IP-адреси: IPv4, IPv6, публічні та приватні

Кожному пристрою, який підключається до Інтернету, потрібен номер, а не ім’я. Основна специфікація Інтернет-протоколу, RFC 791, каже, що адреси «розрізняють джерела та призначення на рівні хоста», тобто кожен пристрій отримує власний номер, щоб пакети точно знали, куди йти. Назви на кшталт example.org є зручними для людей, їх DNS перетворює на число (про це йдеться у окремому курсі); сама мережа розуміє лише цифри.

IPv4: чотири мільярди адрес, і недостатньо

Оригінальний формат IPv4 використовує 32-розрядну адресу, записану у вигляді чотирьох чисел, розділених крапками, наприклад 192.0.2.1. RFC 791 визначає це як «фіксовану довжину чотирьох октетів (32 біти)». Тридцять два біти дозволяють створити близько 4,3 мільярда унікальних комбінацій, як пояснює навчальний центр Cloudflare. У 1980-х це звучало чудово. Цього недостатньо для світу мільярдів телефонів, ноутбуків, маршрутизаторів і інтелектуальних пристроїв, тому існує новіший, набагато більший формат.

IPv6: місце для всіх, надовго

Адреси IPv6 мають довжину 128 біт і записуються як групи шістнадцяткових цифр, розділених двокрапками, наприклад 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334. Як сказано в RFC 8200, IPv6 «збільшує розмір IP-адреси з 32 біт до 128 біт, щоб підтримувати більше рівнів ієрархії адресації, значно більшу кількість адресованих вузлів і простішу автоконфігурацію». Сьогодні обидві версії працюють поруч: ваш Mac зазвичай має одну адресу кожного типу.

Загальнодоступний і приватний: адресу знає лише ваш маршрутизатор

Не обов’язково, щоб кожна адреса була доступна з усього Інтернету. RFC 1918 виділяє три діапазони адрес IPv4 для використання в будинках, офісах та інших приватних мережах:

• 10.0.0.0 до 10.255.255.255
• 172.16.0.0 до 172.31.255.255
• 192.168.0.0 до 192.168.255.255 (діапазон, який використовують більшість домашніх маршрутизаторів)

У RFC 1918 чітко зазначено, що ці адреси залишаються локальними: «оскільки приватні адреси не мають глобального значення, інформація про маршрутизацію приватних мереж не повинна поширюватися між корпоративними з’єднаннями, а пакети з приватними адресами джерела або призначення не повинні пересилатися через такі з’єднання». Очікується, що інтернет-провайдери відкидають будь-які спроби направити їх у загальнодоступний Інтернет. Лише одна адреса, яка зазвичай зберігається вашим маршрутизатором, має бути загальнодоступною, яку може знайти решта Інтернету; як цей обмін працює є темою наступного уроку.

$ ipconfig getifaddr en0
192.168.1.12

192.168.1.12 потрапляє в приватний діапазон вище: він ідентифікує цей Mac у власній мережі Wi-Fi, але жоден комп’ютер у ширшому Інтернеті не може надіслати пакет безпосередньо на нього. У навчальному центрі Cloudflare зазначають, що більшість домашніх підключень також отримують тимчасову, «динамічну» публічну адресу від провайдера, а не фіксовану, вибрану зі спільного пулу, оскільки постійні адреси дорожче підтримувати як для постачальника, так і для кожного клієнта.