1.11. Direcciones privadas y públicas
En esta nueva clase, aprendamos sobre las direcciones privadas y públicas. ¿Saben cuántos dispositivos se encuentran conectados a Internet actualmente? En un informe de Cisco, conocido como Cisco Visual Networking Index, se proyectaron datos relevantes sobre este tema. Este informe, que abarca el período de 2018 a 2023, estimó que para 2023, dos tercios de la población mundial tendría acceso a Internet. Esto se traduce en aproximadamente 5.3 billones de usuarios, equivalentes al 66 por ciento de la población global.
En la imagen anterior, se puede observar la tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de usuarios de Internet por año (imagen de www.cisco.com).
Otro dato relevante indica que actualmente existen 3.6 dispositivos conectados a Internet por persona en el planeta, sumando aproximadamente 29.3 billones de dispositivos de red.
Seguramente esos números no les parecen extraordinarios, ¿cuántos dispositivos tienen conectados a Internet solamente en su casa? seguramente tienen una computadora, un celular, una tablet, relojes inteligentes, asistentes personales como Alexa, y televisores, cada uno obviamente con una dirección IP. Además, hoy en día, muchos otros dispositivos como autos, cocinas, refrigeradores, sensores, cámaras IP y otros aparatos también tienen direcciones IP y pueden conectarse a Internet.
Tal vez con estos números, más de uno se pregunte: “en una anterior clase hemos estudiado que solo existen 4 billones de combinaciones de direcciones IPv4. Si cada dispositivo de red necesita una IP para comunicarse, ¿cómo hemos logrado que se conecten 29.3 billones de dispositivos?”. Es una pregunta válida, ya que el problema de la escasez de direcciones IPv4 se experimentó desde la década de 1990. En ese período, las direcciones IPv4 comenzaron a agotarse, y era necesario encontrar una solución para continuar con el direccionamiento IP.
A lo largo del tiempo, se han implementado varios mecanismos para optimizar el uso de las direcciones IP. Uno de esos métodos ya lo estudiamos en una anterior clase, cuando dejamos de utilizar el direccionamiento con clases para pasar al direccionamiento sin clases. Otro método crucial que se desarrolló, y que se estudiará a continuación, es el uso de direcciones privadas y públicas.
Direcciones privadas y públicas
Comencemos con esta idea: si una red es similar a la de la imagen, o cualquier otra red con dispositivos que solo se comunican entre ellos y no están conectados a Internet o a otra red fuera de su administración, se pueden usar las direcciones IPv4 que se deseen. No hay necesidad de seguir ninguna regla ni restricción de uso de direcciones IPv4 en una red aislada.
La red «X» de la imagen es una red totalmente aislada, por lo tanto, no se presentan problemas de direccionamiento. Para esta red, se dispondría de 4 billones de direcciones IPv4, organizadas según convenga. Como la administración es propia, no se tendrán problemas. En este caso, los dispositivos del lado izquierdo utilizan direcciones IP de la red 1.1.1.0/8 y los de la derecha usan direcciones IP de la red 192.168.0.0/16.
Como lo podemos apreciar en la anterior imagen, en otras ubicaciones físicas, pueden existir otras redes de computadoras aisladas de Internet y de nuestra red, que utilicen las mismas direcciones IP. Esto no importa porque las redes no están interconectadas y nunca intercambiarán información, evitando conflictos por el uso de las mismas direcciones IP. Por ejemplo, la red «X» utiliza la red lógica 1.1.1.0/8, y la red «Y» también utiliza 1.1.1.0/8 para sus equipos de red. No hay problema porque estas redes no se comunican entre sí.
Sin embargo, la situación cambia cuando las redes están conectadas a Internet o entre sí, permitiendo la comunicación entre redes de computadoras fuera de nuestro control. En estos casos, surgirán problemas de direccionamiento si dos redes utilizan las mismas IPs; esto impediría la comunicación. Aquí es donde entra en juego el concepto de direcciones privadas y públicas.
Direcciones públicas
Comencemos con las direcciones públicas. Cuando se desea conectar a Internet, es indispensable contar con una dirección IPv4 pública. A diferencia de las direcciones privadas, estas direcciones son alquiladas y requieren el pago de un monto económico para su obtención. Las direcciones IPv4 públicas son enrutables en Internet y únicas en el mundo. Esto significa que, si una computadora tiene una dirección IPv4 pública, esa dirección es exclusiva y ningún otro dispositivo en todo el mundo puede tener la misma dirección asignada. Los routers de Internet saben cómo llegar a comunicarse con esa su dirección IPv4, es por eso que dichas direcciones llevan la denominación de que son enrutables en Internet. Cualquier dispositivo de Internet del mundo tendrá rutas para llegar a esa dirección pública.
Los routers que realizan el enrutamiento en Internet son propiedad de los Proveedores de Servicios de Internet (ISP). Los ISPs son las empresas que venden el acceso a Internet, y cada país cuenta con diferentes proveedores, como Tigo, Movistar, Claro, Telefónica, y AT&T entre muchos otros. Los ISPs actúan como la puerta de entrada a Internet. Para acceder a Internet, es necesario tener un dispositivo en nuestra red que se conecte con un dispositivo del ISP, proporcionando así el acceso requerido.
