Как и большинство людей во всем мире, мы все подключаемся к Интернету с одного IP-адреса (Интернет-протокол) и используем маршрутизатор (который может быть дома или даже не в случае таких подключений, как Fastweb), который соединяет все устройства для домашней сети. Эта архитектура - хитрость, которая идет вразрез с первоначальным принципом Интернета - соединением нескольких устройств напрямую друг с другом.
Проблема заключалась в том, что количество IP-адресов ограничено: ровно менее 4, 2 миллиарда доступных IPv-адресов IPv4, что очень мало по сравнению со всеми компьютерами и сотовыми телефонами, подключенными к Интернету во всем мире.
Другими словами, на планете больше подключенных устройств, чем общедоступных IP-адресов для их идентификации в сети .
Чтобы восполнить эту нехватку адресов IPv4, был изучен этот прием, который позволяет каждому устройству в доме или в области иметь доступ к Интернету.
Интернет-провайдеру, если он назначит уникальный общедоступный IP-адрес для каждого домашнего устройства, которое подключается к Интернету, потребуется дополнительный бесплатный адрес каждый раз, когда вы покупаете новый компьютер, планшет, смартфон, игровую приставку или любой другой вещь.
По этой причине провайдер обычно назначает один IP-адрес для каждого из своих абонентов, а в некоторых случаях даже один адрес для нескольких человек.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Как работает маршрутизатор "> Публичный и частный IP-адрес
Маршрутизатор назначает локальные IP-адреса подключенным устройствам.
На практике маршрутизатор создает небольшую интернет-сеть (называемую интрасетью), в которой подключенные устройства и компьютеры могут связываться друг с другом.
Однако эти локальные IP-адреса недоступны из Интернета.
Другими словами, публичный IP-адрес может быть чем-то вроде 23.24.35.63 и может быть получен с любого компьютера в мире, подключенного к Интернету.
Частный IP-адрес компьютера, с другой стороны, является чем-то вроде 192.168.1.133, который не может быть достигнут из Интернета и виден только в локальной сети.
Чтобы хорошо понять этот механизм, вы можете подумать о здании с множеством офисов.
Адрес офисного здания может быть по адресу: Via Dante 15, Рим, Италия, и любой желающий может связаться с этим письмом, отправленным по почте.
Этот адрес является публичным адресом, тогда внутри здания расположены различные пронумерованные офисы, которые можно понимать как локальные IP-адреса.
Комната B4 не является уникальным и узнаваемым во всем мире адресом, она используется многими зданиями для идентификации офисов.
Читайте также: что такое статический IP и каковы преимущества
3) Трансляция сетевых адресов (NAT) и переадресация портов
Когда вы подключаетесь к чему-либо в Интернете, например к веб-сайту, компьютер отправляет пакеты через маршрутизатор.
Маршрутизатор изменяет пакеты и назначает им уникальный порт для каждого исходящего соединения.
Когда веб-сайт или другой сервер отправляет данные на компьютер, он пропускает их через этот определенный порт, поэтому маршрутизатор знает, что он должен отправить данные на само устройство, которое первым установило исходное соединение.
Именно так маршрутизаторы управляют интернет-трафиком для нескольких компьютеров одновременно, используя один IP-адрес, выступая в роли администратора трафика, который сообщает машинам (пакеты, которые формируют трафик), в каком направлении они должны двигаться (порты).
Кроме того, маршрутизатор не пропускает незапрошенный входящий трафик, такой как, например, попытки подключиться извне посторонними лицами (или хакерами).
По сути, это означает, что маршрутизатор действует как своего рода межсетевой экран, устраняя нежелательный входящий трафик.
По этой причине, даже имея статический общедоступный IP-адрес, он не сразу подключается к нему напрямую с компьютера за пределами сети.
Если вы хотите получать входящий трафик, вам необходимо настроить переадресацию портов на маршрутизаторе.
Например, вы можете указать маршрутизатору, что вы запускаете сервер для определенной видеоигры через порт 25565 с определенным локальным IP-адресом.
Когда маршрутизатор получает соединение через порт 25565, он знает, что должен передавать трафик через указанный частный IP-адрес.
По этой причине переадресация портов необходима для приложений, которые функционируют как серверы, для получения входящего трафика из-за пределов локальной сети.
Таким образом, с переадресацией портов вы также можете использовать компьютер в качестве веб-сервера, сервера ftop или сервера потоковой передачи мультимедиа.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Создайте сервер на своем компьютере для совместного использования ресурсов в Интернете.
4) Будущие сценарии
Как упомянуто выше, адреса IPv4 ограничены, поэтому есть два способа исправить проблему и позволить Интернету продолжать расти:
- Использование нового интернет-протокола IPv6, который позволяет предлагать огромное количество уникальных IP-адресов (от 2 до 128) и теоретически позволяет каждому иметь свой личный адрес.
- Крупномасштабный NAT, так что общедоступные адреса IPV4 останутся доступными для провайдеров и будут доступны всем городским районам.
В настоящее время это сценарий Fastweb, который представляет собой большую локальную сеть (например, большое здание).
Переадресация портов в этих случаях не работает, и ПК нельзя использовать в качестве сервера, доступного из Интернета.
К сожалению, когда Интернет был создан, он не представлялся для такого большого количества подключенных устройств, и только благодаря домашним маршрутизаторам и технологиям NAT сегодня мы можем подключаться к очень многим устройствам без перехода на Интернет-протокол IPv6 .
