IP-адреса

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Ай-Пі адреса, IP-адреса (Internet Protocol address) — це ідентифікатор (унікальний числовий номер) мережевого рівня, що використовується для адресації комп'ютерів чи пристроїв у мережах, що побудовані з використанням протоколу TCP/IP (наприклад Інтернет). У мережі Інтернет потрібна глобальна унікальність адреси, у разі роботи в локальній мережі потрібна унікальність адреси в межах мережі.

IP-адреса складається з чотирьох 8-бітних чисел, які називають октетами. Прикладом IP-адреси може бути адреса 127.0.0.1 (Локальна IP адреса,змінити її неможливо,і вона на кожній ОС тільки одна / Localhost)

Процес перетворення доменного імені у IP-адресі виконується DNS-сервером.

Статичні та динамічні IP-адреси[ред.ред. код]

IP-адресу називають статичною (постійною, незмінною), якщо вона призначається користувачем у налаштуваннях пристрою, або якщо призначається автоматично при підключенні пристрою до мережі і не може бути присвоєна іншому пристрою.

IP-адресу називають динамічною (непостійною, змінною), якщо вона призначається автоматично при підключенні пристрою до мережі і використовується протягом обмеженого проміжку часу, зазначеного в сервісі, що призначав IP-адресу (DHCP).

Динамічні IP-адреси також бувають віртуальними. Обслуговування віртуальної IP-адреси проводиться за технологією NAT: користувачам надається можливість безперешкодно отримувати інформацію з мережі Інтернет, при цьому втрачається всяка можливість іншого доступу до комп'ютера з мережі, так наприклад, комп'ютер з таким IP не може використовуватися в якості веб-сервера. Не віртуальні ip називають реальними, прямими, зовнішніми, громадськими або публічними, «білими», всі такі IP є статичними.

Класифікація IP адрес[ред.ред. код]

Структура IP-адрес різних класів

В залежності від розмірів мережі кількість адрес може бути більшою або меншою. Для різних потреб існує кілька класів мереж, від яких залежить максимальна кількість адрес для хостів.

Class A

включає мережі з 1.0.0.0 до 127.0.0.0. Номер мережі знаходиться в першому октеті. Це забезпечує 24-ох розрядну частину для позначення хостів. Дозволяє використання приблизно 16 мільйонів хостів у мережі.

Class B

вміщає мережі з 128.0.0.0 по 191.255.0.0; номер мережі знаходиться в перших двох октетах. Нараховує 16320 мереж з 65024 хостами у кожній.

Class C

діапазон мереж від 192.0.0.0 по 223.255.255.0; номер мережі — три перших октети. Нараховує близько 2 мільйонів мереж з 254 хостами в кожній.

Class D, E, та F

адреси що підпадають в діапазон з 224.0.0.0 по 254.0.0.0 є або експериментальними, або збережені для використання у майбутньому і не описують будь-якої мережі.

Види IP-адрес[ред.ред. код]

IPv4 (англ. Internet Protocol version 4) — четверта версія IP протоколу, перша широко використовувана версія. IPv4? описаний в RFC 791 (вересень 1981 року), замінив RFC 760 (січень 1980 року). IPv4 використовує 32-бітові адреси, що обмежують адресний простір 4294967296 можливими унікальними адресами. Зручною формою запису IP-адреси (IPv4) є запис у вигляді чотирьох десяткових чисел значенням від 0 до 255, розділених крапками, наприклад, 192.168.0.1.

IPv6 (англ. Internet Protocol version 6) — нова версія протоколу IP, покликана вирішити проблеми, з якими зіткнулася попередня версія (IPv4) при її використанні в Інтернеті, за рахунок використання довжини адреси 128 біт замість 32. Адреси розділяються двокрапками (напр. fe80: 0:0:0:200: f8ff: fe21: 67cf). Велика кількість нульових груп може бути пропущено за допомогою подвійної двокрапки (fe80 :: 200: f8ff: fe21: 67cf). Такий пропуск може бути єдиним в адресі.

Структура[ред.ред. код]

IP-адреса складається з двох частин: номера мережі і номера вузла. У разі ізольованої мережі її адреса може бути обрана адміністратором зі спеціально зарезервованих для таких мереж блоків адрес (10.0.0.0 / 8, 172.16.0.0/12 або 192.168.0.0/16). Якщо ж мережа повинна працювати як складова частина Інтернету, то адреса мережі видається провайдером або регіональним інтернет-реєстратором (Regional Internet Registry, RIR). Згідно з даними на сайті IANA існує п'ять RIR: ARIN, обслуговуючий Північну Америку; APNIC, обслуговуючий країни Південно-Східної Азії; AfriNIC, обслуговуючий країни Африки; LACNIC, обслуговуючий країни Південної Америки і басейну Карибського моря; та RIPE NCC, обслуговуючий Європу , Центральну Азію, Близький Схід. Регіональні реєстратори отримують номери автономних систем і великі блоки адрес у IANA, а потім видають номери автономних систем та блоки адрес меншого розміру локальним інтернет-реєстраторам (Local Internet Registries, LIR), зазвичай є великими провайдерами.

Номер вузла в протоколі IP призначається незалежно від локальної адреси вузла. Маршрутизатор по визначенню входить відразу в кілька мереж. Тому кожен порт маршрутизатора має власну IP-адресу. Кінцевий вузол також може входити в кілька IP-мереж. У цьому випадку комп'ютер повинен мати кілька IP-адрес, по числу мережевих зв'язків. Таким чином, IP-адреса характеризує не окремий комп'ютер або маршрутизатор, а одне мережеве з'єднання.

Типи адресації[ред.ред. код]

Є два способи визначення того, скільки біт відводиться на маску підмережі, а скільки — на IP-адресу. Спочатку використовувалася класова адресація (INET), але з другої половини 1990-х років вона була витіснена безкласовою адресацією (CIDR), при якій кількість адрес в мережі визначається маскою підмережі.

Маска — це число, що використовується в парі з IP-адресою; двійковий запис маски містить одиниці в тих розрядах, які повинні в IP-адресі інтерпретуватися як номер мережі. Оскільки номер мережі є цільною частиною адреси, одиниці в масці також повинні становити безперервну послідовність. Для стандартних класів мереж маски мають наступні значення:

  • клас А — 11111111. 00000000. 00000000. 00000000 (255.0.0.0);
  • клас В — 11111111. 11111111. 00000000. 00000000 (255.255.0.0);
  • клас С — 11111111.11111111.11111111.00000000(255.255.255.0).

Порівняння типів адресації[ред.ред. код]

Іноді зустрічається запис IP-адрес виду 192.168.5.0/24. Даний вид запису замінює собою вказівку діапазону IP-адрес. Число після похилої риски означає кількість одиничних розрядів в масці підмережі. Для наведеного прикладу маска підмережі буде мати двійковий вигляд 11111111 11111111 11111111 00000000 або те ж саме в десятковому вигляді: 255.255.255.0. 24 розряду IP-адреси відводяться під номер мережі, а решта 32-24 = 8 розрядів повної адреси — під адреси хостів цієї мережі, адресу цієї мережі і широкомовну адресу цієї мережі. Разом, 192.168.5.0/24 означає діапазон адрес хостів від 192.168.5.1 до 192.168.5.254, а так само 192.168.5.0 — адреса мережі та 192.168.5.255 — широкомовна адреса мережі. Для обчислення адреси мережі і широкомовної адреси мережі використовуються формули: адреса мережі = IP. будь-якого_комп'ютера_цієї_сітки AND MASK (адреса мережі дозволяє визначити, що комп'ютери в одній мережі) широкомовна адреса мережі = IP.будь-якого_комп'ютера_цієї_мережі OR NOT (MASK) (широкомовна адреса мережі сприймається всіма комп'ютерами мережі, як додаткову свою адресу, тобто пакет на цю адресу отримають всі хости мережі, як адресовані особисто їм. Якщо на мережевий інтерфейс хоста, який не є маршрутизатором пакетів потрапить пакет, адресований не йому, то він буде відкинутий). Запис IP-адрес із зазначенням через слеш маски підмережі змінної довжини також називають CIDR-адресою на противагу звичайному запису без вказівки маски, в операційних системах типу UNIX також іменованої INET-адресою

Особливі IP-адреси[ред.ред. код]

У протоколі IP існує кілька угод про особливі інтерпретації IP-адрес: якщо всі двійкові розряди IP-адреси рівні 1, то пакет з такою адресою призначення повинен розсилатися всім вузлам, що знаходяться в тій же мережі, що й джерело цього пакета. Така розсилка називається обмеженим широкомовним повідомленням (limited broadcast). Якщо в полі номера вузла призначення стоять тільки одиниці, то пакет, що має таку адресу, розсилається всім вузлам мережі із заданим номером мережі. Наприклад, в мережі 192.168.5.0 з маскою 255.255.255.0 пакет з адресом 192.168.5.255 доставляє всім вузлам цієї мережі. Така розсилка називається широкомовним повідомленням (direct broadcast).

Стек протоколів TCP/IP[ред.ред. код]

Архітектура протоколів TCP/IP призначена для об'єднаної мережі, що складається зі з'єднаних між собою за допомогою шлюзів окремих різнорідних комп'ютерних підмереж.

Протоколи цієї сім'ї розроблялись для мережі ARPANET Міністерства оборони США, а пізніше отримали широке використання у мережах UNIX-машин та всесвітній мережі Internet. Стек протоколів TCP/IP розроблено та протестовано ще до прийняття стандартів ISO, а тому ієрархію управління в IP-мережах визначають п'ятьма рівнями:

  • Hardware level ;
  • Network interfase ;
  • Internet level ;
  • Transport level ;
  • Application level .

1 — нижній рівень Hardware level описує середовище передавання.

2 — рівень Network interfase ('мережний інтерфейс') містить апаратнозалежне програмне забезпечення, яке забезпечує поширення інформації на певному відрізку середовища передавання.

3 — рівень Internet (міжмережний) level представлений протоколами IP, ARP, RARP та ICMP.

4 — протокол IP не забезпечує гарантовану доставку пакетів, збереження порядку та цілісності їх потоку. Ці завдання вирішують протоколи TCP (Transmission Control Protocol) та UDP (User Datagram Protocol), які відносяться до Transport (транспортного) level.

5 — рівню Application (прикладному) level відповідають прикладні задачі, серед яких найбільш відомими є гіпертекстові засоби віддаленого доступу WWW, обмін файлами FTP (File Transfer Protocol), протокол служби логічних імен DNS (Domain Name Service), електронна пошта SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) та емуляція терміналу віддаленого UNIX-серверу TelNet.

Інструменти[ред.ред. код]

Для отримання IP-адреси клієнт може використовувати один з наступних протоколів:

  • DHCP — найпоширеніший протокол налаштування мережевих параметрів.
  • BOOTP — простий протокол налаштування мережевої адреси, зазвичай використовується для бездискових станцій.
  • Zeroconf — протокол налаштування мережевої адреси, визначення імені, пошук служб.
  • RARP — застарілий протокол, який використовує зворотну логіку (з апаратної адреси — в логічну) популярну і понині в широкомовних мережах протоколу ARP. Не підтримує розповсюдження інформації про довжину маски (не підтримує VLSM).

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • Комп'ютерні мережі: [навчальний посібник] / А. Г. Микитишин, М. М. Митник, П. Д. Стухляк, В. В. Пасічник. — Львів: «Магнолія 2006», 2013. — 256 с. ISBN 978-617-574-087-3
  • Буров Є. В. Комп'ютерні мережі: підручник / Євген Вікторович Буров. — Львів: «Магнолія 2006», 2010. — 262 с. ISBN 966-8340-69-8

Посилання[ред.ред. код]