Adresacja IP czyli magiczne cyferki...

Dzisiaj artykuł wyjaśniający prostym językiem o co chodzi z tymi adresami IP, maskami sieci, bramami czy DNSami.

Ktoś, kto nie czuje się mocny informatycznie, kto nie planuje tej wiedzy rozwijać, by radzić sobie z codziennymi problemami informatycznymi, może w zasadzie odpuścić sobie czytanie tego artykułu i w razie potrzeby dzwonić do nas po pomoc - chętnie pomożemy :)

Jednak jest sporo osób które choć informatykami nie są i z większymi sprawami i tak zgłaszają się po pomoc informatyczną, lecz w drobnych sprawach informatycznych próbują jednak własnych sił. I to właśnie im ten artykuł może przydać się najbardziej.

Jedną z podstawowych barier, jaką napotykają informatycy-amatorzy jest cała zagadka związana z sieciami, adresami IP i konfiguracją różnych urządzeń sieciowych jak chociażby domowe routery, przekierowania portów itp. 

Odnoszę wrażenie że to zjawisko psychologicznie działa mniej więcej tak:

• ktoś ma problem z konfiguracją domowego routera, chce np. wystawić sobie w sieci kamerkę internetową aby móc z pracy widzieć co się dzieje w domu czy np. wystawić na świat serwer Minecrafta,
• osoba taka często zaczyna od poszukiwania rozwiązania swojego problemu na forach internetowych. Tam często dość łatwo znajduje gotowy przykład jako skonfigurować takie przekierowanie. Najczęściej jednak taki przykład zawiera już często konkretne adresy IP czy ustawienia, sensowne i działające jedynie dla środowiska sieciowego osoby, która taki przykład zamieściła na forum, a niekoniecznie prawidłowe w innych sieciach. Innymi słowy - nasz adept wiedzy informatycznej napotyka jedynie inspirację, choć ma wrażenie że natrafił na "gotowca",
• w czarnym scenariuszu nasz informatyk-amator stosuje się do znalezionego przykładu całkowicie dosłownie, nie adaptując go do jego własnej sieci, wpisuje te same cyferki co autor przykładu - z nadzieją że stanowią one swego rodzaju magiczne zaklęcie i po ich wpisaniu problem się rozwiąże,
• w zależności od przypadku czy posiadanego routera, "czyjeś" cyferki pasują do danego środowiska albo nie pasują - a więc taka zapożyczona konfiguracja działa albo nie. W optymistycznym scenariuszu, problem kończy się na nie działaniu nowej funkcjonalności jak przekierowanie portów. Jednak jeśli nasz poszukiwacz wiedzy ma pecha, kończy z nie działającym internetem w domu czy małym biurze. Wówczas wezwanie pomocy doświadczonego informatyka staje się już koniecznością a nie tylko opcją.

Spróbuję wytłumaczyć, bez powoływania całej niestrawnej informatycznej teorii, kilka prostych zależności jeśli chodzi o adresy IP. Nie jest to gotowiec na wszelkie możliwe konfiguracje, raczej zbiór faktów pomagający zrozumieć jak ta adresacja IP w praktyce działa i wpaść na rozwiązania własnych problemów.

Oczywiście jeśli ktoś potrzebuje oficjalnej definicji - zapraszamy do Wikipedii :)

Dodam też że na potrzeby tego przykładu omawiamy adresację IP w wersji 4. Funkcjonuje już oczywiście wersja 6 adresacji IP ale w typowym sprzęcie sieciowym i najczęściej spotykanych konfiguracjach, mamy do czynienia przede wszystkim z wersją 4.

A jak w ogóle wyglądają adresy IP w wersji 4? Np. tak - 4 cyfry od 0 do 255, oddzielone kropkami:

192.168.1.1

10.0.0.1

192.168.0.254

Pomyślałem że najłatwiej to chyba wytłumaczyć na przykładzie telefonów jako analogii z życia codziennego:

• adres IP to nie jakaś sekretna komenda, znana informatykowi ale bardziej coś jak numer telefonu danego komputera w sieci,
• tajemnicza maska sieciowa, towarzysząca często konfiguracji adresu IP w danym urządzeniu to nic innego jak ciąg liczb, określający jaka część adresu IP (czyli tego "numeru telefonu danego komputera w sieci") to identyfikator samej sieci, a jaka część to numer danego komputera w tej sieci. To trochę działa tak jak numery kierunkowe w telefonach stacjonarnych - np. 71 na początku numeru określa że chodzi o Wrocław lub okolice, dopiero kolejne cyfry w numerze telefonu to numer konkretnego abonenta w tym obszarze,
• jak wiadomo - numery telefonów w biurze muszą być niepowtarzalne - tak samo adresy IP w danej sieci - każdy komputer powinien mieć inne, unikalne IP w ramach tej samej sieci,
• jeśli w życiu codziennym zadzwonimy na niewłaściwy numer telefonu to albo się nie dodzwonimy do nikogo, albo zadzwonimy do niewłaściwej osoby. W przypadku komputerów jest tak samo - podając gdzieś w konfiguracji niewłaściwe IP albo połączenie działać nie będzie, albo będzie się odwoływać do niewłaściwego komputera - więc też zero pozytywnego efektu,
• w przypadku telefonów może być jeden numer główny, dostępny z miasta, a pod nim więcej telefonów, funkcjonujących jako numery wewnętrzne lub dostępne przez przełączenie przez sekretariat. W sieciach komputerowych podobną funkcję do firmowej centrali telefonicznej pełni router. To właśnie on pozwala połączeniom od komputerów lokalnych wychodzić na świat i "przełącza" połączenia przychodzące ze świata do komputerów lokalnych,
• serwer DNS to nic innego jak swego rodzaju książka telefoniczna - zawiera informacje o "numerach telefonów" jak i nazwach "abonentów" - czyli zamienia zapytania o nazwy komputerów na adresy IP i odwrotnie. Bez takiego serwera komputer potrafi nawiązać połączenie z innym komputerem jak mu podamy jego "numer telefonu" ale nie będzie już sam potrafił rozpracować nazwy sieciowej - czyli np. nie będzie wiedział pod jakim IP jest strona www.google.pl

A teraz trochę praktyki...

Jeśli np. zobaczymy gdzieś w instrukcji czy w konfiguracji naszego urządzenia, takie oto informacje:

Adres IP: 192.168.1.100
Maska: 255.255.255.0
Brama (gateway): 192.168.1.1
Serwer DNS: 192.168.1.1

to w "telefonicznej analogii" znaczy to:

• maska 255.255.255.0 oznacza że trzy pierwsze cyfry w adresie IP to numer/identyfikator sieci (czyli jakby numer kierunkowy w telefonach) a ostatnia cyfra to numer komputera w sieci,
• identyfikator (numer) naszej sieci to 192.168.1
• nasze urządzenie ma numer w sieci 100,
• w tej sieci aby "wyjść na miasto" (czyli połączyć się z innym komputerem/serwerem poza tą siecią), nasz komputer musi wykonywać takie połączenie za pośrednictwem routera pod adresem 192.168.1.1,
• serwer DNS (czyli książka telefoniczna) znajduje się również pod adresem 192.168.1.1 .

Mam nadzieję że powyższy przykład trochę rozjaśnił sekrety adresów IP i konfiguracji sieci i adresy IP przestaną być dla Was tajemniczymi numerkami, których znaczenie znają tylko informatycy.