Сколько цифр в ip адресе: 2ip.ru | DDoS protection

Как работают IP-адреса

Каждое устройство, подключенное к сети — компьютер, планшет, камера и т. д. — нуждается в уникальном идентификаторе, чтобы другие устройства знали, как к нему обратиться. В мире TCP/IP сетей этим идентификатором является IP-адрес.

Вы, вероятно, сталкивались с IP-адресами — числовыми последовательностями, которые выглядят примерно как 192.168.0.1. Большую часть времени пользователям не приходится иметь дело с ними напрямую, поскольку устройства и сети работают с ними кулисами. Когда нам приходится иметь дело с ними, мы часто просто следуем инструкциям о том, какие цифры ставить и где. Но если Вы когда-нибудь хотели немного углубиться в смысл этих цифр, эта статья для Вас.

Понимание того, как работают IP-адреса, важно, если Вы когда-нибудь захотите выяснить, почему Ваша сеть работает неправильно или почему конкретное устройство не подключается так, как Вы этого ожидаете. И, если Вам когда-нибудь понадобится настроить что-то более продвинутое — например, хостинг игрового сервера или медиа-сервера, к которому могут подключиться друзья из Интернета, Вам нужно будет кое-что узнать об IP-адресации. Плюс, это довольно увлекательно.

Примечание: в этой статье мы расскажем об основах IP-адресации. Мы не собираемся рассказывать о более продвинутых или профессиональных вещах, таких как классы IP, бесклассовая маршрутизация и пользовательские подсети, но мы укажем некоторые источники для дальнейшего чтения.

Что такое IP-адрес

IP-адрес уникально идентифицирует устройство в сети. Вы видели эти адреса раньше, они выглядят как 192.168.1.34.

IP-адрес — это набор из четырех чисел. Каждое число может находиться в диапазоне от 0 до 255. Таким образом, полный диапазон IP-адресов варьируется от 0.0.0.0 до 255.255.255.255.

Причина, по которой каждое число может достигать только 255, состоит в том, что каждое из них на самом деле представляет собой восьмизначное двоичное число (иногда называемое октетом). В октете нулевое число будет 00000000, а 255 будет 11111111, максимальное число, которое может достигнуть октет. Тот IP-адрес, который мы упоминали ранее (192. 168.1.34) в двоичном виде, будет выглядеть следующим образом: 11000000.10101000.00000001.00100010.

Компьютеры работают с двоичным форматом, но нам, людям, гораздо проще работать с десятичным форматом. Однако знание того, что адреса на самом деле являются двоичными числами, поможет нам понять, почему некоторые вещи, связанные с IP-адресами, работают так, а не иначе.

Две части IP-адреса

IP-адрес устройства фактически состоит из двух отдельных частей:

  • Идентификатор сети: Идентификатор сети является частью IP-адреса, начинающегося слева, который идентифицирует конкретную сеть, в которой находится устройство. В типичной домашней сети, где устройство имеет IP-адрес 192.168.1.34, часть адреса 192.168.1 будет идентификатором сети. Пропущенную заключительную часть принято заполнять нулем, поэтому можно сказать, что сетевой идентификатор устройства — 192.168.1.0.
  • Идентификатор хоста: Идентификатор хоста является частью IP-адреса, не занятого идентификатором сети. Он идентифицирует конкретное устройство (в мире TCP/IP мы называем устройства «хостами») в этой сети. Продолжая наш пример IP-адреса 192.168.1.34, идентификатор хоста будет 34 — уникальный идентификатор хоста в сети 192.168.1.0.

В Вашей домашней сети Вы можете увидеть несколько устройств с IP-адресами, такими как 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1.30 и 192.168.1.34. Все это уникальные устройства (с идентификаторами хостов 1, 2, 30 и 34 в данном случае) в одной сети (с идентификатором сети 192.168.1.0).

Чтобы представить все это немного лучше, давайте обратимся к аналогии. Это очень похоже на то, как работают уличные адреса в городе. Возьмите адрес, например, ул. Гагарина 108. Название улицы похоже на идентификатор сети, а номер дома — на идентификатор хоста. В пределах города никакие две улицы не будут названы одинаково, точно так же, как никакие два идентификатора сети в одной и той же сети не будут названы одинаково. На определенной улице каждый номер дома уникален, точно так же как все идентификаторы хоста в пределах определенного идентификатора сети уникальны.

Маска подсети

Итак, как Ваше устройство определяет, какая часть IP-адреса является идентификатором сети, а какая — идентификатором хоста? Для этого они используют второй номер, который Вы всегда увидите в связи с IP-адресом. Этот номер называется маской подсети.

В большинстве простых сетей (например, в домах или на небольших предприятиях) Вы увидите маски подсетей, такие как 255.255.255.0, где все четыре числа — либо 255, либо 0. Положение изменений от 255 до 0 указывает на разделение между идентификатор сети и хоста. 255 «маскируют» идентификатор сети.

Примечание: Базовые маски подсетей, которые мы здесь описываем, известны как маски подсетей по умолчанию. Люди часто используют пользовательские маски подсетей (где позиция разрыва между нулями и единицами смещается в пределах октета) для создания нескольких подсетей в одной сети. Это немного выходит за рамки этой статьи, но если вам интересно, у Cisco есть довольно хорошее руководство по подсетям.

В дополнение к самому IP-адресу и соответствующей маске подсети Вы также увидите в списке адрес шлюза по умолчанию и информацию об IP-адресации. В зависимости от платформы, которую Вы используете, этот адрес может называться как-то иначе. Иногда его называют «маршрутизатор», «адрес маршрутизатора», «маршрут по умолчанию» или просто «шлюз». Это одно и то же. Это IP-адрес по умолчанию, на который устройство отправляет сетевые данные, когда эти данные предназначены для передачи в другую сеть (с другим идентификатором сети), чем та, на которой включено устройство.

Простейший пример этого можно найти в типичной домашней сети.

Если у Вас есть домашняя сеть с несколькими устройствами, скорее всего, у Вас есть маршрутизатор, который подключен к Интернету через модем. Этот маршрутизатор может быть отдельным устройством или частью комбинированного устройства модем/маршрутизатор, предоставленного Вашим интернет-провайдером. Маршрутизатор находится между компьютерами и устройствами в Вашей сети и общедоступными устройствами в Интернете, передавая (или маршрутизируя) трафик туда и обратно.

Допустим, Вы запустили свой браузер и отправились на guidepc.ru. Ваш компьютер отправляет запрос на IP-адрес нашего сайта. Поскольку наши серверы находятся в Интернете, а не в Вашей домашней сети, этот трафик отправляется с Вашего ПК на Ваш маршрутизатор (шлюз), и Ваш маршрутизатор направляет запрос на наш сервер. Сервер отправляет нужную информацию обратно на Ваш маршрутизатор, который затем направляет информацию обратно на устройство, которое ее запросило, и Вы видите наш сайт, открывшийся в Вашем браузере.

Как правило, маршрутизаторы по умолчанию настроены на использование своего частного IP-адреса (своего адреса в локальной сети) в качестве первого идентификатора хоста. Так, например, в домашней сети, которая использует 192.168.1.0 для идентификатора сети, адрес маршрутизатора обычно будет 192.168.1.1. Конечно, как и большинство вещей, Вы можете настроить его по-другому, если хотите.

DNS-серверы

Есть еще одна информация, которую Вы увидите назначенной вместе с IP-адресом устройства, маской подсети и адресом шлюза по умолчанию: адреса одного или двух серверов DNS по умолчанию. Мы, люди, работаем намного лучше с именами, чем с числовыми адресами. Ввести guidepc.ru в адресную строку Вашего браузера гораздо проще, чем запомнить и ввести IP-адрес нашего сайта.

DNS работает как телефонная книга, ищет удобочитаемые вещи, такие как имена веб-сайтов, и конвертирует их в IP-адреса. DNS делает это, сохраняя всю эту информацию в системе связанных DNS-серверов через Интернет. Вашим устройствам необходимо знать адреса DNS-серверов, на которые следует отправлять свои запросы.

В типичной небольшой или домашней сети IP-адреса DNS-сервера часто совпадают с адресами шлюза по умолчанию. Устройства отправляют свои DNS-запросы Вашему маршрутизатору, который затем перенаправляет запросы на DNS-серверы, на которые маршрутизатор настроен для использования. По умолчанию это обычно те DNS-серверы, которые предоставляет Ваш интернет-провайдер, но Вы можете изменить их на другие DNS-серверы, если хотите. Иногда Вы можете добиться большего успеха, используя DNS-серверы, предоставляемые третьими сторонами, такими как Google или OpenDNS.

В чем разница между IPv4 и IPv6

Вы также, возможно, заметили, просматривая настройки другой типа IP-адреса, называемого IPv6-адресом. Типы IP-адресов, о которых мы говорили до сих пор, — это адреса, используемые в IP версии 4 (IPv4) — протоколе, разработанном в конце 70-х годов. Они используют 32 двоичных разряда, о которых мы говорили (в четырех октетах), чтобы обеспечить в общей сложности 4,29 миллиарда возможных уникальных адресов. Хотя это звучит как много, все общедоступные адреса давно были зарезервированы для бизнеса. Многие из них не используются, но они зарезервированы и недоступны для общего пользования.

В середине 90-х, обеспокоенная потенциальной нехваткой IP-адресов, Инженерная рабочая группа по Интернету (IETF) разработала IPv6. IPv6 использует 128-битный адрес вместо 32-битного адреса IPv4, поэтому общее количество уникальных адресов измеряется в миллиардах — это число достаточно велико, и все адреса вряд ли когда-нибудь закончатся.

В отличие от десятичной записи, используемой в IPv4, адреса IPv6 выражаются в виде восьми числовых групп, разделенных двоеточиями. Каждая группа имеет четыре шестнадцатеричные цифры. Типичный адрес IPv6 может выглядеть примерно так:

2001:0db8:11a3:09d7:1f34:8a2e:07a0:765d

Дело в том, что нехватка адресов IPv4, которая вызвала опасения, в конечном итоге была в значительной степени уменьшена за счет более широкого использования частных IP-адресов за маршрутизаторами. Все больше и больше людей создают свои собственные частные сети, используя те частные IP-адреса, которые не предоставляются публично.

Таким образом, даже несмотря на то, что переход на IPv6 по-прежнему будет происходить, он никогда не происходил так быстро, как прогнозировалось — по крайней мере, пока. Если Вы заинтересованы в получении дополнительной информации, ознакомьтесь с этой историей и временной шкалой IPv6.

Как устройство получает свой IP-адрес

Теперь, когда Вы знаете основы работы IP-адресов, давайте сначала поговорим о том, как устройства получают свои IP-адреса. На самом деле существует два типа назначений IP: динамический и статический.

Динамический IP-адрес назначается автоматически при подключении устройства к сети. Для этого в подавляющем большинстве современных сетей (включая Вашу домашнюю сеть) используется протокол динамической конфигурации хоста (DHCP). DHCP встроен в Ваш роутер. Когда устройство подключается к сети, оно отправляет широковещательное сообщение с запросом IP-адреса. DHCP перехватывает это сообщение, а затем назначает IP-адрес этому устройству из пула доступных IP-адресов.

Для этой цели существуют определенные диапазоны частных IP-адресов. То, что используется, зависит от того, кто сделал Ваш роутер, или как Вы настроили его самостоятельно.

Дело в том, что динамические адреса иногда меняются. DHCP-серверы сдают в аренду IP-адреса устройствам, и когда срок аренды истекает, устройства должны возобновлять аренду. Иногда устройства получают другой IP-адрес из пула адресов, которые может назначить сервер.

В большинстве случаев это не имеет большого значения, и все будет «просто работать». Однако иногда Вам может потребоваться присвоить устройству IP-адрес, который не изменяется. Например, возможно, у Вас есть устройство, к которому Вам нужно получить доступ вручную, и Вам легче запомнить IP-адрес, чем имя. Или, может быть, у Вас есть определенные приложения, которые могут подключаться только к сетевым устройствам, используя их IP-адрес.

В этих случаях Вы можете назначить статический IP-адрес этим устройствам. Есть несколько способов сделать это. Вы можете вручную настроить устройство со статическим IP-адресом, хотя иногда это может быть затруднительным. Другое, более элегантное решение — настроить маршрутизатор для назначения статических IP-адресов определенным устройствам во время динамического назначением DHCP-сервером. Таким образом, IP-адрес никогда не меняется, но Вы не прерываете процесс DHCP, который обеспечивает бесперебойную работу.

Адреса IPv6 — типы адресов: локальные и глобальные

Протокол IPv6 это протокол сетевого уровня, предназначенный для передачи данных. Он призван заменить протокол IPv4, в котором есть проблема нехватки IP адресов. Протокол  IPv6 несовместим с IPv4, основное отличие в том, что длина IP  адреса в протоколе IPv4 это 4 байта, а в протоколе IPv6 16 байт. IP адрес в протоколе IPv4 записываются в виде четырех десятичных чисел разделенных двоеточиями, числа могут быть от 0 до 255. Например, 77.88.8.7.

Длина адреса IPv6 гораздо больше 16 байт или 128 бит, и использовать такую же схему записи как и для адреса IPv4 неудобно, адрес был бы слишком длинным. Вместо этого предложили использовать запись следующего вида: 8 групп шестнадцатеричных чисел отделенных друг от друга двоеточиями, каждое число состоит из четырех шестнадцатеричных цифр и значение может быть от 0 до ffff. Например: 2a02:6b8:0892:ad61:59a2:3149:c5a0:67a4/64.

Префикс IPv6

IPv4 IP  адрес состоит из двух частей: адрес подсети и адрес хоста. Для того, чтобы определить, где в IP  адресе, адрес сети, а где адрес хоста, используется так называемая маска подсети.  Протокол IPv6  использует похожие понятия, но с другими названиями.

IPv6 адрес также состоит из двух частей, адрес сети и адрес компьютера, но адрес сети называется префиксом IPv6, а адрес хоста называется адресом интерфейса. То, что в IPv4 называлось маской подсети в протоколе IPv6 называется длиной префикса.

Длина префикса в протоколе IPv6 показывает, сколько цифр в IP адресе относится к адресу сети, а сколько к адресу компьютера.

Вот пример записи префикса в IPv6: 2a02:6b8:0892:ad61:59a2:3149:c5a0:67a4/64,   маска подсети в IPv4 также может записываться в подобном формате. Кроме этого маска подсети в IPv4 может быть записана в десятичном формате, но в IPv6 десятичный формат не используется.

Длина префикса 64 означает, что первые 64 бита IPv6 адреса относится к адресу сети, а оставшиеся 64 бита к адресу интерфейса или адресу хоста.

Вычисления префикса IPv6

Правила вычисления адреса сети или префикса, как он называется в протоколе IPv6, точно такие же, как и в протоколе IPv4. Необходимо перевести адрес в двоичную форму, отсчитать количество бит которое, соответствует длине префикса, эти биты IP адреса оставить без изменения, а остальные заменить нулями.

Чаще всего в IPv6 можно использовать упрощенную процедуру. Если длина префикса кратна 16, то префикс заканчивается, как раз на одной из групп шестнадцатеричных чисел, поэтому мы можем оставить без изменения те шестнадцатеричные числа, которые входят в префикс, а всё остальное заменить нулями.

Например, если длина префикса /64, то мы можем первые четыре группы шестнадцатеричных чисел оставит без изменения, остальные заменить нулями.

Более сложный случай, если длина префикса кратна 4, в этом случае префикс включает полностью какую-либо шестнадцатеричную цифру, поэтому мы оставляем без изменения всю начальную часть IP адреса, до той цифры на который заканчивается префикс, а  оставшуюся часть заменяем нулями.

Например: длина нашего префикса 52 бита, первые три группы шестнадцатеричных чисел заканчиваются на границе 48 бит, длина нашего префикса 52 на 4 бита больше, соответственно в префикс включается еще одна шестнадцатеричная цифра, здесь у нас находиться цифра а, поэтому в адрес сети мы включаем всю начальную часть IPv6 адреса, в том числе и эту цифру а, а все остальные цифры заменяют нулями.

Так как длина IPv6 адреса очень большая, и таких адресов очень много, то есть возможность использовать именно такие адреса, которые нам удобны. Поэтому сейчас на практике чаще всего используются префиксы длина которых кратна 16 или 4. Однако что делать если вы столкнетесь ситуации когда длина префиксы не кратна 4?

Например, длина нашего префикса 54, нам придется перевести адрес IPv6 в двоичную форму, для простоты мы можем переводить не весь адрес, а только ту часть в которой заканчивается наш префикс. (картинка ниже)

Например, префикс длиной 54 заканчивается в группе цифр ad61, нам нужно перевести это число из шестнадцатеричного формата в двоичный. Выполнить логическое И (AND) с префиксом, получиться вот такой результат:

мы переводим его в обратно 16-ричный формат получилось ac00, все остальные группы цифр заменяются на 0. (картинка ниже)

Правила сокращения IPv6 адресов

Несмотря на то, что мы записываем IPv6 адреса с помощью шестнадцатеричных цифр, адреса все равно получаются очень длинными, поэтому были выработаны правила сокращения IP адресов для повышения удобства их записи.

Первое правило сокращения адресов IPv6 заключается в том, что ведущие нули в каждой группе чисел разделенных двоеточием, можно сократить. Например, мы можем удалить вот эти нули. (картинка ниже)

Адрес стал заметно короче, его удобнее записывать.

Но мы можем пойти дальше, следующее правило заключается в том, что если в нашем адресе IPv6 есть две или больше идущих подряд групп нулей, то эти группы можно пропустить. Например, вот эти две группы нулей мы можем пропустить, и у нас получится два двоеточия. (картинка ниже)

Это позволяет получить еще более короткую форму записи адреса IPv6. Данное правило особенно полезно для записи префиксов IPv6 или адресов подсети, в которых очень много нулей, все эти нули можно сократить, и префикс будет записываться гораздо короче. (картинка ниже)

Неправильные сокращения

Однако при сокращении IPv6 адресов нужно быть очень внимательными, и не совершать ошибки. Давайте рассмотрим, какие ошибки случаются чаще всего.

Во-первых нельзя сокращать нули, которые идут в конце группы цифр, например, нельзя удалить вот эти 3 нуля. (картинка ниже)

Потому что после сокращения не понятно, что должно быть вот в этой группе, должны ли быть нули перед единицей или после нее. (картинка ниже)

Допускается сокращение только ведущих нулей в группе, поэтому такое сокращение неправильное. Правильное сокращение вот такое, мы удаляем ведущие нули, а там где нули находятся в конце группы, их необходимо оставить. (картинка ниже)

Другая проблема возможна, если в нашем адресе IPv6, есть несколько групп идущих подряд нулей. Например, вот такой IP  адрес здесь две подряд идущих группы нулей, и три подряд идущих группы нулей. (картинка ниже)

Если мы сократим обе группы, то никак нельзя понять куда и сколько нулей вставлять. Правильный вариант сокращения нужно пропустить ту группу, которая содержит больше всего подряд идущих нулей, в нашем случае это вторая группа, так как в ней три подряд идущих группы нулей, а в первой части мы просто сокращаем ведущие нули получаются вот такая форма записи.

Типы адресов IPv6

Теперь давайте рассмотрим, какие бывают типы адресов IPv6. Точно так же как и в IPv4, есть индивидуальный (unicast) адрес, который соответствуют одному компьютеру, и групповой (multicast) адрес, который соответствует нескольким компьютерам сети.

В IPv6 появился новый тип адресов, который называется произвольный (anycast), это такой тип адреса, который может быть назначен нескольким компьютерам в сети, точно также какие групповой, но в отличие от группового, когда мы отправляем сообщение на anycast адрес его получает только один из компьютеров получателей. В отличии от IPv4 в протоколе IPv6, нет широковещательных адресов, вместо них используются групповые адреса специального вида.

Область действия IP-адресов

IPv6 адреса также различаются по области действия. Глобальный адрес IPv6 действует в интернете. Глобальные адреса должны быть уникальными в интернете, поэтому адреса IPv6 распределяются организации IANA.

Локальные адреса IPv6 (unique local address), могут использоваться внутри организации без обращения в IANA, такие адреса не маршрутизируются в интернет, поэтому ничего страшного не произойдет, если несколько организаций будут использовать одни и те же локальные адреса. Локальные адреса IPv6 это аналоги приватных или частных адресов IPv4.

В IPv6 есть локальные адреса канала связи (link-local address), которые вообще не маршрутизируются, они назначаются автоматически и действуют в пределах одного сегмента сети, одного коммутатора или несколько связанных между собой коммутаторов. Через маршрутизатор сообщения с такими IPv6 адресами не проходят.

Раньше, в стандарте протокола IPv6, был определён локальный адрес площадки (site local address), но сейчас такие типы адресов уже не используются, и они исключены из стандарта, поэтому такие адреса мы рассматривать не будем.

Начальные цифры адресов IPv6

Область действия адреса определяются по его начальным цифрам. Глобальный адрес начинается с цифр 2 или 3. На самом деле глобальные адресом могут начинаться с любых цифр, кроме тех, которые используются для других типов адресов. Однако сейчас, на практике, распределяются глобальные адреса, которые начинаются только с 2 или 3. Это сделано для того, чтобы избежать не эффективного распределения адресов IPv6, как это происходило при начальном распределение адресов IPv4.

Локальные адреса, которые действуют только в рамках одной организации, начинаются с цифр FD. Локальный адрес канала связи действующий в рамках одного сегмента сети, начинается с цифр FE80, и групповые IPv6 адреса начинаются с цифр FF.

Структура глобального IPv6 адреса

Подробнее рассмотрим структуру адресов IPv6 каждой области действия. Глобальный адрес IPv6, состоит из двух частей, адрес сети и адрес интерфейса.

Длина адреса сети и идентификаторов интерфейса — 64 бита. Адрес сети в свою очередь делится на две части, глобальный префикс маршрутизации, длина которого 48 бит, глобальные префиксы должны быть уникальными и они распределяются IANA, среди организаций. Следующие 16 бит могут использоваться организацией, для того чтобы разбить сеть на отдельные подсети, Пример, глобального IP адреса он начинается с двойки: 2a02:06b8:0000:0001:0000:0000:feed:a11

Структура локального IPv6 адреса

Локальный адрес IPv6 начинается цифр FD. Здесь адрес подсети составляет 64 бита, и 64 бита выделено на адрес интерфейса, то есть адрес компьютера.

В отличии от глобальных адресов, для формирования локального адреса IPV6, организации не обязательно обращаться в агентства IANA, такие адреса не распространяются в интернет, и их можно формировать самостоятельно.

Адрес сети в этом случае состоит из двух частей, глобальный идентификатор организации длиной 40 бит, идентификатор может быть любой на выбор организации, однако рекомендуется использовать специальные правила выбора этого глобального идентификатора, таким образом, что с очень высокой вероятностью этот глобальный идентификатор будет уникальным для разных компаний.

Эти правила описаны в документе RFC 4193. Если вы выбрали глобальный идентификатор другим способом, не так как описано в этих правилах, то ничего страшного не произойдет. Однако, наши сети развиваются, возможна такая ситуация, что одна организация поглощает другую организацию, поэтому очень удобно, если глобальные идентификаторы в разных организациях отличаются. Тогда сети разных организаций очень легко объединять между собой.

Следующие 16 бит, так же как и в случае глобального адреса используются для того, чтобы разбить сеть IPv6 на отдельные подсети, и могут использоваться организацией по своему усмотрению. Пример локального адреса IPv6: fde8:86a5:fc91:0001:59a2:3149:c5a0:67a4.

Локальный адрес канала связи, который действует в рамках одного сегмента сети, начинается с цифр FE80, так как пакеты из таких адресов не проходят через маршрутизаторы, то в адресе подсети установлены нули.

И последние 64 бита это идентификатор интерфейса. Вот здесь показан пример локального адреса канала связи:  fe80:0000:0000:0000:59a2:3149:c5a0:67a4

Специальные IPv6 адреса

Также как и IPv4 в протоколе IPv6 есть адреса специального вида, примерно с тем же назначением, что и в IPv4. Адрес состоящей из одних нулей с префиксом (::/128) сокращенная запись мы пропускаем все нули просто два двоеточия (::) — это адрес текущего хоста, он используется, если компьютер не знают свой IPv6 адрес, но ему необходимо передавать данные по сети. Например, для получения адреса по протоколу DHCP.

Адрес, который состоит из всех нулей с префиксом ноль (::/0) — это маршрут по умолчанию, обратная петля или lookback интерфейс аналог адреса 1270.0.1 в IPv4 — это адрес, который состоит из всех нулей, и только последняя цифра единица, в сокращенном виде записывается ::1/128.

В IPv6 нет широковещательных адресов, вместо них используются групповые адреса IPV6.  Например, такой групповой адрес (ff02::1) означает, все узлы в канале связи, а вот такой (ff02::2) IPv6 адрес это все маршрутизатор в канале связи.

Итоги

Мы рассмотрели формат адресов IPv6. В отличии от адресов IPv4, длина адреса IPv6 16 байт. Адреса очень длинные, поэтому они записываются в виде 8 шестнадцатеричных чисел разделенных двоеточиями, каждое число состоит из 4 цифр.

Есть три типа адресов IPv6: индивидуальный, групповой были в IPv4, произвольный новый тип адресов IPv6. Кроме этого IPv6 не использует широковещательные адреса, которые были в IPv4. Также адреса IPv6 различаются по областям действия:

  • глобальный, который используется в интернет;
  • локальный, который используется внутри сети одной или нескольких организаций, но не используется в интернет, это аналог частных адресов IPv4;
  • локальный адрес канала связи.

Что такое IP-адрес

IP-адрес, обычно называемый просто «IP», представляет собой уникальный адрес, который идентифицирует устройства, подключенные к сети. Существует 2 итерации IP-адреса, каждая из которых в конечном итоге дает один и тот же результат, однако они сильно отличаются друг от друга. Каждая версия IP подробно описана ниже.

IPv4

IPv4 был первой публичной и массовой версией протокола IP. IPv4 был специально разработан для отправки пакетов данных как одному, так и нескольким адресатам. Адрес IPv4 состоит из четырех трехзначных чисел в следующем формате: xxx : xxx : xxx : xxx , где каждый ‘ xxx ’ представляет собой числовое значение от 0 до 255, что дает в общей сложности 256 возможных значений в каждом блоке.

Хотя они не определены и о них часто не говорят в современную эпоху Интернета, изначально существовало 3 класса IP-адресов, как подробно описано ниже.

Класс C : Первоначально это была наименьшая группа доступных IPv4-адресов, всего 256 уникальных IP-адресов, как показано ниже:
123 : 123 : 123: XXX ( Где XXX — значение от 0 до 255 ). Также обратите внимание, что в этой группе адресов можно изменить только значение « XXX ».

Чаще всего этот банк IP-адресов можно найти в небольшой частной сети, как правило, малого и среднего бизнеса, где к сети подключено всего около 100 пользователей с помощью ПК, ноутбуков или других сетевых устройств.

Класс B : Класс B — это более крупный банк IP-адресов с 65 536 уникальными адресами: 123 : 123 : XXX : XXX ( Где XXX — значение от 0 до 255 ).
Этот класс IP-адресов чаще всего развертывается в глобальной сети, типичной для крупной организации.

Класс A : Это самый большой банк доступных IP-адресов с 16 777 216 уникальными IP-адресами:
123 : XXX : XXX : XXX ( Где XXX — значение от 0 до 255 ).
Этот класс IP-адресов обычно резервировался для интернет-провайдеров (интернет-провайдеров). Это позволило им адекватно предоставлять свои услуги клиентам, имея достаточно большой банк IP-адресов, которые они могли использовать.

Развернутый в 1983 году протокол IPv4 стал революционным достижением в том, что сегодня мы все знаем как Интернет. В свое время десятичная система допускала ошеломляющие 4 294 967 296 ( почти 4,3 миллиарда ) уникальных IP-адресов, которые ее разработчики оценили как допустимое и разумное количество IP-адресов, поскольку у многих людей никогда не было устройств с доступом в Интернет.

Однако по мере развития технологий, удешевления и распространения Интернета вскоре стало очевидно, что этого банка из 4,3 миллиарда адресов недостаточно для удовлетворения текущего спроса, не говоря уже о дальнейшем расширении в будущем. Требовалось альтернативное решение, и поэтому был создан IPv6.

IPv6

Выпущенный в декабре 1999 года протокол IPv6 был разработан как прямая замена IPv4 и принес новую волну технологических достижений. В отличие от IPv4, в котором для представления чисел использовалась десятичная система счисления, в IPv6 использовалась новая система, называемая шестнадцатеричной. По сравнению с Decimal, который использует следующие значения: 0,1,2,3,4,5,6,7,8 и 9, Hexadecimal использует оба этих существующих значения decimal (отсюда «десятичный» в своем названии), но также включает : A, B, C, D, E и F. Введя буквы, разработчики IPv6 смогли создать новую систему IP-адресов, которая была отформатирована следующим образом:

2602: 0045: 0000: 0000: A93E: 57A7: 81E2: 5F9D

Каждый адрес IPv6 состоит из восьми 4 -цифровых шестнадцатеричных «наборов» с общим объемом 32 символов, в Unl Ipv4. . Используя как большие, так и дополнительные «наборы», IPv6 создал новый банк из 3,4 x 10 38 или 340 ундециллионов уникальных IP-адресов. В отличие от IPv4, крайне маловероятно, что мы будем использовать такое количество IP-адресов в течение нашей жизни.

Понимание IP-адресации и диаграмм CIDR — Координационный центр RIPE Network

Понимание IP-адресации и диаграмм CIDR
Диаграммы CIDR и краткое руководство по работе IP-адресации.
https://www.ripe.net/about-us/press-centre/understanding-ip-addressing
https://www.ripe.net/logo.png

Каждое устройство, подключенное к Интернету, должно иметь идентификатор. Адреса Интернет-протокола (IP) — это числовые адреса, используемые для идентификации конкретного устройства, подключенного к Интернету.

Двумя наиболее распространенными версиями IP, используемыми сегодня, являются Интернет-протокол версии 4 (IPv4) и Интернет-протокол версии 6 (IPv6). Адреса IPv4 и IPv6 поступают из конечных пулов номеров.

Для IPv4 этот пул имеет размер 32 бита (2 32 ) и содержит 4 294 967 296 адресов IPv4. Адресное пространство IPv6 имеет размер 128 бит (2 128 ) и содержит 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 адресов IPv6.

Бит — это цифра в двоичной системе счисления, основная единица хранения информации.

Не каждый IP-адрес в пуле IPv4 или IPv6 может быть назначен машинам и устройствам, используемым для доступа в Интернет. Некоторые IP-адреса зарезервированы для других целей, например для использования в частных сетях. Это означает, что общее количество IP-адресов, доступных для выделения, меньше, чем общее количество в пуле.

Сетевые префиксы

IP-адреса могут быть взяты из пула IPv4 или IPv6 и разделены на две части: сетевую секцию и секцию хоста. Раздел сети идентифицирует конкретную сеть, а раздел хоста идентифицирует конкретный узел (например, определенный компьютер) в локальной сети (LAN).

Распределение

IP-адреса назначаются сетям «блоками» разного размера. Размер назначенного «блока» записывается после косой черты (/), которая показывает количество IP-адресов, содержащихся в этом блоке. Например, если интернет-провайдеру (ISP) назначен «/16», он получает около 64 000 адресов IPv4. Сеть «/26» предоставляет 64 адреса IPv4. Чем меньше число после косой черты, тем больше адресов содержится в этом «блоке».

IPv4

Размер префикса в битах пишется после косой черты. Это называется «слэш-нотация». Всего в адресном пространстве IPv4 32 бита. Например, если сеть имеет адрес «192.0.2.0/24», число «24» означает, сколько бит содержится в сети. Исходя из этого, можно рассчитать количество битов, оставшихся для адресного пространства. Поскольку все сети IPv4 имеют 32 бита, а каждая «секция» адреса, обозначенная десятичными точками, содержит восемь битов, «192.0.2.0/24» оставляет восемь битов для содержания адресов узлов. Этого места достаточно для 256 адресов узлов. Эти адреса узлов представляют собой IP-адреса, необходимые для подключения вашего компьютера к Интернету.

Сеть с номером «10.0.0.0/8» (одна из зарезервированных для частного использования) — это сеть с восьмибитным сетевым префиксом, обозначаемым «/8» после косой черты. «8» означает, что в сети осталось 24 бита для содержания адресов хостов IPv4: 16 777 216 адресов, если быть точным.

Диаграмма бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR)

Бесклассовая междоменная маршрутизация (CIDR) широко известна как диаграмма CIDR и используется теми, кто управляет сетями и управляет IP-адресами. Это позволяет им видеть количество IP-адресов, содержащихся в каждой «нотации косой черты», и размер каждой «нотации косой черты» в битах.

Скачать: IPv4 CIDR Chart (PDF)

IPv6

IPv6 похож на IPv4, но устроен так, что все локальные сети имеют 64-битный сетевой префикс, а не переменную длину сетевого префикса 1 90 008 , которые есть в сетях IPv4. Во всех сетях IPv6 есть место для 18 446 744 073 709 551 616 адресов IPv6.

Загрузить: Диаграмма IPv6 (PDF)

В настоящее время большинство интернет-провайдеров присваивают сетевые префиксы /48 сайтам абонентов (сетям конечных пользователей). Поскольку все сети IPv6 имеют префикс /64, сетевой префикс /48 позволяет использовать 65 536 локальных сетей на сайте конечного пользователя.

Текущее минимальное распределение IPv6, сделанное RIPE NCC, — это сетевой префикс /32. Если LIR сделает только /48 назначений из этого сетевого префикса /32, они смогут сделать 65 536 /48 назначений.