Local Area Network (LAN) ไม่ใช่อะไรมากกว่าโครงสร้างสำหจัดระเบียบและปกป้อง Network Communications สำห Devices ทั้งหมดที่รันภายในบ้านหรือสำนักงานเดียว

แยกความหมายหน่อย: ภายในบ้านหรือสำนักงานเดียว หมายถึง Devices ทั้งหมดที่เชื่อมต่อผ่าน Physical หรือ Wireless Connection ไปยัง Network Router Router อาจเป็น WiFi Access Point หรือ Modem ที่ ISP ให้มา

จัดระเบียบ (Organizing) หมายถึง แต่ละ Device ได้ Identifying Address และ Access ไป Internet ภายนอก Local Network ถูกกำหนด

ปกป้อง (Protecting) หมายถึง โดยทั่วไป Traffic Requests ที่มาจาก External Networks ไปยัง Devices ของคุณ จะถูก Scan และ Filter เพื่อป้องกัน Unauthorized Access และ Dangerous Access

อิงจากเนื้อหาบางส่วนจากหนังสือ Linux in Action ของผม ลองอธิบายว่าทำงานยังไง

IPv4 Addressing

นี่คือรูปแบบ Router ในรูปมี Public IP Address 183.23.100.34 ที่ Incoming/Outgoing Traffic ทั้งหมดเกี่ยวข้อง

พร้อมกัน Router ทำหน้าที่ DHCP Server มอบ Private IP Addresses ให้ PCs, Laptops, Smartphones, Servers ในบ้าน Devices ใช้ Addresses นี้ตอนคุยกัน

สังเกต Local Devices ทั้งหมดใช้ "NAT IP Addresses" NAT ย่อมาจาก Network Address Translation วิธีจัดระเบียบ Devices ใน Private LAN

แตทำไม? ให้ Devices ทั้งหมด Public IP Address แบบ Router ไปไม่ได้ไหม?

ตอนแรกมี IPv4 IPv4 Addresses เป็น 32-bit Numbers ประกอบ 4 Octets 8-bit แยกด้วย Dot:

192.168.1.10

Subnet Notation

เพราะสำคัญมากที่ Systems ต้องรู้ว่า Network Address อยู่ Subnet ไหน ต้องมี Standard Notation ระบุได้ชัดว่า Octets ไหนเป็น Network Part และไหนสำห Device Addresses

มี 2 Standards พוץใช้: CIDR (Classless Inter-Domain Routing) Notation และ Netmask

ใช้ CIDR Network หนึ่งอาจเป็น 192.168.1.0/24 /24 บอกว่า 3 Octets แรก (8×3=24) เป็น Network Portion เหลือ Octets ที่ 4 สำห Device Addresses Subnet ที่ 2 ใน CIDR คือ 192.168.2.0/24

Networks เดียวกัน อธิบายด้วย Netmask 255.255.255.0 หมายถึง 8 Bits ทั้งหมดของ 3 Octets แรก ใช้โดย Network แต้อันที่ 4 ไม่ได้ใช้

ทำความเข้าใจ Private Networks

ทฤษฎี IPv4 Allow ประมาณ 4 พันล้าน Unique Addresses ตั้งแต่ 1.0.0.0 ถึง 255.255.255.255

แตแม้ 4 พันล้าน Addresses ทั้งหมด Available จริง ยังไม่พอครอบคลุม Mobile Phones พันล้าน, Laptops/Desktop พันล้าน, และอีกพันล้าน Network-connected Cars, Appliances, IoT Devices ที่มีอยู่แล้ว พร้อมอีกพันล้านที่จะมา

Network Engineers จอง 3 Ranges ของ IPv4 Addresses ใช้ Exclusively ใน Private Networks Devices ใช้ Addresses จาก Ranges นี้ จะไม่ Reachable จาก Public Internet โดยตรง และเข้าถึง Internet Resources ไม่ได้ 3 Ranges:

Between 10.0.0.0 and 10.255.255.255
Between 172.16.0.0 and 172.31.255.255
Between 192.168.0.0 and 192.168.255.255

จำ "T" ใน NAT ได้ไหม? มันคือ "Translation" หมายถึง NAT-enabled Router จะเอา Private IP Addresses ใน Traffic Requests ระหว่าง LAN และ Internet Translate เป็น Public Address ของ Router เอง Router จะ Route Requests ไป Destinations ที่เหมาะสม

Redesign แบบง้ายนี้ ประหยัด Addresses พันล้านสำห Devices เช่น Mobile Phones ที่ไม่อยู่ใน Private Network Laptops, PCs ในบ้าน/สำนักงาน Share Public IPs ของ Router ได้สะดวก/Seamless

แก้ปัญหาเสร็จ? ไม่พอดี แม้ใช้ Addresses อย่างมีประสิทธิภาพ ยังไม่พอสำห Explosion ของ Public-facing Devices ที่ Online มากขึ้น Network Engineers อื่นมากับ IPv6 Protocol IPv6 Address เหมือนนี้:

2002:0df6:0001:004b:0100:6c2e:0370:7234

ดูโหดร้ายใช่ไหม? และดูใหญ่กว่า IPv4 Example ก่อนหน้ามาก

ใช่ทั้งคู่ ผมจำ IPv4 บางประเภทได้ดี แต IPv6 ไม่เคยพยายาม "Download" มอนสเตอร์นี้

อันหนึ่งเป็น Hexadecimal ใช้ 0-9 และ ตัวอักษร a-f อีก 6 ตัว! เพิ่ม Octets เป็น 8 แทน 4 และ Address เป็น 128-bit แทน 32-bit

ทั้งหมดหมายถึง Protocol Implemented แล้ว เราจะไม่ Risk หมด Addresses นานมาก (หมายถึง: นิรันดร์) และหมายถึง จากมุมมอง Address Allocation ไม่ต้อง Private NAT Networks แล้ว

แม้ว่า เพื่อ Security Considerations ยังควรให้ Devices บาง Protection ภายใน LAN

มี Administration Goodness มากมายในรูป Books, Courses, Articles ที่ bootstrap-it.com