Tas patiešām pārkāpj principu "no gala līdz galam", kuru izveidoja internets. Tomēr, lai apietu tik daudz IP adreses, mēs beigsimies.
Publiskās IP adreses ir ierobežots resurss
Ir mazāk nekā 4,2 miljardi pieejamo IPv4 IP adrešu. Citiem vārdiem sakot, uz planētas ir vairāk saistītu ierīču, nekā tiem ir unikālas publiskās IP adreses. Internetā izbeidzas IPv4 adreses, lai arī mēs to regulējam.
Tā vietā, lai jūsu interneta pakalpojumu sniedzējs jūsu mājām piešķirtu unikālu publisko IP adresi, ikreiz, kad iegādājaties jaunu datoru, planšetdatoru, viedtālruni, spēļu konsoli vai jebko citu, jums vajadzētu papildu IP adresi, parasti jūsu ISP piešķir jums vienota IP adrese.
Publiskā un privātā IP adreses
Jūsu maršrutētājs ir tieši pieslēgts internetam, un tai ir piešķirta publiskā IP adrese (kas laika gaitā var mainīties). Pēc tam maršrutētājs ir atbildīgs par publiskās IP adreses koplietošanu citos datoros un savienotajās ierīcēs jūsu mājās.
Jūsu maršrutētājs piešķir vietējām IP adresēm jūsu pievienotajām ierīcēm. Tas ļauj viņiem sazināties savā starpā aiz jūsu maršrutētāja jūsu mājās. Tomēr šīs vietējās IP adreses nav pieejamas no interneta. Citiem vārdiem sakot, jūsu publiskā IP adrese varētu būt kaut kas līdzīgs 23.24.35.63. Ikviens interneta lietotājs var mēģināt izveidot savienojumu ar šo adresi, un viņi varētu sasniegt jūsu maršrutētāju. Jūsu datora privātā IP adrese varētu būt kaut kas līdzīgs 192.168.1.100. Kad kāds no interneta mēģina izveidot savienojumu ar šo adresi, viņu dators meklēs viņu vietējā tīklā 192.168.1.100 adresi.
Ja tas ir nedaudz mulsinoši, pamēģiniet domāt par biroja ēku. Biroja ēkas adrese var būt 500 Fake Street, Fake Town, ASV. Ikviens var nosūtīt pastu uz šo adresi no jebkuras vietas pasaulē - šī adrese ir līdzvērtīga publiskai adresei. Biroja ēka varētu būt "Room 203." Tāpat kā vietējās IP adreses, "Room 203" nav globāli unikāla adrese - to izmanto daudzās biroju ēkās. Jūs nevarat adresēt pastu tieši uz Room 203, ja dzīvojat otrā pasaules malā. Jums ir jānosūta pa pastu uz biroja ēku.
Tīkla adrešu tulkošana (NAT) un ostu nosūtīšana
Kad jūs izveidojat savienojumu ar kaut ko internetā - piemēram, tīmekļa vietne, jūsu dators nosūta paketes caur maršrutētāju. Jūsu maršrutētājs modificē paketes un katram izejošajam savienojumam maršrutētājā piešķir īpašu portu. Kad vietne vai cits serveris nosūta jums datus, tas nosūta datus atpakaļ uz konkrēto portālu, un jūsu maršrutētājs zina, ka dati jānosūta atpakaļ tajā pašā ierīcē, kas uzsāka sākotnējo savienojumu. Tādējādi maršrutētāji apstrādā interneta datplūsmu vairākiem datoriem, izmantojot vienotu IP adresi, un zina, kur jābrauc visai datplūsmai.
Tomēr tas var sarukt, strādājot ar nepieprasītu ienākošo datplūsmu. Piemēram, ja kāds mēģina izveidot savienojumu ar maršrutētāja IP adresi pēc saviem ieskatiem, maršrutētājam nav ne jausmas, kur tas sūta šo datplūsmu. Viss jūsu maršrutētājs var darīt, ir veikt satiksmi un izmest to. Tas būtībā nozīmē, ka jūsu maršrutētājs darbojas kā sava veida ugunsmūris, atsakoties no neiegūtām ienākošajām datplūsmām.
Ja vēlaties saņemt šo ienākošo datplūsmu, varat iestatīt portu pāradresāciju maršrutētājā. Piemēram, jūs varat pastāstīt savam maršrutētājam, ka jūs izmantojat Minecraft serveri 25565. ostā konkrētā vietējā IP adresē. Kad maršrutētājs saņem savienojumu 25565. ostā, tas zina, ka tam vajadzētu pārsūtīt šo datplūsmu uz norādīto vietējo IP adresi. Tāpēc portu pāradresācija ir nepieciešama lietojumprogrammām, kas darbojas kā serveri un saņem nevēlamu ienākošo informāciju no jūsu vietējā tīkla.
Divas iespējamās nākotnes iespējas
Kā minēts iepriekš, mēs neredzam IPv4 IP adreses, neskatoties uz normēšanu. Ilgtermiņā katrai ierīcei, protams, būs sava IP adrese. Īsā laikā jums var pat nebūt viena publiskā IP adrese.
- IPv6 adreses katrai ierīcei: IPv4 ir mazāk nekā 4,2 miljardi adreses, bet IPv6 var piedāvāt 2128 iespējamās IP adreses. Volframs Alfa var palīdzēt mums izvirzīt šo milzīgo skaitu perspektīvā: tas ir 340282366920938463463374607431768211456 dažādas IP adreses vai apmēram 50100000000000000000000000000 unikālas IP adreses katrai planētas personai. Kad IPv6 kļūst arvien izplatītāks un aizstāj IPv4, katrai pievienotajai ierīcei var piešķirt unikālu IP adresi internetā.
- Carrier-Grade NAT: Īsā laikā daži interneta pakalpojumu sniedzēji cenšas nodrošināt klientiem IPv4 adreses. Pārnēsātāju klases NAT ir piedāvāts risinājums, ko daži interneta pakalpojumu sniedzēji izskata. ISP, kas izmanto pārvadātājs-grade NAT, pats saglabā savas publiskās IP adreses. Tas izmantotu NAT (tāpat kā jūsu mājas maršrutētāju), lai visiem saviem klientiem izsniegtu vietējās IP adreses. Klientiem nebūtu sava unikāla publiskās IP adreses internetā, un viņi nevarēs izmantot servera programmatūru, kurai nepieciešama pāradresācija vai tiešie savienojumi.
Internets nekad nav bijis paredzēts tik daudz savienotajām ierīcēm, un vietējie maršrutētāji ar NAT tehnoloģijām ir vienīgais iemesls, kāpēc mēs varam savienot tik daudzas ierīces, neievērojot IPv6.
