Для чего нужен айпи адрес: Что такое IP-адрес простыми словами: читайте в Макхост

IP-адрес, что это такое и зачем он нужен

Статьи

IP-адрес. Что это такое и зачем он нужен?

Следите за нашими обновлениями ВКонтакте, чтобы читать статьи одними из первых.

Каждое устройство, подключенное к интернету или локальной сети, наделяется определённым IP-адресом. Благодаря этому становится возможной адресная передача информации между различными устройствами – серверами, сетевыми принтерами, маршрутизаторами и прочей техникой. IP-адрес представляет собой комбинацию чисел, разделённых точками. Он является уникальным, определяя адресацию каждого устройства в той или иной сети – в глобальной, локальной, беспроводной, между двумя компьютерами. Особенностью подобной адресации является то, что в одной сети не могут существовать два и более устройств с одним и тем же адресом. А вот в двух разных сетях адресация совпадать всё-таки может.

IP-адреса выдаются интернет-провайдерам национальными центрами. Каждый провайдер получает необходимый ему диапазон, из которого адреса назначаются каким-либо сетевым устройствам. Благодаря такой системе адресации появляется возможность отслеживать местоположение устройств, направлять к ним запросы и получать ответы, обмениваться информацией через весь мир. Определение местоположения работает за счёт того, что каждый Айпи-адрес находится под контролем – ведётся учёт, когда и кому он был выделен. Выделение Айпи-адресов бесплатное, но провайдеры должны регулярно подтверждать факты их использования.

 

Адресация IPv4 и IPv6

Рассмотрим основные версии интернет-протоколов – это IPv4 и IPv6. Первая из них используется в компьютерных сетях очень давно, количество адресов в ней составляет чуть более 4 млрд штук. Каждый Айпи-адрес представляет собой совокупность из четырёх чисел от 0 до 255. Учитывая огромное количество подключенных к интернету устройств, в настоящее время ощущается их нехватка.

Именно нехватка привела к появлению другого интернет-протокола – это IPv6. Здесь используется 128-битная структура, а каждый адрес представляет собой уже 8 блоков из шестнадцатеричных символов. Ёмкость протокола получается гигантской и позволяет выделить индивидуальный IP-адрес каждому устройству во всемирной паутине. Но такая адресация используется в интернете ограниченно – основным протоколом является IPv4.

 

Виды IP-адресов. Какие IP-адреса бывают и в чем разница?

В локальных сетях и в интернете используются следующие виды адресов:

  • Статические – привязываются к каждому устройству вручную и сохраняются за ними. В случае с интернетом такой адрес можно назвать реальным. Также статическая адресация может использоваться и в локальных сетях;
  • Динамические – выдаются DHCP-серверами в автоматическом режиме из свободного на данный момент диапазона. Адресация меняется после каждого подключения к сети;
  • Внешние – IP-адреса устройств, подключенных непосредственно к интернету;
  • Внутренние – IP-адреса устройств в локальной сети.

Также они подразделяются на классы:

  • Класс A – включает диапазон от 1.0.0.0 до 127.255.255.255;
  • Класс B – включает диапазон от 128.0.0.0 до 191.255.0.0;
  • Класс C – включает диапазон от 192.0.0.0 до 223.255.255.0;
  • Класс D – включает диапазон от 224.0.0.0 до 239.255.255.255;
  • Класс E – включает диапазон от 240.0.0.0 до 255.255.255.255.

Так как в интернете и в локальных сетях (в том числе в сетях провайдеров) используются внешние и внутренние адреса, то обмен информацией производится через маршрутизаторы, которые перенаправляют потоки данных между устройствами. При этом роутеру назначается внешний адрес, а уже он, за счёт встроенного DHCP-сервера, раздаёт подключенным компьютерам и устройствам внутренние адреса (если не используется статическая адресация).

Айпи-адреса назначаются не только компьютерам в сети, но и серверам, на которых хостятся сайты. А для того чтобы браузер смог понять, с каким сервером ему соединиться, в интернете работает служба доменных имён, которая указывает, по какому IP-адресу располагается нужный сервер. Кстати, на одном адресе могут располагаться сразу несколько сайтов.

Назначенный компьютеру в интернете реальный (статический) IP-адрес позволит получить к нему доступ из любой точки мира – такая возможность используется для удалённого управления компьютером или для доступа к его содержимому. Также статическая адресация позволяет запускать различные серверные процессы.

Для того чтобы узнать назначенный компьютеру IP-адрес, достаточно заглянуть в свойства сетевого соединения. Здесь же вы увидите Айпи-адрес раздающего устройства (маршрутизатора). Также для этого можно ввести в командную строку команду ipconfig /release. Для того чтобы узнать IP-адрес сервера, на котором располагается тот или иной сайт, достаточно воспользоваться специализированными сервисами. Они определяют не только адресацию, но и наименование хостинга.

Если вам требуется подключить интернет с белым фиксированным ip-адресом, тот вы можете оставить заявку тут.

сеть — Зачем нужен IP-адрес, если есть MAC-адрес?

Навеяло новым вопросом — зачем нужен ай-пи если есть мак.

TCP/IP протокол используется для передачи информации на любые короткие или длинные расстояния. TCP/IP может быть запакован в любой протокол нижнего (2-го) уровня, TCP/IP может иметь мак адрес, может не иметь.

MAC-адрес, элемент Ethernet протокола, предназначен для обмена сообщениями между узлами Ethernet — между звеньями внутри звезды. (Не дерева, а только звезды). Так как в звезду обычно обьеденяют небольшое к-во компьютеров — то чаще всего это небольшие расстояния. На большие расстояния гипотетически можно, но на практике не используют. Часто это рамки здания, рамки квартиры (если личный роутер), в некоторых случаях — компы одного провайдера определённого населенного пункта — зависит от того как настроили сеть. Чем больше звеньев у звезды тем тяжелее её настроить, и тем тяжелее заставить её эффективно работать. Поэтому большие сети бьют на несколько подсетей-звезд.

Попробую набросать схему действия сети и проиллюстрировать разницу айпи и мак-адрес (пример грубый упрощённый) с двумя звёздами вокруг свич1 и свич2.

 ПК1,МАК1      ПК2, МАК2 
   \            /
    свич1, МАК4   
             \
            свич2 МАК5 - ПК3, МАК3.

Как правило простые свичи не имеют мак-адреса. Мак-адрес используется внутри звезды, для адресации пакетов. Свич 1 знает только три мака: мак1 и мак2, мак5 и всё. В таблице айпи-адресов записано, что если указан айпи ПК3, то надо их направлять на свич2. Свич2 знает только что у него есть МАК4, МАК2, МАК5. И так далее.

Т.е. Если нам надо отправить пакет с ПК1 на ПК3 то маршрут будет такой (грубо).

   Получатель: МАК4, IP-отправителя ПК1, IP-получателя-ПК3, тело пакета.
   Свич1 получил пакет, зная ай-пи поменял мак адрес:
   Получатель: МАК5, IP-отправителя ПК1, IP-получателя-ПК3, тело пакета.
   Свчи2 получил пакет, зная ай-пи поменял мак адрес:
   Получатель: МАК3, IP-отправителя ПК1, IP-получателя-ПК3, тело пакета.

Видим что при передаче пакет трансформировался. Кажый свич помнит откуда он получил пакет, для того что бы вернувшийся пакет преобразовать назад и вернуть мак отправителя. Смена мака происходит в обратном направлении.

Так не всегда происходит. Есть служебные пакеты, есть широковещательные пакеты, есть многопортовые свичи которые умеют внутри локальной сети минимизировать колличество перепаковок пакетов до нуля даже при работе в паре с другим свичем. Современные два свича внутри локальной сети скорее не будут на самом деле перепаковывать пакеты — это будут делать «магистральные» свичи (свичи бывают разные, програмируемые можно на два режима програмировать как на то что бы перепаковывали пакеты, так что бы не перепаковывали, выделять группы сегменты для которых свои правила), первый — который подключен к интернету (если органицация подключена), второй — на стороне провейдера, а дальше зависит от узлов к которым подключен провайдер, они могут быть раскиданы по разным уголкам мира. Но сути — мак-адрес — известен только ближайшим узлам в дереве (узлам 1-го уровня, своей «звезды»).

Как правило ПК, свич, хаб — называют узлом. Веточки называют каналами. Каналом может быть как RJ45 так и «матрёшка» из других протоколов упакованая в любой другой протокол нижнего уровня (например WiFi, например особый протокол для уплотнения трафика).

Видимость в протоколах. Из протокола верхнего уровня не видно что происходит на нижнем уровне. С уровня MAC или с уровня TCP/IP информация про то, что именно внутри канала — не доступна. Есть канал — и всё. Узнать Wifi там или оптоволокно — нет заявленой возможности. То же и с TCP/IP. TCP/IP не знает ничего про МАС. Только программа (драйвер) на канальном уровне, зная IP-адрес формирует нужный МАС, используя АRP таблицу, и всё это от обычных программистов спрятано. С уровня TCP/IP управлять МАС-адресом не получится, потому что его просто ещё некуда записать.

Видимость свичей. Свичи-хабы которые наращивают звенья сети — физически образуют дерево, но логически это всёравно видится сетью как звезда. МАС адреса в таком режиме не перепаковуются, иначе это уже будет не звезда. Колличество уникальных маков в таблице ARP должно быть по колличеству конечных звеньев сети в звезде. Дополнительные деревья-невидимки, перекрёсные трафики, пропускная способность свичей при работе с большим колличеством каналов — замедляют сеть. МАС-адреса которые не принадлежат звезде — просто теряются.

Итого: адресовать пакеты по мак-адресу не используя протоколы верхнего уровня можно только внутри звезды. Гипотетически — если правильно настроена сеть, то внутри небольшой локальной сети (той части которая неразбита на подсети) можно передавать пакеты по мак-адресу не используя ай-пи, при условии что ПО умеет такие патеты обрабатывать и сетевое оборудывание это умеет.

Програмы. Скорее всего некоторые старые DOS-игры умеют коннектится без айпи (через старые сетевые карты). RAW-socket — нет (IP заголовок можно править, а MAC — нельзя). Можно через pcap-библиотеку. Скорее всего под виндой это доступно только с уровня драйвера (pcap использует драйвер), поэтому обычный софт врядли отправит. ARP-таблица доступна без особых прав. Линукс — можно. Микроконтроллеры — можно.

Утилиты Видимые свичи можно увидеть в командной строке, указав tracert ip-адрес.
Свою ARP-таблицу соответствий IP-MAC можно посмотреть командой arp -a (таблица бывает большой, лучше почитать справку или делать при свежеперегруженом пк). Что бы таблица «наполнилась» лучше предварительно ping сделать. Если у двух айпи один мак — значит там скорее всего 99% свич (ПК можно заставить тоже маршрутизировать используя спец ПО). Чужую ARP — нельзя (можно есть есть особый авторизированый доступ к свичу или ПК).

Что такое IPv4? Он направляет большую часть современного интернет-трафика – BlueCat Networks

Глоссарий: Что такое IPv4?

Короткий ответ на вопрос «Что такое IPv4?» — это четвертая версия интернет-протокола. IP, что означает интернет-протокол, является основным набором правил Интернета для связи.

Просуществовав более 35 лет, Министерство обороны США впервые развернуло его в своей сети ARPANET (сеть агентства передовых исследовательских проектов) в 19 году. 83.

Интернет-протокол версии 4, IPv4, также находится на перепутье: его глобальный запас IP-адресов исчерпан. Интернет переживает постепенный переход к следующей версии, IPv6, но не без проблем.

В этой статье глоссария мы рассмотрим основные компоненты Интернета и то, как они работают вместе, изучим четвертую версию интернет-протокола и ее современные недостатки, а также коснемся ее преемника IPv6.

До IPv4, еще немного о том, как работает Интернет

Подробнее об IP

IP является частью набора интернет-протоколов, который также включает протокол управления передачей. Вместе они известны как TCP/IP. Набор интернет-протоколов регулирует правила пакетирования, адресации, передачи, маршрутизации и получения данных по сетям.

IP-адресация — это логическое средство назначения адресов устройствам в сети. Для каждого устройства, подключенного к Интернету, требуется уникальный IP-адрес.

Большинство сетей, обрабатывающих интернет-трафик, используют коммутацию пакетов. Небольшие блоки данных, называемые пакетами, передаются по сети. Хост-источник, например ваш компьютер, доставляет эти IP-пакеты узлу-получателю, например серверу, на основе IP-адресов в заголовках пакетов. Коммутация пакетов позволяет многим пользователям в сети использовать один и тот же путь передачи данных.

IP-адрес состоит из двух частей: одна часть идентифицирует хост, например компьютер или другое устройство. А другая часть идентифицирует сеть, к которой она принадлежит. TCP/IP использует маску подсети для их разделения.

IP находится на уровне 3, сетевом уровне, в модели OSI. Модель делит связь в компьютерных сетях на семь абстрактных уровней, каждый из которых выполняет определенную функцию в сетевой связи. На уровне 3 происходит маршрутизация между разными сетями.

Как DNS вписывается в картину

DNS или система доменных имен — это телефонная книга Интернета. Он переводит легко запоминающиеся доменные имена, такие как bluecatnetworks.com, в IP-адреса, такие как 104. 239.197.100, которые являются языком Интернета.

DNS позволяет компьютерам, серверам и другим сетевым устройствам, каждое из которых имеет свой уникальный IP-адрес, взаимодействовать друг с другом. И это приводит пользователей на сайт, который они ищут.

Что такое IPv4?

IP-адреса (версия 4) — это 32-разрядные целые числа, которые могут быть выражены в шестнадцатеричной системе счисления. Более распространенный формат, известный как четверка с точками или десятичная дробь с точками, — это x.x.x.x, где каждый x может быть любым значением от 0 до 255. Например, 19.2.0.2.146 — действительный адрес IPv4.

IPv4 по-прежнему направляет большую часть сегодняшнего интернет-трафика. 32-битное адресное пространство ограничивает количество уникальных хостов до 232, что составляет почти 4,3 миллиарда IPv4-адресов для использования во всем мире (4 294 967 296, если быть точным).

Сегодня у нас закончились

Подумайте об этом: сколько подключенных устройств в вашей семье?

Среднее американское домохозяйство имеет пять устройств, включая смартфоны, компьютеры и ноутбуки, планшеты и устройства потокового мультимедиа. Это даже не включает ряд устройств, подпадающих под категорию Интернета вещей (IoT), таких как подключенные термостаты, интеллектуальные динамики и камеры дверных звонков.

Итак, в современном мире сверхсвязанных компьютерных сетей, где каждое стационарное и мобильное устройство теперь имеет IP-адрес, оказывается, что 4,3 миллиарда из них далеко не достаточно.

В 2011 году Управление по присвоению номеров в Интернете (IANA), глобальный координатор IP-адресации, исчерпало свободное адресное пространство IPv4 для выделения региональным реестрам. Затем IANA восстановила дополнительные неиспользуемые блоки адресов IPv4 из региональных реестров и создала восстановленный пул адресов. В 2014 году IANA объявила о перераспределении последних адресов в восстановленном пуле адресов.

При нажатии на нее больше не останется адресов IPv4.

Дополнительные ограничения

Помимо нехватки адресного пространства, система адресации IPv4 имеет некоторые дополнительные недостатки: сети. Однако устройства в этих локальных сетях не имеют прямого доступа к общедоступному Интернету.

Для доступа к общедоступному Интернету устройствам с частными адресами требуется сложный и ресурсоемкий обходной путь, называемый преобразованием сетевых адресов (NAT).

Кроме того, на Северную Америку приходится львиная доля распределения адресов IPv4. В результате организации в Азиатско-Тихоокеанском регионе и в других местах, где использование Интернета резко возросло, приобрели большие куски IP-пространства на сером рынке. Это разбило непрерывные диапазоны IP-адресов и усложнило маршрутизацию интернет-трафика.

Чтобы заменить IPv4, введите IPv6

Для решения этой проблемы Интернет постепенно переходит на IPv6. Последняя версия интернет-протокола, интернет-адресация IPv6, переходит от 32-битного к 128-битному адресному пространству с буквами и цифрами в идентификаторах (например, 2002:db8::8a3f:362:789).7). IPv6 имеет 2 128 однозначно идентифицирующих адресов, что составляет около 340 ундециллионов или 340 миллиардов миллиардов миллиардов.

Эта версия IP имеет несколько очевидных преимуществ, главное из которых заключается в том, что она занимает больше места. При использовании IPv6 в одной сети может быть больше адресов IPv6, чем во всем адресном пространстве IPv4.

Это кажется достаточно простым, но IPv4 и IPv6 не совместимы напрямую. IPv6 — не самый простой протокол. Сравнение IPv4 и IPv6 — это большая задача, сопряженная с трудностями. А когда дело доходит до перехода на IPv6 DNS, платформа BlueCat всегда готова помочь.

Связанный контент

Безопасность

DDoS-атака IPv6 — это предупреждение для защиты вашей сети

Первая DDoS-атака IPv6 появилась в 2018 году. Хотя IPv6 более безопасен, чем IPv4, если злоумышленники захотят атаковать вашу сеть, они найдут способ.

Читать далее

Электронная книга: Рост сети

Разрыв между тем, что может предоставить сетевая команда, и тем, что нужно конечным пользователям, продолжает увеличиваться. Вам нужен серверный DNS, поддерживающий все ваши инициативы.

Узнать больше

Миграция

Отчет GAO раскрывает трудности миграции IPv6

Насколько сложна миграция IPv6? В недавнем отчете GAO о плане перехода Министерства обороны США содержатся некоторые отрезвляющие выводы.

Читать далее

Электронная книга: Не полагайтесь на мистера DNS

Вы знаете, кто они. Они всегда готовы ко всему, что связано с DNS. Хотя это тяжелое бремя, полагаться на одного человека также означает…

Узнать больше

Мы используем файлы cookie на этом сайте  , чтобы сделать его удобнее. Файлы cookie помогают нам узнать, как вы взаимодействуете с нашим веб-сайтом, и запомнить вас, когда вы вернетесь, чтобы мы могли адаптировать его к вашим интересам.

Вы можете узнать больше о файлах cookie и их использовании на странице нашей политики конфиденциальности.

Настройка

Общие сведения о семействе протоколов IPv4 и IPv6 | Junos OS

Адреса IPv4 представляют собой 32-битные числа, которые обычно
отображается в десятичном представлении с точками. 32-битный адрес содержит два
основные части: сетевой префикс и номер хоста.

Все узлы в одной сети используют один и тот же сетевой адрес.
Каждый хост также имеет адрес, который однозначно идентифицирует его. В зависимости
от масштаба сети и типа устройства адрес
либо глобально, либо локально уникальным. Устройства, которые видны пользователям
вне сети (например, веб-серверы) должны иметь глобальную
уникальный IP-адрес. Устройства, видимые только внутри сети, должны
имеют локально уникальные IP-адреса.

IP-адреса назначаются центральным органом нумерации, называемым
Управление по присвоению номеров в Интернете (IANA). IANA гарантирует, что
адреса глобально уникальны там, где это необходимо, и имеет большой адрес
пространство, зарезервированное для использования устройствами, невидимыми за пределами их собственных сетей.

Этот раздел содержит следующие разделы:

  • Классовая адресация IPv4
  • Десятичная запись IPv4 с точками
  • Подсеть IPv4
  • Маски подсети IPv4 переменной длины

Классовая адресация IPv4

Для обеспечения гибкости в количестве распределяемых адресов
для сетей разного размера использовались 4-октетные (32-битные) IP-адреса.
изначально разделены на три разные категории или классы: класс A,
класс B и класс C. Каждый класс адресов определяет разные
количество битов для префикса сети и номера хоста:

  • Адреса класса A используют только первый байт (октет)
    чтобы указать префикс сети, оставив 3 байта для определения отдельных
    номера хоста.

  • Адреса класса B используют первые 2 байта для указания
    префикс сети, оставляя 2 байта для определения адресов узлов.

  • Адреса класса C используют первые 3 байта для указания
    сетевой префикс, оставляя только последний байт для идентификации хостов.

В двоичном формате с цифрой x , представляющий каждый бит
в номере хоста три класса адресов могут быть представлены как
следующим образом:

 00000000 ххххххххххххххххххххххх (класс А)
00000000 00000000 хххххххххххххххх (класс B)
00000000 00000000 00000000 xxxxxxxx (класс C)

Поскольку каждый бит ( x ) в номере хоста может иметь
0 или 1, каждое представляет степень числа 2. Например, если только 3 бита
доступны для указания номера хоста, только следующий хост
возможны числа:

 111 110 101 100 011 010 001 000

В каждом классе IP-адресов число увеличенных битов номера хоста
в степени 2 указывает, сколько номеров хостов может быть создано для
конкретный сетевой префикс. Адреса класса A имеют 2 24 (или 16 777 216) возможных номеров узлов, адреса класса B
иметь 2 16 (или 65 536) номеров хостов и
адреса класса C имеют 2 8 (или 256) возможных
номера хоста.

Десятичное представление IPv4 с точками

32-битные IPv4-адреса чаще всего обозначаются точками.
десятичная запись, в которой каждый октет (или байт) рассматривается как отдельный
число. В пределах октета самый правый бит представляет 2 0 (или 1), увеличивая влево до первого бита
в октете 2 7 (или 128). Следующий
IP-адреса в двоичном формате и их десятичные эквиваленты с точками:

 11010000 01100010 11000000 10101010 = 208.98.192.170
01110110 00001111 11110000 01010101 = 118.15.240.85
00110011 11001100 00111100 00111011 = 51.204.60.59

Подсети IPv4

Из-за физических и архитектурных ограничений размера сетей вы
часто приходится разбивать большие сети на более мелкие подсети. В течение
такая подсеть
сети, каждый
интерфейс
требуется собственный номер сети и идентифицирующая подсеть
адрес.

Примечание:

Мир IP-маршрутизации перешел на бесклассовую междоменную маршрутизацию (CIDR). как его
следует из названия, CIDR устраняет понятие классов адресов и просто передает
сетевой префикс вместе с маской. Маска указывает, какие биты в адресе
определить сеть (префикс). В этом документе обсуждается подсеть в
традиционный контекст классовых IP-адресов.

Рисунок 1
показывает сеть
состоящий из
три
подсети.

Рис. 1. Подсети в сети

На рис. 1 показаны три устройства, подключенные к
в
Альфа-подсеть
на
левый,
три
устройства, подключенные к
в
Бета
подсеть на
правая и третья подсеть с именем Гамма, которая соединяет левую и правую подсети.
по WAN-каналу. В совокупности шесть устройств и
три
подсети
являются
содержится в более крупном
сеть класса В
префикс.
В
этот пример,
организация
присваивается сетевой префикс
172.16/16 ,
который является
класс Б
адрес. Каждый
подсеть назначена
IP
адрес, попадающий в этот
класс Б
сетевой префикс.

В дополнение к обмену
класс
Б
сетевой префикс (первые два октета),
каждый
общие ресурсы подсети
в
третий октет.
Потому что мы
использование сетевой маски /24 в сочетании с адресом класса B,
в
третий октет идентифицирует подсеть. Все устройства в подсети должны иметь одну и ту же подсеть.
адрес. В этом случае альфа-подсеть имеет IP-адрес
172.16.1.0/24 ,
бета-подсеть имеет IP-адрес
172. 16.2.0/24 ,
и назначена подсеть Гамма
172.16.10.10/24 .

Взяв один из
эти подсети в качестве примера,
в
Бета-адрес подсети
172.16.2.0/24
является
представлены
в
бинарный
обозначение
как:

 10101100 . 00010000 . 00000010 . xxxxxxxx

Поскольку первые 24 бита в 32-битном адресе определяют подсеть, последние 8 бит
являются
доступный
для назначения хостам вложений в каждой подсети. Для ссылки
а
подсеть, адрес записывается как
172.16.10.0/24
(или просто
172.16.10/24 ).
/24
указывает на
длина
подсеть
маска (иногда
написано
как
255. 255.255.0 ).
Эта маска сети указывает, что первые 24 бита идентифицируют сеть и
подсети, в то время как последние 8 бит идентифицируют хосты в соответствующем
подсеть.

Маски подсети IPv4 переменной длины

Традиционно подсети делились по классам адресов. Подсети
имел 8, 16 или 24 значащих бита, что соответствует 2 24 , 2 16 или 2 8 возможных хостов. В результате вся подсеть /16
нужно было выделить для сети, для которой требовалось всего 400 адресов,
тратить 65 136 (2 16 – 400 = 65 136)
адреса.

Для более эффективного распределения адресного пространства переменная длина
были введены маски подсети (VLSM). Используя VLSM, сетевые архитекторы
может выделить более точно количество адресов, необходимых для
конкретной подсети.

Например, предположим, что сеть с префиксом 192.14.17/24 разделена на две меньшие подсети, одна из которых состоит из 18 устройств.