Ez ténylegesen sérti a végponttól végpontig terjedő elvet, amelyet az internet körül terveztek. Azonban csak annyi IP-cím létezik, hogy körülnézhessünk - kifogyunk.
A nyilvános IP-címek korlátozott erőforrás
Kevesebb, mint 4,2 milliárd elérhető IPv4 IP-cím. Más szóval, több kapcsolódó eszköz van a bolygón, mint egyedülálló, nyilvános IP-címek. Az IPv4-címek elfogynak az interneten, még akkor is, ha rájuk osztjuk őket.
Ahelyett, hogy az Ön internetes szolgáltatója egyedi otthoni IP-címet adna hozzá az otthonában lévő minden eszközhöz - minden egyes új számítógéphez, táblagéphez, okostelefonhoz, játékkonzolhoz vagy bármi máshoz új IP-címre lenne szüksége - az internetszolgáltató általában Önnek egyetlen IP-címet.
Nyilvános és privát IP-címek
Az útválasztó közvetlenül az internethez csatlakozik, és hozzárendeli az Ön nyilvános IP-címét (amely idővel változhat). Az útválasztó felelős azért, hogy az Ön nyilvános IP-címét megosztsa az otthoni számítógépek és csatlakoztatott eszközök között.
Az útválasztó helyi IP-címeket rendel a csatlakoztatott eszközökhöz. Ez lehetővé teszi számukra, hogy kommunikáljanak egymás között az útválasztó mögött. Ezek a helyi IP-címek azonban nem érhetők el az internetről. Más szóval, az Ön nyilvános IP-címe lehet valami, mint a 23.24.35.63. Az interneten bárki megpróbálhat csatlakozni ehhez a címhez, és eljutni az útválasztóhoz. A számítógép privát IP címe lehet valami 192.168.1.100. Ha valaki az interneten megpróbál kapcsolódni ehhez a címhez, akkor a számítógépük keresni fogja a 192.168.1.100 címet a helyi hálózaton.
Ha ez egy kicsit zavaros, próbáljon ki egy irodaépületre gondolni. Az irodaépület címe 500 Fake Street, Fake Town, USA. Bárki küldhet e-mailt erre a címre bárhol a világon - ez a cím egy nyilvános címnek felel meg. Az irodaépületben lévő iroda lehet "Room 203." A helyi 20-as helyekhez hasonlóan a "Room 203" nem globálisan egyedi cím - sok irodaépületben használják. A postafiókot közvetlenül a Room 203-ra nem tudod kezelni, ha a világ másik oldalán élsz. Meg kell címezni az e-mailt az irodaházba.
Hálózati címfordítás (NAT) és port továbbítás
Ha valamihez kapcsolódik az interneten - pl. Egy webhelyen - a számítógép elküldi a csomagokat az útválasztón keresztül. Az útválasztó módosítja a csomagokat, és hozzárendel egy egyedi portot az útválasztó minden kimenő kapcsolatához. Amikor a webhely vagy más szerver visszaküldi az adatokat, visszaadja az adatokat az adott porthoz, és az útválasztó tudja, hogy vissza kell küldenie az adatokat ugyanarra az eszközre, amely az eredeti kapcsolatot kezdeményezte. Így a routerek egyidejűleg kezelik az internetes forgalmat több számítógépen egyetlen IP-címmel, és tudják, hol kell a forgalom.
Ez azonban megszakadhat a nem igényelt bejövő forgalom kezelésével kapcsolatban. Például ha valaki megpróbál önhöz csatlakozni az útválasztó IP-címéhez, az útválasztónak fogalma sincs, hogy hova kell elküldenie ezt a forgalmat. Minden routered megteheti, hogy a forgalmat elveszi és eldobja. Ez lényegében azt jelenti, hogy az útválasztó egyfajta tűzfalként működik, és visszautasítja a be nem jelentkezett bejövő forgalmat.
Ha be szeretné fogadni ezt a bejövő forgalmat, beállíthatja a portátirányítást az útválasztón. Például el tudná mondani az útválasztónak, hogy egy Minecraft kiszolgálót futtat a 25565-ös porton egy adott helyi IP-címen. Amikor az útválasztó kap egy kapcsolatot a 25565-ös porton, tudja, hogy át kell adnia a forgalmat a megadott helyi IP címre. Ezért a porttovábbításra olyan alkalmazásokra van szükség, amelyek kiszolgálóként működnek és megkérdezik a bejövő forgalmat a helyi hálózaton kívülről.
Két lehetséges határidős
Amint azt korábban említettük, az IPv4 IP-címek elfogynak az adagolás ellenére. Hosszú távon minden eszköz remélhetőleg rendelkezik saját IP-címmel. Rövid távon előfordulhat, hogy még egyetlen nyilvános IP-címe sincs.
- IPv6 címek minden eszközhöz: Az IPv4-nek kevesebb, mint 4,2 milliárd címe van, de az IPv6 2-et kínál128 lehetséges IP-címek. Wolfram Alpha segíthet abban, hogy ezt a hatalmas számot a perspektívába tegyük: ez 340282366920938463463374607431768211456 különböző IP-címeket, vagy körülbelül 50100000000000000000000000000 egyedi IP-címet minden ember számára a bolygón. Miután az IPv6 egyre elterjedtebbé vált és az IPv4 helyére lépett, hozzárendelhetnénk az egyes csatlakoztatott eszközökhöz egy egyedülálló IP címet az interneten.
- Carrier-Grade NAT: Rövid távon egyes internetszolgáltatók küzdenek azzal, hogy IPv4-címeket biztosítsanak ügyfeleiknek. A Carrier-minőségű NAT egy javasolt megoldás, amelyet néhány internetszolgáltató keres. A hordozható minőségű NAT-t használó ISP megőrizte nyilvános IP-címét. Használná a NAT-ot (mint például az otthoni útválasztó), hogy átadja a helyi IP-címeket valamennyi ügyfelének. Az ügyfelek nem rendelkeznének egyedi internetes IP-címmel az interneten, és nem tudnának olyan kiszolgálószoftvert használni, amely port továbbítást vagy közvetlen kapcsolatot igényel.
Az internetet soha nem tervezték oly sok csatlakoztatott eszköz számára, és a hazai routerek a NAT technológiákkal az egyetlen oka annak, hogy annyi eszközt csatlakoztassunk anélkül, hogy áttérnénk az IPv6-ra.
