Endereço IP (IP address)

No momento em que nos conectamos com a internet, um endereço IP deve ser atribuído ao nosso dispositivo. Esse endereço IP atribuído ao nosso dispositivo irá possibilitar a conexão com uma rede.

A internet é uma rede cheia de regras que precisam ser cumpridas para podermos ter acesso a ela corretamente. Felizmente, os usuários ordinários que navegam na internet não precisam se preocupar com essas regras, pois quem tem que entender e cumprir elas são os engenheiros.

O que é o endereço IP?

O endereço de protocolo de internet (endereço IP), ou “Internet Protocol Address” é o endereço lógico de um dispositivo conectado com uma rede. Um dispositivo que não possui um endereço de IP não pode se conectar à uma rede.

Uma rede pode ser privada ou pública. A rede privada não pode ser acessada externamente, a menos que o acesso externo seja permitido. Por isso, acessos à rede interna são restritos para o mundo externo e podem ser configurados apenas para permitir acesso de entidades privadas.

Por outro lado, a rede pública é a internet. Basicamente, a internet pode ser acessada por qualquer usuário que tenha acesso a ela, basta ter pelo menos um endereço IP público. Existem dois tipos de endereço IP:

• Endereço IP privado
• Endereço IP público

Cada dispositivo deve ter um endereço IP único, seja em uma rede privada ou pública. O endereço abaixo IP é um exemplo de endereço IP privado:
$$192.168.11.5$$

A versão atual do endereço IP usado no mundo todo é o IPv4. Esse protocolo exige um endereço contendo 32 bits, que são separados por pontos a cada 8 bits. O endereço acima está na forma decimal, que é amigável aos olhos humanos. No sistema de numeração binário (numeração que pode ser entendida pelo computador), o endereço IP acima pode ser representado da seguinte maneira:
$$11000000.10101000.000001011.00000101$$

Cada algarismo acima (com excessão do ponto) representa 1 bit. Cada bit pode ser 0 ou 1. Cada valor entre os pontos pode chegar ao valor máximo de 255, tendo uma variação de 256 números a cada ponto.

O que são o endereço IP privado e o endereço IP público?

Um dispositivo com um endereço IP privado pode ter acesso aos outros dispositivos na mesma rede. Se essa rede for uma rede privada sem acesso externo, ela não poderá ser acessada externamente e nem os dispositivos dentro dessa rede poderão se conectar com uma rede externa, como a internet.

Para ter acesso à internet é necessário ter pelo menos um endereço IP público. Um endereço IP público pode ser obtido através de um ISP (provedor de serviço de internet). Esse endereço IP público será atribuído ao nosso roteador que irá permitir o acesso com a internet. Dispositivos como smartphone, computador e televisão irão ter acesso à internet através desse roteador.

Dispositivos também poderiam acessar a internet diretamente sem o roteador como intermediário. Isso é possível conectando um cabo de internet diretamente ao dispositivo. Porém, nem todos os dispositivos atuais possuem essa entrada, pois essa prática tem se tornado mais rara.

O roteador é usado como intermediador porque ele foi construído para exercer essa função. Normalmente, o roteador é conectado com o cabo da internet e permitirá múltiplos dispositivos se conectarem com a internet usando o mesmo endereço IP público. Além de permitir múltiplos dispositivos acessarem uma rede externa, o roteador não necessita de cabos físicos para fazer a conexão com os dispositivos, pois ele consegue se conectar usando o Wi-Fi. O roteador também fornece segurança aos dispositivos na rede interna, usando o Firewall.

Escassez dos endereços IPv4

A versão de endereço IP utilizado pode ter até 4,294,967,296 (4 bilhões) variações:
$$2^{32}$$
Nos primórdios da internet esse número parecia ser suficiente, porém o número de usuários na internet tem aumentado mais do que se tem imaginado. Por esse aumento populacional de dispositivos conectados à internet foi necessário a criação de uma nova versão, o IPv6. O IPv6 possui um número colossal de variações de endereços IP que podem ser atribuídos à dispositivos conectados à internet.

Atualmente, o IPv4 esta sendo substituído pelo seu sucessor IPv6 gradativamente. Entretanto, ainda vai demorar um tempo para ser totalmente implementado, pois para modificar processos da internet não é algo de um dia pro outro.

Hoje, cerca de 60% da população mundial tem acesso à internet. Se a população mundial é de 8 bilhões de pessoas e 60% tem acesso a internet, seria necessário no mínimo 4,8 bilhões de endereços IP únicos, ultrapassando o número de variações possíveis usando o IPv4. Esse número só não foi ultrapassado ainda porque a rede privada existe. A rede privada e a rede pública são redes diferentes e portanto, não precisam se preocupar em duplicação de endereços. Além disso, uma rede privada pode ter acesso a rede pública usando apenas um endereço IP público.

Rede local

Para nos conectarmos à internet com nosso smartphone, não precisamos necessariamente nos conectarmos diretamente. Com uma rede local, podemos conectar vários dispositivos na internet usando apenas um endereço IP público.

ISP(Internet service provider) é o provedor. O único dispositivo que precisará se conectar à internet com um endereço IP público é o roteador. Os outros dispositivos como computador, smartphone e videogame receberão endereços IP privados. O endereço IP privado será único e só terá utilidade na rede local.

O endereço IP público que será atribuído ao roteador, será definido pelo provedor(ISP). Os endereços IP privados que serão atribuídos aos dispositivos conectados à rede local serão selecionados pelo roteador automaticamente usando o DHCP.

Conclusão

Para um dispositivo ter acesso à internet este mesmo precisa ter um endereço IP público. O endereço IP é um protocolo usado em redes que possibilita o endereçamento de um dispositivo, tornando possível a troca de informações.

Porém com o grande número de dispositivos conectados à internet, não restam muitos endereços de IP disponíveis. Foi graças a rede local que ainda temos um pouco de endereços IPv4 sobrando. Porém se olharmos para o futuro, fica claro que o número de endereços IPv4 irão se esgotar com o aumento de pessoas tendo acesso à internet. A solução para esse problema que está sendo implementado aos poucos é o IPv6, que possui um grande número de variações de endereços IP que podem ser atribuídos para cada dispositivo conectado.