IP-адрес

Пример

Предположим, один из наших друзей хочет с нами встретиться, но не знает нашего адреса. Он спрашивает наш адрес & после этого мы даем наш адрес как 02, Vidyapuri Road, Supaul, Bihar, Индия. После давать адрес, он или она могут легко найти наш адрес. То же самое сделано в случае интернета. Каждой сети присваивается адрес.

Кто выделяет IP-адрес

IANA (Internet Assigned Numbers Authority) выделяет IP-адрес. IANA отвечает за систему IP-адресации

Как выглядит IP-адрес

IP-адрес - это длинное двоичное число, состоящее из единиц и нулей. IPv4-адрес имеет длину 32 двоичных разряда (или бита). IPv6 имеет длину 128 бит, что позволяет использовать гораздо больше IP-адресов. IP-адреса обычно записываются в читаемом человеком виде, где 8 бит сгруппированы в один октет. IPv4-адреса обычно записываются как группа из четырех чисел. Каждое число может принимать значение от 0 до 255. Адреса IPv6 записываются как группа из восьми шестнадцатеричных чисел. Многие адреса Ipv6 содержат много нулей. Существуют специальные правила, которые говорят, что в некоторых случаях эти нули не нужно записывать.

Государственные и частные адреса

Определенные IP-адреса могут быть свободно назначены в локальной сети. Так как они не уникальны, они не маршрутизируются в Интернете. Адреса, которые могут быть свободно назначены, называются частными IP-адресами, а уникальные называются общедоступными. Для маршрутизации частный адрес должен быть преобразован в публичный. Этот процесс преобразования между частными и публичными адресами называется трансляцией сетевых адресов, или NAT. Маршрутизаторы и брандмауэры часто также выполняют эту задачу.

Доступ к одному или нескольким устройствам

Существует три различных типа адресов:

• Одноадресные адреса: Адрес присваивается одному конкретному устройству. Это наиболее распространенный случай, большинство адресов являются одноадресными.
• Трансляционные адреса: адресуйте все компьютеры в одной сети. В некоторых случаях это полезно, например, для автоматического получения нового адреса. Отправитель отправляет данные один раз, а устройства, используемые для маршрутизации данных, делают копии по мере необходимости.
• Многоадресные адреса: Этот случай похож на вышеуказанный случай с трансляцией: Некоторые устройства заинтересованы в получении определенных данных, а сеть копирует эти данные по мере необходимости. Большое отличие от вышеописанного случая с широковещательной рассылкой заключается в том, что все устройства, подключенные к широковещательной сети, видят данные, отправленные с помощью широковещательной рассылки. При многоадресной передаче устройства должны подписаться на просмотр определенного контента. Устройства в той же сети, которые не подписаны, не будут видеть содержимое.

Получение нового IP-адреса

Есть разные способы получить новый IP-адрес и больше не блокироваться за вандализм. Один из них называется Bootstrap Protocol (обычно сокращенный до BOOTP). Устройство, которому нужен новый адрес, не знает, в какой сети оно находится, поэтому оно использует IP-адрес всех нулей (0.0.0.0), который оно посылает в качестве широковещательного сообщения в текущую сеть, на специальном порту. Кроме того, он посылает MAC-адрес сетевой карты, плюс 4-байтовое случайное число. BOOTP сервер посылает ответ, также как широковещательный, адресованный другому порту. В ответе будет указан мак-адрес клиента, случайное число и IP-адрес клиента. Когда клиент получит данные, он установит указанный адрес. Если BOOTP-сервер настроен таким образом, он также отправит IP-адрес и имя хоста BOOTP-сервера, имя и путь к файлу, который должен быть загружен для загрузки клиента (с помощью TFTP), или имя директории, которую клиент должен смонтировать с помощью NFS.

DHCP расширяет BOOTP, и позволяет отправлять больше информации, такой как адрес сервера времени, или информации, полезной для маршрутизации.

IP-адреса, полученные автоматически, могут быть динамическими или статическими. Статическая адресация означает, что одна и та же машина всегда получит один и тот же IP-адрес. При динамической адресации устройство получит следующий адрес, который не используется. Динамические адреса, которые используются, должны время от времени пересматриваться. Если они не обновляются, они могут быть использованы для других устройств.

IP-версия 4

В IPv4 каждый адрес состоит из четырех 8-значных двоичных чисел, называемых октетами. Адрес IPv4 составляет в общей сложности 32 бита. Наибольшее число, которое может сделать с 8-ю регулярными цифрами, составляет 99,999,999, но наибольшее число, которое может сделать с 8-ю двоичными цифрами, составляет 255 (11111111 в двоичном), поэтому каждый октет может быть любым числом от 0 до 255.

IPv4-адрес может выглядеть примерно так:

198.51.100.137

Каждый октет переводится в десятичную форму и разделен на период.

Кроме того, существуют специальные значения, связанные с двумя различными конечными числами. В общем, последнее число 0 означает сеть (так называемый базовый адрес), а последнее число 255 означает все хосты в этой сети (так называемый широковещательный адрес). Компьютеры, находящиеся в одной локальной сети, делят 3 из 4-х чисел. Компьютер может находиться в нескольких сетях. Он также может иметь несколько имен.

Государственные/частные адреса

Проблема с IPv4 заключается в том, что он допускает только 4.3 миллиарда адресов, и мы почти все их использовали. Чтобы задержать это, была создана система трансляции сетевых адресов (NAT). Трансляция сетевых адресов имеет один общий сетевой IP-адрес и дает каждому компьютеру в сети частный IP-адрес. Все, живущие в одном доме, используют один и тот же адрес, но почта может быть предназначена для нескольких разных людей, живущих в этом доме.

Специальные IP-адреса

Некоторые IP-адреса зарезервированы для специальных целей. Например, адрес 127.0.0.1 называется адресом обратного шлейфа (Loopback Address) и будет "зацикливать" все пакеты, отправленные на этот адрес, обратно на компьютер, который их послал, например, отправлять почту самому себе. Хотя это может показаться нецелесообразным, он используется для тестирования серверов.

Сеть

Он может определить, как он идентифицирует класс сети.

Принимающая сторона

Он может быть определен как идентифицирующий узел в сети.

Статический IP-адрес

Это постоянный интернет-адрес. Его нельзя изменить в этом случае, мы должны настроить вручную. Он используется в меньшей сети, все серверы используют статические IP-адреса. Это простой способ связи.

Динамический IP-адрес

(Динамические средства Постоянно меняются)

Это временный интернет-адрес. Он назначается сервером DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) из определенного диапазона IP-адресов.

подсеть IPv4

Чтобы сеть работала быстрее, она разделена на подсети. Для этого IP-адрес содержит сетевой ID, ID подсети и ID хоста. Специальный двоичный номер, называемый Маска подсети, используется для определения размера идентификаторов сети, подсети и хоста.

Первоначальный IPv4 поддерживал только 254 сети, поэтому в 1981 году спецификация адресации в Интернете была изменена на блестящую сетевую архитектуру. Удачная сетевая архитектура позволила создать большее количество отдельных сетей. Первые три бита IP-адреса определяли его класс. Три класса (A, B и C) были определены для нормальной компьютерной связи (Unicast). Размер сетевого идентификатора основывался на классе IP-адреса. Каждый класс использовал больше октетов для сетевого ID, что делало ID хоста меньше и уменьшало количество возможных хостов.

С 1993 года успешные сети были заменены бесклассовой междоменной маршрутизацией (CIDR). CIDR также предоставляет сетевой адрес и адрес хоста. CIDR не имеет классов, что означает, что размеры адресов сети и хоста не должны быть в октетах.

Адрес IPv4 в нотации CIDR выглядит как

192.168.0.14/24

Косая черта и число представляют собой количество бит, которое сетевой идентификатор использует, в данном случае 24 или 3 октета.

IP-версия 6

Поскольку IPv4 имеет только 32 бита, количество доступных адресов будет исчерпано. Чтобы предотвратить это, организация под названием Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) создала IP версию 6 (IPv6), которая в конечном итоге заменит IPv4.

IP версия 6 использует 16 октетов, или в общей сложности 128 бит. Октеты в IPv6 написаны в шестнадцатеричной системе и разделены двоеточиями (:). IPv6-адрес может выглядеть так:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

IPv6-адрес может быть длинным, и это может привести к ошибкам при вводе их в компьютер или записи. Есть два способа, при которых IPv6-адрес можно сделать короче, ничего не упуская из виду:

• Ведущие нули могут быть пропущены: 2001:0db8:00b8:0008:0000:0000:0000:0001 becomes 2001:db8:b8:8:0:0:0:1
• Любое количество последовательных, ненулевых "кусков" может быть сжато до простого :... Это можно сделать только один раз по одному и тому же адресу: 2001:0db8:0000:0000:0000:0001 может быть записано как 2001:db8::1

DNS

DNS обозначает систему доменных имен

Его также называют сервисным сервером. Он основан на сетевой архитектуре клиентского сервера. Он содержит базу данных публичных IP-адресов. DNS похож на телефонную книгу.

Другие версии

Версии до IPv4 были экспериментальными и никогда не широко использовались. Версия 5 использовалась исключительно для протокола Internet Stream, который также никогда не был широко использован.