IP adresy

Internetový Protokol (IP) je jedním z klíčových protokolů ve vrstvách internetu, jak napovídá jeho název. Používá se ve všech internetových komunikacích jak pro adresování, tak pro směrování.

Protokol popisuje použití IP adresy k jedinečné identifikaci zařízení připojených k internetu. Stejně jako domovy potřebují poštovní adresy pro příjem pošty, zařízení připojená k internetu potřebují IP adresu pro příjem zpráv.

Když počítač odešle zprávu jinému počítači, specifikuje IP adresu příjemce a také se ujistí, aby byla uvedena jeho vlastní IP adresa, aby tak druhý počítač mohl odpovědět.

Dnes se používají dvě verze internetového protokolu:

V protokolu IPv4 vypadají IP adresy takto:

🔍Zkus navštívit tuto IP adresu ve tvém prohlížeči. Kam vede?

Každá IP adresa je rozdělena na $4$‍ čísla a každé číslo se může pohybovat v rozmezí od $0$‍ do $255$‍:

Tato čísla píšeme v desítkové soustavě, ale pro počítač jsou všechna reprezentována jako bity:

Každé číslo může díky $8$‍ bitům reprezentovat $2^8$‍ hodnot. To je také důvod toho, proč je často nazýváme „oktety“.

Celkově to je $2^{32}$‍ možných hodnot: $4294967296$‍ možných IPv4 adres.

To je hodně! Ale vzpomínáš si, jak jsme na začátku řekli, že je k internetu připojeno více než 4 miliardy zařízení? Vypadá to, že dosahujeme limitu možných IP adres. Je čas přejít na plán B.

Když byly internetové protokoly poprvé vytvořeny, tak jejich tvůrci nepředvídali, jak populárními se stanou a že by nakonec existovalo více než $2^{32}$‍ zařízení, která se chtějí připojit k internetu.

Když se v devadesátých letech ukázalo, že IPv4 adresy začínají docházet, byl navržen protokol IPv6 s mnohem delšími adresami.

Zde je IPv6 adresa:

Všimni si písmen v těchto číslech, jako jsou například $\text{d}$‍ a $\text{b}$‍ v $\text{0db8}$‍. Jedná se o šestnáctková čísla, což znamená, že IPv6 adresa je mnohem delší, než vypadá. Pojďme si spočítat, o kolik přesně delší je.

Máme zde $8$‍ šestnáctkových čísel a každé číslo je $4$‍ číslice dlouhé. Nejvyšší hodnota pro každé číslo je $\text{FFFF}$‍, protože $\text{F}$‍ je nejvyšší číslice v šestnáctkové soustavě. Adresa s nejvyššími číslicemi by tedy vypadala takto:

Jaký je desítkový ekvivalent $\text{FFFF}$‍?

Každé $\text{F}$‍ představuje číslo $15$‍ v desítkové soustavě, což odpovídá $(15\cdot 4096)+(15\cdot 256)+(15\cdot 16)+(15\cdot 1)$‍: celkem $65535$‍.

Můžeme to také vypočítat na základě bitové reprezentace $\text{FFFF}$‍. Každá šestnáctková číslice $\text{F}$‍ odpovídá $1111$‍ ve dvojkové soustavě, takže výsledkem je těchto $16$‍ bitů:

Jak jsme probrali v binárních číslech, nejvyšší číslo, které můžeme reprezentovat $n$‍ počtem binárních číslic, je $2^n-1$‍. To znamená, že binární číslo výše je rovno $2^{16}-1$‍, což se opět rovná $65535$‍.

Každé čtyřmístné šestnáctkové číslo se může pohybovat mezi $0$‍ a $65535$‍, takže každé číslo může reprezentovat $65536$‍ jedinečných hodnot - a máme jich zde $8$‍!

Celkově je každá IP v6 adresa reprezentována $128$‍ bity, takže existuje $2^{128}$‍ možných IP v6 adres. To je 340 undecilionů:

🤔 Představ si svět, ve kterém máme k internetu připojeno tolik zařízení. Jak by to asi vypadalo? Jak by mohlo takové využití internetu zlepšit svět?

Jedním ze způsobů, jak zjistit IP adresu tvého počítače, je zadat do vyhledávače Google "IP adresa". Google tvou IP adresu zná, protože tvůj počítač při načítání google.com odesílá do počítačů Google zprávu.

Tvá IP adresa může být zítra jiná, než je dnes. Každý poskytovatel internetových služeb má řadu adres, které ti může přiřadit, a může ti pokaždé dát jinou adresu, když je tvůj počítač připojen k síti. Jedná se o dynamickou IP adresu.

Přechod na jinou síť Wi-Fi ti určitě přidělí novou IP adresu, protože každý poskytovatel Wi-Fi má svůj vlastní soubor adres, které může přidělovat.

Počítače, které fungují jako servery, např. počítače pro Google.com, mají často statické IP adresy. Díky tomu je pro počítače snazší rychle odesílat vyhledávací požadavky na servery Google. Pokud zkusíš napsat požadavek pro IP adresu uveden výše, dostaneš se na domovskou stránku Google.

🙋🏽🙋🏻‍♀️🙋🏿‍♂️Máš k tomuto tématu nějaké dotazy? Rádi ti je zodpovíme — zeptej se v sekci pro dotazy níže!