Moderni računalni uređaji općenito su povezani s internetom. Ovaj golemi izvor podataka dostupan je zahvaljujući širokom rasponu protokola i komunikacijskih standarda. IP adresa ih sve podupire. IP adresa je digitalna adresa za računalni uređaj koja mu omogućuje komunikaciju putem mrežnih veza. Ono što je kritično, omogućuje komunikaciju između mreža, što je omogućilo internetu da formira ogromnu mrežu međusobno povezanih mreža.
Na isti način, pismo mora imati adresu na omotnici da bi bilo isporučeno na pravo mjesto, mrežni paket treba odredišnu IP adresu da bi bio isporučen na pravi uređaj. Internet i njegov prethodnik ARPANET temelje se na adresnoj strukturi koja se zove IPv4 ili Internet Protocol verzija 4. Iako je ovo sada zamijenjeno IPv6.
Izvorna shema adresiranja – IPv4
IPv4 je standardna adresna shema većine Interneta i takva je od svog početka. IPv4 adrese definirane su s 32 binarna bita. Kako bi ih ljudi učinili čitljivima, često se prikazuju u formatu koji se naziva točkasto-četverostruki ili decimalni zapis s točkama. Primjer IPv4 adrese bio bi 192.168.0.2.
Kaže se da ljudski čitljiv format IPv4 ima četiri okteta jer svaki od odjeljaka odvojen točkama ima 8 bita. Svaki oktet može imati vrijednost između 0 i 255. To znači da ih ima ukupno 232 ili 4.294.967.296 mogućih IPv4 adresa. Ovo može zvučati kao puno i pretpostavljalo se da je tako u ranim danima Interneta. Međutim, u stvarnosti, internet je doživio golemu primjenu i sada ima mnogo više uređaja nego što ima IP adresa.
Iscrpljenost adresnog prostora
U ranim danima interneta, računalo nije bilo ništa. Pretpostavljalo se da će se mreže naći samo u velikim organizacijama jer su one jedine koje su si mogle priuštiti računala. Kako bismo slijedili tu liniju razmišljanja, veliki blokovi IP adresa dodijeljeni su organizacijama koje su ih tražile.
PC je sve to promijenio i doveo računala u dom. Ova promjena je značila da sada postoji mnogo manjih mreža umjesto nekoliko velikih mreža. To je značilo da se metoda dodjele IP adresa morala promijeniti. Klasično umrežavanje bio je način da se velike mreže razbiju na manje dijelove. Ovo je bila učinkovitija upotreba adresnog prostora, ali je i dalje bilo problema s malim i srednjim organizacije koje su trebale dobiti srednju mrežnu dodjelu koja je općenito bila znatno veća nego što je bila potreban.
Desetljeće kasnije klasno umrežavanje zamijenjeno je CIDR-om ili besklasnim međudomenskim usmjeravanjem. To je omogućilo mnogo precizniju kontrolu nad veličinom dodijeljenih mreža i koristi se do danas. Djeluje tako da definira mrežu s drugom adresom koja se naziva podmrežna maska. Subnet maska ima istu strukturu. Ali svaki binarni bit koji predstavlja mrežnu adresu postavljen je na 1, a svaki binarni bit koji se može koristiti za označavanje hostova u toj mreži postavljen je na 0.
Ipak, popularnost Interneta i dalje je prijetila da potpuno iscrpi adresni prostor. Dok je implementirano još nekoliko trikova kao što su privatni adresni prostori i NAT. Pravo rješenje je prelazak na IPv6.
Nasljednik – IPv6
IPv6 adrese izgledaju sasvim drugačije od IPv4 adresa. Primjer IPv6 adrese može izgledati ovako fe80:0db8:0000:0000:0000:8a2e: 0370:7334. Puna adresa sada se sastoji od 128 bita umjesto od 32. Ovo nudi 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 ili 340 bilijuna bilijuna bilijuna bilijuna jedinstvenih IPv6 adresa, više nego dovoljno da budete sigurni od iscrpljenosti adresnog prostora kao što je IPv4.
Za razliku od IPv4 koji ima decimalne brojeve odvojene točkama, IPv6 koristi heksadecimalni broj i dvotočke. U nekim slučajevima možete vidjeti adresu komprimiranu da izgleda kraće. Radi lakšeg čitanja i pisanja, najveći kontinuirani blok nula može se izostaviti, ostavljajući dvotočke s obje strane. Time se adresa smanjuje na fe80:0db8::8a2e: 0370:7334.
IPv6 je imao dug put do standardizacije, prvo je imao nacrt standarda objavljen 1998., a konačno je standardiziran 2017. U tom vremenskom okviru došlo je do minimalnog prihvaćanja, unatoč stabilnosti nacrta standarda i sve većoj hitnosti iscrpljenosti IPv4 adresnog prostora.
Od 2022. IPv4 adresni prostor potpuno je iscrpljen i nije moguće dodijeliti nove adrese. Srećom, sada je došlo do povećanja podrške za IPv6 na poslužiteljima, korisničkim uređajima i srednjim uređajima. Google pruža dnevna statistika za količinu prometa koji vidi da koristi IPv6. U trenutku pisanja ovog članka, taj udio iznosi oko 40% iu stalnom je porastu od 2017.
Rezervirane adrese
Jedan od trikova koji se koristio za zaustavljanje iscrpljenosti adresnog prostora bio je drugačiji tretman određenih grupa adresa. Neke su adrese bile rezervirane za buduću upotrebu, a neke su bile rezervirane za korištenje kao povratne adrese. Ipak, najvažniji rasponi bili su rasponi privatnih adresa. Ovi rasponi adresa: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 i 192.168.0.1/16 označeni su kao povjerljivi. Svaka mreža može interno koristiti ove raspone adresa.
Kritični čimbenik ovdje je bio da se te privatne adrese mogu koristiti samo za komunikaciju lokalne mreže, ne mogu se koristiti preko mreža. To znači da interni uređaji ne moraju koristiti rijetke i sve manje javnih IPv4 adresa. Naravno, to čini komunikaciju izvan mreže kompliciranijom, ali ne i nemogućom zahvaljujući NAT-u.
NAT ili prijevod mrežne adrese i povezani PAT (Prijevod adrese luka) je protokol koji usmjerivaču omogućuje da ima jednu javnu IP adresu i zatim pametno pretvara bilo koji odlazni promet da koristi vlastitu javnu IP adresu. Usmjerivač treba pratiti koja komunikacija dolazi s kojeg uređaja kako bi mogao vratiti odgovor na ispravnu adresu, ali sustav je radio izvrsno.
S privatnim adresnim prostorom, interne mreže NAT i PAT prešle su s upotrebe jedne javne IP adrese za svaki uređaj na upotrebu jedne ukupne javne adrese.
IPv6 također sadrži slične rezervirane adresne prostore za interne mreže. Svaka IPv6 adresa koja počinje s "fe80" je privatna "link local" adresa.
Zaključak
IP adresa se koristi za identifikaciju računalnog uređaja na – i omogućavanje komunikacije preko – računalne mreže. IPv4 adrese su standardne, ali se zamjenjuju dužim IPv6 adresama jer je IPv4 ostao bez mogućih adresa za dodjelu novim uređajima povezanim s internetom.
Neki jedinstveni rasponi adresa su privatne IP adrese. Privatne adrese mogu se koristiti na bilo kojoj mreži, ali se ne mogu koristiti za izravnu komunikaciju između mreža. IP adrese u mreži obično dodjeljuje usmjerivač koristeći DHCP ili Dynamic Host Control Protocol.