Direccionamiento IP y ruteo

Ningún router conoce el camino completo hacia el destino. Cada uno sabe una sola cosa: cuál es el próximo salto. Que un paquete llegue a la otra punta del mundo con esa información parcial es el resultado de cómo están diseñadas las direcciones.

La dirección se parte en red y equipo

Una dirección IPv4 son 32 bits, escritos como cuatro números de 0 a 255. Lo importante es que se parte en dos: un prefijo que identifica la red y un sufijo que identifica al equipo dentro de ella.

La máscara dice dónde está el corte. En notación CIDR se escribe la cantidad de bits del prefijo: 192.168.1.0/24 son 24 bits de red y 8 de equipo, o sea 256 direcciones, de las cuales la primera identifica la red y la última es de difusión.

La jerarquía es lo que hace viable el ruteo

Esa estructura jerárquica es lo que hace viable el ruteo. Un router no necesita una entrada por cada equipo de Internet: le alcanza con una por cada bloque de direcciones, y puede agregar bloques contiguos en uno solo.

Por eso las direcciones se asignan por bloques geográficos y por proveedor: la jerarquía de direcciones refleja la topología, y eso mantiene las tablas de ruteo en un tamaño manejable. Una dirección IP dice dónde estás, no quién sos, y esa es la diferencia con una MAC.

El prefijo más largo gana

La decisión de reenvío es simple: el router compara el destino contra su tabla y elige la entrada cuyo prefijo coincida y sea el más largo. Prefijo más largo significa más específico, así que una ruta puntual gana sobre una general.

La última entrada es la ruta por defecto, 0.0.0.0/0, que coincide con todo y es la menos específica: “si no sé, mandalo para allá”. Un equipo doméstico tiene dos o tres entradas y esa; un router del núcleo de Internet tiene cerca de un millón.

Cómo se llenan las tablas solas

Las tablas se completan solas con protocolos de ruteo. Dentro de una organización se usan protocolos de estado de enlace como OSPF: cada router conoce la topología completa de su área y calcula caminos mínimos con Dijkstra.

Entre organizaciones se usa BGP, que no elige el camino más corto sino el que las políticas comerciales prefieren. BGP se basa en confianza, y por eso un anuncio equivocado —o malicioso— puede desviar el tráfico de medio Internet: ha pasado varias veces, y es un problema de diseño más que de implementación.

NAT, la respuesta a que IPv4 se acabó

IPv4 se quedó sin direcciones, y la respuesta práctica fue NAT: una red privada con direcciones reservadas y un router que reescribe las direcciones al salir, llevando una tabla de correspondencias por puerto.

Funciona y tiene un costo conceptual: rompe la idea de que cualquier equipo puede iniciar una conexión con cualquier otro. Desde afuera no se puede iniciar una conexión hacia adentro sin configuración, y de ahí vienen todas las técnicas de perforación de NAT en juegos y llamadas. IPv6, con 128 bits, elimina la escasez y vuelve innecesario NAT, aunque su adopción vino lenta.

Qué prueba cada herramienta

Para diagnosticar alcanza con entender esto. ping prueba si hay camino de ida y vuelta. traceroute revela los saltos mandando paquetes con tiempo de vida creciente: cada router que lo descarta se identifica al avisar.

Ese campo de tiempo de vida existe justamente para que un error de ruteo no deje paquetes girando en un ciclo para siempre. Y conviene recordar que la ruta de ida puede no ser la de vuelta: en Internet el camino es asimétrico más seguido de lo que uno espera.

Lo que hay que saber al armar una red

Direcciones públicas, privadas y lo que hay en el medio

Cierre

La dirección se parte en red y equipo, y esa jerarquía permite tablas chicas y agregación. El reenvío elige el prefijo más largo y cae en la ruta por defecto si no sabe. OSPF adentro, BGP con políticas afuera, y NAT como parche a la escasez de IPv4 que rompe la conectividad extremo a extremo.