IP adresy a směrování

Aby mohla data v síti putovat z bodu A do bodu B, musí mít každé zařízení svou unikátní adresu. IP adresa (Internet Protocol address) slouží jako identifikační číslo v síti, zatímco směrování (routing) je proces hledání nejlepší cesty pro datové pakety mezi těmito adresami.

V současnosti koexistují dva standardy IP adres:

Tradiční formát tvořený čtyřmi osmi-bitovými čísly oddělenými tečkou (např. `192.168.1.1`).

• Rozsah: 32 bitů (přibližně 4,3 miliardy adres).
• Problém: Adresy jsou již vyčerpány, což vedlo k zavedení technologií jako NAT (Network Address Translation).

Moderní nástupce využívající 128-bitové adresování zapsané v hexadecimální soustavě (např. `2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334`).

• Rozsah: Téměř nekonečný počet adres ($2^{128}$).
• Výhody: Lepší zabezpečení, vestavěná podpora pro mobilní zařízení a automatická konfigurace.

Ne každá IP adresa je viditelná z celého internetu:

• Veřejná IP: Unikátní v rámci celého světa. Nutná pro servery a routery připojené přímo k internetu.
• Privátní IP: Používána uvnitř domácích nebo firemních sítí (např. rozsahy `192.168.x.x` nebo `10.x.x.x`). Do internetu se tyto adresy „schovávají“ za jednu veřejnou IP pomocí routeru.

Směrování je úkolem routeru (směrovače). Ten na základě cílové IP adresy v paketu rozhoduje, kam data poslat dál.

• Směrovací tabulka: Seznam cest, které router zná. Pokud cíl není v lokální síti, pošle paket na tzv. Výchozí bránu (Default Gateway).
• Hop (Skok): Každý průchod paketu přes router se nazývá skok. Cesta k serveru na druhém konci světa může mít typicky 10–20 skoků.
• TTL (Time to Live): Číslo v paketu, které se s každým skokem sníží. Pokud dosáhne nuly, paket je smazán (ochrana proti nekonečným smyčkám).

Směrování by nebylo možné bez pomocných protokolů:

• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Automaticky přiděluje IP adresy zařízením, která se připojí k síti.
• ARP (Address Resolution Protocol): Překládá IP adresu na fyzickou MAC adresu síťové karty.
• ICMP: Používá se pro diagnostiku (např. příkazy `ping` a `tracert`).

• Statické: Správce sítě ručně nastaví cestu v routeru. Vhodné pro malé a neměnné sítě.
• Dynamické: Routery spolu mluví a automaticky si vyměňují informace o nejlepších cestách pomocí protokolů jako OSPF nebo BGP (který drží pohromadě celý internet).

Související články:

• Model OSI a síťové vrstvy
• DNS: Překlad jmen na IP adresy
• Síťová bezpečnost a Firewally

Tagy: network ip_address routing ipv4 ipv6 infrastructure internet