¿Qué es una IP flotante?

Internet está formado, grosso modo, por un montón de ordenadores conectados entre sí por medio de cables, fibra óptica y equipos receptores inalámbricos que intercambian datos en base a un “lenguaje” común. Este estándar común básico es el protocolo de Internet (IP). Los datos se estructuran de tal manera que todos los ordenadores que entienden el mismo protocolo puedan interpretarlos.

Una dirección IP, en adelante “una IP” a secas, hace que se puedan localizar dispositivos digitales en una red, lo que se convierte en una condición fundamental para distribuir paquetes de datos electrónicos de manera fidedigna. Esta es la base de la comunicación entre dispositivos -por ejemplo, en Internet. La dirección IP se encarga de que los datos del remitente lleguen al destinatario adecuado, por ejemplo, de un navegador web a un servidor web y viceversa. Una dirección IP puede, además, estar asignada a uno o varios dispositivos simultáneamente y un único dispositivo puede tener varias direcciones IP al mismo tiempo.

Para entender realmente lo que significa una IP flotante o floating IP en sí, es necesario poner de relieve las diferencias que existen entre las direcciones IP dinámicas y estáticas.

Cuando un ordenador se conecta a Internet, suele ser el proveedor de servicios de Internet (ISP, Internet Service Provider) el que le asigna una dirección IP dinámica. Dichas IP dinámicas son la opción más rentable tanto para los usuarios como para los proveedores y se caracterizan por el hecho de que se asignan a un mismo aparato de manera temporal y se modifican en intervalos de tiempo determinados que en ocasiones son fijos (por ejemplo, cada 24 horas) y en otras irregulares. En estos casos, el usuario recibe una nueva dirección IP para su ordenador por parte del proveedor correspondiente, mientras que la dirección IP anterior se le asigna a otro usuario.

Por el contrario, una dirección IP estática se parece a una dirección postal fija o a un número de teléfono y se asigna a un dispositivo de manera permanente. Las direcciones IP estáticas se localizan, sobre todo, en servidores web o en servidores de correo electrónico, o en general allí donde tanto las ofertas como los contenidos (de páginas web) estén disponibles a través de un URL fijo. El objetivo de ello es que los usuarios o los procesos las encuentren (o vuelvan a encontrarlas) sin problemas. Asimismo, los ordenadores de una red o los periféricos como las impresoras tienen direcciones IP fijas para que cada uno de los dispositivos de una red pueda comunicarse fácilmente entre sí. 

Para que los usuarios no tengan que hacer frente a paquetes de cifras complejos, las IP estáticas son capaces de asignar un nombre de dominio, como por ejemplo www.example.org. La IP numérica, el “número de puerto” de un dispositivo en la red, se traducirá en un nombre que sea fácil de recordar, aunque esto es algo que solo es de aplicación en las IP estáticas. En el caso de las IP dinámicas no tendría apenas sentido, ya que estas cambian de usuario continuamente.

En términos generales, una IP flotante es una dirección IP pública enrutable que no se asigna a ninguna instancia de manera automática. En lugar de eso, el propietario de un proyecto la pone a disposición de una o varias instancias de manera temporal. La instancia correspondiente dispone así tanto de una IP estática que le ha sido concedida automáticamente para la comunicación en un ámbito de red privado no enrutable, como también de una IP flotante asignada manualmente. Esto hace accesibles los servicios de una entidad a usuarios fuera de una nube.

En aquellas situaciones configuradas para que tenga lugar la conmutación por error, dicha dirección IP  “flota” (inglés: floating = flotar) o se desliza con dinamismo hacia otra unidad activa en la red con el objetivo de que dicha unidad se haga cargo sin demoras de, por ejemplo, la función de una instancia que ya no está activa y de que, en su lugar, responda a las peticiones entrantes.

Los usuarios obtienen direcciones IP flotantes o floating IP para sus proyectos de diferentes pools configuradas y puestas a disposición como recursos der servidor por el administrador del sistema. En cuanto un usuario recibe una IP flotante, se convierte en su propietario y puede, en cualquier momento, asignarla a una instancia, anularla y asignarla a otra diferente. Aun cuando una instancia deja de existir, el usuario no “pierde” la IP asignada. Esta permanece como su recurso y puede ser asignada a cualquier otra instancia en cualquier momento.

Una de las razones principales para el uso de más de una pool de IP flotantes paralelas es que cada pool puede ser gestionada por cualquier otro proveedor de servicios de Internet o asignada por otras redes externas. De esta manera se garantiza que se pueda mantener la conectividad o la accesibilidad incluso cuando un proveedor de servicios de Internet tenga problemas debido a una avería.

Tener el mayor nivel de disponibilidad posible se encuentra entre los factores clave de todo entorno de producción. En la red de comunicaciones, sin embargo, un único punto débil ya puede provocar la caída de las aplicaciones. A pesar de ello, los desarrolladores duermen tranquilos al saber que sus aplicaciones están concebidas de manera que sean capaces de hacer frente a cualquier situación en la que se produzcan fallos. El objetivo es, por lo tanto, facilitar una infraestructura altamente disponible y con un período de inactividad mínimo.

Una IP flotante puede funcionar, por ejemplo, como una dirección flexible de balanceo de carga (dirección de reparto de cargas) y ayudar a compensar las cargas máximas repartiendo el tráfico de red entrante por diferentes nodos de red. Los nodos de red son dispositivos que comunican dos (o más) vías de transmisión de una red de telecomunicaciones entre sí. Tal y como ocurre en un ordenador, que reparte el proceso de trabajo por diferentes procesadores, se puede hacer frente a grandes cantidades de peticiones simultáneas y a cálculos amplios mediante la técnica del balanceo de carga, que la distribuye en varios sistemas paralelos.

Cuando un balanceador de carga primario o un servidor de aplicación central sufre una avería en un clúster de modo unilateral, se puede asignar una IP flotante a un servidor de aplicación redundante, es decir, a un servidor con una funcionalidad similar (o comparable) o a un balanceador de carga secundario en un sistema debidamente configurado. La IP “flota” hacia una unidad activa que seguirá desarrollando los procesos que se llevaban a cabo antes de la caída. Un “cambio no planificado” de tales características entre los servicios de red recibe el nombre de “failover” (conmutación por error). Se recomienda recurrir a este tipo de sistema de protección en el caso de aquellas aplicaciones que sean importantes para las empresas.

El “cambio planificado” de un sistema primario a uno secundario recibe el nombre de “switchover”. La transmisión específica de servicios no se basa en los errores que se puedan generar, sino que está generalmente controlada por el administrador del sistema en cuestión. Uno de los motivos más habituales para que tenga lugar un switchover es, por ejemplo, el mantenimiento rutinario de los sistemas primarios o secundarios mientras que una instancia paralela asume dicha función temporalmente.

Las ventajas de una IP flotante residen claramente en su flexibilidad, es decir, en su libre capacidad de asignación en función de las necesidades. Las IP flotantes o floating IP se pueden aplicar tanto en situaciones de conmutación de errores como de switchover, por ejemplo, para actualizar aplicaciones o páginas web con un tiempo de inactividad mínimo: la actualización tiene lugar en una instancia, aunque es otra la que se hace cargo del tráfico. Si la actualización se ha llevado a cabo con éxito, el tráfico de datos volverá a desviarse a la unidad actualizada.

Otra de las ventajas es que, aun cuando son varias o muchas las instancias diferentes que se ocultan tras uno de los servicios prestados, la IP flotante se les manifiesta a aquellos usuarios que recurren al servicio de manera externa como si se tratara de la IP del servidor que facilita el servicio correspondiente.