Kako in zakaj vse naprave v vašem domu delijo en naslov IP

Če ste podobni večini oseb, vam ponudnik internetnih storitev predloži en sam naslov internetnega protokola in usmerjevalnik ga deli z vsemi povezanimi napravami v vašem domu..

To dejansko krši načelo od konca do konca, na katerem je bil zasnovan internet. Vendar pa je na voljo le toliko naslovov IP - zmanjkuje nam.

Javni naslovi IP so omejen vir

Na voljo je manj kot 4,2 milijarde IP naslovov IPv4. Z drugimi besedami, na planetu je več priključenih naprav, kot so edinstveni javni IP naslovi. Na internetu je zmanjkalo naslovov IPv4, čeprav smo jih racionalizirali.

Namesto da vaš ponudnik internetnih storitev vsaki napravi v vašem domu dodeli edinstven javni naslov IP - potrebujete dodaten naslov IP vsakič, ko kupite nov računalnik, tablični računalnik, pametni telefon, igralno konzolo ali karkoli drugega - vaš ponudnik internetnih storitev vam na splošno dodeli en naslov IP.

Javni in zasebni naslovi IP

Usmerjevalnik je povezan neposredno z internetom in dodeljen je vaš javni naslov IP (ki se lahko sčasoma spremeni). Vaš usmerjevalnik je potem odgovoren za skupno rabo vašega javnega naslova IP med drugimi računalniki in povezanimi napravami v vašem domu.

Vaš usmerjevalnik dodeli krajevne naslove IP povezanim napravam. To jim omogoča, da med seboj komunicirajo za vašim usmerjevalnikom v vašem domu. Vendar pa ti lokalni naslovi IP niso dosegljivi z interneta. Z drugimi besedami, vaš javni IP naslov je morda podoben 23.24.35.63. Vsakdo na internetu lahko poskusi vzpostaviti povezavo s tem naslovom in doseže vaš usmerjevalnik. Zasebni naslov IP vašega računalnika je morda 192.168.1.100. Ko se nekdo na internetu poskuša povezati s tem naslovom, bo njihov računalnik poiskal naslov 192.168.1.100 v svojem lokalnem omrežju.

Če je to malo zmedeno, poskusite razmišljati o pisarniški stavbi. Naslov poslovne stavbe je lahko 500 Fake Street, Fake Town, ZDA. Vsakdo lahko na ta naslov pošilja pošto od koderkoli na svetu - ta naslov je enak naslovu. Pisarna v poslovni stavbi bi lahko bila »soba 203«. Kot lokalni IP naslovi »soba 203« ni globalno edinstven naslov - uporablja se v mnogih poslovnih stavbah. Ne morete nasloviti pošte neposredno v sobo 203, če živite na drugi strani sveta. Na naslov pisarne se morate obrniti sam.

Prevajanje omrežnih naslovov (NAT) in posredovanje vrat

Ko se na internet povežete na primer - spletno mesto, računalnik pošlje pakete prek usmerjevalnika. Vaš usmerjevalnik spremeni pakete in vsaki odhodni povezavi na usmerjevalniku dodeli enkratna vrata. Ko vam spletno mesto ali drug strežnik pošlje podatke nazaj, pošlje podatke nazaj v določeno pristanišče in vaš usmerjevalnik ve, da mora podatke poslati nazaj na isto napravo, ki je sprožila prvotno povezavo. To je način, kako usmerjevalniki obvladujejo internetni promet za več računalnikov naenkrat z enim samim naslovom IP in ve, kje naj bi šel ves promet.

Vendar se to lahko pokvari pri obravnavi nezahtevanega vhodnega prometa. Na primer, če se nekdo poskuša sam povezati z naslovom IP vašega usmerjevalnika, vaš usmerjevalnik nima pojma, kam naj bi poslal ta promet. Vse, kar lahko vaš usmerjevalnik naredi, je vzeti promet in ga zavreči. To v bistvu pomeni, da vaš usmerjevalnik deluje kot nekakšen požarni zid, ki zavrže nezaželen vhodni promet.

Če želite prejemati ta dohodni promet, lahko nastavite posredovanje vrat na usmerjevalniku. Na primer, usmerjevalniku lahko sporočite, da strežnik Minecraft uporabljate na vratih 25565 na določenem lokalnem naslovu IP. Ko usmerjevalnik prejme povezavo na vratih 25565, ve, da mora prenesti ta promet na lokalni IP naslov, ki ste ga določili. Zato je posredovanje vrat potrebno za aplikacije, ki delujejo kot strežniki in prejemajo nezahtevan vhodni promet izven vašega lokalnega omrežja..

Dve možni prihodnosti

Kot smo že omenili, nam zmanjka naslovov IPv4 kljub racionalizaciji. Na dolgi rok bodo vse naprave imele svoj IP naslov. V kratkem času morda ne boste imeli niti enega samega javnega naslova IP.

• Naslovi IPv6 za vsako napravo: IPv4 ima manj kot 4,2 milijarde naslovov, IPv6 pa lahko ponudi 2¹²⁸ možnih naslovov IP. Wolfram Alpha nam lahko pomaga, da postavimo to ogromno število v perspektivo: To so različni naslovi IP, ali okoli 50100000000000000000000000000 edinstvenih naslovov IP za vsako osebo na planetu. Ko IPv6 postane bolj razširjen in nadomešča IPv4, lahko vsaki povezani napravi dodelite edinstven naslov IP na internetu..
• Nosilec NAT: Kratkoročno se nekateri ponudniki internetnih storitev trudijo, da svojim strankam zagotovijo naslove IPv4. NAT-ov nosilni razred je predlagana rešitev, ki jo obravnavajo nekateri ponudniki internetnih storitev. Ponudnik internetnih storitev z uporabo NAT-ovega razreda nosilcev bi ohranil svoje javne naslove IP zase. Uporabil bi NAT (kot vaš domači usmerjevalnik) za razdeljevanje lokalnih IP naslovov vsem svojim strankam. Kupci na internetu ne bi imeli lastnega lastnega javnega naslova IP in ne bi mogli uporabljati strežniške programske opreme, ki zahteva posredovanje vrat ali neposredne povezave.

Internet ni bil nikoli zasnovan za toliko povezanih naprav, domači usmerjevalniki z tehnologijami NAT pa so edini razlog, da lahko povežemo toliko naprav, ne da bi se preselili na IPv6..

Image Credit: Matt J Newman na Flickr, Bob Mical na Flickr, webhamster na Flickr, Jemimus na Flickr