Se supone que el IPv4 ya está en vías de desaparecer desde hace décadas, y que el IPv6 está a punto de apoderarse del mundo. Pero en 2024, todavía seguimos usando el IPv4, y su agotamiento es un problema tan acuciante como siempre. ¿Por qué es tan difícil para el mundo escapar de las garras del IPv4? ¿Podrá el IPv6 reemplazar realmente alguna vez al IPv4?
¿Qué es el agotamiento de IPv4?
IPv4 es probablemente el estándar IP con el que estás familiarizado. 10.0.0.1, 35.67.89.20 y 192.168.0.1 son todas direcciones IPv4. Están en todas partes y permiten direccionar la gran mayoría de nuestra infraestructura de Internet. Se utilizan para localizar ordenadores en Internet, de la misma forma que tu dirección y código postal se utilizan para localizar tu casa o calle. Pero IPv4 tiene un problema moderno importante.
Cuando se ideó el estándar IPv4, las redes de ordenadores conectados estaban en sus inicios. Los ordenadores eran máquinas de investigación y de grandes empresas, y la idea de que cada hogar pudiera tener uno era, cuanto menos, descabellada. Las redes también eran lentas y la memoria, el búfer y el espacio de registro en los ordenadores escaseaban. Como resultado, los diseñadores del estándar IPv4 tomaron una decisión sencilla y sensata, pero con grandes consecuencias que todavía hoy seguimos viviendo. Limitaron la cantidad de espacio en un paquete IPv4 utilizado para almacenar la dirección a 4 bytes, o 32 bits, lo que limita el tamaño de una dirección IP de0.0.0.0a255.255.255.255, lo que nos deja con unos escasos4.300 millonesde direcciones IP con las que trabajar.
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En aquel momento, esto debió parecer mucho, pero a medida que Internet evolucionó, pronto se hizo evidente que nos quedaríamos sin direcciones IPv4 para usar, lo que impulsó el desarrollo de IPv6. En los años posteriores, la disponibilidad de direcciones IPv4 (especialmente en bloques más grandes) disminuyó y el precio de las direcciones IPv4 aumentó varias veces. En los primeros días de Internet, las direcciones IP eran prácticamente gratuitas y muchas instituciones grandes, como las universidades, recibieron enormes bloques de espacio IPv4 para usar. Hoy, ese espacio puede valer decenas de millones de dólares.
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IPv6 salva el día
IPv6 se desarrolló teniendo en cuenta este problema y amplía el espacio de direcciones a la friolera de 128 bits, lo que es suficiente para unos340 undecillonesde dispositivos únicos, lo que suponeuna cantidad mayor que la de átomos de la superficie de la Tierra. También añadió algunas características nuevas, como la configuración automática de dispositivos, IPSec obligatorio y un enrutamiento mejorado; sin embargo, todas ellas quedaron relegadas a un segundo plano en comparación con el problema del agotamiento de direcciones. Los primeros estándares IPv6 se publicaron a mediados de los años 90 y se completaron en 1998.
IPv6 ha estado en el infierno de la migración durante décadas
Sin embargo, estamos en el año 2024 y la red de Internet sigue funcionando con IPv4. ¿Dónde se ha torcido todo? IPv6 ha estado en el infierno de la migración durante décadas, y todo tipo de iniciativa posible para mejorar la adopción de IPv6 ha fracasado, desde el Día Mundial de IPv6 oficial en 2011, el "lanzamiento" mundial de IPv6 en 2012 y varios planes de acción del gobierno federal de Estados Unidos en 2005, 2010 y 2020 (incluido el mandato de preparación de IPv6 para las redes gubernamentales, una fecha límite inicialmente fijada en 2012 y ahora extendida hasta 2025). Ha habido numerosos incentivos para escuelas y empresas, campañas promocionales de registros y proveedores de servicios de Internet, conferencias y campañas educativas.
La adopción de IPv6 es aburrida y costosa
Sin embargo, la adopción de IPv6 ha seguido siendo lenta y persistente por una serie de razones. A partir de 2024, los datos de Google sobre la disponibilidad de IPv6 entre sus usuarios sitúan la cifra en ~44%. Hay muchas razones para ello, pero el quid de la cuestión es que IPv4 e IPv6 no son directamente compatibles. Un sistema que solo admita IPv4 no podrá comunicarse con un sistema IPv6, y viceversa. La mayoría de las organizaciones de Internet han gestionado esto adoptando un enfoque de "doble pila", en el que admiten tanto IPv4 como IPv6 simultáneamente. Sin embargo, esto es complejo y costoso, sin beneficios comerciales claros. Todo el mundo ya admite IPv4, por lo que la mayoría de los clientes ni siquiera notarán que están utilizando IPv6 incluso si usted lo admite. IPv6 tampoco es inherentemente más rápido, y la mayoría de los beneficios de sus características están ocultos lejos del dominio de un navegador casual de la web. Es posible que esté leyendo este artículo sobre IPv6, dependiendo de su ISP, y probablemente no tenga ni idea.
A partir de 2024, los datos de Google sobre la disponibilidad de IPv6 entre sus usuarios sitúan la cifra en ~44%.
Tampoco hay ningún beneficio a largo plazo para las empresas, ya que la compatibilidad con IPv4 no se puede abandonar por completo hasta que todos los clientes hayan migrado a IPv6. Esto crea un problema de la gallina y el huevo, en el que las empresas y organizaciones ven pocos incentivos para admitir IPv6 cuando se les exige que mantengan la compatibilidad con IPv4 de todos modos.
La traducción de direcciones de red (NAT) al rescate
Otro problema grave al que se enfrenta la adopción de IPv6 esNAT. NAT es una tecnología que se diseñó en 1994 para reducir la cantidad de direcciones IPv4 globales necesarias. Permite que los dispositivos de una red privada compartan una única dirección IP y está presente en casi todos los enrutadores domésticos (y lo ha estado durante décadas). NAT es la razón por la que su computadora tiene una dirección IP "interna" y necesita reenvío de puertos para ser accesible directamente desde Internet (sin contar el firewall). NAT nos ha permitido seguir aumentando la cantidad de dispositivos en línea mucho más allá del punto de agotamiento de IPv4 hasta la friolera de30 mil millonesde dispositivos.
La confusión en torno a NAT ha estado muy extendida durante años, ya que NAT tiene el otro beneficio de actuar como un firewall de facto, impidiendo que los dispositivos externos se conecten directamente a su computadora. Si bien IPv6 se desarrolló para eliminar la necesidad de NAT (y se lo consideraba un mecanismo de conexión), ahora se ha adoptado tan ampliamente que se ha convertido en una parte fundamental de nuestra infraestructura de red, lo que sin duda ralentiza la adopción de IPv6 en general. Hay otras tecnologías que no abordaremos aquí que también ayudan a proporcionar NAT a nivel empresarial o de ISP, lo que reduce la dependencia de su ISP del espacio IPv4 para mantener a los clientes a bordo.
[NAT] permite que los dispositivos de una red privada compartan una única dirección IP y está presente en casi todos los enrutadores domésticos.
IPv4 llegó para quedarse, pero se espera que la adopción de IPv6 continúe
En definitiva, es poco probable que nos libremos por completo de IPv4 en las próximas décadas. Aunque la adopción de IPv6 sigue creciendo, el esfuerzo y la inversión necesarios para realizar una transición completa siguen siendo enormes. Dicho esto, es probable que ciertas áreas de Internet se trasladen más rápido que otras. A medida que los dispositivos pequeños conectados a Internet (antes conocidos como Internet de las cosas) se vuelvan más omnipresentes, el espacio IP necesario para abordarlos seguirá creciendo. Dispositivos como estos, o servidores virtualizados,contenedoreso clústeres dentro de proveedores de la nube, son grandes candidatos para ayudar a impulsar el cambio hacia IPv6. Lo mismo se aplica a los operadores móviles y algunos ISP de consumo extendidos.
La transición a IPv6 ha sido una batalla muy larga y que no va a terminar pronto. La transición a IPv6 estaba "apenas en el horizonte" durante los primeros años de mi propia licenciatura en Ciencias de la Computación en 2016, y si bien se han logrado algunos avances desde entonces, han sido lentos en el mejor de los casos. Pero la demanda de direcciones IP IPv4 no desaparecerá pronto, como tampoco lo hará nuestro deseo incesante de cada vez más dispositivos conectados a Internet. IPv6 ha tenido dificultades para proporcionar una razón convincente para que la mayoría de los usuarios migren, y aunque IPv4 sigue vigente, siempre habrá rincones de Internet que se resistan a la complejidad adicional que requiere la actualización. Este problema no tiene solución y, si bien la adopción de IPv6 entre las grandes empresas está mejorando, la adopción total sigue siendo un obstáculo importante que IPv6 debe superar antes de que pueda realmente reemplazar a IPv4.