IP adresa

Rozbalit box

Obsah boxu

IP adresa (z anglického Internet Protocol address) je unikátní číselný identifikátor, který je přidělen každému zařízení (například počítači, smartphonu, tiskárně nebo serveru) připojenému do počítačové sítě, která využívá Internet Protocol (IP) pro komunikaci. IP adresa slouží ke dvěma hlavním účelům: k identifikaci síťového rozhraní hostitele a k určení jeho polohy v síti, což umožňuje správné směrování datových paketů.

V současnosti se používají dvě verze IP adres:

IPv4 (Internet Protocol version 4): Starší a stále nejrozšířenější verze, která používá 32bitové adresy.
IPv6 (Internet Protocol version 6): Novější verze zavedená kvůli vyčerpání dostupných IPv4 adres, která používá 128bitové adresy.

IP adresy jsou základním stavebním kamenem fungování globálního internetu.

📜 Historie a vývoj

Koncept IP adresy vznikl v 70. letech 20. století během vývoje sítě ARPANET, předchůdce dnešního internetu. První standardizovaná verze, dnes známá jako IPv4, byla popsána v dokumentu RFC 791, publikovaném v roce 1981. Tento standard definoval 32bitovou adresu, což teoreticky umožňuje přibližně 4,3 miliardy (2³²) unikátních adres. V té době se toto číslo zdálo být více než dostatečné.

S masivním růstem internetu v 90. letech se však začalo ukazovat, že počet dostupných IPv4 adres je omezený. Problém nedostatku adres, známý jako vyčerpání IPv4 adres, se stal akutním. K jeho zmírnění byly zavedeny technologie jako Network Address Translation (NAT) a Classless Inter-Domain Routing (CIDR), které umožnily efektivnější využití stávajícího adresního prostoru.

Souběžně s tímto vývojem začala organizace Internet Engineering Task Force (IETF) pracovat na nové generaci internetového protokolu. Výsledkem byl IPv6, standardizovaný v roce 1998 (RFC 2460). IPv6 používá 128bitové adresy, což poskytuje astronomický počet 2¹²⁸ (přibližně 340 sextilionů) unikátních adres. Přechod z IPv4 na IPv6 je však pomalý a postupný proces, a proto dnes oba protokoly fungují souběžně (tzv. dual-stack).

⚙️ Princip fungování

IP adresa funguje podobně jako poštovní adresa v reálném světě. Když jedno zařízení chce poslat data jinému, vytvoří datový paket, který kromě samotných dat obsahuje také IP adresu odesílatele a IP adresu příjemce. Tento paket je následně odeslán do sítě.

Směrovače (routery) v síti fungují jako "poštovní třídírny". Každý směrovač čte cílovou IP adresu paketu a na základě svých směrovacích tabulek rozhodne, kterým směrem má paket poslat dál, aby se co nejrychleji dostal ke svému cíli. Tento proces se opakuje, dokud paket nedorazí do cílové sítě a následně k finálnímu zařízení.

Přiřazování IP adres

IP adresy mohou být zařízením přiřazeny dvěma způsoby:

Statická IP adresa: Adresa je zařízení přidělena ručně administrátorem sítě a nemění se. Používá se především pro servery, tiskárny a další síťová zařízení, která musí být v síti vždy dostupná pod stejnou adresou.
Dynamická IP adresa: Adresa je zařízení přidělena automaticky, obvykle na omezenou dobu. Tuto službu zajišťuje server s protokolem Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). Většina domácích a firemních sítí používá DHCP pro připojení klientských stanic, notebooků a mobilních telefonů. Po vypršení "pronájmu" může zařízení dostat jinou IP adresu.

🔢 Verze IP adres

Existují dvě hlavní verze IP adres, které se liší svou strukturou, velikostí a formátem zápisu.

IPv4

IPv4 adresa je 32bitové číslo. Pro lepší čitelnost se zapisuje ve formě čtyř osmiciferných binárních čísel (oktetů) oddělených tečkami, převedených do desítkové soustavy. Tento formát se nazývá "desítkově-tečková notace" (dot-decimal notation).

Příklad: 192.168.1.1
Binární podoba: 11000000.10101000.00000001.00000001
Počet adres: 2³² ≈ 4,3 miliardy

Speciální IPv4 adresy

Některé rozsahy IPv4 adres jsou vyhrazeny pro speciální účely:

Privátní sítě: Rozsahy 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 a 192.168.0.0/16 jsou určeny pro použití v lokálních sítích (LAN). Tyto adresy nejsou směrovatelné na veřejném internetu.
Loopback adresa: Adresa 127.0.0.1 (a celý blok 127.0.0.0/8) odkazuje na samotné zařízení (tzv. localhost). Používá se pro testování síťových aplikací bez nutnosti fyzického síťového připojení.
Adresa sítě a broadcast: První adresa v síťovém rozsahu identifikuje síť samotnou a poslední adresa slouží pro broadcastové (všesměrové) vysílání, které je určeno všem zařízením v dané síti.

IPv6

IPv6 adresa je 128bitové číslo. Vzhledem k jeho délce se nezapisuje v desítkové soustavě, ale v šestnáctkové (hexadecimální) soustavě. Skládá se z osmi skupin po čtyřech hexadecimálních číslicích, které jsou odděleny dvojtečkami.

Příklad: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Počet adres: 2¹²⁸ ≈ 3,4 × 10³⁸ (340 sextilionů)

Zkracování IPv6 adres

Pro zjednodušení zápisu existují dvě pravidla: 1. Vynechání úvodních nul: V každé skupině lze vynechat úvodní nuly. Například 0db8 lze zapsat jako db8. 2. Komprese nulových bloků: Jednu souvislou sekvenci skupin obsahujících pouze nuly lze nahradit dvěma dvojtečkami (::). Toto pravidlo lze v jedné adrese použít pouze jednou.

Příklad zkrácení:

   * Původní adresa: 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329
   * Zkrácená adresa: 2001:db8::ff00:42:8329

🌍 Veřejné a privátní IP adresy

IP adresy se dělí na veřejné a privátní.

Veřejná IP adresa je globálně unikátní adresa, kterou zařízení používá pro komunikaci na internetu. Je přidělována poskytovatelem internetového připojení (ISP). Každá veřejná IP adresa může na světě existovat pouze jednou.
Privátní IP adresa se používá v rámci lokální sítě (LAN), například v domácnostech, školách nebo firmách. Tyto adresy nejsou na internetu viditelné a mohou se opakovat v různých lokálních sítích (např. mnoho domácích sítí používá rozsah 192.168.1.x).

Pro komunikaci zařízení z privátní sítě s internetem se používá technologie Network Address Translation (NAT). Domácí router má přidělenu jednu veřejnou IP adresu od poskytovatele a všem zařízením v domácí síti (počítačům, telefonům) přiděluje privátní IP adresy. Když zařízení zevnitř sítě komunikuje s internetem, router "překládá" jeho privátní adresu na svou veřejnou adresu a naopak.

🔒 Bezpečnost a soukromí

IP adresa je klíčovým údajem, který může odhalit informace o uživateli. Lze z ní s určitou přesností určit geografickou polohu (stát, město, poskytovatele připojení). Webové servery a online služby zaznamenávají IP adresy návštěvníků, což umožňuje sledování jejich aktivit.

Z bezpečnostního hlediska je IP adresa cílem pro různé typy kybernetických útoků, jako jsou:

DoS/DDoS útoky: Zahlcení cílové IP adresy obrovským množstvím požadavků, což vede k nedostupnosti služby.
Skenování portů: Útočníci prohledávají IP adresy a hledají otevřené síťové porty, které by mohly představovat bezpečnostní zranitelnost.

Pro ochranu soukromí a zvýšení bezpečnosti mohou uživatelé využívat technologie, které jejich skutečnou IP adresu skryjí:

VPN (Virtual Private Network): Veškerá komunikace je směrována přes šifrovaný tunel na server poskytovatele VPN. Webové stránky pak vidí IP adresu VPN serveru, nikoli skutečnou adresu uživatele.
Proxy servery a anonymizační sítě (Tor): Fungují jako zprostředkovatelé mezi uživatelem a cílovým serverem, čímž maskují původní IP adresu.

💡 Pro laiky (Jak to funguje zjednodušeně)

Představte si internet jako obrovské město a každé zařízení (váš počítač, telefon) jako dům v tomto městě.

IP adresa je jako poštovní adresa vašeho domu. Je to unikátní číslo, které říká, kde přesně se váš dům nachází.
Když chcete navštívit webovou stránku (např. Seznam.cz), je to jako byste chtěli poslat dopis do sídla firmy Seznam. Váš počítač napíše "dopis" (datový paket) a na obálku uvede adresu příjemce (IP adresu serveru Seznam.cz) a adresu odesílatele (vaši IP adresu), aby vám Seznam mohl poslat odpověď.
Tento dopis pak předáte "pošťákům" (směrovačům/routerům), kteří se podívají na adresu a pošlou ho správným směrem přes síť křižovatek až do cíle.
Server Seznam.cz přijme váš dopis, připraví odpověď (obsah webové stránky) a pošle ji zpět na vaši IP adresu.

Veřejná vs. privátní adresa

Tuto analogii lze dále rozšířit:

Veřejná IP adresa je adresa celé vaší bytovky (vašeho domu) na hlavní ulici města (internetu). Tuto adresu vidí všichni zvenčí.
Privátní IP adresa je jako číslo vašeho bytu nebo pokoje uvnitř této bytovky. Lidé zvenčí vidí jen adresu bytovky, ale neví, ve kterém bytě bydlíte. Váš domácí router (správce bytovky) se stará o to, aby pošta zvenčí byla doručena do správného bytu a naopak.

Šablona:Aktualizováno