Perangkat komputasi modern umumnya terhubung ke Internet. Sumber data yang luas ini dapat diakses berkat berbagai protokol dan standar komunikasi. Alamat IP mendukung semuanya. Alamat IP adalah alamat digital untuk perangkat komputasi yang memungkinkannya berkomunikasi melalui koneksi jaringan. Secara kritis, ini menyediakan komunikasi antar jaringan, yang memungkinkan Internet untuk membentuk jaringan yang luas dari jaringan yang saling berhubungan.
Dengan cara yang sama, sebuah surat harus memiliki alamat pada amplop untuk dikirimkan ke tempat yang tepat, paket jaringan membutuhkan alamat IP tujuan untuk dikirimkan ke perangkat yang benar. Internet dan pendahulunya ARPANET didasarkan pada struktur alamat yang disebut IPv4, atau Internet Protocol versi 4. Meskipun ini sekarang digantikan oleh IPv6.
Skema Pengalamatan Asli – IPv4
IPv4 adalah skema alamat standar dari sebagian besar Internet dan telah ada sejak awal. Alamat IPv4 didefinisikan dengan 32 bit biner. Untuk membuatnya dapat dibaca manusia, mereka sering ditampilkan dalam format yang disebut dotted-quad, atau notasi dot-desimal. Contoh alamat IPv4 adalah 192.168.0.2.
Format IPv4 yang dapat dibaca manusia di atas dikatakan memiliki empat oktet karena setiap bagian yang dipisahkan oleh titik memiliki 8 bit. Setiap oktet dapat memiliki nilai antara 0 dan 255. Ini berarti ada total 232 atau 4.294.967.296 kemungkinan alamat IPv4. Ini mungkin terdengar seperti banyak dan dianggap demikian pada hari-hari awal Internet. Namun pada kenyataannya, Internet telah melihat penyerapan yang sangat besar, dan sekarang ada lebih banyak perangkat daripada alamat IP.
Alamat Kelelahan Ruang
Pada hari-hari awal Internet, PC bukanlah apa-apa. Diasumsikan bahwa jaringan hanya akan ditemukan di organisasi besar karena hanya mereka yang mampu membeli komputer. Untuk mengikuti garis pemikiran itu, blok besar alamat IP ditugaskan ke organisasi yang memintanya.
PC mengubah semua itu dan membawa komputer ke rumah. Perubahan ini berarti bahwa sekarang ada banyak jaringan yang lebih kecil daripada beberapa jaringan besar. Ini berarti metode pengalokasian alamat IP harus diubah. Jaringan berkelas adalah cara untuk memecah jaringan besar menjadi potongan-potongan yang lebih kecil. Ini adalah penggunaan ruang alamat yang lebih efisien tetapi masih memiliki masalah dengan ukuran kecil hingga menengah organisasi yang perlu mendapatkan alokasi jaringan perantara yang umumnya jauh lebih banyak daripada sebelumnya yg dibutuhkan.
Satu dekade kemudian, jaringan classful diganti dengan CIDR atau Classless Inter-Domain Routing. Ini memungkinkan kontrol yang jauh lebih tepat atas ukuran jaringan yang dialokasikan dan digunakan hingga hari ini. Ia bekerja dengan mendefinisikan jaringan dengan alamat kedua yang disebut subnet mask. Subnet mask memiliki struktur yang sama. Tetapi setiap bit biner yang mewakili alamat jaringan diatur ke 1 dan setiap bit biner yang dapat digunakan untuk menunjukkan host di jaringan itu diatur ke 0.
Namun, popularitas Internet terus mengancam untuk benar-benar menghabiskan ruang alamat. Sementara beberapa trik lagi diterapkan seperti ruang alamat pribadi dan NAT. Solusi sebenarnya adalah transisi ke IPv6.
Penerus – IPv6
Alamat IPv6 terlihat sangat berbeda dengan alamat IPv4. Contoh alamat IPv6 mungkin terlihat seperti ini fe80:0db8:0000:0000:0000:8a2e: 0370:7334. Alamat lengkap sekarang terdiri dari 128 bit, bukan 32. Ini menawarkan 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 atau 340 triliun triliun triliun alamat IPv6 unik, lebih dari cukup untuk aman dari kehabisan ruang alamat seperti IPv4.
Tidak seperti IPv4 yang memiliki angka desimal yang dipisahkan oleh titik, IPv6 menggunakan heksadesimal dan titik dua. Dalam beberapa kasus, Anda mungkin melihat alamat dikompresi agar terlihat lebih pendek. Untuk kenyamanan membaca dan menulis, blok nol kontinu terbesar dapat dihilangkan, meninggalkan titik dua di kedua sisi. Ini mengurangi alamat menjadi fe80:0db8::8a2e: 0370:7334.
IPv6 memiliki jalan panjang menuju standarisasi, pertama memiliki draf standar yang diterbitkan pada tahun 1998, dan akhirnya distandarisasi pada tahun 2017. Dalam jangka waktu tersebut, ada serapan minimal, terlepas dari stabilitas draf standar dan meningkatnya urgensi dari habisnya ruang alamat IPv4.
Pada tahun 2022, ruang alamat IPv4 telah benar-benar habis, dan tidak ada alamat baru yang dapat dialokasikan. Untungnya sekarang telah ada peningkatan dukungan IPv6 di server, perangkat pengguna, dan middlebox. Google menyediakan statistik harian untuk jumlah lalu lintas yang dilihatnya menggunakan IPv6. Pada saat penulisan, ini duduk di sekitar 40% dan terus meningkat sejak 2017.
Alamat yang Dipesan
Salah satu trik yang digunakan untuk menahan keletihan ruang alamat adalah dengan memperlakukan kelompok alamat tertentu secara berbeda. Beberapa alamat dicadangkan untuk penggunaan di masa mendatang, dan beberapa dicadangkan untuk digunakan sebagai alamat loopback. Rentang yang paling penting adalah rentang alamat pribadi. Rentang alamat ini: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, dan 192.168.0.1/16 ditetapkan sebagai rahasia. Jaringan apa pun dapat menggunakan rentang alamat ini secara internal.
Faktor kritis di sini adalah bahwa alamat pribadi ini hanya dapat digunakan untuk komunikasi jaringan lokal, mereka tidak dapat digunakan di seluruh jaringan. Ini berarti bahwa perangkat internal tidak perlu menggunakan pasokan alamat IPv4 publik yang langka dan semakin menipis. Tentu saja itu membuat komunikasi di luar jaringan menjadi lebih rumit, tetapi bukan tidak mungkin berkat NAT.
NAT, atau Terjemahan Alamat Jaringan, dan PAT terkait (Terjemahan Alamat Pelabuhan) adalah protokol yang memungkinkan router memiliki satu alamat IP publik dan kemudian dengan cerdik mengonversi lalu lintas keluar apa pun untuk menggunakan alamat IP publiknya sendiri. Router perlu melacak komunikasi mana yang berasal dari perangkat mana sehingga dapat mengembalikan respons ke alamat yang benar, tetapi sistem bekerja dengan sangat baik.
Dengan ruang alamat pribadi, jaringan internal NAT, dan PAT beralih dari menggunakan satu alamat IP publik untuk setiap perangkat menjadi menggunakan satu total alamat publik.
IPv6 juga berisi ruang alamat cadangan serupa untuk jaringan internal. Setiap alamat IPv6 yang dimulai dengan "fe80" adalah alamat "link lokal" pribadi.
Kesimpulan
Alamat IP digunakan untuk mengidentifikasi perangkat komputer di – dan memungkinkannya berkomunikasi melalui – jaringan komputer. Alamat IPv4 adalah standar tetapi digantikan oleh alamat IPv6 yang lebih panjang karena IPv4 kehabisan alamat yang memungkinkan untuk ditetapkan ke perangkat baru yang terhubung ke internet.
Beberapa rentang alamat unik adalah alamat IP pribadi. Alamat pribadi dapat digunakan di jaringan apa pun, tetapi tidak dapat digunakan untuk berkomunikasi antar jaringan secara langsung. Alamat IP dalam jaringan biasanya ditetapkan oleh router menggunakan DHCP atau Dynamic Host Control Protocol.