Czym jest IP? IPv4, IPv6 i routing pakietów

Protokół internetowy (IP) przenosi pakiety między sieciami za pomocą adresów IP. Obecnie IPv4 używa adresów 32-bitowych, a IPv6 adresów 128-bitowych. IP zapewnia adresowanie i routing, ale sam nie gwarantuje, że każdy pakiet dotrze, dotrze we właściwej kolejności lub będzie miał chronioną zawartość. Te funkcje zapewniają, gdy są potrzebne, inne protokoły i aplikacje.

Jak pakiet przechodzi przez sieci

Pakiet IP wskazuje swoje źródło i miejsce docelowe. Routery korzystają z informacji o trasach, aby zdecydować, dokąd przekazać go dalej; trasa może się zmieniać w zależności od warunków w sieci i polityki operatora. IPv4 ma pole Time to Live, a IPv6 pole Hop Limit; wartość obu jest zmniejszana przy każdym przekazaniu pakietu, aby nie mógł krążyć w nieskończoność. Jeśli pakiet zaginie, protokół wyższej warstwy, taki jak TCP, może w razie potrzeby ponownie przesłać dane. Samo IP nie zapewnia niezawodności ani kolejności dostarczania od końca do końca, co opisuje specyfikacja IPv4.

Formaty adresów IPv4 i IPv6

Adres IPv4 zapisuje się zwykle jako cztery liczby dziesiętne, na przykład 192.0.2.10. Adres IPv6 składa się z grup cyfr szesnastkowych i pozwala skrócić ciąg grup zerowych, na przykład 2001:db8::10. Te dwa przykładowe zakresy są zarezerwowane do celów dokumentacyjnych, a nie dla prawdziwych usług publicznych. Adres zakończony na /24 lub /64 zawiera długość prefiksu sieci: tyle początkowych bitów opisuje część sieciową. Większa przestrzeń adresowa IPv6 jest już używana w internecie; IPv6 nie jest jedynie projektem na przyszłość. Nagłówek i pole Hop Limit opisuje specyfikacja IPv6.

Adresy prywatne i osiągalność publiczna

Prywatne adresy IPv4, na przykład z zakresu 192.168.0.0/16, mogą być ponownie używane w niezwiązanych ze sobą sieciach lokalnych. Do publicznych usług IPv4 docierają zwykle dzięki translacji adresów na granicy sieci. Globalny adres IPv6 nie oznacza, że osoby z zewnątrz mogą połączyć się z urządzeniem: zapory i polityki operatora mogą blokować ruch przychodzący. Publiczny adres IP nie dowodzi też tożsamości osoby. Może być współdzielony dzięki NAT, przydzielany dynamicznie lub należeć do serwera proxy albo innego pośrednika.

Przydatna kolejność diagnozowania

Jeśli strona się nie otwiera, najpierw sprawdź adres urządzenia, bramę domyślną i rozwiązywanie nazw DNS. Domena może zwracać zarówno rekordy A, jak i AAAA, a przeglądarka może próbować dowolnej rodziny adresów. Sprawdź, czy problem dotyczy jednej strony, jednej wersji protokołu, czy całej sieci. Zanim uznasz, że zdalny serwer nie działa, porównaj adres docelowy z trasą i przejrzyj reguły lokalnej zapory. Opisując problem, zapisz adres, prefiks i dokładny czas, zamiast wysyłać sam zrzut ekranu z numerem IP.

Routing ma większe znaczenie niż geograficzna „bliskość”

Adres IP wskazuje cel w sieci, a nie jeden niezmienny serwer fizyczny czy trasę. BGP może zmienić ścieżkę do prefiksu, a anycast pozwala kilku lokalizacjom ogłaszać ten sam prefiks. Użytkownicy w różnych sieciach mogą więc docierać do różnych węzłów brzegowych przez ten sam adres IP. Więcej w artykułach o BGP i numerach ASN oraz o routingu anycast.