Ovládání po internetu, IP adresa

software

V oblasti ovládání nejrůznějších zařízení přes internet je velmi frekventovaný pojem statická nebo také pevná IP adresa. Není se co divit. Pokud kdokoliv a cokoliv nemá adresu, není možné mu nic doručit nebo se na dané zařízení připojit. Adresa je základním předpokladem pro jakoukoliv komunikaci a tudíž i regulaci, jakýkoliv dispečerský systém, pro počítač, smartphone aj., aby si mezi sebou po internetu mohly vyměňovat informace, řídicí pokyny atp. V souvislosti s webservery, které se nabízí nejen jako součást některých zařízení umožňujících dálkovou správu zařízení a jejich funkcí, ale i samostatně, je vždy zmiňován požadavek na tzv. přidělení statické IP adresy.

Statická IP adresa

Statickou IP adresu přidělí ten, kdo poskytuje připojení na internet, často označovaný jako ISP (Internet service provider) a nechá si pak platit nejen za připojení, jehož cena se odvíjí od rychlosti stahování (download) a rychlosti nahrávání (upload), ale i extra za přidělení statické IP adresy.

Zvláště u domácností, živnostníků a malých firem, které chtějí ušetřit, je proto často diskutována otázka, zda se lze bez placené statické IP adresy obejít. Jde to, ale není to pro běžného uživatele tak jednoduché, jak se z řečí internetovských fandů často jeví. Zkusme se na tuto problematiku podívat očima člověka, který o IT vědě moc neví a ani vědět nechce.

Dívejme se tedy na IP adresu jako na adresu bydliště. Aby vysvětlení bylo snadněji pochopitelné, představme si strukturu internetu jako planetu Země, na které jsou státy, kraje, okresy, města, obce atd. Pokud adresuji dopis ze světa, mohl bych třeba napsat Česká republika, Moravskoslezský kraj, okres Bruntál, město Krnov a tak postupně přes ulici, dům až k číslu dveří bytu. Je to podobné logice IP adresy vyjádřené skupinou čísel. Pokud z nějaké mé adresy někomu napíšu na jeho adresu, dopis, za předpokladu slíbené kvality doručovatelských služeb, dojde. Dotyčný si na dopise přečte moji adresu, neboť jsem ji na obálce dopisu uvedl, a může mi odpovědět. Veřejné IP adresy jsou v internetu unikátní, tj. neopakují se dvě a více stejných, stejně jako adresa našeho bydliště je jedinečná. Pokud se adresa nemění, je statická (neměnná), pokud se mění, je dynamická. Funkci dynamické adresy si můžeme představit tak, jako kdyby někdo periodicky měnil část adresy bydliště, například pošta by měnila PSČ. To je těžko představitelné v reálném světě, ale ve světě počítačových sítí a internetu je to zcela normální.

Obr. 1 • Ideové schéma funkce statické a dynamické IP adresy. V příkladu je vidět, že provider má k dispozici 4 statické IP adresy, které jsou trvale přiděleny čtyřem domácím přípojkám. Dále má 4 dynamické IP adresy na osm domácích přípojek. V daném případě jsou přiděleny pouze 2 dynamické adresy a zbývající 2 jsou k dispozici, pokud by o spojení požádala další přípojka. Je zřejmé, že všichni účastníci s dynamickou IP adresou nemohou být současně připojeni na internet.

Dynamická IP adresa

Jak je možné, že řada zařízení pracuje bez přidělené statické IP adresy? Zde vzniká zádrhel, po jehož vysvětlení u většiny lidí z jiných oborů než IT nastává zatemnění mysli. Na problém se podíváme s pomocí příměru. Ve skutečnosti nic nepracuje bez IP adresy, pouze platí, že IP adresa nemusí být trvale stejná, může být nějakým způsobem přidělována a na určitý čas. Nejběžnější je tento stav u internetových přípojek domácností.

Náš provider, poskytovatel spojení, funguje jako nádraží. K nádraží se z internetu sbíhají vagonky s informacemi, které jsou označeny IP adresami patřícími tomuto nádraží, tedy kterými provider disponuje a které si koupil od správce internetu. Jednu skupinu IP adres si určil jako statické, které přiděluje na přípojku za extra poplatek a druhou skupinu tvoří adresy, které jsou přípojkám přidělovány až při požadavku na aktivní spojení se sítí internet.

Počítač na domácí přípojce s dynamicky se měnící IP adresou, respektive router, což je ta krabička, do které vstupuje telefonní linka (nebo UTP kabel s internetovým připojením) a z ní kabel do počítače, má od výrobce do svého softwaru zabudováno jedinečné seskupení čísel (toto seskupení se nazývá MAC adresa, která je určena při výrobě). Toto seskupení čísel umožňuje rozpoznání routeru. Nikoliv však v celé síti internet, ale pouze v mnohem menší části sítě, tedy té, kterou vytvořil náš poskytovatel připojení (ISP) mezi svými počítačovými servery (nádražím) a přípojkami domácností (navazujícími rozřaďovacími kolejemi).

Pokud se budeme chtít pomocí počítače na přípojce (respektive routeru) s dynamickou IP adresou připojit do sítě internet, náš router požádá, nebo už dříve požádal, nádraží (server poskytovatele spojení) o přidělení právě volné IP adresy z jeho seznamu IP adres, které má vyčleněné pro dynamické přidělování. Nádraží (server poskytovatele) vybere jednu z aktuálně volných a ve své paměti ji přiřadí k našemu routeru.

Spojení pak funguje jako rozřaďovací koleje na nákladovém nádraží. Nákladové nádraží má několik kolejí, z nichž každá má svoje číslo (tj. číslo adresy routeru). Když například vagon z koleje č. 2 odjíždí z nádraží, tak obsluha na stěnu vagonu nalepí přidělenou dynamickou IP adresu a poznamená si, že ke koleji 2 patří právě tato IP adresa. Když ze světa na nádraží přijede jakýkoliv vagon, a je na něm uvedena daná dynamická IP adresa, obsluha nádraží ví, že má tento vagon poslat právě na kolej č. 2. Pokud spojení funguje, IP adresa se samozřejmě měnit nemůže. Když spojení na internet ukončíme (odpojíme router), danou IP adresu uvolníme a může být použita pro kteroukoliv jinou kolej, přípojku aneb router jiného zákazníka našeho providera.

Pokud jste si někdy ověřovali svou ­aktuální IP adresu dotazem na inter­netu (např. dotazem na službu what is my IP na webových stránkách: http://www.checkip.org), tak jste mohli zjistit, že ji třeba i několik dnů, týdnů či měsíců máte stejnou a pak teprve došlo k její změně. Server poskytovatele připojení obvykle ponechává jednou přidělenou dynamickou IP adresu v platnosti určitý čas i po ukončení spojení, ale je v obchodním zájmu poskytovatele, aby ke změně adresy občas došlo a nutil nás tak k nákupu statické IP adresy.

Chceme-li například poslat po internetu dotaz z chytrého telefonu či notebooku do regulace řídící vytápění domácnosti, musíme zadat IP adresu, na které je k nalezení náš router s napojenou regulací. Můžeme si to představit tak, jako kdybychom do prohlížeče (např. Internet explorer, Firefox, Chrome) napsali například místo slovního vyjádření http://www.google.com adresu typu http://173.194.44.19. Obojí je v tomto případě rovnocenné a dostaneme se tak na jedno určité místo, tedy i ze smartphone. Zadáním IP adresy naší domácí přípojky nás server providera dále na základě vztahu IP adresa – MAC adresa routeru přesměruje na náš domácí router, který dále předá komunikaci na webserver regulace. Jinou možnost nemáme. Platíme-li si doma statickou IP adresu, není to problém. Do aplikace v smartphone si tuto IP adresu zadáme a máme vystaráno. Vagónek nesoucí dotaz z smartpohone a jedoucí po trase (telekomunikačním spoji, který může být i bezdrátový, to je jedno) je vždy označen přesnou domácí IP adresou, takže najde své nádraží a je přeřazen na požadovanou kolej na základě adresy routeru, na který směřujeme.

Když si statickou IP adresu neplatíme, vzniká problém. Výše bylo sice uvedeno, že je možné si zjistit aktuálně platnou IP adresu na domácí lince, jenže to můžeme běžným způsobem udělat, jen pokud jsme doma (z vnitřní sítě). Nikoliv ze světa (mimo naší domácí síť). Teo­reticky i prakticky bychom mohli do obslužného smartphone zadat naposledy zjištěnou domácí IP adresu. Jenže poskytovatel spojení nám IP změní a co pak? Nabízí se varianta, mít doma komorníka, zavolat mu, aby zjistil právě platnou IP adresu, tu nám zatelefonoval a my si ji pak zapíšeme do softwaru v telefonu komunikujícího s regulací doma. Tato varianta skutečně může být funkční. Očekávání spojená s internetem se pak zcela evidentně budou lišit od našich původních potřeb.

Příště si ukážeme, že i s dynamickou IP adresou to jde, ale…

Pokraačování příště