Bagaimana dan Kenapa Semua Peranti di Rumah Anda Kongsi Satu Alamat IP

Sekiranya anda seperti kebanyakan orang, pembekal khidmat Internet anda memberi anda alamat Protokol Internet tunggal dan router anda berkongsinya di antara semua peranti yang bersambung di rumah anda.

Ini sebenarnya melanggar prinsip hujung-ke-akhir, yang direka oleh Internet. Walau bagaimanapun, hanya terdapat banyak alamat IP yang akan dilalui - kami kehabisan.

Alamat IP Awam Adalah Sumber Terhad

Terdapat kurang daripada 4.2 bilion IP alamat IPv4 yang tersedia. Dengan kata lain, terdapat lebih banyak peranti yang bersambung di planet ini daripada yang unik, alamat IP awam untuk mereka. Internet sedang kehabisan alamat IPv4, walaupun kami mencatatkannya.

Daripada pembekal perkhidmatan Internet anda yang memberikan alamat IP awam yang unik kepada setiap peranti di rumah anda - anda memerlukan alamat IP tambahan setiap kali anda membeli komputer, tablet, telefon pintar, konsol permainan atau apa saja yang lain - ISP anda biasanya memberikan anda satu alamat IP.

Alamat IP Awam vs. Private IP

Penghala anda disambungkan terus ke Internet, dan ia memberikan alamat IP awam anda (yang mungkin berubah dari semasa ke semasa). Penghala anda kemudian bertanggungjawab untuk berkongsi alamat IP awam anda di antara komputer lain dan peranti yang bersambung di rumah anda.

Penghala anda memberikan alamat IP setempat kepada peranti anda yang bersambung. Ini membolehkan mereka berkomunikasi antara satu sama lain di belakang penghala anda di rumah anda. Walau bagaimanapun, alamat IP lokal ini tidak dapat dicapai dari Internet. Dengan kata lain, alamat IP awam anda mungkin seperti 23.24.35.63. Sesiapa sahaja di Internet boleh cuba menyambung ke alamat ini, dan mereka akan sampai ke penghala anda. Alamat IP peribadi komputer anda mungkin seperti 192.168.1.100. Apabila seseorang di Internet cuba menyambung ke alamat ini, komputer mereka akan mencari alamat 192.168.1.100 pada rangkaian tempatan mereka.

Sekiranya ini agak mengelirukan, cubalah memikirkan bangunan pejabat. Alamat bangunan pejabat boleh menjadi 500 Fake Street, Fake Town, Amerika Syarikat. Sesiapa sahaja boleh menghantar mel ke alamat ini dari mana saja di dunia - alamat ini bersamaan dengan alamat awam. Sebuah pejabat di bangunan pejabat mungkin "Bilik 203." Seperti alamat IP tempatan, "Room 203" bukan alamat unik di seluruh dunia - ia digunakan di banyak bangunan pejabat. Anda tidak boleh alamat mel terus ke Bilik 203 jika anda tinggal di seberang dunia. Anda perlu alamat mel ke bangunan pejabat itu sendiri.

Terjemahan Alamat Rangkaian (NAT) & Port Forwarding

Apabila anda menyambung ke sesuatu di Internet - sebuah laman web, sebagai contoh - komputer anda menghantar paket melalui router anda. Router anda memodenkan paket dan memberikan pelabuhan yang unik untuk setiap sambungan keluar pada penghala. Apabila laman web atau pelayan lain menghantar data kembali kepada anda, ia menghantar data kembali ke port tertentu itu, dan router anda tahu ia harus menghantar data kembali ke peranti yang sama yang memulakan sambungan asal. Ini adalah bagaimana router mengendalikan trafik Internet untuk berbilang komputer sekaligus menggunakan alamat IP tunggal dan tahu di mana semua lalu lintas harus pergi.

Walau bagaimanapun, ini boleh merosakkan apabila berurusan dengan trafik masuk yang tidak ditarik. Sebagai contoh, jika seseorang cuba menyambung ke alamat IP penghala anda dengan sendirinya, router anda tidak tahu di mana ia harus menghantar lalu lintas itu. Semua penghala anda boleh lakukan adalah mengambil lalu lintas dan membuangnya. Ini pada dasarnya bermaksud bahawa penghala anda bertindak sebagai sejenis firewall, membuang lalu lintas masuk yang tidak ditarik.

Sekiranya anda ingin menerima trafik masuk ini, anda boleh menyiapkan port forwarding pada router anda. Sebagai contoh, anda boleh memberitahu penghala anda bahawa anda menjalankan pelayan Minecraft pada port 25565 pada alamat IP tempatan tertentu. Apabila penghawa anda menerima sambungan pada port 25565, ia tahu ia harus melewati trafik tersebut melalui alamat IP tempatan yang anda tentukan. Inilah sebabnya mengapa penghantaran port diperlukan untuk aplikasi yang berfungsi sebagai pelayan dan menerima lalu lintas masuk yang tidak ditarik dari luar rangkaian tempatan anda.

Dua kemungkinan niaga hadapan

Seperti yang telah kami nyatakan di atas, kami kehabisan alamat IP IP4 walaupun terdapat catuan. Dalam jangka panjang, setiap peranti diharapkan dapat mempunyai alamat IPnya sendiri. Dalam jangka pendek, anda mungkin tidak mempunyai alamat IP awam tunggal anda sendiri.

• Alamat IPv6 untuk Setiap Peranti: IPv4 mempunyai kurang daripada 4.2 bilion alamat, tetapi IPv6 boleh menawarkan 2¹²⁸ alamat IP yang mungkin. Wolfram Alpha boleh membantu kami meletakkan nombor ini dalam perspektif: Itu 340282366920938463463374607431768211456 alamat IP yang berbeza, atau kira-kira 50100000000000000000000000000 alamat IP unik untuk setiap orang di planet ini. Sekali IPv6 menjadi lebih meluas dan menggantikan IPv4, kita boleh memberikan setiap peranti yang bersambung alamat IP unik di Internet.
• NAT Carrier-Grade: Dalam jangka pendek, sesetengah ISP sedang berusaha untuk memberikan alamat IPv4 kepada pelanggan mereka. Gred pembawa NAT adalah penyelesaian yang dicadangkan sesetengah ISP yang mencari. ISP yang menggunakan NAT gred pembawa akan menyimpan alamat IP awamnya sendiri. Ia akan menggunakan NAT (seperti router rumah anda) untuk menyerahkan alamat IP tempatan kepada semua pelanggannya. Pelanggan tidak akan mempunyai alamat IP awam yang unik di Internet dan tidak akan dapat menggunakan perisian pelayan yang memerlukan penghantaran port atau sambungan langsung.

Internet tidak pernah direka untuk banyak peranti yang disambungkan, dan router rumah dengan teknologi NAT adalah satu-satunya sebab kita boleh menyambungkan begitu banyak peranti tanpa berpindah ke IPv6.

Kredit Imej: Matt J Newman di Flickr, Bob Mical di Flickr, webhamster di Flickr, Jemimus di Flickr