See tegelikult rikub end-to-end põhimõtet, millele Internetti kavandati. Siiski on ringi minnes vaid nii palju IP-aadresse - meil otsa saab.
Avalikud IP-aadressid on piiratud ressursid
Seal on vähem kui 4,2 miljardit olemasolevaid IPv4 IP-aadresse. Teisisõnu, planeedil on rohkem ühendatud seadmeid, kui neil on unikaalsed avalikud IP-aadressid. IPv4 aadressid kaotavad internetist, kuigi me neid reguleerime.
Selle asemel, et teie Interneti-teenuse pakkuja määrab teie kodus igale seadmele ainulaadse avaliku IP-aadressi, peate iga kord, kui ostsite uue arvuti, tahvelarvuti, nutitelefoni, mängukonsooli või muu vajaliku IP-aadressi, oma IP-aadressi tavaliselt üks IP-aadress.
Avalik vs privaatsed IP-aadressid
Teie ruuter on ühendatud otse Internetti ja sellele on määratud oma avaliku IP-aadress (mis võib aja jooksul muutuda). Seejärel vastutab teie ruuter teie avaliku IP-aadressi jagamise eest teiste kodus olevate arvutite ja ühendatud seadmetega.
Teie ruuter määrab teie ühendatud seadmetele kohalikud IP-aadressid. See võimaldab neil suhelda üksteisega oma ruuteri taga teie kodus. Kuid need kohalikud IP-aadressid ei ole Internetist kättesaadavad. Teisisõnu, teie avalik IP-aadress võib olla selline, nagu 23.24.35.63. Igaüks Internetist võib proovida selle aadressiga ühendust luua ja nad jõuavad teie ruuterini. Teie arvuti privaatne IP-aadress võib olla näiteks 192.168.1.100. Kui keegi internetis proovib selle aadressiga ühendust luua, otsib nende arvuti nende kohaliku võrgu aadressil 192.168.1.100.
Kui see on natuke segane, proovige mõelda büroohoonele. Büroohoone aadress võib olla 500 Fake Street, Fake Town, USA. Igaüks saab saata posti sellele aadressile kõikjalt maailmast - see aadress on avaliku aadressiga samaväärne. Büroohoone büroo võib olla "Tuba 203." Nagu kohalikud IP-aadressid, ei ole ruum 203 globaalselt ainulaadne aadress - seda kasutatakse paljudes büroohoonetes. Kui te elate maailma teisel pool, ei saa te aadressi aadressi otse saata ruumis 203. Teil tuleb postitada büroohoone ise.
Võrguaadresside tõlkimine (NAT) ja sadama edastamine
Kui ühendate mõne Internetiga - näiteks veebisaidiga - teie arvuti saadab paketid ruuteri kaudu. Teie ruuter muudab pakette ja määrab ruuterile iga väljamineva ühenduse jaoks ainulaadse porti. Kui veebisait või muu server saadab teile andmed, saadab see andmed selle konkreetse porti ja ruuter teab, et see peaks saatma andmed tagasi samasse seadmesse, mis käivitas algse ühenduse. Nii käitavad ruuterid korraga Interneti-liiklust mitut arvutit kasutades ühtset IP-aadressi ja teavad, kus kogu liiklus peaks minema.
See aga võib jagada soovimatu sissetuleva liikluse puhul. Näiteks kui keegi proovib oma ruuteri IP-aadressi omavahel ühendust võtta, pole teie ruuteril mingit teavet selle kohta, kuhu see liiklus peaks saatma. Kogu teie ruuter saab teha, et liiklus on ja ära visata. See tähendab sisuliselt seda, et teie ruuter toimib mingil viisil tulemüürina, loobudes soovimatust sissetulevast liiklusest.
Kui soovite saada seda sissetulevat liiklust, võite seadistada porti ekspedeerimise oma ruuterile. Näiteks võite oma ruuterile öelda, et te kasutate konkreetses kohalikus IP-aadressis porti 25565 minecraft-serverit. Kui teie ruuter võtab ühendust pordiga 25565, teab see, et see peaks läbima selle liikluse läbi määratud kohaliku IP-aadressi. Seetõttu on port-edastamine vajalik rakenduste jaoks, mis toimivad serveritena ja saavad soovimatut sissetulevat liiklust väljaspool teie kohalikku võrku.
Kaks võimalikku tulevikku
Nagu me eespool mainisime, vaatamata portatiivsusele vaatamata, kaob IPv4 IP-aadressid. Pikemas perspektiivis on igal seadmel loodetavasti oma IP-aadress. Lühiajalises perspektiivis ei pruugi teil olla isegi ühtegi avalikku IP-aadressi.
- IPv6 aadressid iga seadme jaoks: IPv4-l on vähem kui 4,2 miljardit aadressi, kuid IPv6 võib pakkuda 2-le128 võimalikud IP-aadressid. Wolfram Alpha aitab meil panna selle tohutu arvu perspektiivis: see on 340282366920938463463374607431768211456 erinevad IP-aadressid või umbes 50100000000000000000000000000 unikaalset IP-aadressi iga inimese kohta planeedil. Kui IPv6 muutub laiemalt ja asendab IPv4, võiksime määrata igale ühendatud seadmele ainulaadse IP-aadressi Internetis.
- Carrier-Grade NAT: Lühiajalises perspektiivis üritavad mõned Interneti-teenuse pakkujad oma klientidele pakkuda IPv4-aadresse. Vedaja klassi NAT on pakutud lahendus, mida mõned Interneti-teenuse pakkujad uurivad. Kandekvaliteedi NAT-i kasutav ISP hoiab oma avalikud IP-aadressid ise. See kasutab NAT-i (nagu teie kodune ruuter) kohalike IP-aadresside andmiseks kõigile oma klientidele. Kliendil ei oleks Internetis oma unikaalset üldist IP-aadressi ja nad ei saaks kasutada serveritarkvara, mis vajab porti edastamist või otseühendusi.
Internetti ei loodud kunagi nii paljude ühendatud seadmete jaoks, vaid NAT-tehnoloogiat kasutavad koduvõrgud on ainus põhjus, miks me suudame ühendada nii palju seadmeid ilma IPv6-le rännet.
