IP-адрес

Адрес интернет-протокола (IP-адрес) — это уникальный цифровой идентификатор для каждого устройства или сети, которые подключаются к Интернету или к локальной компьютерной сети. Обычно назначаемый интернет-провайдером (ISP) IP-адрес — это адрес онлайн-устройства, используемый для связи через Интернет.

Существует две версии IP-адресов, которые обычно используются в Интернете: IPv4 и IPv6. IPv4-адрес выражается в виде набора из четырех десятичных чисел с точками, где каждый октет разделен точкой, например 175.213.100.1. Три цифры в первом октете представляют определенную сеть в Интернете, в то время как остальные цифры представляют фактический адрес хоста в локальной сети, такой как рабочая станция или сервер. IPv6-адрес представляет собой восемь групп из четырех шестнадцатеричных цифр, разделенных двоеточиями, таких как FF80:0000:0000:0000:0123:1234:ABCD:EF12.

Каждый адрес интернет-протокола может отправлять информацию на другие IP-адреса отдельными порциями, известными как пакеты. Каждый сетевой пакет содержит передаваемые данные вместе с заголовком, содержащим метаданные пакета.

Как работают IP-адреса

IP-адрес является частью набора протоколов TCP/IP. Он помогает устройствам и веб-сайтам подключаться друг к другу в Интернете.

Каждый раз, когда делается запрос на доступ к веб-сайту, запрашивающий компьютер должен знать, где находится веб-сайт и как до него добраться. Для этого и нужен IP-адрес. Запрашивающий компьютер подключается к сетевому маршрутизатору, который подключается к веб-серверу, на котором размещен веб-сайт. Затем веб-сервер извлекает информацию о веб-сайте и отправляет её обратно на запрашивающий компьютер. Каждое устройство в этом процессе, включая компьютер, маршрутизатор и веб-сервер, имеет уникально идентифицируемый IP-адрес, без которого передача информации не состоится.

Разница между IPv4 и IPv6

Как IPv4, так и IPv6 идентифицируют подключенные устройства в сети. Однако существуют небольшие различия в том, как они работают. IPv6 — это более новая версия IP, которая была введена для устранения ограничений, накладываемых IPv4 на доступность IP-адресов.

Различия между IPv4 и IPv6 следующие:

• IPv4 является 32-разрядным, в то время как IPv6 является 128-разрядным.
• В IPv4 двоичные биты разделяются точкой (.); IPv6 разделяет двоичные биты двоеточием (:).
• IPv4 использует цифровой метод адресации, а IPv6 является буквенно-цифровым.
• IPv4 предлагает 12 полей заголовка, а IPv6 — восемь полей заголовка.
• У IPv4 есть поля контрольной суммы, а у IPv6 их нет.
• IPv4 поддерживает широковещательный адрес, который представляет собой тип специального адреса, который передает пакеты данных на каждый узел в сети. IPv6 не поддерживает широковещательную передачу, но вместо этого использует адрес многоадресной рассылки, который является логическим идентификатором для набора хостов в сети.
• IPv4 поддерживает маску подсети переменной длины, а IPv6 — нет.
• При сопоставлении с адресами управления доступом к мультимедиа IPv4 использует протокол разрешения адресов. IPv6 использует протокол обнаружения соседей, который использует автоматическую настройку без сохранения состояния и разрешение адресов.

Типы IP-адресов

Частные IP-адреса

Каждое устройство, подключенное к домашней сети или частной сети, имеет частный IP-адрес. Частные IP-адреса не подключены к Интернету и используются только во внутренней сети. Устройства с частными IP-адресами — это компьютеры, планшеты, смартфоны, устройства Bluetooth, смарт-телевизоры и принтеры. С ростом популярности продуктов Интернета вещей использование частной IP-адресации, вероятно, будет продолжать расти.

Общедоступные IP-адреса

Интернет-провайдер назначает эти адреса, которые позволяют маршрутизатору взаимодействовать с Интернетом или внешней сетью. Общедоступные IP-адреса охватывают всю сеть, что означает, что несколько устройств, использующих одно и то же подключение к Интернету, также будут использовать один и тот же общедоступный IP-адрес.

Динамические IP-адреса

Эти IP-адреса постоянно меняются, и новый динамический IP-адрес присваивается устройству каждый раз, когда оно подключается к Интернету. Интернет-провайдеры покупают большие пулы IP-адресов, чтобы автоматически назначать их своим клиентам. Они распределяют и повторно используют эти адреса между разными клиентами, чтобы обеспечить экономию средств и упростить управление сетью. Динамический IP-адрес также обеспечивает преимущества в плане безопасности, поскольку киберпреступникам сложнее взломать сетевой интерфейс, если его IP-адрес постоянно меняется.

Статические IP-адреса

В отличие от динамических IP-адресов, статические IP-адреса никогда не меняются после того, как они назначены сетью. Хотя большинству интернет-пользователей и предприятий не требуются статические IP-адреса, они являются обязательным требованием для предприятий, которые хотят разместить свои собственные веб-серверы. Статический IP-адрес гарантирует, что все веб-сайты и адреса электронной почты, связанные с определенным веб-сервером, всегда будут иметь согласованный IP-адрес, чтобы к ним можно было подключиться через Интернет.

IP-адреса веб-сайтов

Это IP-адреса для владельцев веб-сайтов, которые не размещают свои веб-сайты на собственных серверах, а полагаются для этого на хостинговую компанию. IP-адреса веб-сайтов состоят из следующих двух типов:

Общий. Этот IP-адрес является общим для многих различных веб-сайтов и в основном используется малыми предприятиями, которые используют обычный хостинг.

Выделенный. Это уникальный IP-адрес, присвоенный отдельному веб-сайту. Выделенные IP-адреса помогают владельцам веб-сайтов избежать блокировки или занесения в черный список, с чем могут столкнуться владельцы общих IP-адресов, когда другие веб-сайты, использующие тот же IP, демонстрируют вредоносное поведение или рассылают спам. Владельцы выделенных IP-адресов могут получить доступ к своим веб-сайтам в ожидании передачи домена.

Формат IP-адреса

Формат IPv4-адреса

Структура IPv4

Отдельные классы IP используются для разных типов сетей. Некоторые используются для общедоступных IP-адресов и подсетей, доступных через Интернет, то есть для сетей, расположенных за маршрутизатором (как в классах A, B и C). Кроме того, некоторые классы зарезервированы Целевой группой по разработке Интернета (IETF) и Управлением по присвоению номеров Интернету (IANA) для конкретных целей. Эти специальные диапазоны используются для многоадресной рассылки идентичных данных на все компьютеры в сети или подсети или для исследований (как в классах D, E).

В рамках этой нотации классы в основном различаются количеством битов, которые они имеют для сети, и количеством битов, используемых для хостов. IP-адреса обозначаются четырьмя группами трехзначных представлений по 8 бит двоичного кода в обозначении в формате base 10, что составляет в общей сложности 32 бита. Группы разделены точками, начинающимися с нуля (что в двоичном формате будет равно 00000000); наибольшее число в группе равно 255 (или 11111111).

Классы адресов IPv4

IP-адреса класса A, где 1-й бит равен 0, охватывают диапазон от 0.0.0.0 до 127.255.255.255. Этот класс предназначен для больших сетей и имеет 8 бит для сети и 24 бита для хостов.

IP-адреса класса B, где первые два бита равны 10, находятся в диапазоне от 128.0.0.0 до 191.255.255.255. Этот класс предназначен для сетей среднего размера и имеет 16 бит для сети и 16 бит для хостов.

IP-адреса класса C, где первые три бита равны 110, находятся в диапазоне от 192.0.0.0 до 223.255.255.255. Этот класс предназначен для небольших сетей и имеет 24 бита для сети и 8 бит для хостов.

IP-адреса класса D или многоадресной рассылки, где первые четыре бита равны 1110, находятся в диапазоне от 224.0.0.0 до 239.255.255.255.

Класс E или экспериментальные IP-адреса, где первые четыре бита равны 11110, находятся в диапазоне от 240.0.0.0 до 255.255.255.255.

Формат IPv6-адреса

Структура IPv6

IPv6-адрес имеет длину 128 бит и разбит на восемь групп, каждая из которых состоит из 16 бит. Каждая группа выражается четырьмя шестнадцатеричными цифрами, и группы разделяются двоеточиями.

Примером полного IPv6-адреса может быть:

FF80:0000:0000:0000:0123:1234:ABCD:EF12

IPv6-адрес разделен на две части: сетевой и узловой компонент. Сетевой компонент представляет собой первые 64 бита адреса и используется для маршрутизации. Компонент node является более поздним 64-разрядным и используется для идентификации адреса интерфейса. Он получен из физического, или MAC-адреса, с использованием формата 64-разрядного расширенного уникального идентификатора (EUI-64), определенного Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE).

Сетевой узел может быть разделен еще больше на блок из 48 бит и блок из 16 бит. Верхняя 48-разрядная секция используется для адресов глобальной сети. Нижняя 16-разрядная секция контролируется сетевыми администраторами и используется для подсетей во внутренней сети.

Кроме того, пример адреса может быть сокращен, поскольку схема адресации допускает пропуск любого начального нуля, а также любых последовательностей, состоящих только из нулей. Сокращенная версия будет выглядеть следующим образом:

FF80::123:1234:ABCD:EF12

Конкретное расположение IPv6-адреса может несколько отличаться в зависимости от его формата. Три основные части, составляющие адрес, — это префикс маршрутизации, идентификатор подсети и идентификатор интерфейса.

Как префикс маршрутизации, так и идентификатор подсети представляют два основных уровня, на которых создается адрес — либо глобальный, либо специфичный для конкретного сайта. Префикс маршрутизации — это количество битов, которые могут быть разделены — обычно это определяется интернет-реестрами и интернет-провайдерами (ISP). Если бы вы посмотрели на IPv6-адрес, крайний левый набор чисел — первые 48 бит — называется префиксом сайта. Идентификатор подсети — это следующие 16 бит. Идентификатор подсети определяет топологию сайта. Последние 64 бита называются идентификатором интерфейса, который может быть настроен автоматически или вручную.

Как узнать IP-адрес

• В операционной системе Windows свой IP-адрес можно узнать, набрав ipconfig в командной строке. Для запуска командной строки нужно нажать кнопку Win + R и появившемся окне набрать cmd.
• В операционной системе Linux свой IP-адрес можно узнать, набрав ifconfig или ip addr в командной строке.
• IP-адрес, соответствующий доменному имени, можно узнать с помощью команды: nslookup site.ru или ping site.ru

Примечание

Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!