga de lo que parece. Hagamos unos cálculos para ver exactamente cuanto más larga.

Hay $8$8 números hexadecimales, y cada número es de $4$4 dígitos de largo. El valor más alto para cada número es $\text{FFFF}$start text, F, F, F, F, end text, pues $\text{F}$start text, F, end text es el dígito más alto en hexadecimal. Por lo tanto, la dirección más alta sería ésta:

¿Qué es $\text{FFFF}$start text, F, F, F, F, end text en decimal?

Cada $\text{F}$start text, F, end text representa $15$15 en decimal, así que eso es $(15 \times 4096) + (15 \times 256) + (15 \times 16) + (15 \times 1)$left parenthesis, 15, times, 4096, right parenthesis, plus, left parenthesis, 15, times, 256, right parenthesis, plus, left parenthesis, 15, times, 16, right parenthesis, plus, left parenthesis, 15, times, 1, right parenthesis: un gran total de $65,535$65, comma, 535.

También podemos calcularlo basado en la representación binaria de $\text{FFFF}$start text, F, F, F, F, end text. Cada dígito hexadecimal $\text{F}$start text, F, end text corresponde a $1111$1111 en binario, así que da por resultado estos $16$16 bits:

Como discutimos en números binarios, el número más alto que puede representarse con $n$n dígitos binarios es $2^n - 1$2, start superscript, n, end superscript, minus, 1. Eso significa que el número binario anterior es $2^{16} - 1$2, start superscript, 16, end superscript, minus, 1, que una vez más es igual a $65{,}535$65, comma, 535.

Cada número hexadecimal de 4 dígitos está entre $0$0 y $65{,}535$65, comma, 535, así que cada número puede representar $65{,}536$65, comma, 536 valores únicos, ¡y hay $8$8 de ellos!

En total, cada dirección IPv6 está representada por $128$128 bits, así que hay $2^{128}$2, start superscript, 128, end superscript direcciones posibles IPv6. Eso es más de $340$340 sextillones:

🤔 Imagina un mundo donde tengamos tantos dispositivos conectados a Internet. ¿Cómo se vería? ¿Cómo podría mejorarlo tanto uso de Internet?

Una forma de determinar la dirección IP de tu computadora es buscar "dirección IP" en Google. Google conoce tu dirección IP, ya que tu computadora manda un mensaje a las computadoras de Google tan pronto como carga google.com.

Tu dirección IP podría ser diferente mañana de la que tienes hoy. Cada ISP tiene un rango de direcciones que puede asignar, y puede darte una diferente cada vez que ve a tu computadora aparecer en la red. Eso se llama una dirección IP dinámica.

Cuando cambias a una red Wi-Fi diferente, definitivamente te va a dar una nueva dirección IP, ya que cada proveedor Wi-Fi tiene su propio rango de direcciones para asignar.

Las computadoras que actúan como servidores, como las que operan Google.com, a menudo tienen direcciones IP estáticas. Esto facilita que otras computadoras envíen rápidamente solicitudes de búsqueda a los servidores de Google. Si has probado la dirección IP de arriba, esperamos que te hayas llegado a la página principal de Google.

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