IPv4 i IPv6 — kompletny, techniczny przewodnik (co to jest, jak czytać adresy, maski, prefixy i praktyka)

  • Home
  • Szczegóły artykułu
13 września 2025

Streszczenie (krótko)

Adres IP (Internet Protocol address) to unikalny identyfikator urządzenia w sieci IP. Istnieją dwie główne wersje: IPv4 (32-bitowa, ~4,29 miliarda adresów) i IPv6 (128-bitowa, ogromna przestrzeń adresowa — ≈3,4×10^38 adresów). W praktyce używamy prefiksów (np. /24, /64) do definiowania rozmiaru podsieci, maski (dla IPv4) albo notacji CIDR. IPv4 jest ograniczone i często stosuje się NAT; IPv6 rozwiązuje problem skali, ale wprowadza nowe koncepcje (SLAAC, link-local, privacy addresses). Poniżej opis technicznych szczegółów, przykładów, wskazówek operacyjnych i ciekawostek.

Liczby, które warto znać (dokładnie)

  • Całkowita liczba adresów IPv4 = 2³² = 4 294 967 296 adresów.
  • Całkowita liczba adresów IPv6 = 2¹²⁸ ≈ 3.402823669×10³⁸ (ogromna liczba).
  • Typowa podsieć IPv6 na LAN to /64, czyli 2^(128−64) = 18 446 744 073 709 551 616 adresów w jednej podsieci (2^64).

Co to jest adres IP — najprościej

Adres IP identyfikuje interfejs sieciowy maszyny w sieci IP. Pozwala na kierowanie ruchu (routing). Każdy adres ma format i długość zależną od wersji protokołu:

  • IPv4 — 32 bity, zapisywane jako cztery oktety dziesiętne: 192.168.1.10.
  • IPv6 — 128 bitów, zapisywane heksadecymalnie w ósemkach po 16 bitów, rozdzielonych dwukropkami: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334. Z powodu długości stosujemy skrócenia (2001:db8:85a3::8a2e:370:7334).

Z czego się składa adres IPv4 — pojęcia kluczowe

  • Adres IP (np. 192.168.1.10)
  • Maska sieci (subnet mask) — określa, która część adresu to identyfikator sieci, a która to host. Format: np. 255.255.255.0.
  • Prefiks (CIDR) — alternatywna notacja maski: np. /24 oznacza maskę z 24 jedynkami (255.255.255.0).
  • Brama (gateway) — adres routera w podsieci, przez który kierujemy ruch poza lokalną sieć (np. 192.168.1.1).
  • Adres sieci (network address) — pierwsza (najniższa) wartość w podsieci (np. dla 192.168.1.10/24 to 192.168.1.0).
  • Adres broadcast — ostatnia (najwyższa) wartość w podsieci (dla /24 to 192.168.1.255) — wysyłana do wszystkich hostów w podsieci.
  • Liczba adresów w podsieci = 2^(host_bits) — np. dla /24 host_bits = 8 → 2^8 = 256 adresów (zwykle 254 użyteczne hosty, bo 1 to adres sieci, 1 to broadcast).

Przykłady IPv4 z obliczeniami

  1. 192.168.1.10/24
    • maska = 255.255.255.0
    • network = 192.168.1.0
    • broadcast = 192.168.1.255
    • rozmiar = 2^(32−24)=2^8=256 adresów (zwykle 254 hosty).
  2. 10.0.4.5/22
    • maska = 255.255.252.0 (bo /22 = 8+8+6 = 22 jedynek)
    • bloki /22 w trzecim oktetcie zwiększają się co 4: (0,4,8,12,…) → 10.0.4.0/22 to network.
    • broadcast = 10.0.7.255 (network + 1023 czyli 2^10−1)
    • rozmiar = 2^(32−22)=2^10=1024 adresy (użyteczne zwykle 1022).
  3. /32 (IPv4) — pojedynczy adres (np. stosowany jako routowalny host w konfiguracjach BGP: 203.0.113.5/32).
  4. /31 — specjalny przypadek: 2 adresy, używane czasem na łącza point-to-point (RFC 3021) — nie ma broadcastu.

Z czego się składa adres IPv6 — kluczowe elementy

  • Format: osiem grup po 16 bitów hex: xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx.
  • Możesz skrócić zera: sekwencję jednych lub wielu grup zer zastępujesz :: (tylko raz). Przykład: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab → 2001:db8::1428:57ab.
  • Prefix / długość: zamiast maski używasz prefiksu, np. /64 to standardowa podsieć LAN.
  • Adresy specjalne:
    • ::1 — loopback (jak 127.0.0.1 w IPv4).
    • fe80::/10 (zwykle fe80::/64 używane praktycznie) — adresy link-local (ważne tylko w lokalnym segmencie, wymagają identyfikatora interfejsu np. fe80::1%eth0).
    • 2001:db8::/32 — przyjęty prefix dokumentacyjny (używany w przykładach).
  • SLAAC (stateless autoconf) — host może sam wygenerować adres na podstawie prefiksu i identyfikatora interfejsu (czasem z tzw. privacy extensions, by uniknąć trwałego EUI-64).

Notacja i czytanie

  • 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 → można zapisać 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334.
  • 2001:db8::/32 oznacza, że pierwsze 32 bity są prefixem sieci.

Co oznaczają /24, /32, /22 itp. — wyjaśnienie CIDR

Notacja /N (CIDR) oznacza liczbę bitów „jedynkowych” w masce sieciowej (ilość bitów netwerkowych).

  • Dla IPv4: /24 → 24 bity sieci, 8 bitów hostów → 2^8 = 256 adresów.
  • Dla IPv6: /64 → 64 bity sieci, 64 bity hostów → 2^64 adresów w podsieci.
    Ogólna reguła: liczba adresów w podsieci = 2^(bitów_hostów) = 2^(adres_length − prefix_length).

Brama (gateway) — co to jest i jak działa

Brama domyślna (default gateway) to adres routera, na który wysyłasz ruch, gdy docelowy adres nie leży w tej samej lokalnej podsieci. Przykłady:

  • w sieci 192.168.1.0/24 często brama = 192.168.1.1.
  • w IPv6 w sieci 2001:db8:1::/64 brama może być np. 2001:db8:1::1.
    Komenda sprawdzająca w Linuxie: ip route (IPv4) i ip -6 route (IPv6). W Windows: ipconfig lub route print.

Gdzie spotykamy IPv4 i IPv6 w praktyce

  • Domowe routery / ISP: najczęściej IPv4 + NAT; coraz częściej dual-stack (IPv4 + IPv6).
  • Serwery / chmura: instancje cloud zazwyczaj mają IPv4 publiczny i opcjonalnie IPv6 (w zależności od providerów).
  • Usługi sieciowe: DNS (A = IPv4, AAAA = IPv6), HTTP/HTTPS obsługuje oba.
  • Urządzenia IoT, systemy wbudowane: coraz częściej IPv6 używane dla ogromnej liczby urządzeń.
  • Sieci korporacyjne: często dual-stack; niektóre środowiska (np. rządy, operatorzy) planują migracje.

Limitacje i problemy praktyczne

IPv4

  • Ograniczona pula adresów → konieczność stosowania NAT (prywatne adresy + translacja).
  • CGNAT (carrier-grade NAT) u ISP — klienci nie mają publicznego IPv4.
  • Problemy z end-to-end connectivity (np. P2P, VoIP, niektóre VPN) przy NAT.

IPv6

  • Kompleks przejściowy — wiele sieci działa w dual-stack, co wymaga administracji obu protokołów.
  • Percepcja bezpieczeństwa — IPv6 nie jest „bezpieczniejsze” samo w sobie; wymaga poprawnej konfiguracji firewalli i polityk.
  • Niektóre urządzenia / middleboxy mogą nie obsługiwać IPv6 dobrze (legacy).
  • Privacy — stabilne identyfikatory interfejsów mogą ułatwiać śledzenie; wprowadzono privacy extensions (losowe adresy tymczasowe).

Zalety każdego standardu — porównanie

  • IPv4: powszechny, kompatybilny, ogromne istniejące zasoby i narzędzia.
  • IPv6:
    • ogromna przestrzeń adresowa (koniec potrzeby NAT dla skali),
    • uproszczony nagłówek w routerach (potencjalnie szybsze trasowanie),
    • lepsze wbudowane mechanizmy multicast,
    • SLAAC — łatwe autokonfigurowanie hostów.

Jak odczytywać i pracować z adresami — praktyczne komendy

  • Linux:
    • ip addr show — listuje adresy IP interfejsów.
    • ip route / ip -6 route — trasy IPv4/IPv6.
    • ping 8.8.8.8 / ping6 2001:4860:4860::8888 — test ping.
    • ipcalc 192.168.1.10/24 — narzędzie do obliczania sieci (w dystrybucjach, które je mają).
  • Windows:
    • ipconfig /all — informacje o adresach.
    • ping -6 <addr> i tracert -6.
  • DNS:
    • dig A example.com (IPv4), dig AAAA example.com (IPv6).

Przykłady szybkich zadań (how-to)

  • Jak ustawić IPv4 statyczny w Linux (netplan przykład):

network:
version: 2
ethernets:
ens3:
addresses: [192.168.10.10/24]
gateway4: 192.168.10.1
nameservers:
addresses: [8.8.8.8, 8.8.4.4]

Jak dodać IPv6 statyczny:

addresses: [2001:db8:1::10/64]
gateway6: 2001:db8:1::1

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

  • Czy IPv6 wyeliminuje NAT? — Tak — w modelu, gdzie hostom przydzielane są publiczne routowalne adresy, NAT nie jest potrzebny. Jednak podczas przejścia długotrwały NAT będzie występował.
  • Czy mój serwer WWW powinien mieć AAAA (IPv6) rekord? — Jeśli chcesz być dostępny natywnie po IPv6 i poprawić dostępność dla klientów IPv6, tak. Zadbaj też o dual-stack i testy.
  • Czy IPv6 jest szybszy? — Niekoniecznie; może mieć niższe opóźnienia w pewnych trasach, ale zależy od jakości routingów i operatorów. IPv6 eliminuje jednak problemy z translacją i niektóre opóźnienia związane z NAT.

Ciekawostki

  • Adresy dokumentacyjne: 192.0.2.0/24 (IPv4 doc), 2001:db8::/32 (IPv6 doc) — używane w przykładach, nie powinny być routowane w Internecie.
  • 0.0.0.0/0 i ::/0 — oznaczają „cały Internet” w trasach (default route).
  • Operatory chmurowi i IPv6: niektórzy cloud providerzy oferują natywne IPv6 tylko w niektórych regionach — warto sprawdzić przed wdrożeniem.
  • Prywatne pule IPv4 (RFC 1918): 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16. Dla IPv6 typowym podejściem jest przydzielanie /48 dla organizacji i /64 dla podsieci (ale to zależy od polityki operatora).

Krótkie podsumowanie praktyczne — co wybrać i kiedy

  • Dla małych sieci wewnętrznych: IPv4 prywatne + NAT jest nadal powszechne i wygodne.
  • Dla nowych wdrożeń publicznych/IoT/skali: planuj dual-stack i priorytetyzuj IPv6 (by unikać przyszłych ograniczeń).
  • Z punktu widzenia sieci: ucz się CIDR, umiejętność szybkiego liczenia hostów i określania sieci to podstawowa umiejętność administratora.

Poprzedni Następny

Skomentuj

Dodając komentarz, wyrażasz zgodę na przetwarzanie danych osobowych (nazwa, e-mail, treść komentarza) w celu publikacji komentarza. Szczegóły znajdziesz w naszej Polityce prywatności.