Kaip ir kodėl visi jūsų namų įrenginiai turi vieną IP adresą

Jei esate panašus į daugumą žmonių, jūsų interneto paslaugų teikėjas jums perduoda vieną interneto protokolo adresą ir jūsų maršrutizatorius jį bendrai naudoja visuose prijungtuose jūsų namų įrenginiuose.

Tai iš tikrųjų pažeidžia „end-to-end“ principą, kuris buvo sukurtas internete. Vis dėlto yra tik tiek daug IP adresų, kad galėtumėte eiti aplink.

Viešieji IP adresai yra ribotas šaltinis

Yra mažiau nei 4,2 mlrd. IPv4 IP adresų. Kitaip tariant, planetoje yra daugiau prijungtų įrenginių nei yra unikalių viešųjų IP adresų. Internetas išnaudoja IPv4 adresus, nors juos racionalizuojame.

Vietoj to, kad jūsų interneto paslaugų teikėjas kiekvienam jūsų namų įrenginiui priskirtų unikalų viešąjį IP adresą, jums reikės papildomo IP adreso kiekvieną kartą, kai nusipirkote naują kompiuterį, planšetinį kompiuterį, išmanųjį telefoną, žaidimų konsolę ar kažką kita - jūsų interneto paslaugų teikėjas paprastai jums priskiria vienas IP adresas.

Viešieji ir privatūs IP adresai

Jūsų maršrutizatorius yra tiesiogiai prijungtas prie interneto, ir jis priskirtas viešajam IP adresui (kuris laikui bėgant gali pasikeisti). Tada jūsų maršrutizatorius yra atsakingas už jūsų viešojo IP adreso bendrinimą tarp kitų namų ir prijungtų įrenginių jūsų namuose.

Jūsų maršrutizatorius prijungtiems įrenginiams priskiria vietinius IP adresus. Tai leidžia jiems bendrauti tarpusavyje už jūsų maršrutizatoriaus jūsų namuose. Tačiau šie vietiniai IP adresai nepasiekiami iš interneto. Kitaip tariant, jūsų viešasis IP adresas gali būti kažkas panašaus į 23.24.35.63. Kiekvienas internete esantis asmuo gali pabandyti prisijungti prie šio adreso, ir jie pasieks jūsų maršrutizatorių. Jūsų kompiuterio privatus IP adresas gali būti kažkas panašaus į 192.168.1.100. Kai kas nors internete bando prisijungti prie šio adreso, jų kompiuteris savo vietiniame tinkle ieškos adreso 192.168.1.100.

Jei tai šiek tiek paini, pabandykite galvoti apie biurų pastatą. Biurų pastato adresas gali būti 500 Fake Street, Fake Town, JAV. Kiekvienas gali siųsti laiškus į šį adresą iš bet kurios pasaulio vietos - šis adresas atitinka viešąjį adresą. Biuras pastate gali būti „Kambarys 203.“ Kaip ir vietiniai IP adresai, „Kambarys 203“ nėra unikalus adresas - jis naudojamas daugelyje biurų pastatų. Jei gyvenate kitoje pasaulio pusėje, negalite kreiptis tiesiogiai į kambarį 203. Jūs turite kreiptis į paštą į patį biurų pastatą.

Tinklo adreso vertimas (NAT) ir prievadų persiuntimas

Kai prisijungiate prie interneto kažką, pavyzdžiui, svetainėje, kompiuteris siunčia paketus per jūsų maršrutizatorių. Jūsų maršrutizatorius pakeičia paketus ir priskiria unikalų prievadą kiekvienam maršruto parinktuvo ryšiui. Kai svetainė ar kitas serveris siunčia jums duomenis, jis siunčia duomenis atgal į tą konkretų prievadą ir jūsų maršrutizatorius žino, kad turėtų siųsti duomenis į tą patį įrenginį, kuris inicijavo pradinį ryšį. Tai, kaip maršrutizatoriai tvarko interneto srautą keliems kompiuteriams vienu metu, naudodami vieną IP adresą ir žino, kur eiti visi srautai.

Tačiau tai gali suskaidyti, kai kalbama apie nepageidaujamą srautą. Pavyzdžiui, jei kas nors bando prisijungti prie jūsų maršrutizatoriaus IP adreso savarankiškai, jūsų maršrutizatorius nesupranta, kur jis turėtų siųsti šį srautą. Visi jūsų maršrutizatoriai gali tai padaryti - eiti į eismą ir jį išmesti. Tai iš esmės reiškia, kad jūsų maršrutizatorius veikia kaip ugniasienė, pašalindamas nepageidaujamą srautą.

Jei norite gauti šį srautą, galite nustatyti maršruto peradresavimą maršrutizatoriuje. Pavyzdžiui, galite pasakyti savo maršrutizatoriui, kad naudojate „Minecraft“ serverį, esantį 25565 prievade, tam tikru vietiniu IP adresu. Kai maršrutizatorius gauna ryšį porte 25565, jis žino, kad jis turėtų perduoti šį srautą į nurodytą vietinį IP adresą. Štai kodėl yra reikalinga prievadų peradresavimas toms programoms, kurios veikia kaip serveriai ir gauna neprašomą atvykstamąjį srautą iš jūsų vietinio tinklo.

Du galimi ateities sandoriai

Kaip jau minėjome, IPv4 IP adresai, nepaisant nustatymo, baigsis. Ilgainiui kiekvienas prietaisas, tikiuosi, turės savo IP adresą. Per trumpą laiką jūs net negalite turėti vieno viešojo IP adreso.

• IPv6 adresai kiekvienam įrenginiui: IPv4 turi mažiau nei 4,2 mlrd. Adresų, tačiau IPv6 gali pasiūlyti 2¹²⁸ galimus IP adresus. Wolfram Alpha gali padėti mums įdėti šį didžiulį skaičių perspektyvoje: tai yra 340282366920938463463374607431768211456 skirtingi IP adresai, arba apie 50100000000000000000000000000 unikalių IP adresų kiekvienam planetos žmogui. Kai IPv6 bus plačiau paplitęs ir pakeičiamas IPv4, galime priskirti kiekvieną prijungtą įrenginį unikaliame IP adresu internete.
• Vežėjo klasės NAT: Per trumpą laiką kai kurie IPT stengiasi pateikti savo klientams IPv4 adresus. Siūlomas sprendimas dėl vežėjo klasės NAT yra kai kurie IPT. Interneto paslaugų teikėjas, naudodamasis vežėjo klasės NAT, išlaikytų savo viešuosius IP adresus. Naudojant NAT (kaip jūsų namų maršrutizatorius), vietiniai IP adresai būtų perduoti visiems savo klientams. Klientai internete neturėtų unikalaus viešojo IP adreso ir negalėtų naudoti serverio programinės įrangos, kuriai reikalingas peradresavimas arba tiesioginiai ryšiai.

Internetas niekada nebuvo sukurtas tiek daugeliui prijungtų įrenginių, o namų maršrutizatoriai su NAT technologijomis yra vienintelė priežastis, kodėl galime prijungti tiek daug įrenginių be perėjimo prie IPv6.

Vaizdo kreditas: „Matt J Newman“ „Flickr“, „Bob Mical“ „Flickr“, „webhamster“ „Flickr“, „Jemimus“ „Flickr“