Ако сте като повечето хора, вашият доставчик на интернет услуги ви предава един адрес на интернет протокол и маршрутизаторът ви го споделя сред всички свързани устройства във вашия дом.
Това всъщност нарушава принципа "край до край", за който е проектиран интернет. Въпреки това, има толкова много IP адреси, които да обикалят - изтичаме.
Има по-малко от 4,2 милиарда достъпни IPv4 IP адреса. С други думи, има повече свързани устройства на планетата, отколкото има уникални, обществени IP адреси за тях. В интернет се използват IPv4 адреси, въпреки че ги предаваме.
Вместо доставчикът на интернет услуги, който възлага уникален публичен IP адрес на всяко устройство във вашия дом, ще ви е необходим допълнителен IP адрес всеки път, когато си купите нов компютър, таблет, смартфон, игрова конзола или каквото и да било друго - един IP адрес.
Вашият маршрутизатор е свързан директно към интернет и му е определен публичен IP адрес (който може да се променя с течение на времето). След това вашият рутер е отговорен за споделянето на вашия публичен IP адрес между останалите компютри и свързаните устройства във вашия дом.
Вашият маршрутизатор присвоява локални IP адреси на свързаните ви устройства. Това им позволява да общуват помежду си зад вашия маршрутизатор във вашия дом. Тези местни IP адреси обаче не са достъпни от Интернет. С други думи, вашият публичен IP адрес може да е нещо като 23.24.35.63. Всеки в интернет може да се опита да се свърже с този адрес и да стигне до маршрутизатора ви. Частният IP адрес на вашия компютър може да е нещо като 192.168.1.100. Когато някой в интернет се опита да се свърже с този адрес, неговият компютър ще търси адреса 192.168.1.100 в локалната си мрежа.
Ако това е малко объркващо, опитайте се да мислите за офис сграда. Адресът на офиса може да е 500 Fake Street, Fake Town, САЩ. Всеки може да изпраща поща на този адрес от всяка точка на света - този адрес е еквивалентен на публичен адрес. Офис в офис сградата може да бъде "Стая 203". Както местните IP адреси, "Стая 203" не е глобално уникален адрес - той се използва в много офис сгради. Не можете да адресирате пощата директно в Стая 203, ако живеете от другата страна на света. Трябва да адресирате пощата до самата офис сграда.
Когато се свързвате с нещо в интернет - например уебсайт, компютърът ви изпраща пакетите през маршрутизатора ви. Вашият маршрутизатор променя пакети и задава уникален порт за всяка изходяща връзка на рутера. Когато уебсайтът или друг сървър изпраща данни обратно на вас, той изпраща данните обратно към конкретния порт и вашият маршрутизатор знае, че трябва да изпрати данните обратно на същото устройство, което е инициализирало първоначалната връзка. По този начин маршрутизаторите обработват интернет трафика за няколко компютъра наведнъж, като използват един-единствен IP адрес и знаят къде трябва да се движи целия трафик.
Това обаче може да се разпадне, когато се занимавате с нежелан входящ трафик. Например, ако някой се опита да се свърже директно с IP адреса на маршрутизатора ви, вашият рутер няма представа къде да изпрати този трафик. Целият маршрутизатор може да направи трафик и да го изхвърли. Това по същество означава, че маршрутизаторът ви действа като вид защитна стена, като изхвърляте непоискания входящ трафик.
Ако искате да получите този входящ трафик, можете да настроите пренасочване на порт към вашия маршрутизатор. Например, можете да кажете на вашия маршрутизатор, че работите с Minecraft сървър на порт 25565 на специфичен местен IP адрес. Когато маршрутизаторът ви получи връзка на порт 25565, той знае, че трябва да премине този трафик към избрания от вас локален IP адрес. Ето защо пренасочването на портове е необходимо за приложения, които функционират като сървъри и получават непоискан входящ трафик извън вашата локална мрежа.
Както споменахме по-горе, през IPv4 IP адресите оставаме неизпълнени, независимо от разпределението им. В дългосрочен план всяко устройство ще има собствен IP адрес. В краткосрочен план може да нямате дори и един ваш собствен IP адрес.
Интернет никога не е бил проектиран за толкова много свързани устройства, а домашните маршрутизатори с NAT технологии са единствената причина, поради която можем да свържем толкова много устройства, без да мигрираме към IPv6.
Image Credit: Мат Дж. Нюман на Flickr, Боб Микал на Flickr, webhamster на Flickr, Jemimus на Flickr
