¿Qué es una dirección IP y cómo funciona? Desglose completo

Si ha estado en Internet el tiempo suficiente, es muy probable que se haya encontrado con direcciones IP de una forma u otra.

Todos los dispositivos tienen una dirección IP y la necesitan para poder comunicarse con otros dispositivos a través de una red, incluido Internet.

¿Y si te dijéramos que estás aquí gracias a una dirección IP? Aunque no hayas escrito ninguna, estás leyendo esta entrada del blog gracias a una.

Las direcciones IP están en todas partes y nada en Internet funcionaría sin ellas.

De eso trata este post.

Al final de este artículo, sabrá todo lo que necesita saber sobre las direcciones IP.

Trataremos qué son las direcciones IP, cómo funcionan, cómo obtener una, cómo funcionan DNS y ARP y mucho más.

También trataremos la importancia de las direcciones IP para los sitios web.

Si buscaba una base sobre direccionamiento IP, ¡está en el lugar adecuado!

¿Qué es una dirección IP?

Empecemos por el principio. ¿Qué es una dirección IP?

Una dirección IP es una dirección numérica que se da a los dispositivos en Internet o en una red local. Permiten a los distintos dispositivos de una red identificarse y comunicarse entre sí.

Piense en ellos como en su número de teléfono y no estará muy equivocado.

Tus amigos necesitan tu número para poder llamarte o enviarte un WhatsApp. Algo parecido ocurre con las redes.

Los ordenadores y otros dispositivos utilizan las direcciones IP del mismo modo que utilizamos los números de teléfono para comunicarnos entre nosotros.

Cualquier dispositivo conectado en red necesita una dirección IP para poder enviar y recibir tráfico.

Todos los teléfonos, ordenadores, portátiles, tabletas, frigoríficos con conexión a Internet y cualquier otro dispositivo necesitan uno.

Por eso son tan importantes.

Las direcciones IP suelen ser cadenas de números, divididas en 4 lotes de 3, como por ejemplo 172.217.14.206. Se trata de una dirección IP de Google.

Decimos "normalmente cadenas de números" porque el direccionamiento está cambiando. Ya hablaremos de ello más adelante.

El rango completo de direcciones IP va de 0.0.0.0 a 255.255.255.255.

Termina en 255 porque ese es el número máximo en un octeto, que es como funciona el direccionamiento de 32 bits.

Como hay cuatro conjuntos de números, que son octetos (8 bits de información), 4 x 8 = 32.

No te preocupes por esa parte, sólo la incluimos para completar.

¿Qué tiene que ver la dirección IP con la gestión de sitios web WordPress?

Aprender sobre direcciones IP es fascinante, pero ¿qué relación tiene esto con la gestión de un sitio web WordPress?

Hay dos situaciones en las que conocer las direcciones IP puede ser útil, la analítica y la defensa.

Análisis y direcciones IP

Si ejecuta un tienda en línea o desea saber desde dónde visitan su sitio web, las direcciones IP desempeñan un papel fundamental.

Las herramientas de análisis capturarán la dirección IP e identificarán en qué lugar del mundo se utilizan esas direcciones IP para proporcionar esos datos.

Sin ellos, no sabría de dónde viene la gente y no podría identificar su ubicación ni sus mercados clave.

Defensa de sitios web y direcciones IP

La otra forma en que el propietario de un sitio web utiliza las direcciones IP es si utiliza un cortafuegos.

Muchos cortafuegos de WordPress incluyen listas negras y listas blancas. Ambas dependen de las direcciones IP para funcionar.

Una lista negra es una lista de direcciones IP que tienen bloqueado el acceso a su sitio web. Una lista blanca es una lista de direcciones IP de confianza.

A WordPress firewall access reviews all permissions and tracks IP addresses that try to access your website. If it identifies suspicious activity, it will block that IP address from accessing your site.

Por el contrario, puedes añadir manualmente tu propia dirección IP a la lista blanca para asegurarte de que siempre puedes acceder.

Dos formas sencillas, pero fundamentales, de utilizar las direcciones IP en un sitio web de WordPress.

Anatomía de una dirección IP

Una dirección IP se divide en dos mitades. La primera mitad es el ID de red y la segunda el ID de host.

Así, en nuestro ejemplo de Google anterior, el 172.217 es el ID de la red y la parte 14.206 es el ID del host.

El ID de red identifica la red a la que está asignada la dirección IP. Por ejemplo, tu ISP, tu empresa o tu red doméstica.

El ID de host identifica el dispositivo. Es un conjunto de números que pueden asignarse a dispositivos dentro de esa red. Por ejemplo, tu portátil, teléfono, PS5 o Xbox.

Tipos de direcciones IP

Hay dos tipos principales de direcciones IP que creemos que debes conocer, las dinámicas y las estáticas.

Direcciones IP dinámicas

Una dirección IP dinámica es un tipo de dirección IP que puede cambiar con frecuencia.

Las direcciones IP dinámicas las proporciona tu ISP o tu router. Los ISP compran direcciones IP al por mayor y las distribuyen automáticamente a los clientes.

Como los ISP suelen tener miles de clientes que se conectan y desconectan continuamente, crean grupos de direcciones IP.

Todas las direcciones IP propiedad del ISP se ponen en un pool y un router cliente solicitará una periódicamente o cuando se reinicie.

El router del ISP asignará una dirección IP dinámica y la asignará para que tu router pueda conectarse a Internet.

A continuación, la dirección se actualizará periódicamente en función de la hora fijada por su ISP.

La idea es garantizar que se utilicen todas las direcciones IP propiedad del ISP y que ningún cliente se quede sin conectividad.

Direcciones IP estáticas

Una dirección IP estática es el tipo de dirección IP que permanece igual durante un periodo de tiempo, o estática.

Pueden ser asignadas por los ISP o por tu propio router. Una vez asignada, tu router conserva la dirección IP estática durante todo el periodo en que seas cliente.

Las direcciones IP estáticas son necesarias si gestionas tu propio servidor web en lugar de utilizar una empresa de alojamiento.

En tal caso, una dirección IP estática evita confusiones de DNS.

Más adelante hablaremos del DNS.

Versiones de direcciones IP

Además de diferentes tipos, existen dos versiones de dirección IP: IPv4 e IPv6.

IPv4

IPv4 son las siglas de Internet Protocol Version 4 (Protocolo de Internet versión 4). Es el tipo de dirección IP más popular hoy en día y ha existido desde el principio.

La dirección IPv4 se representa mediante una notación punto-decimal. Significa que la dirección consta de 4 partes separadas por un punto.

La dirección que hemos utilizado como ejemplo más arriba es una dirección IPv4 - 172.217.14.206.

IPv4 utiliza un espacio de direcciones de 32 bits. Esto significa que "sólo" puede haber 2³²(4.294.967.296) direcciones únicas.

Eso es 4.300 millones de eurosmás o menos.

Esa cifra puede parecer enorme, pero con la rápida expansión de Internet y los dispositivos conectados, nos estamos quedando sin direcciones.

Esto se denominaAgotamiento de las direcciones IPv4' y describe una escasez de direcciones IPv4 únicas.

A medida que se conectan más y más dispositivos, los 4.300 millones de direcciones que permite IPv4 se reducen rápidamente.

Lo que ha llevado al desarrollo de IPv6.

IPv6

IPv6 son las siglas de Internet Protocol Version 6.

En IPv6, utilizamos un espacio de direcciones de 128 bits, lo que significa que podemos tener 2¹²⁸ (aproximadamente 3,403×10³⁸) Direcciones IP.

Eso es 340 billones de billones de billones de billones Direcciones IP.

Frente a los dígitos numéricos de IPv4, en IPv6 utilizamos alfanuméricos, tanto letras como números, separados por dos puntos en lugar de puntos.

Un buen ejemplo es una dirección IPv6 de Google - 2607:f8b0:4003:c00::6a.

El nuevo sistema alfanumérico permite multiplicar por muchas las direcciones IP en un futuro previsible.

A medida que el IoT, Internet de los objetos, se vaya generalizando, ¡vamos a necesitar todas esas direcciones!

¿Cómo se obtiene una dirección IP?

Ya sabes lo que son las direcciones IP, pero ¿cómo se consiguen?

Existen dos tipos principales de direcciones IP, las direcciones a nivel de red y las direcciones locales.

• Tu ISP asignará una dirección de nivel de red a tu conexión de banda ancha
• Tu proveedor de red asignará a tu teléfono una dirección de nivel de red para uso 4G o 5G
• Tu router asignará una dirección local a cada dispositivo de tu red

Así que, para desglosarlo:

• Tu ISP proporcionará una dirección IP a tu router de banda ancha para que pueda comunicarse con Internet
• El router asigna una dirección IP a los dispositivos de la red para que puedan utilizar Internet o comunicarse entre sí.

Por ejemplo, tu ISP asigna la dirección IP 166.166.166.156 a tu router. Esto permite a tu router utilizar la red del ISP para acceder a Internet.

A su vez, tu router podría asignar a tu ordenador de sobremesa una dirección IP de 192.168.222.111.

La dirección 192.168... es una dirección de red interna común utilizada en todo el mundo.

Si, por ejemplo, tienes una Xbox o una PS5, tu router podría asignarle una dirección IP 192.168.222.112 y al resto de dispositivos .113, .114, etc.

Las direcciones de red internas están controladas por tu router y la parte del host, la segunda mitad, puede ser cualquier conjunto de 3 números que quieras.

Entonces, ¿cómo utiliza Internet un dispositivo con una dirección IP 192.168.222.111 si tu proveedor de Internet cree que tienes una dirección 166.166.166.156?

Utiliza la traducción de direcciones de red, NAT.

Traducción de direcciones de red

La traducción de direcciones de red, o NAT, es una función de la mayoría de los routers modernos. Permite al router mantener la dirección IP proporcionada por tu proveedor de Internet separada de la dirección interna que el router proporciona a tu red.

Utiliza una tabla sencilla para asignar qué dirección IP utiliza cada dispositivo de la red, denominada tabla ARP o caché ARP.

Llegaremos a ARP en un minuto.

NAT funciona así:

1. Abres un navegador en tu escritorio y abre una página web
2. Tu router cambia automáticamente la dirección 162.168 que asignó a tu ordenador por la dirección de red proporcionada por tu ISP.
3. Una vez que el router recibe los datos del sitio web, cambia la dirección IP de nuevo a su dirección local y la envía a su escritorio

Esto ocurre con cada paquete de datos que se envía por Internet.

Ahora vamos a explicar las tablas ARP o la caché ARP.

Enrutadores y caché ARP

La mayoría de los routers tienen una caché ARP o una tabla ARP. Los ordenadores también usan cachés ARP, pero ahora nos preocupan más los routers.

La caché ARP es una base de datos que asigna direcciones IP a direcciones MAC y luego a puertos de router.

¿Qué, qué? ¿Dirección MAC?

Las direcciones IP no son únicas. Todos los routers del mundo podrían asignar la misma dirección IP de red local a un ordenador, ¡lo que podría resultar muy confuso!

Las direcciones IP también pueden ser dinámicas, lo que significa que pueden cambiarse en cualquier momento y por cualquier motivo.

El Protocolo de Internet lo supera utilizando direcciones MAC para enrutar el tráfico.

Una dirección MAC, Media Access Control Address, es un identificador realmente único.

Una dirección MAC tiene el siguiente aspecto - 2C:F0:5D:98:45:0C. Como el bordeado en rojo en la imagen inferior.

Cada tarjeta de red o chip (para teléfonos y tabletas) del mundo tiene una dirección MAC completamente única. También se denomina dirección "grabada", ya que viene programada de fábrica y no se puede cambiar.

Un router utiliza ARP (Address Resolution Protocol) para detectar la dirección MAC de cada tarjeta de red o chip conectado y crea una base de datos llamada tabla o caché ARP.

Esa base de datos asignará una dirección MAC concreta a una dirección IP para saber dónde enviar el tráfico.

Si el dispositivo utiliza una conexión por cable, el router también registrará el número de puerto al que está conectado.

Un puerto es el puerto físico Ethernet del router. Si compruebas el tuyo, verás que todos están numerados. Este es el número de puerto.

Los routers utilizan números de puerto para ayudar a enviar el tráfico al dispositivo correcto sin enviarlo también a todos los demás dispositivos.

Una caché ARP se parecería un poco a esto:

'Escritorio0 = 2C:F0:5D:98:45:0C = Puerto0 = 192.168.222.111.

Técnicamente no lo parece, pero te haces una idea.

El router mantiene la tabla para saber que cualquier tráfico de red desde 192.168.222.111 proviene del dispositivo que tiene un dispositivo de red con una MAC de 00:00:5e:00:53:af.

El router también sabe que cualquier tráfico de Internet destinado a Desktop0 debe ser enviado sólo a través del puerto0 y no a cualquier otro lugar.

¿Sigues con nosotros?

Aquí tienes un desglose de cómo funciona todo:

1. Tu ISP asigna una dirección IP de red a tu router de banda ancha
2. El router detecta qué dispositivos están conectados a él y les asigna una dirección IP local.
3. El router crea la caché ARP que asigna direcciones IP a direcciones MAC y puertos únicos.
4. Cuando accedes a Internet desde un dispositivo, el router cambia tu dirección IP local por su dirección de red mediante la Traducción de Direcciones de Red para que puedas utilizar tu banda ancha.
5. Cuando recibe tráfico, el router vuelve a cambiar la dirección IP y la reenvía a tu dispositivo utilizando el puerto que tiene asignado
6. Todo esto sucede en milisegundos por lo que nunca se sabe realmente nada al respecto

La caché ARP es una función de IPv4. Cuando IPv6 tome finalmente el relevo, utilizará NDP, Neighbor Discovery Protocol. Funciona de forma muy parecida.

¿Cómo funciona todo esto en la práctica?

Hasta aquí la teoría, ¿cómo funciona en la vida real?

Usemos un ejemplo de cómo un router aprende lo que hay en su red:

1. Enciendes el router con la banda ancha conectada. El router envía un ping a tu ISP para anunciar que está disponible
2. El ISP verifica la conexión, comprueba que eres un cliente de pago y te asigna una dirección IP para que puedas utilizar Internet.
3. El router verifica que puede utilizar esa dirección IP
4. A continuación, el router envía un mensaje de difusión a través de todos los puertos que dice algo así como "Hola, ¿hay alguien ahí? Si es así, envíame tu dirección MAC para que podamos charlar'.
5. Todos los dispositivos de la red escuchan el mensaje y responden "¡Hola! Soy Desktop0 y mi dirección MAC es 2C:F0:5D:98:45:0C. Vamos a conectarnos".
6. El router introduce la dirección MAC y el puerto al que está conectado en la tabla ARP. También comprueba qué direcciones IP están disponibles y asigna una
7. Ahora todos los dispositivos pueden acceder a Internet a través del router.

Sí, es un poco complicado, pero la mayoría de las cosas suceden entre bastidores. Tu router e ISP se encargarán de la mayoría de estas tareas sin que te des cuenta.

Direccionamiento IP y navegación web

Como ya sabes, los dispositivos utilizan direcciones MAC y direcciones IP para comunicarse entre sí.

Entonces, ¿por qué no tecleamos las direcciones IP en nuestro navegador para visitar un sitio web?

Podrías hacerlo si quisieras, pero ¿te imaginas recordar decenas de direcciones IP sólo para visitar tus sitios favoritos?

Nosotros tampoco podemos, por eso se inventó el DNS.

Los nombres de dominio se introdujeron para ser memorables. Se podían comprar y vender, crear marcas e inventar nombres de dominio cada vez más complicados.

Pero al fin y al cabo, los servidores utilizan direcciones IP para comunicarse.

Entonces, ¿cómo sabe tu navegador que al escribir www.google.com en la barra de URL tiene que ir al servidor web de 172.217.14.206?

Utilizar DNS.

Cada nombre de dominio está vinculada a una dirección IP específica.

DNS y direccionamiento IP

Esta vinculación se realiza a través del Sistema de Nombres de Dominio (DNS). El DNS es como una libreta de direcciones para nombres de dominio.

Piense en ello como una enorme caché ARP que contiene millones de dominios y sus direcciones IP.

Por ejemplo, un sitio web en www.amazingwebsitename.com podría tener una dirección IP de servidor web de 62.62.621.621

Así que el registro DNS podría tener este aspecto:

www.amazingwebsitename.com = 62.62.621.621

No será exactamente así, pero así es como funciona.

Existen dos tipos de servidor DNS, DNS autoritativo y DNS recursivo.

Servidor DNS autorizado

Los servidores DNS autorizados son servidores centrales propiedad de grandes empresas de Internet como Google, Cloudflare y otras.

Son servidores importantes que mantienen registros DNS precisos para millones de sitios web.

Servidor DNS recursivo

Un servidor DNS recursivo suele ser propiedad de su ISP. Mantendrá miles, quizás millones de registros propios.

Consultará al servidor DNS autoritativo si no encuentra lo que busca.

DNS, direcciones IP y navegación web

Cuando intentas acceder a un sitio web, escribes el nombre del dominio en la barra de URL.

Su router consultaDNS para buscar la dirección IP del servidor web que aloja el sitio web.

1. Si el DNS de su ISP tiene el registro, devuelve la dirección IP del servidor web a su navegador.
2. Su navegador solicita entonces visitar esa dirección IP. Tu router busca la dirección, ve que no está conectado y consulta al router de tu ISP.
3. Ese router comprueba si esa dirección IP está conectada. Si lo está, te conecta.
4. Si no es así, consulta un router central en lo más profundo de Internet para ver dónde se encuentra esa dirección IP.
5. El router central sabe dónde está esa dirección IP y envía el mensaje hasta tu router.
6. El router transmite esa información y el navegador va directamente al alojamiento de servidores web de ese sitio web.

El sitio web se carga y todo el mundo está contento.

Si el DNS de su ISP no tiene el registro, lo buscará en el servidor DNS autorizado más cercano.

Si ese servidor lo tiene, el servidor de su ISP se lo comunica a su navegador y guarda su propia copia de ese registro para ahorrar esfuerzos la próxima vez.

Normalmente, sólo hay una o dos consultas DNS, pero ocasionalmente, el servidor autoritativo más cercano necesitará consultar a otro servidor autoritativo.

En teoría, esto continuaría hasta que uno de ellos pudiera encontrar la entrada.

Todo esto ocurre en cuestión de segundos y pasaría desapercibido para la mayoría de los internautas.

Como puede ver, aquí se producen dos consultas diferentes.

Una, la búsqueda DNS, en la que tu router intenta encontrar la dirección IP del nombre de dominio que has tecleado.

Dos, la búsqueda de direcciones IP donde su router a través de su ISP y routers centrales, tratar de identificar en qué parte del mundo se encuentra el servidor web para ese dominio.

Todo esto sucede en uno o dos segundos, a pesar de que las distancias suelen ser de miles de kilómetros.

Reflexiones finales

El direccionamiento IP es un tema enorme y a menudo complicado. Sin embargo, es crucial para el uso de Internet y la gestión de sitios web.

Aunque no necesita para entender cómo funcionan las direcciones IP, cuanto más informado estés, más capaz serás de solucionar problemas y asombrar a tus amigos con tus conocimientos.

Además, si gestionas sitios web, siempre es útil saber cómo llegan realmente los visitantes a tu sitio, ¿no?

¿Hemos tratado el direccionamiento IP con suficiente profundidad? ¿Tienes alguna pregunta? Comparta su opinión en los comentarios.