Dynamische IP-adressen worden automatisch ingesteld, maar kunnen elke keer dat uw computer opstart veranderen. Statische IP-adressen moeten handmatig worden geconfigureerd, maar overleven altijd opnieuw opstarten. Is de een beter dan de ander?
Wat is een IP-adres?
IP-versie 4 en IP-versie 6
Interne IP-adressen
Wat is een dynamisch IP-adres?
Dynamische IP-adressen kunnen veranderen
Externe IP-adressen
Wat is een statisch IP-adres?
Statische versus dynamische IP-adressering
Een intern statisch IP-adres instellen
Hoe u een extern statisch IP-adres kunt krijgen
Gewoonlijk is Dynamic alles wat u nodig hebt
Wat is een IP-adres?
Een IP-adres is een numeriek label dat elk apparaat op een netwerk identificeert. Netwerkprotocollen gebruiken het adres van elk apparaat om netwerkverkeer aan hen te leveren. Het meest gebruikte netwerkprotocol is TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Dit is waar het “IP” in “IP-adres” vandaan komt.
Elk IP-adres moet uniek zijn. Wanneer twee apparaten via een netwerk communiceren, worden gegevens door het ene apparaat verzonden en door het andere ontvangen. In een doorlopend tweerichtingsgesprek wordt dit heen en weer herhaald tussen de twee apparaten zolang ze nodig hebben om te communiceren.
De gegevens worden opgesplitst in beheersbare brokken, pakketten genaamd, die worden verzonden als een reeks korte transmissies. Elk pakket is gelabeld met metadata. De metadata bevatten informatie zoals de grootte van het pakket, het totale aantal pakketten in de verzending en het nummer van het pakket in de reeks.
Hierdoor kunnen de gegevens worden gereconstrueerd wanneer deze zijn ontvangen en kunnen ontbrekende pakketten worden geïdentificeerd.
Natuurlijk moet elk pakket worden gelabeld met het IP-adres van het bestemmingsapparaat, zodat de netwerkswitches en routers weten waar ze ze naartoe moeten sturen. Het IP-adres van het verzendende apparaat is ook opgenomen, zodat het ontvangende apparaat weet naar wie het moet antwoorden of om te verzoeken dat ontbrekende pakketten opnieuw worden verzonden.
IP-versie 4 en IP-versie 6
Er zijn twee IP-standaarden in gebruik. De ene is de oudere en veel vaker voorkomende IP-versie 4 of IPv4, en de andere is de nieuwere IP-versie 6 of IPv6.
IPv6 is ontworpen om het probleem op te lossen dat de wereld bijna geen IPv4-adressen meer heeft. Naarmate het aantal aangesloten apparaten toeneemt, neemt de pool van beschikbare IPv4-adressen af. De IPv6-standaard verhoogt het aantal mogelijke adressen met een enorme orde van grootte.
Een IPv4-adres gebruikt 32 bits om het volledige adres te beschrijven, waarbij elk van de vier getallen 8 bits krijgt die kunnen variëren van 0 tot 255. IPv4 IP-adressen zien er als volgt uit:
192.168.1.24
Een IPv6-adres gebruikt 128 bits om het adres te beschrijven, waarbij 16 bits worden toegewezen aan elk van de 8 hexadecimale getallen die kunnen variëren van 0x0 tot 0xFFFF (65535). Een volledig IPv6-adres ziet er als volgt uit:
fe80:0e85:0000:0000:0000:12a4:04e0:ff33
IPv6-adressen kunnen worden geschreven zonder voorloopnullen.
fe80:e85:0:0:0:12a4:4e0:ff33
Eenmaal per adres kan een reeks opeenvolgende nullen worden weggelaten.
fe80:e85::12a4:4e0:ff33
IPv4 is nog steeds het meest gebruikte formaat.
Interne IP-adressen
Elk netwerkapparaat, of het nu een bekabelde verbinding of Wi-Fi is, heeft een IP-adres. Omdat ze worden gebruikt om netwerkverkeer naar de juiste ontvangende apparaten te leiden, moeten ze uniek zijn binnen hun eigen netwerk. Twee (of meer) apparaten met hetzelfde IP-adres zullen problemen veroorzaken met mislukte verzendingen en verloren pakketten.
Interne IP-adressen worden gebruikt om apparaten te identificeren en om netwerkverkeer in lokale netwerken te routeren. Ze zijn niet zichtbaar voor computers in andere, externe netwerken zoals internet.
Wanneer een computer op een privé, lokaal netwerk verbinding wil maken met een externe computer, zoals een webserver, stuurt deze zijn verbindingsverzoek naar zijn lokale router. De router communiceert via internet namens de lokale computer. Het zorgt voor de bidirectionele communicatie tussen de lokale computer met zijn privé, interne IP-adres en de externe server.
Wat is een dynamisch IP-adres?
Een dynamisch IP-adres is een adres dat automatisch door een router aan een apparaat wordt toegewezen. Computers en laptops worden niet gemaakt met ingebakken IP-adressen. Ze moeten een IP-adres krijgen als ze verbonden zijn met een netwerk. Op grote netwerken is dit een vervelende taak. Sommige netwerkhardware, zoals routers, hebben een standaard IP-adres van 192.168.1.1, zodat ze overeenkomen met typische particuliere netwerkinstellingen, maar deze kunnen worden gewijzigd als ze niet overeenkomen met uw netwerk.
Wat echter in elk netwerkapparaat is gebrand, is een MAC-adres (media access control). MAC-adressen zijn wereldwijd uniek.
Netwerkrouters houden een lijst bij met MAC-adressen en IP-adressen. Ze zoeken het bestemmings-IP-adres van elk pakket op, vinden het MAC-adres en sturen het pakket naar die hardware.
In plaats van te vereisen dat elk apparaat handmatig wordt geconfigureerd met een IP-adres, dynamisch IP-adressering automatiseert het proces van het toewijzen van IP-adressen aan netwerkapparaten. Het DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) maakt deze automatisering mogelijk.
In een DHCP-netwerk verzendt een apparaat dat verbinding maakt met het netwerk een DHCPDISCOVER signaal af op het netwerk. De DHCP-server – op thuisnetwerken bevindt deze zich meestal in uw router – reageert met een DHCPOFFER bericht. Dit biedt een IP-adres dat het apparaat zou kunnen gebruiken, en andere informatie over het netwerk.
Als het apparaat dat IP-adres wil gebruiken, stuurt het een DHCPREQUEST signaal naar de DHCP-server. De DHCP-server antwoordt met een DHCPACK signaal, het verifiëren van het IP-adres en andere instellingen die het apparaat zou moeten gebruiken.
Dynamische IP-adressen kunnen veranderen
Op die manier krijgt het apparaat automatisch een IP-adres en alle informatie die het nodig heeft om verbinding te maken met en te communiceren via het netwerk. Het krijgt echter alleen het IP-adres op huurbasis. Het is er niet permanent aan toegewezen. Als het apparaat het IP-adres wil behouden, moet het periodiek een verzoek indienen om de lease te verlengen. De leaseperiode maakt onderdeel uit van de informatie die in het huurcontract is opgenomen DHCPOFFER bericht.
Meestal is het geen probleem als het apparaat opnieuw hetzelfde IP-adres krijgt toegewezen. Maar als een apparaat is uitgeschakeld en geen verzoek tot verlenging van de lease kan indienen voordat de lease afloopt – voor thuisnetwerken is de leaseperiode vaak ingesteld op 12 uur – kan het IP-adres vrij worden toegewezen aan een ander apparaat. Het apparaat dat eerder dat IP-adres gebruikte, krijgt bij het opnieuw opstarten een ander IP-adres.
We kunnen de dhclient commando met de -v (verbose) optie om een deel van de communicatie tussen uw Linux-computer en uw DHCP-server te zien.
sudo dhclient -v
We krijgen het MAC-adres te horen dat de computer luistert en doorstuurt, en we kunnen het zien DHCPREQUEST En DHCPACK berichten.
Externe IP-adressen
Netwerken die verbinding maken met internet hebben een IP-adres toegewezen door hun ISP (internetserviceprovider), ook wel een extern IP-adres genoemd. Dit is het IP-adres dat het netwerk weergeeft op internet, dus ze worden ook wel openbare IP-adressen genoemd.
Omdat je router een brug vormt tussen je privénetwerk en het internet, heeft hij een intern IP-adres nodig zodat hij toegankelijk is voor de apparaten in je netwerk, en een extern IP-adres zodat hij kan communiceren met de apparatuur van je ISP. Al je internetverkeer gaat via dit externe IP-adres.
Uw interne IP-adressen beginnen waarschijnlijk met 10, 172 of 192. Externe IP-adressen kunnen (vrijwel) alle andere waarden gebruiken.
Losjes vergelijkbaar met de functie van een DHCP-lijst in uw privénetwerk, vertaalt de DNS (Domain Name Service) van internet domeinnamen en URL’s naar IP-adressen, waardoor internetverkeer naar de juiste (externe) IP-adressen wordt geleid.
Wat is een statisch IP-adres?
Een statisch IP-adres is een IP-adres dat nooit verandert en niet wordt beïnvloed door tools zoals DHCP. Een apparaat met statische IP-adressering behoudt zijn IP-adres, ongeacht hoe vaak het opnieuw wordt opgestart of hoe lang het offline is.
Statische versus dynamische IP-adressering
Het gebruik van DHCP om automatisch IP-adressen toe te wijzen is duidelijk handig. Het nadeel van DHCP is het leasen van IP-adressen. U kunt niet garanderen dat een computer, of een ander netwerkapparaat, hetzelfde IP-adres krijgt als deze opnieuw wordt opgestart nadat deze offline is geweest.
Meestal zal dat niet uitmaken. Zolang uw apparaten verbonden en operationeel zijn op het netwerk en verbinding kunnen maken met internet, is dat meestal alles wat we nodig hebben. Maar soms heb je applicaties die moeten communiceren tussen computers, of apparaten zoals een NAS (Network Attached Storage) of mediacenter die het beste werken met vaste, statisch IP-adressen.
Het is volkomen acceptabel en vrij gebruikelijk dat een netwerk een combinatie van DHCP en statische IP-adressering gebruikt. DHCP wordt gebruikt om de toewijzing van IP-adressen aan de meeste apparaten te vereenvoudigen, en statische IP-adressering wordt gebruikt voor de speciale gevallen.
Een intern statisch IP-adres instellen
Het instellen van een statisch IP-adres in Ubuntu is vrij eenvoudig. De eerste stap is om ervoor te zorgen dat u een IP-adres selecteert en configureert dat niet al door een ander apparaat wordt gebruikt. U kunt de ping opdracht om dat te controleren.
Nadat u uw IP-adres hebt geselecteerd, kunt u de ncmli con add opdracht om een verbinding toe te voegen, en de nmcli con mod opdracht om het in te stellen op statische IP-adressering. We hebben een gedetailleerde stapsgewijze zelfstudie die u door het proces leidt. Het behandelt ook een GUI-methode, als u liever de opdrachtregel vermijdt.
U kunt ook statische IP-adressen gebruiken op Windows 10- en 11-computers, en natuurlijk hebben we daar richtlijnen voor.
Als u containers zoals Docker gebruikt, kunt u statische IP-adressen toewijzen aan uw gecontaineriseerde computers.
Hoe u een extern statisch IP-adres kunt krijgen
Zonder een statisch extern IP-adres kan het externe IP-adres van uw router veranderen als deze opnieuw wordt opgestart. In bijna alle gevallen maakt dit echt niet uit. Maar als u door uzelf gehoste services heeft die u moet bereiken wanneer u onderweg bent, is een extern statisch IP-adres een must.
Uw externe IP-adres wordt verstrekt door uw internetprovider en zij zijn de enigen die de instellingen erop kunnen wijzigen. Tegen een kleine meerprijs zou uw ISP u een extern statisch IP-adres moeten kunnen toewijzen.
U kunt een extern statisch IP-adres gebruiken om op afstand toegang te krijgen tot uw router en het particuliere netwerk erachter, omdat u altijd weet wat uw externe IP-adres is. Domeinnamen zijn gemakkelijker te onthouden en te delen met anderen. U kunt een domeinnaam kopen en deze laten verwijzen naar uw externe statische IP-adres.
Een andere manier om hetzelfde effect te bereiken, is door DDNS-routering (Dynamic Domain Name System) te gebruiken. Met deze instelling configureert u uw router om contact op te nemen met uw DDNS-provider telkens wanneer deze opstart of een nieuw extern IP-adres krijgt.
De DDNS-provider werkt de domeinnaamvermelding voor uw domein bij zodat deze verwijst naar het nieuwe externe IP-adres. Alle verbindingsverzoeken die in uw domeinnaam binnenkomen, worden doorgestuurd naar uw huidige externe IP-adres.
Gewoonlijk is Dynamic alles wat u nodig hebt
Tenzij u specialistische gevallen heeft, zijn alleen dynamische interne en externe IP-adressen vereist. Zolang uw apparaten unieke adressen hebben – en DHCP regelt dat voor u – hoeft u zich nergens zorgen over te maken.
Als u wilt garanderen dat een computer of ander apparaat op uw lokale netwerk altijd hetzelfde IP-adres heeft, configureer deze dan met een intern statisch IP-adres.
Als u op afstand toegang tot uw netwerk nodig heeft, betaalt u uw ISP voor een extern statisch IP-adres of gebruikt u een DDNS-service.
