¿Qué son las IPs flotantes y son útiles?

Las IPs flotantes constituyen una forma híbrida que combina las IPs dinámicas y las IPs estáticas y se pueden utilizar de manera flexible. Siren para que una instancia concreta o una red sean accesibles de forma fija desde el exterior, sin que exista una asignación permanente entre la dirección y un servidor, gateway o equipo específico. Las IPs flotantes son, por tanto, visibles públicamente, pueden enrutar de forma persistente y no se asignan automáticamente a un cliente como ocurre con las IPs dinámicas o estáticas. En su lugar, las IPs flotantes pueden "flotar" o desplazarse entre distintos dispositivos según sea necesario, por ejemplo para garantizar una accesibilidad permanente desde el exterior en caso de una caída o una sobrecarga del hardware.

Dirección y resolución DNS: ¿cómo funcionan las redes digitales?

Para identificar de forma inequívoca un ordenador o nodo de red, el Protocolo de Internet (IP) asigna a cada participante una dirección única y distintiva que se utiliza para el enrutamiento y la asignación de cada solicitud. Consiste en un código numérico que, en el caso de la versión 4 del Protocolo de Internet (IPv4), se representa en el sistema decimal, mientras que en la versión 6 (IPv6) está codificado como una combinación de números hexadecimales. El cambio entre ambas variantes fue necesario porque IPv4, debido a su estructura de cuatro elementos u 32 bits con 256 valores posibles en cada octeto, permitía técnicamente un número máximo de 4.294.967.296 direcciones. En los primeros tiempos de Internet esto parecía más que suficiente, pero con la creciente interconexión —por ejemplo por el Internet de las cosas (IoT)— quedó claro que se necesitaban muchas más direcciones. De hecho, desde un punto de vista puramente matemático no sería posible asignar una dirección única ni siquiera a una de cada dos personas.

Por este motivo, a partir de 1998 se realizó una migración a IPv6, que mediante una codificación de 128 bits permite teóricamente más de 340 sextillones de combinaciones —un número con 38 ceros—. Esto también significa que hay espacio suficiente para asignar IPs flotantes a todos los usuarios. Para transformar las direcciones, crípticas y difíciles de entender para las personas, en un formato simple y fácil de usar existen los servidores de nombres de dominio (DNS). Estos descomponen una dirección de Internet como Example.com en su subdominio Example y el dominio de nivel superior (TLD) .com, y comunican a un cliente qué dirección IPv4 o IPv6 concreta es responsable de procesar una solicitud. Si ahora os preguntáis, qué es un servidor de nombres y qué hace exactamente un registro DNS, consultad este artículo.

¿Cuál es la diferencia entre IPs dinámicas, estáticas y flotantes?

Por lo general, las direcciones IPv4 e IPv6 se asignan a una instancia fija (IPs estáticas) o se otorgan automáticamente desde un pool a los clientes (IPs dinámicas). Las IPs estáticas están asignadas de forma permanente y continua a un destino y no cambian, por ejemplo, si éste se reinicia o permanece fuera de servicio durante un periodo de tiempo determinado. En contraste, las IPs dinámicas se asignan automáticamente a un cliente por una autoridad superior mediante protocolos como el Dynamic Host Configuration Protocol. La asignación se realiza cuando un cliente primero se conecta a la red y, a continuación, recibe una IP de un bloque de direcciones fijo. Al desconectarse o tras superar un plazo establecido, ésta puede permanecer reservada durante un periodo determinado o liberarse de inmediato como disponible.

Las IPs flotantes no pueden clasificarse claramente en una de estas categorías, porque están en propiedad permanente de un cliente pero no apuntan a un hardware concreto —por ejemplo, una pasarela (gateway) o un servidor web—. Permanecen, como las IPs estáticas, siempre idénticas y están asignadas de forma única y permanente a una instancia inferior. Al mismo tiempo, las IPs flotantes pueden, sin embargo, apuntar a distintos dispositivos como las IPs dinámicas y cambiar entre ellos sin demora temporal. Así, por ejemplo, es posible que las IPs flotantes apunten simultáneamente a un servidor dedicado activo y a uno pasivo: si el primero deja de funcionar por fallo de hardware o por trabajos de mantenimiento, las IPs flotantes redirigen el tráfico de inmediato al segundo.

La categoría de dispositivos que se utilice depende, entre otras cosas, de su función y del tipo de hardware. Los proveedores de servicios de Internet (ISP) suelen asignar a sus clientes direcciones IP dinámicas, de modo que la dirección de un router cambia tras un reinicio y en intervalos regulares - normalmente cada 24 horas -. Esto hace que las redes locales (LAN) situadas detrás de un router, como una red doméstica, no sean accesibles de forma permanente y directa desde Internet. Para, por ejemplo, operar un servidor web con un dominio en casa, se necesita un servicio externo como No-IP.com o DynDNS, que asocie la dirección IP dinámica actual tras cada cambio. En cambio, las direcciones IP estáticas las usan instancias como servidores o gateways que deben estar permanentemente accesibles en una dirección fija. Las direcciones IP flotantes, por su parte, se emplean en redes ramificadas que requieren la máxima seguridad, rendimiento o disponibilidad. Sirven para posibilitar estructuras redundantes sin tiempos de inactividad, distribuir cargas entre distintas instancias o dirigir varios sistemas paralelos mediante una única dirección.

¿Qué ventajas y desventajas presentan las direcciones IP flotantes?

Las direcciones IP flotantes pueden asignarse según criterios propios dentro de una subred. Esto implica tanto ventajas como inconvenientes: la red puede ser accesible públicamente y los paquetes enviados están sujetos a un enrutamiento permanente, pero pueden ser recibidos y respondidos por diferentes dispositivos finales. De este concepto derivan varias ventajas de las direcciones IP flotantes, importantes para una infraestructura TI flexible y de alto rendimiento:

• Sistemas redundantes en caso de fallo de instancias individuales
• Asignación permanente de una única dirección IPv4 o IPv6 a un usuario
• Aplicación flexible de las direcciones IP flotantes para redes internas o externas
• Disponibilidad máxima incluso en situaciones extremas
• Distribución de la carga de cómputo o de red según criterios individuales
• Enrutamiento permanente de las direcciones IP flotantes hacia varias instancias
• Transferencia de direcciones IP flotantes entre instancias sin pérdida de tiempo
• Las direcciones IP flotantes y las direcciones IP dinámicas o estáticas pueden combinarse

Las IPs flotantes también presentan ciertos inconvenientes, aunque la mayoría no son graves. El más importante sin duda es que las IPs flotantes generan costes adicionales. En la mayoría de los proveedores de hosting consisten en un importe único por la configuración y en una cuota mensual que suele oscilar entre una y dos cifras en euros. Además, solo tienen sentido si las IPs flotantes realmente apuntan a varias instancias —por ejemplo, dos o más servidores dedicados o servidores virtuales geográficamente separados—. También hay que tener en cuenta que no todas las empresas ofrecen IPs flotantes; incluso algunas grandes corporaciones prescinden de este servicio. Por último, las IPs flotantes solo pueden desempeñar su función si están implementadas correctamente en un sistema.

Foto: Michael Schwarzenberger en Pixabay