Tu dirección IP indica a otros ordenadores dónde localizarte. Si tienes una dirección IP que'es única en todo Internet, eso'es fácil, ¿verdad? Pero la mayoría de los ordenadores de Internet comparten direcciones IP por diversas razones. El trabajo de los routers es ocultar las direcciones duplicadas y asegurarse de que los mensajes lleguen al destino correcto. He aquí una larga explicación:
La mayoría de los dispositivos no tienen acceso a direcciones IP únicas. Por ejemplo, la mayoría de las personas que utilizan conexiones de banda ancha, o que conectan dispositivos móviles, obtienen una "dirección IP alquilada" que se les asigna. Esta dirección procede de un bloque reservado de direcciones IP que se supone que sólo es válido a nivel local. Lo que esto significa es que podemos conectar redes más pequeñas a Internet en las que utilizamos direcciones del bloque reservado sin preocuparnos de quién más puede estar haciendo lo mismo.
Esto puede complicarse. Por ejemplo, yo me conecto a Internet a través de una conexión de banda ancha de mi compañía telefónica. La compañía telefónica utiliza una red de fibra para llegar a mi casa, así como a muchas otras casas. Mantienen muchas redes de fibra en mi ciudad. Cada red necesita sus propias direcciones, y en mi casa (y en las casas de otros que usan la red) tengo mi propia red.
La compañía telefónica sí tiene un conjunto específico de direcciones IP asignadas que nunca cambia, con nombres asignados y todo. Cada una de las redes de fibra que tienen a su vez probablemente utiliza el mismo bloque de direcciones IP (no hay ninguna razón para no hacerlo), y los routers de la oficina principal que conecta estas redes de fibra a Internet gestionan cada una de las traducciones de direcciones IP desde las direcciones IP locales de la red de fibra a Internet.
Lo mismo ocurre en mi casa. Mi router asigna direcciones en un bloque de direcciones IP particular a mis ordenadores, y los mapea a las direcciones IP que son válidas en el lado de la red de fibra.
Así, por ejemplo, una dirección típica asignada a un ordenador doméstico es 192.168.0.2. Hay muchos ordenadores en todo el mundo que utilizan la misma dirección. Pero cuando envío un mensaje a Quora (por ejemplo), ese mensaje llega al router como procedente de 192.168.0.2. El router compara esa dirección con una lista que mantiene, y cambia la dirección "de" por su propia dirección "de" (por ejemplo, 172.16.0.112), añade alguna información adicional que le permitirá enviar cualquier respuesta de Quora a mi ordenador, y envía mi mensaje. A continuación, el router de la oficina principal lo recoge y realiza la misma operación, sustituyendo la dirección local 172.16.0.112 de mi router por su propia dirección local en el lado de Internet y actualizando aún más información para poder enviar una respuesta de Quora a mi router.
Cuando Quora recibe ese mensaje, parece un mensaje de la compañía telefónica. Las respuestas a ese mensaje se envían de vuelta a la compañía telefónica, donde los routers saben que hay que buscar el destino del mensaje, y se actualiza la dirección IP de destino y otra información para que la respuesta acabe llegando a mi ordenador.