IP – понятие, с которым знаком каждый современный пользователь. Данная аббревиатура встречалась всем, кто имел дело с Сетью. Сегодня предстоит выяснить, что собой представляет IP-адрес устройства.
Предложенная далее информация ориентирована на широкую публику. Она одинаково хорошо подходит как системным администраторам, так и программистам. Обычным пользователям знать об особенностях IP address тоже будет полезно.
Определение
Для начала необходимо ознакомиться с определением рассматриваемого компонента. IP адрес (от Internet Protocol) – это специальный цифровой идентификатор. Он присваивается устройству, работающему в Сети (публичной или локальной) на основе стека протоколов TCP/IP. Без IP адреса невозможно существование Интернета. Создать без соответствующего элемента внутреннюю Сеть из устройств тоже не получится.
Задумываясь, что такое IP-адрес, можно провести параллель между Сетью и обычной жизнью человека. Рассматриваемый элемент сравним с адресом дома или номером телефона. Со всем тем, что указывает на объект. Как человек звонит по номеру, так и компьютер будет обращаться к другому оборудованию по рассматриваемому адресу.
Структура
Теперь понятно, что такое IP-адрес простыми словами. Нужно также рассмотреть структуру изучаемого элемента.
АйПи будет далее изучен на примере первого и наиболее распространенного протокола Сети – ipv4.
Чтобы расшифровать АйПи адрес, необходимо понимать его структуру. Ipv4 поддерживает 32-битную структуру. Он поделен на 4 части. Каждый «блок» адреса включает в себя 8 бит (или 1 байт). Это – октеты. Каждый бит IP-адреса представлен цифрами в двоичной системе счисления.
Октеты адреса Сети могут быть преобразованы в десятичный вид. Именно с ним обычно имеют дело разработчики и системные администраторы. Десятичный вид IP-адреса сводится к тому, что при расчетах нужно получить в каждом октете одно число в диапазоне от 0 до 255. Другие цифры не допускаются в записи.
Маска подсети
Адреса Сети могут различаться при помощи так называемых масок подсети. Это 32-битная строка. Она разделена на 4 октета, подобно IP-адресу. При установке соединения каждый октет АйПи сопоставляется с октетами маски подсети.
По умолчанию маска имеет вид 255.255.255.0. Первый элемент адреса Сети отвечает за идентификацию, последний – за обозначение конечного узла.
Классы
Существуют различные классы IP адресов. Они могут быть следующих видов:
- A. Старший бит в адресе Сети будет всегда равен 0. За идентификацию Сети ответит начальный октет. Он позволяет размещать 127 уникальных сетей. Оставшиеся 3 «блока», разделенные точкой, используются для обозначения узлов. Для каждой сети их предельное количество – 17 миллионов.
- B. Первые биты здесь равны 10. Начальные два октета в IP адресе всегда относятся к идентификатору сети. Последние два – к идентификатору соответствующего узла. Допускается создание 16 384 сетей. В каждой возможно размещение до 65 000 узлов.
- C. Начальные биты – 110. Идентификация осуществляется за счет первой тройки октетов. Они позволяют создать до 2 миллионов различных сетей. Последний октет нужно использовать для определения узлов. Их предельное количество – 254.
- D. Запись начинается с битов 1110. Здесь используются широковещательные рассылки сообщений сразу по нескольким узлам.
- E. Сюда относятся IP-адреса, которые зарезервированы для будущего использования. У них первые биты всегда равняются 11110.
АйПи всегда состоит из двух частей: идентификатора Сети и идентификатора узла. Первый элемент определяет, к чему подключаются узлы. Второй – за указание маршрутизатора или иного TCP/IP-устройства.
На смену IPv4 пришла технология бесклассовой междоменной маршрутизации. Она экономно использует диапазон адресов IPv4. Это связано с тем, что у соответствующей технологии отсутствует строгая привязки маски подсети к addresses.
TCP/IP
Любая сеть с АйПи настраивается при помощи TCP/IP. Это модель, включающая в себя стек протоколов. Они будут использоваться системой при непосредственной передаче данных через Internet. Основные протоколы здесь – это TCP и IP. Поддерживаются и другие их варианты.
Существуют различные уровни TCP/IP, о которых необходимо знать, работая с адресами Сетей:
- Канальный. Он отвечает за физическую передачу информации. Использует протоколы Ethernet или Wi-Fi.
- Сетевой (Интернет). Необходим для размещения системы IP адресов. Он отвечает за организацию маршрутизации. Так называется перемещение информационных пакетов между устройствами. Сетевой уровень включает в себя протоколы: IP, IGMP, ICMP.
- Транспортный уровень. На нем размещаются протоколы TCP и UDP. Они отвечают за непосредственную передачу информации. Первый гарантированно доставляет данные, предварительно соединяясь с сетью. Второй отправляет сообщения без «подтверждения». Это позволяет ускорить процесс передачи информации, но создает риски потери отдельных пакетов.
- Прикладной. Включает в себя все протоколы высокого уровня, взаимодействующие с системными приложениями. Сюда можно отнести Telnet, SMTP, SNMP, FTP и другие.
Уровни TCP/IP-протоколов позволяют лучше понять, как происходит передача информации в Интернете.
Сетевое расположение
Ай Пи адреса бывают нескольких типов. Те, что назначаются специальными организациями (пример – провайдерами) – это внешний, белый или публичный адрес. Они применяются для получения доступа к Интернету и обеспечения дальнейшего взаимодействия с другими узлами через публичную сеть. Устройство с внешним IP-адресом будет заметно других пользователям.
Существуют частные адреса – внутренние или «серые». Они назначаются устройствам в локальной сети. В Интернете никак не фигурируют. Пример – дом, в котором к роутеру Wi-Fi подключаются несколько устройств.
| Частный тип | Публичный тип |
| Глобальный охват | Местный (внутренний) вариант охвата |
| Используется для соединения через Интернет повсеместно. | Задействуется при необходимости связать в частной сети несколько устройств. |
| Уникальный числовой код. Он никогда не используется другим оборудованием. | Неуникальный идентификатор. В других «сетках» может использоваться различным оборудованием. |
| Легко узнается | Обнаруживается во внутренних настройках устройства. |
| Назначается только интернет-провайдером. | Присваивается конкретному оборудованию при помощи маршрутизатора или роутера. |
| Подключение и «содержание» – платные | Бесплатные |
| Допускается использование любых чисел. Соответствующие элементы не должны быть включены в диапазон частных Ай Пи. |  |
Теперь, когда понятно, как выглядит IP, можно изучить его присвоение и виды.
Как присваивается
IP может присваиваться несколькими способами:
- Динамически. При подключении через протокол динамической настройки узла (DHCP) все параметры стека TCP/IP автоматически устанавливаются на оборудовании. Узел получает динамический Ай Пи, который будет меняться время от времени. Это происходит при каждом переподключении устройства. Диапазон IP будет указываться на сервере DHCP.
- Статически. Данный вариант предусматривает присвоение Ай Пи вручную. Он не будет меняться при переподключении устройства.
Статическое присвоение АйПи обычно используется на оборудовании, где доступ к информации рекомендован по одному address. Пример – серверы.
Версии IP
IP-адрес может быть представлен несколькими разновидностями. Каждый вариант предусматривает свои ключевые особенности и аспекты:
- IPv4. Стандарт, который появился в 1981 году. Он положил начало современному Интернету. Имеет вид: 192.168.50.1.
- IPv6. Более новый вариант. Он включает в себя 16 октетов (8 блоков по 2 октета). Они разделяются между собой двоеточиями. Объем – 128 бит. Представлен в шестнадцатеричной системе. Запись IPv6 может быть сжата, если исключить из записи нули.
- DNS. Отдельно можно выделить подключение через DNS – по доменному имени. Система дополнительных имен позволяет перенаправить на постоянный IP конечный веб-ресурс. Доменное имя заменяет цифры на буквенные значения.
Чтобы узнать IP-адрес, рекомендуется воспользоваться соответствующим поисковым запросом в браузере. Некоторые веб-сервисы (WhiteWhois, Whoer и так далее) могут предоставить развернутую информацию о пользователе, включая АйПи.
P. S. Интересуют компьютерные сети, сетевые технологии, протоколы передачи данных? Обратите внимание на следующие курсы в Otus:
