Bagaimana dan Mengapa Semua Perangkat di Rumah Anda Bagikan Satu Alamat IP

Jika Anda seperti kebanyakan orang, penyedia layanan Internet Anda memberi Anda satu alamat Protokol Internet dan router Anda membagikannya di antara semua perangkat yang terhubung di rumah Anda.

Ini sebenarnya melanggar prinsip end-to-end, yang dirancang oleh Internet. Namun, hanya ada begitu banyak alamat IP untuk digunakan - kami kehabisan.

Alamat IP Publik Adalah Sumber Daya Terbatas

Ada kurang dari 4,2 miliar alamat IP IPv4 yang tersedia. Dengan kata lain, ada lebih banyak perangkat yang terhubung di planet ini daripada unik, alamat IP publik untuk mereka. Internet kehabisan alamat IPv4, meskipun kami menjatahnya.

Daripada penyedia layanan Internet Anda menetapkan alamat IP publik yang unik untuk setiap perangkat di rumah Anda - Anda akan memerlukan alamat IP tambahan setiap kali Anda membeli komputer, tablet, smartphone, konsol game baru, atau apa pun lainnya - ISP Anda biasanya memberi Anda satu alamat IP.

Alamat IP Publik vs. Privat

Perute Anda terhubung langsung ke Internet, dan itu menetapkan alamat IP publik Anda (yang dapat berubah seiring waktu). Router Anda kemudian bertanggung jawab untuk membagikan alamat IP publik Anda di antara komputer lain dan perangkat yang terhubung di rumah Anda.

Router Anda memberikan alamat IP lokal ke perangkat Anda yang terhubung. Ini memungkinkan mereka untuk saling berkomunikasi di belakang router Anda di rumah Anda. Namun, alamat IP lokal ini tidak dapat dijangkau dari Internet. Dengan kata lain, alamat IP publik Anda mungkin sekitar 23.24.35.63. Siapa pun di Internet dapat mencoba terhubung ke alamat ini, dan mereka akan mencapai router Anda. Alamat IP pribadi komputer Anda mungkin sekitar 192.168.1.100. Ketika seseorang di Internet mencoba terhubung ke alamat ini, komputer mereka akan mencari alamat 192.168.1.100 di jaringan lokal mereka.

Jika ini agak membingungkan, coba pikirkan tentang gedung kantor. Alamat gedung kantor mungkin 500 Fake Street, Fake Town, USA. Siapa pun dapat mengirim email ke alamat ini dari mana saja di dunia - alamat ini setara dengan alamat publik. Kantor di gedung kantor mungkin adalah "Kamar 203." Seperti alamat IP lokal, "Kamar 203" bukan alamat yang unik secara global - itu digunakan di banyak gedung kantor. Anda tidak dapat mengirim surat langsung ke Kamar 203 jika Anda tinggal di belahan dunia lain. Anda harus mengirim surat ke gedung kantor itu sendiri.

Terjemahan Alamat Jaringan (NAT) & Penerusan Port

Ketika Anda terhubung ke sesuatu di Internet - situs web, misalnya - komputer Anda mengirim paket melalui router Anda. Router Anda memodifikasi paket dan menetapkan port unik untuk setiap koneksi keluar pada router. Ketika situs web atau server lain mengirim data kembali kepada Anda, itu mengirim data kembali ke port tertentu, dan router Anda tahu itu harus mengirim data kembali ke perangkat yang sama yang memulai koneksi asli. Inilah cara router menangani lalu lintas Internet untuk banyak komputer sekaligus menggunakan satu alamat IP dan tahu kemana semua lalu lintas itu harus pergi.

Namun, ini dapat rusak ketika berhadapan dengan lalu lintas masuk yang tidak diminta. Misalnya, jika seseorang mencoba menyambung ke alamat IP router Anda atas kemauan sendiri, router Anda tidak tahu ke mana harus mengirim lalu lintas itu. Yang bisa dilakukan router Anda hanyalah mengambil lalu lintas dan membuangnya. Ini pada dasarnya berarti bahwa router Anda bertindak sebagai semacam firewall, membuang lalu lintas masuk yang tidak diminta.

Jika Anda ingin menerima lalu lintas masuk ini, Anda dapat mengatur penerusan port pada router Anda. Misalnya, Anda bisa memberi tahu router Anda bahwa Anda menjalankan server Minecraft pada port 25565 di alamat IP lokal tertentu. Ketika router Anda menerima koneksi pada port 25565, ia tahu itu harus melewati lalu lintas itu ke alamat IP lokal yang Anda tentukan. Inilah sebabnya mengapa penerusan port diperlukan untuk aplikasi yang berfungsi sebagai server dan menerima lalu lintas masuk yang tidak diminta dari luar jaringan lokal Anda.

Dua Kemungkinan Berjangka

Seperti yang kami sebutkan di atas, kami kehabisan alamat IP IPv4 terlepas dari penjatahan. Dalam jangka panjang, setiap perangkat diharapkan memiliki alamat IP sendiri. Dalam jangka pendek, Anda bahkan mungkin tidak memiliki satu alamat IP publik Anda sendiri.

• Alamat IPv6 untuk Setiap Perangkat: IPv4 memiliki kurang dari 4,2 miliar alamat, tetapi IPv6 dapat menawarkan 2¹²⁸ kemungkinan alamat IP. Wolfram Alpha dapat membantu kami menempatkan angka besar ini dalam perspektif: Itu 340282366920938463463374607431768211456 alamat IP berbeda, atau sekitar 501000000000000000000000000000000 alamat IP unik untuk setiap orang di planet ini. Setelah IPv6 menjadi lebih luas dan menggantikan IPv4, kami dapat menetapkan alamat IP unik di setiap perangkat yang terhubung di Internet.
• NAT Pembawa-Tingkat: Dalam jangka pendek, beberapa ISP berjuang untuk memberikan alamat IPv4 kepada pelanggan mereka. Carrier-grade NAT adalah solusi yang diusulkan oleh beberapa ISP. ISP yang menggunakan NAT tingkat operator akan menyimpan alamat IP publiknya untuk dirinya sendiri. Itu akan menggunakan NAT (seperti router rumah Anda) untuk membagikan alamat IP lokal kepada semua pelanggannya. Pelanggan tidak akan memiliki alamat IP publik unik mereka sendiri di Internet dan tidak akan dapat menggunakan perangkat lunak server yang memerlukan penerusan porta atau koneksi langsung.

Internet tidak pernah dirancang untuk begitu banyak perangkat yang terhubung, dan router rumah dengan teknologi NAT adalah satu-satunya alasan kami dapat menghubungkan begitu banyak perangkat tanpa bermigrasi ke IPv6.

Kredit Gambar: Matt J Newman di Flickr, Bob Mical on Flickr, webhamster di Flickr, Jemimus on Flickr