Como a maioria das pessoas em todo o mundo, todos nós nos conectamos à Internet a partir de um único endereço IP (protocolo da Internet) e usamos um roteador (que pode estar em casa ou até não no caso de conexões como a Fastweb) que conecta todos os dispositivos à rede doméstica. Essa arquitetura é um truque que contraria o princípio original da Internet, o de conectar vários dispositivos diretamente um ao outro.
O problema era que os endereços IP são limitados em número, exatamente menos de 4, 2 bilhões de endereços IPv4 disponíveis, quando comparados a todos os computadores e telefones celulares conectados à Internet em todo o mundo, são muito poucos.
Em outras palavras, existem mais dispositivos conectados no planeta do que endereços IP públicos para identificá-los na rede .
Para racionar essa falta de endereços IPv4, esse truque foi estudado que permite que todos os dispositivos de uma casa ou de uma área acessem a Internet.
O provedor de serviços de Internet para atribuir um endereço IP público exclusivo para cada dispositivo doméstico que se conecta à Internet precisaria de um endereço gratuito adicional sempre que você comprar um novo computador, tablet, smartphone, console de jogos ou qualquer outro coisa.
Por esse motivo, o ISP geralmente atribui um único endereço IP para cada um de seus assinantes e, em certos casos, até um único endereço para várias pessoas.
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O roteador atribui endereços IP locais aos dispositivos conectados.
Na prática, um roteador cria uma pequena rede de Internet (chamada intranet) na qual os dispositivos e computadores conectados podem se comunicar.
No entanto, esses endereços IP locais não são acessíveis pela Internet.
Em outras palavras, o endereço IP público pode ser algo como 23.24.35.63 e pode ser acessado a partir de qualquer computador no mundo conectado à Internet.
O endereço IP privado do computador, por outro lado, é algo como 192.168.1.133 que não pode ser acessado da Internet e é visível apenas na rede local.
Para entender bem esse mecanismo, você pode pensar em um prédio com muitos escritórios.
O endereço do prédio de escritórios pode ser na Via Dante 15, Roma, Itália, e qualquer pessoa pode chegar a esse endereço com uma carta enviada pelo correio.
Esse endereço é um endereço público e, dentro do prédio, existem vários escritórios numerados que podem ser entendidos como endereços IP locais.
A sala B4 não é um endereço exclusivo e reconhecível globalmente; é usada por muitos edifícios para identificar escritórios.
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3) Conversão de endereços de rede (NAT) e encaminhamento de porta
Quando você se conecta a algo na Internet, como um site, o computador envia pacotes pelo roteador.
O roteador modifica os pacotes e atribui a eles uma porta exclusiva para cada conexão de saída.
Quando o site ou outro servidor envia os dados para o computador, ele os passa por essa porta específica para que o roteador saiba que deve enviar os dados para o próprio dispositivo que iniciou a conexão original.
É assim que os roteadores gerenciam o tráfego da Internet para vários computadores simultaneamente usando um único endereço IP, atuando como um guarda de tráfego que informa as máquinas (os pacotes que formam o tráfego) para onde devem ir (as portas).
Além disso, um roteador não passa tráfego de entrada não solicitado, como, por exemplo, tentativas de conexão externa por estranhos (ou hackers).
Isso significa essencialmente que o roteador age como uma espécie de firewall, eliminando o tráfego de entrada não solicitado.
Por esse motivo, mesmo com um IP público estático, não é imediato conectar-se diretamente a ele a partir de um computador fora da rede.
Se você deseja receber tráfego de entrada, precisa configurar o encaminhamento de porta no roteador.
Por exemplo, você pode dizer ao roteador que está executando um servidor para um determinado videogame na porta 25565 em um endereço IP local específico.
Quando o roteador recebe uma conexão na porta 25565, ele sabe que deve passar o tráfego pelo endereço IP privado especificado.
Esse é o motivo pelo qual o encaminhamento de porta é necessário para aplicativos que funcionam como servidores para receber tráfego de entrada de fora da rede local.
Com o encaminhamento de porta, você também pode usar um computador como servidor da web, servidor ftop ou servidor de streaming de mídia.
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4) Cenários futuros
Como mencionado acima, os endereços IPv4 são limitados, portanto, existem duas maneiras de solucionar o problema e permitir que a Internet continue crescendo:
- Aproveitar o novo protocolo da Internet IPv6, que permite oferecer um grande número de endereços IP exclusivos (2 altos 128) e, em teoria, permitir que todos tenham seu próprio endereço pessoal.
- NAT em larga escala, para que os endereços IPV4 públicos permaneçam disponíveis para os provedores e sejam compartilhados por áreas inteiras da cidade.
Atualmente, este é o cenário da Fastweb, que é uma grande rede de área local (como um prédio grande).
O encaminhamento de porta nesses casos não funciona e um PC não pode ser usado como um servidor acessível pela Internet.
Infelizmente, quando a Internet foi criada, ela não havia sido imaginada para tantos dispositivos conectados e é apenas graças aos roteadores domésticos e às tecnologias NAT que hoje podemos conectar com tantos dispositivos sem migrar para o protocolo da Internet IPv6 .
