Como e por que todos os dispositivos da sua casa compartilham um endereço IP
Se você for como a maioria das pessoas, seu provedor de serviços de Internet entregará a você um único endereço IP e o roteador o compartilhará entre todos os dispositivos conectados em sua casa..
Isso realmente viola o princípio de ponta a ponta, para o qual a Internet foi projetada. No entanto, existem apenas tantos endereços IP para dar a volta - estamos nos esgotando.
Endereços IP públicos são um recurso limitado
Existem menos de 4,2 bilhões de endereços IP IPv4 disponíveis. Em outras palavras, existem mais dispositivos conectados no planeta do que endereços IP públicos exclusivos para eles. A Internet está ficando sem endereços IPv4, apesar de estarmos racionando-os.
Em vez de seu provedor de serviços de Internet atribuir um endereço IP público exclusivo a cada dispositivo em sua casa - você precisaria de um endereço IP adicional toda vez que comprasse um novo computador, tablet, smartphone, console de jogos ou qualquer outra coisa - seu ISP geralmente atribui a você um único endereço IP.
Endereços IP públicos versus privados
Seu roteador está conectado diretamente à Internet e recebe seu endereço IP público (que pode mudar com o tempo). Seu roteador é responsável por compartilhar seu endereço IP público entre os outros computadores e dispositivos conectados em sua casa.
Seu roteador atribui endereços IP locais aos seus dispositivos conectados. Isso permite que eles se comuniquem entre si por trás do roteador em sua casa. No entanto, esses endereços IP locais não podem ser acessados pela Internet. Em outras palavras, seu endereço IP público pode ser algo como 23.24.35.63. Qualquer pessoa na Internet pode tentar se conectar a esse endereço e acessar seu roteador. O endereço IP privado do seu computador pode ser algo como 192.168.1.100. Quando alguém na Internet tenta se conectar a esse endereço, seu computador procurará o endereço 192.168.1.100 em sua rede local..
Se isso for um pouco confuso, tente pensar em um prédio de escritórios. O endereço do prédio pode ser 500 Fake Street, Fake Town, EUA. Qualquer pessoa pode enviar e-mails para esse endereço de qualquer lugar do mundo - esse endereço é equivalente a um endereço público. Um escritório no prédio de escritórios pode ser “Sala 203.” Como os endereços IP locais, “Sala 203” não é um endereço globalmente único - é usado em muitos prédios de escritórios. Você não pode enviar e-mails diretamente para o Room 203 se você mora do outro lado do mundo. Você tem que endereçar o correio para o prédio de escritórios.
Conversão de endereços de rede (NAT) e encaminhamento de porta
Quando você se conecta a algo na Internet - um site, por exemplo - seu computador envia os pacotes através do seu roteador. Seu roteador modifica pacotes e atribui uma porta exclusiva a cada conexão de saída no roteador. Quando o site ou outro servidor envia dados de volta para você, ele envia os dados de volta para essa porta específica, e seu roteador sabe que deve enviar os dados de volta para o mesmo dispositivo que iniciou a conexão original. É assim que os roteadores lidam com o tráfego de Internet de vários computadores ao mesmo tempo usando um único endereço IP e sabem para onde todo o tráfego deve ir.
No entanto, isso pode falhar quando se lida com tráfego de entrada não solicitado. Por exemplo, se alguém tentar se conectar ao endereço IP do seu roteador por conta própria, seu roteador não tem idéia de para onde deve enviar esse tráfego. Tudo o que o seu roteador pode fazer é pegar o tráfego e descartá-lo. Isso significa basicamente que o roteador age como um tipo de firewall, descartando o tráfego de entrada não solicitado..
Se você deseja receber esse tráfego de entrada, você pode configurar o encaminhamento de porta em seu roteador. Por exemplo, você poderia dizer ao seu roteador que está executando um servidor Minecraft na porta 25565 em um endereço IP local específico. Quando o roteador recebe uma conexão na porta 25565, ele sabe que deve passar esse tráfego para o endereço IP local especificado. É por isso que o encaminhamento de porta é necessário para aplicativos que funcionam como servidores e recebem tráfego de entrada não solicitado de fora da rede local..
Dois futuros possíveis
Como mencionamos acima, estamos ficando sem endereços IP IPv4 apesar do racionamento. A longo prazo, todos os dispositivos terão seu próprio endereço IP. A curto prazo, você pode nem ter um único endereço IP público de sua preferência.
- Endereços IPv6 para cada dispositivo: IPv4 tem menos de 4,2 bilhões de endereços, mas o IPv6 pode oferecer 2128 endereços IP possíveis. O Wolfram Alpha pode nos ajudar a colocar esse grande número em perspectiva: Isso é 340282366920938463463374607431768211456 endereços IP diferentes, ou cerca de 50100000000000000000000000000 endereços IP exclusivos para cada pessoa no planeta. Quando o IPv6 se tornar mais difundido e substituir o IPv4, poderemos atribuir a cada dispositivo conectado um endereço IP exclusivo na Internet.
- NAT de grau de portadora: No curto prazo, alguns ISPs estão lutando para fornecer endereços IPv4 para seus clientes. O NAT de carrier-grade é uma solução proposta que alguns provedores estão estudando. Um provedor usando NAT de operadora manteria seus endereços IP públicos por si mesmo. Ele usaria NAT (como seu roteador doméstico) para distribuir endereços IP locais para todos os seus clientes. Os clientes não teriam um endereço IP público exclusivo próprio na Internet e não poderiam usar software de servidor que requer encaminhamento de porta ou conexões diretas.
A Internet nunca foi projetada para muitos dispositivos conectados, e roteadores domésticos com tecnologias NAT são a única razão pela qual podemos conectar tantos dispositivos sem migrar para o IPv6.
Crédito de imagem: Matt J Newman no Flickr, Bob Mical no Flickr, webhamster no Flickr, Jemimus no Flickr
