Hace 35 años, cuando se introdujo masivamente el TCP/IP, el problema era inimaginable; habría habido suficientes direcciones para todos. ¿Cómo se agotaron las existencias de los registradores tan rápidamente, quiénes tienen todavía direcciones libres y por qué ocurrió esto?
¿Cuándo no son suficientes 4.300 millones?
Retrocedamos 35 años, hasta 1983. La introducción masiva de TCP/IP con direcciones de 32 bits infundió la confianza de que 4.300 millones de direcciones serían suficientes para 4.500 millones de personas. Sin embargo, la población mundial casi se ha duplicado e Internet se ha extendido mucho.
La segunda razón del rápido agotamiento fue el despilfarro. En los años 80 no era difícil conseguir un conjunto de direcciones blancas, muchas empresas empezaron a poseer un número excesivo de direcciones públicas, hasta el punto de asignarlas a servidores de sus redes LAN internas.
Y la tercera razón, que ha cobrado especial relevancia en los últimos años, es la proliferación del IoT (Internet de las cosas), el Internet móvil y la virtualización. Ahora todo el mundo puede tener cinco aparatos en casa con direcciones externas.
Los padres fundadores del IPv4 calcularon mal el número de dispositivos en la red global de Internet, y su distribución ineficiente ha provocado una grave escasez en los últimos años.
Cronología del agotamiento
A principios de la década de 2000, el director de APNIC, Paul Wilson, predijo el agotamiento del conjunto de direcciones IPv4 en los próximos diez años, y sus predicciones se están cumpliendo.
2011
APNIC, uno de los mayores registradores de Internet (que emite direcciones en la región de Asia-Pacífico), ha anunciado que le queda el último bloque de /8. A este respecto, se establecieron nuevas normas para la emisión de direcciones: sólo un bloque de 1024 direcciones por mano. Esto permitió a la organización ganar tiempo; sin él, las direcciones se habrían agotado en un mes, pero la APNIC todavía tiene un pequeño número de direcciones en este momento.
2012
Ahora, el registrador europeo de Internet RIPE declara el «fin inminente», empieza a repartir el último bloque de /8 e impone estrictas restricciones a los repartos de IPv4. Como resultado del ahorro, la organización consiguió mantener 16 millones de direcciones libres en 2015, pero ahora sólo quedan 3,5 millones.
Para hacer frente a la escasez de direcciones IPv4, en 2012 se lanzó un nuevo protocolo IPv6. Muchos operadores mundiales han activado el protocolo para sus clientes, entre ellos Internode, AT&T, Comcast, XS4ALL, Free Telecom y otros, mientras que los fabricantes de hardware Cisco y D-Link han activado el nuevo protocolo por defecto en sus routers.
2013
Una nueva predicción de Jeff Huston, de APNIC, es que el registrador estadounidense ARIN se quedará sin direcciones en la segunda mitad de 2014. La propia ARIN ha anunciado que está empezando a asignar los dos últimos bloques /8.
2015
ARIN ha agotado por completo su reserva de direcciones IPv4 externas, ahora las empresas estadounidenses tienen que hacer cola y esperar a que alguien libere las que no utiliza para conseguir una dirección gratuita.
2017
El registrador latinoamericano LACNIC también ha anunciado que dejará de emitir direcciones. Y sólo las empresas que nunca han adquirido un pequeño pool pueden comprarlo. AFRINIC (región de África) sigue emitiendo, pero ahora controla estrictamente la finalidad de las direcciones IPv4 y sólo emite una cantidad limitada de direcciones IPv4.
2019
Por el momento, todos los registradores de Internet sólo disponen de un pequeño pool de direcciones, y la mayoría de ellas son direcciones no utilizadas que se vuelven a poner en circulación periódicamente. Cuando el MIT identificó 14 millones de direcciones IP externas no utilizadas, más de la mitad decidió revenderlas a empresas que realmente las necesitaban.
El futuro del direccionamiento IP externo
Según las últimas previsiones, el agotamiento completo de las direcciones IPv4 se producirá en febrero de 2020. Los operadores de telecomunicaciones, los ISP, los fabricantes de equipos y otras empresas tendrán que migrar a IPv6 o trabajar con mecanismos NAT.
La función de traducción de direcciones de red (NAT) permite la conversión por hardware de varias direcciones internas en una dirección pública. Como el número máximo de puertos de traslación es de 65.000, teóricamente este número de direcciones locales puede convertirse en una dirección externa, en la práctica este valor es ligeramente inferior.
La solución Carrier Grade NAT permite una gestión flexible y centralizada de todas las direcciones de los abonados externos e internos, incluyendo la determinación de la disponibilidad de los puertos TCP y UDP. Esto es necesario para mejorar la eficiencia de la utilización de los puertos, así como la protección contra los ataques DDoS.
Los problemas de la traslación de direcciones de red también son importantes, y el principal es que sólo se muestra una dirección externa a todos los abonados de Internet. Algunos sitios pueden bloquear a varios usuarios de una misma dirección, o tratarlo como un ataque DoS y denegar el acceso a todos.
Una mejor alternativa a NAT podría ser una transición suave de toda la infraestructura a IPv6 o el uso de esquemas híbridos temporales. El nuevo protocolo tiene suficientes direcciones para durar mucho tiempo y además cuenta con algunas ventajas, como el IPSec incorporado para la encriptación de paquetes de datos.
Sin embargo, por el momento, a pesar de la urgente necesidad, sólo el 14,3% de los sitios en todo el mundo utilizan IPv6. Hay una serie de complejidades que impiden que el protocolo se generalice; están relacionadas tanto con el coste de la migración como con las complejidades técnicas de la implementación, incluida la compatibilidad con versiones anteriores del IPv4.
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