Statyczny adres IP a dynamiczny adres IP: jaka jest różnica?

Dynamiczne adresy IP są ustawiane automatycznie, ale mogą ulec zmianie przy każdym uruchomieniu komputera. Statyczne adresy IP wymagają ręcznej konfiguracji, ale zawsze przetrwają ponowne uruchomienie. Czy jeden jest lepszy od drugiego?

Co to jest adres IP?

Adres IP to numeryczna etykieta identyfikująca każde urządzenie w sieci. Protokoły sieciowe wykorzystują adres każdego urządzenia do dostarczania do nich ruchu sieciowego. Najczęściej używanym protokołem sieciowym jest TCP/IP (protokół kontroli transmisji/protokół internetowy). Stąd pochodzi „IP” w „adresie IP”.

Każdy adres IP musi być unikalny. Kiedy dwa urządzenia komunikują się przez sieć, dane są przesyłane przez jedno urządzenie, a odbierane przez drugie. W trwającej dwukierunkowej „rozmowie” jest to powtarzane między dwoma urządzeniami tak długo, jak potrzebują komunikacji.

Dane są dzielone na możliwe do zarządzania fragmenty, zwane pakietami, które są wysyłane jako sekwencja krótkich transmisji. Każdy pakiet jest oznaczony metadanymi. Metadane zawierają informacje, takie jak rozmiar pakietu, łączna liczba pakietów w transmisji oraz numer pakietu w sekwencji.

Pozwala to na odtworzenie danych po ich odebraniu i identyfikację brakujących pakietów.

Oczywiście każdy pakiet musi być oznaczony adresem IP urządzenia docelowego, aby przełączniki sieciowe i routery wiedziały, gdzie je wysłać. Uwzględniany jest również adres IP urządzenia wysyłającego, dzięki czemu urządzenie odbierające wie, komu odpowiedzieć lub poprosić o ponowne wysłanie brakujących pakietów.

IP w wersji 4 i IP w wersji 6

W użyciu są dwa standardy IP. Jednym z nich jest starsza i znacznie bardziej popularna wersja protokołu IP 4 lub IPv4, a drugim nowsza wersja protokołu IP 6 lub IPv6.

IPv6 został zaprojektowany, aby przezwyciężyć problem braku adresów IPv4 na świecie. Wraz ze wzrostem liczby podłączonych urządzeń zmniejsza się pula dostępnych adresów IPv4. Standard IPv6 zwiększa liczbę możliwych adresów o ogromny rząd wielkości.

Adres IPv4 używa 32 bitów do opisania całego adresu, co daje 8 bitów na każdą z czterech liczb, które mogą zawierać się w przedziale od 0 do 255. Adresy IP IPv4 wyglądają następująco:

 192.168.1.24

Adres IPv6 używa 128 bitów do opisania adresu, przydzielając 16 bitów do każdej z 8 liczb szesnastkowych, które mogą być w zakresie od 0x0 do 0xFFFF (65535). Pełny adres IPv6 wygląda następująco:

 fe80:0e85:0000:0000:0000:12a4:04e0:ff33

Adresy IPv6 można zapisywać z usuniętymi początkowymi zerami.

 fe80:e85:0:0:0:12a4:4e0:ff33

Raz na adres można pominąć sekwencję kolejnych zer.

 fe80:e85::12a4:4e0:ff33

IPv4 jest nadal najczęściej używanym formatem.

Wewnętrzne adresy IP

Każde urządzenie sieciowe, niezależnie od tego, czy korzysta z połączenia przewodowego, czy Wi-Fi, ma adres IP. Ponieważ służą do kierowania ruchu sieciowego do odpowiednich urządzeń odbiorców, muszą być unikalne w ramach własnych sieci. Dwa (lub więcej) urządzenia o tym samym adresie IP spowodują problemy z nieudanymi transmisjami i utratą pakietów.

POWIĄZANE Jak korzystać z polecenia ip w systemie Linux

Wewnętrzne adresy IP służą do identyfikacji urządzeń i kierowania ruchu sieciowego w sieciach lokalnych. Nie są one widoczne dla komputerów w innych, zewnętrznych sieciach, takich jak Internet.

Gdy komputer w prywatnej sieci lokalnej chce połączyć się z komputerem zdalnym, takim jak serwer WWW, wysyła żądanie połączenia do lokalnego routera. Router komunikuje się przez Internet w imieniu komputera lokalnego. Pośredniczy w dwukierunkowej komunikacji między komputerem lokalnym z jego prywatnym, wewnętrznym adresem IP a serwerem zdalnym.

Co to jest dynamiczny adres IP?

Dynamiczny adres IP to adres automatycznie przypisywany do urządzenia przez router. Komputery i laptopy nie są produkowane z wpisanymi adresami IP. Muszą otrzymać adres IP, gdy są podłączone do sieci. W dużych sieciach jest to żmudne zadanie. Niektóre urządzenia sieciowe, takie jak routery, mają domyślny adres IP 192.168.1.1, co odpowiada typowym ustawieniom sieci prywatnej, ale można je zmienić, jeśli nie pasują do Twojej sieci.

POWIĄZANE Co to jest adres MAC i jak działa?

Jednak to, co jest wypalane w każdym urządzeniu sieciowym, to adres MAC (kontrola dostępu do mediów). Adresy MAC są unikalne na całym świecie.

Routery sieciowe przechowują listę adresów MAC i adresów IP. Wyszukują docelowy adres IP każdego pakietu, znajdują adres MAC i wysyłają pakiet do tego sprzętu.

Zamiast wymagać ręcznego konfigurowania adresu IP każdego urządzenia, dynamiczne adresowanie IP automatyzuje proces przydzielania adresów IP urządzeniom sieciowym. DHCP (protokół dynamicznej konfiguracji hosta) umożliwia tę automatyzację.

W sieci obsługującej protokół DHCP urządzenie dołączające do sieci wysyła sygnał DHCPDISCOVER do sieci. Serwer DHCP — w sieciach domowych zwykle znajduje się on w routerze — odpowiada komunikatem DHCPOFFER . Zawiera adres IP, z którego może korzystać urządzenie, oraz inne informacje o sieci.

Jeśli urządzenie chce użyć tego adresu IP, wysyła sygnał DHCPREQUEST do serwera DHCP. Serwer DHCP odpowiada sygnałem DHCPACK , weryfikując adres IP i inne ustawienia, z których powinno korzystać urządzenie.

Dynamiczne adresy IP mogą się zmieniać

W ten sposób urządzenie automatycznie otrzymuje adres IP i wszystkie informacje potrzebne do połączenia się z siecią — i komunikowania się w niej. Jednak otrzymuje adres IP tylko w ramach dzierżawy. Nie jest do niego przypisany na stałe. Jeśli urządzenie chce zachować adres IP, musi okresowo zgłaszać żądanie odnowienia dzierżawy. Okres dzierżawy jest częścią informacji zawartej w komunikacie DHCPOFFER .

Zwykle nie ma problemu z ponownym przydzieleniem urządzenia tego samego adresu IP. Ale jeśli urządzenie jest wyłączone i nie może zażądać odnowienia dzierżawy przed jej wygaśnięciem — w przypadku sieci domowych okres dzierżawy jest często ustawiony na 12 godzin — adres IP można dowolnie przydzielić innemu urządzeniu. Urządzenie, które poprzednio korzystało z tego adresu IP, otrzymuje inny adres IP po ponownym uruchomieniu.

Możemy użyć polecenia dhclient z opcją -v (verbose), aby zobaczyć część komunikacji między komputerem z systemem Linux a serwerem DHCP.

 sudo dhclient -v 

Poinformowano nas o adresie MAC, którego komputer nasłuchuje i wysyła, i możemy zobaczyć komunikaty DHCPREQUEST i DHCPACK .

POWIĄZANE: Jak trwale zmienić adres MAC w systemie Linux

Zewnętrzne adresy IP

Sieci łączące się z Internetem mają adres IP przydzielony im przez dostawcę usług internetowych (ISP), zwany zewnętrznym adresem IP. Jest to adres IP, który sieć wyświetla w Internecie, dlatego są one również nazywane publicznymi adresami IP.

POWIĄZANE Jak uzyskać swój publiczny adres IP w skrypcie Linux Bash

Ponieważ router działa jako pomost między siecią prywatną a Internetem, potrzebuje wewnętrznego adresu IP, aby był dostępny dla urządzeń w Twojej sieci, oraz zewnętrznego adresu IP, aby mógł komunikować się ze sprzętem dostawcy usług internetowych. Cały Twój ruch internetowy przechodzi przez ten zewnętrzny adres IP.

Twoje wewnętrzne adresy IP mogą zaczynać się od 10, 172 lub 192. Zewnętrzne adresy IP mogą wykorzystywać (praktycznie) wszystkie pozostałe wartości.

Luźno podobny do funkcji listy DHCP w Twojej sieci prywatnej, internetowy DNS (Domain Name Service) tłumaczy nazwy domen i adresy URL na adresy IP, kierując ruch internetowy na właściwe (zewnętrzne) adresy IP.

POWIĄZANE: Najlepsze serwery DNS do bezpiecznego przeglądania

Co to jest statyczny adres IP?

Statyczny adres IP to adres IP, który nigdy się nie zmienia i na który nie mają wpływu narzędzia takie jak DHCP. Urządzenie ze statycznym adresem IP zachowuje swój adres IP bez względu na to, jak często jest uruchamiane ponownie lub jak długo jest offline.

Statyczne a dynamiczne adresowanie IP

Używanie DHCP do automatycznego przydzielania adresów IP jest oczywiste. Wadą DHCP jest dzierżawa adresów IP. Nie możesz zagwarantować, że komputer — lub jakiekolwiek inne urządzenie sieciowe — otrzyma ten sam adres IP, jeśli zostanie ponownie uruchomiony po przejściu w tryb offline.

W większości przypadków nie będzie to miało znaczenia. Tak długo, jak Twoje urządzenia są podłączone i działają w sieci oraz mogą łączyć się z Internetem, zwykle to wszystko, czego potrzebujemy. Ale czasami będziesz mieć aplikacje, które muszą komunikować się między komputerami lub urządzeniami, takimi jak NAS (sieciowa pamięć masowa) lub centrum multimedialne, które działają najlepiej ze stałymi, statycznymi adresami IP.

Jest całkowicie akceptowalne i dość powszechne, aby sieć używała kombinacji DHCP i statycznego adresowania IP. DHCP służy do uproszczenia przydzielania adresów IP większości urządzeń, a statyczne adresowanie IP jest używane w szczególnych przypadkach.

Jak ustawić wewnętrzny statyczny adres IP

Ustawienie statycznego adresu IP w Ubuntu jest dość proste. Pierwszym krokiem jest upewnienie się, że wybierasz i konfigurujesz adres IP, który nie jest już używany przez inne urządzenie. Aby to sprawdzić, możesz użyć polecenia ping .

POWIĄZANE Jak ustawić statyczny adres IP w Ubuntu

Po wybraniu adresu IP możesz użyć polecenia ncmli con add aby dodać połączenie, oraz polecenia nmcli con mod aby ustawić statyczne adresowanie IP. Mamy szczegółowy samouczek, który przeprowadzi Cię przez cały proces. Obejmuje również metodę GUI, jeśli wolisz unikać wiersza poleceń.

Możesz także używać statycznych adresów IP na komputerach z systemem Windows 10 i 11 i oczywiście mamy dla Ciebie wskazówki na ten temat.

Jeśli korzystasz z kontenerów, takich jak Docker, możesz przypisać statyczne adresy IP do komputerów w kontenerach.

POWIĄZANE: Jak dodać statyczną trasę TCP/IP do tabeli routingu systemu Windows

Jak uzyskać zewnętrzny statyczny adres IP

Bez statycznego zewnętrznego adresu IP zewnętrzny adres IP routera może ulec zmianie w przypadku ponownego uruchomienia. W prawie wszystkich przypadkach to naprawdę nie ma znaczenia. Ale jeśli masz samodzielnie hostowane usługi, z których musisz korzystać, gdy jesteś poza domem, zewnętrzny statyczny adres IP jest koniecznością.

Twój zewnętrzny adres IP jest dostarczany przez dostawcę usług internetowych i tylko on może zmieniać jego ustawienia. Za niewielką dodatkową opłatą Twój dostawca usług internetowych powinien być w stanie przydzielić Ci zewnętrzny statyczny adres IP.

Możesz użyć zewnętrznego statycznego adresu IP, aby uzyskać zdalny dostęp do routera i znajdującej się za nim sieci prywatnej, ponieważ zawsze będziesz wiedział, jaki jest Twój zewnętrzny adres IP. Nazwy domen są łatwiejsze do zapamiętania i udostępniania innym. Możesz kupić nazwę domeny i ustawić, aby wskazywała na twój zewnętrzny statyczny adres IP.

Innym sposobem na uzyskanie tego samego efektu jest użycie routingu DDNS (Dynamic Domain Name System). Dzięki tej konfiguracji router jest konfigurowany tak, aby kontaktował się z dostawcą DDNS za każdym razem, gdy uruchamia się lub uzyskuje nowy zewnętrzny adres IP.

Dostawca DDNS aktualizuje wpis nazwy domeny dla Twojej domeny, tak aby wskazywał nowy zewnętrzny adres IP. Wszystkie żądania połączenia przychodzące do Twojej nazwy domeny są kierowane na Twój bieżący zewnętrzny adres IP.

Zwykle wszystko, czego potrzebujesz, to dynamika

Jeśli nie masz specjalistycznych przypadków, wystarczy dynamiczny wewnętrzny i zewnętrzny adres IP. Tak długo, jak Twoje urządzenia mają unikalne adresy — a serwer DHCP zadba o to za Ciebie — nie masz się czym martwić.

Jeśli chcesz mieć pewność, że komputer lub inne urządzenie w Twojej sieci lokalnej ma zawsze ten sam adres IP, skonfiguruj go z wewnętrznym statycznym adresem IP.

Jeśli potrzebujesz mieć zdalny dostęp do swojej sieci, zapłać dostawcy usług internetowych za zewnętrzny statyczny adres IP lub skorzystaj z usługi DDNS.

POWIĄZANE: Jak łatwo uzyskać dostęp do sieci domowej z dowolnego miejsca