Wie die meisten Menschen auf der ganzen Welt stellen wir alle über eine einzige IP-Adresse (Internetprotokoll) eine Verbindung zum Internet her und verwenden einen Router (der bei Verbindungen wie Fastweb zu Hause sein kann oder auch nicht), der alle verbindet Geräte zum Heimnetzwerk. Diese Architektur ist ein Trick, der gegen das ursprüngliche Prinzip des Internets verstößt, nämlich mehrere Geräte direkt miteinander zu verbinden.
Das Problem war, dass die Anzahl der IP-Adressen begrenzt ist, genau weniger als 4, 2 Milliarden verfügbare IPv4-IP-Adressen, die im Vergleich zu allen Computern und Mobiltelefonen, die weltweit mit dem Internet verbunden sind, nur sehr wenige sind.
Mit anderen Worten, es gibt mehr verbundene Geräte auf dem Planeten als öffentliche IP-Adressen, um sie im Netzwerk zu identifizieren .
Um diesen Mangel an IPv4-Adressen zu beheben, wurde dieser Trick untersucht, mit dem jedes Gerät in einem Haus oder in einem Bereich auf das Internet zugreifen kann.
Wenn der Internetdienstanbieter jedem Heimgerät, das eine Verbindung zum Internet herstellt, eine eindeutige öffentliche IP-Adresse zuweisen würde, würde er jedes Mal, wenn Sie einen neuen Computer, ein neues Tablet, ein neues Smartphone, eine neue Spielekonsole oder eine andere kaufen, eine zusätzliche kostenlose Adresse benötigen Sache.
Aus diesem Grund weist der ISP jedem seiner Teilnehmer im Allgemeinen eine einzige IP-Adresse und in bestimmten Fällen sogar eine einzige Adresse für mehrere Personen zu.
LESEN SIE AUCH: Funktionsweise eines Routers "> Öffentliche und private IP-Adresse
Der Router weist den angeschlossenen Geräten lokale IP-Adressen zu.
In der Praxis erstellt ein Router ein kleines Internet-Netzwerk (Intranet genannt), in dem die verbundenen Geräte und Computer miteinander kommunizieren können.
Diese lokalen IP-Adressen sind jedoch nicht über das Internet erreichbar.
Mit anderen Worten, die öffentliche IP-Adresse könnte etwa 23.24.35.63 sein und kann von jedem Computer auf der Welt aus erreicht werden, der mit dem Internet verbunden ist.
Die private IP-Adresse des Computers ist dagegen so etwas wie 192.168.1.133, dass sie nicht über das Internet erreichbar ist und nur im lokalen Netzwerk sichtbar ist.
Um diesen Mechanismus gut zu verstehen, können Sie sich ein Gebäude mit vielen Büros vorstellen.
Die Adresse des Bürogebäudes befindet sich in der Via Dante 15, Rom, Italien, und jeder kann diese Adresse mit einem Brief per Post erreichen.
Diese Adresse ist eine öffentliche Adresse. Innerhalb des Gebäudes befinden sich verschiedene nummerierte Büros, die als lokale IP-Adressen verstanden werden können.
Raum B4 ist keine eindeutige und weltweit erkennbare Adresse, sondern wird von vielen Gebäuden zur Identifizierung von Büros verwendet.
LESEN SIE AUCH: Was ist eine statische IP und was sind die Vorteile
3) Network Address Translation (NAT) und Port Forwarding
Wenn Sie eine Verbindung zu etwas im Internet herstellen, z. B. einer Website, sendet der Computer Pakete über den Router.
Der Router ändert die Pakete und weist ihnen für jede ausgehende Verbindung einen eindeutigen Port zu.
Wenn die Website oder ein anderer Server die Daten an den Computer sendet, leitet sie diese über diesen bestimmten Port weiter, sodass der Router weiß, dass er die Daten an das Gerät selbst senden muss, das zuerst die ursprüngliche Verbindung hergestellt hat.
Auf diese Weise verwalten Router den Internetverkehr für mehrere Computer gleichzeitig unter Verwendung einer einzigen IP-Adresse und fungieren als Verkehrspolizist, der den Computern (den Paketen, die den Verkehr bilden) mitteilt, in welche Richtung sie gehen sollen (die Ports).
Darüber hinaus leitet ein Router keinen unerwünschten eingehenden Datenverkehr weiter, wie beispielsweise Versuche, von Fremden (oder Hackern) eine Verbindung von außen herzustellen.
Dies bedeutet im Wesentlichen, dass der Router als eine Art Firewall fungiert und unerwünschten eingehenden Datenverkehr eliminiert.
Aus diesem Grund ist es trotz einer statischen öffentlichen IP-Adresse nicht unmittelbar, von einem Computer außerhalb des Netzwerks aus eine direkte Verbindung herzustellen.
Wenn Sie eingehenden Datenverkehr empfangen möchten, müssen Sie die Portweiterleitung auf dem Router konfigurieren.
Beispielsweise können Sie dem Router mitteilen, dass Sie einen Server für ein bestimmtes Videospiel an Port 25565 unter einer bestimmten lokalen IP-Adresse ausführen.
Wenn der Router eine Verbindung über Port 25565 empfängt, weiß er, dass er Datenverkehr über die angegebene private IP-Adresse weiterleiten muss.
Dies ist der Grund, warum die Portweiterleitung für Anwendungen, die als Server fungieren, erforderlich ist, um eingehenden Datenverkehr von außerhalb des lokalen Netzwerks zu empfangen.
Bei der Portweiterleitung können Sie daher einen Computer auch als Webserver, als Ftop-Server oder als Media-Streaming-Server verwenden.
LESEN SIE AUCH: Erstellen Sie einen Server auf Ihrem Computer, um Ressourcen im Internet freizugeben
4) Zukunftsszenarien
Wie oben erwähnt, sind IPv4-Adressen begrenzt, sodass es zwei Möglichkeiten gibt, das Problem zu beheben und das Internet weiter wachsen zu lassen:
- Nutzen Sie das neue IPv6-Internetprotokoll, das es ermöglicht, eine große Anzahl eindeutiger IP-Adressen (2 bis 128) bereitzustellen und theoretisch jedem die Möglichkeit zu geben, seine eigene persönliche Adresse zu haben.
- NAT in großem Maßstab, damit die öffentlichen IPV4-Adressen den Anbietern weiterhin zur Verfügung stehen und von ganzen Stadtgebieten gemeinsam genutzt werden.
Dies ist derzeit das Fastweb-Szenario, bei dem es sich um ein großes lokales Netzwerk handelt (wie bei einem großen Gebäude).
Die Portweiterleitung funktioniert in diesen Fällen nicht und ein PC kann nicht als Server verwendet werden, der über das Internet erreichbar ist.
Als das Internet erstellt wurde, war es leider nicht für so viele verbundene Geräte gedacht, und nur dank Heimroutern und NAT-Technologien können wir heute mit so vielen Geräten eine Verbindung herstellen, ohne auf das IPv6-Internetprotokoll zu migrieren.
