IPv4 pe înțelesul tuturor

O adresă IPv4 este un număr pe 32 de biți care identifică o interfață de rețea. O scriem în notație zecimală cu puncte: patru numere între 0 și 255, fiecare corespunzând la 8 biți (un octet). 192.0.2.10 este de fapt 11000000 00000000 00000010 00001010.

32 de biți ajung pentru aproximativ 4,3 miliarde de adrese (2³²). Părea mult în 1981, când RFC 791 a definit protocolul. Nu ajunge însă pentru miliardele de telefoane, calculatoare și servere de astăzi; de aceea există IPv6 și de aceea majoritatea rețelelor IPv4 împart azi adresele.

O adresă publică este unică în toată lumea și este rutată pe internet. Routerul tău de acasă sau operatorul mobil are una, iar prin ea ajungi la site-uri.

Adresele private (RFC 1918) pot fi refolosite în orice rețea și nu sunt rutate niciodată pe internetul public:

Dispozitivele cu adrese private ajung pe internet prin NAT (network address translation): routerul rescrie pachetele care pleacă, astfel încât să poarte adresa lui publică. De aceea, adresa afișată de acest site este de obicei a routerului, nu a calculatorului tău.

CGNAT și 100.64.0.0/10

Mulți furnizori de internet, mai ales în rețelele mobile, adaugă un al doilea nivel de NAT: carrier-grade NAT (CGNAT). Routerul primește atunci o adresă din intervalul partajat 100.64.0.0/10 (RFC 6598), iar mai mulți clienți împart aceeași adresă IPv4 publică. Dacă adresa WAN din router diferă de cea afișată aici, cel mai probabil ești în spatele CGNAT. Se simte mai ales când vrei să accesezi din exterior ceva de acasă, de exemplu o cameră sau un server de jocuri; în acest caz poți cere furnizorului o adresă publică proprie sau o adresă IP fixă.

Classless Inter-Domain Routing (CIDR, RFC 4632) scrie un bloc de adrese ca adresă/lungime-prefix. Lungimea prefixului arată câți dintre biții de la început sunt ficși, adică partea de rețea; restul este partea de gazdă.

• /24 → 8 biți de gazdă → 256 de adrese (de exemplu 192.168.1.0 – 192.168.1.255)
• /16 → 16 biți de gazdă → 65.536 de adrese
• /32 → o singură adresă

Într-o subrețea clasică, prima adresă este adresa de rețea, iar ultima adresa de broadcast, așa că un /24 are 254 de gazde utilizabile. Legăturile punct-la-punct pot folosi un /31, unde ambele adrese sunt utilizabile (RFC 3021).

Înainte de CIDR, adresele se alocau în clase fixe: A (/8), B (/16) și C (/24). Clasele iroseau spațiu și au fost abandonate în 1993, dar termenii mai apar uneori, inclusiv în manualele de rețelistică.

Unele blocuri sunt rezervate de IANA pentru scopuri speciale și nu sunt alocate niciodată clienților. Tabelul de mai jos este generat din registrul IANA al adreselor speciale, pe care acest site îl folosește pentru a clasifica fiecare căutare.

IANA a distribuit ultimele blocuri /8 libere către cele cinci registre regionale de internet în februarie 2011. Registrele au rămas apoi fără adrese, unul după altul: APNIC în 2011, iar RIPE NCC, responsabil pentru Europa și deci și pentru România, în noiembrie 2019 pentru alocările obișnuite. Astăzi, spațiul IPv4 nou provine din transferuri pe o piață secundară, unde adresele se vând și se închiriază.

Răspunsul industriei la această lipsă are trei părți: NAT pentru a împărți adresele, CGNAT la furnizori și IPv6, al cărui spațiu de adrese face împărțirea inutilă.