IP-адреса

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

Адреса Ай-Пі, адреса IP (Internet Protocol address) — це ідентифікатор (унікальний числовий номер) мережевого рівня, який використовується для адресації комп'ютерів чи пристроїв у мережах, які 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.

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

Процес перетворення доменного імені на адресу IP виконується DNS-сервером.

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

Адресу ІР називають статичною (постійною, незмінною), якщо вона задається користувачем у налаштуваннях пристрою, або якщо надається автоматично за підімкнення пристрою до мережі і не може бути присвоєна іншому пристрою.

адресу ІР називають динамічною (непостійною, змінною), якщо вона надається автоматично за підімкнення пристрою до мережі і використовується протягом обмеженого проміжку часу, зазначеного в службі, яка надала адресу IP(DHCP).

Динамічні адреси IP також бувають віртуальними. Обслуговування уявної адреси IP проводиться за технологією NAT: користувачам надається можливість безперешкодно отримувати інформацію з мережі Інтернет, при цьому втрачається усіляка можливість іншого доступу до комп'ютера з мережі, так наприклад, комп'ютер з такою адресою IP не може використовуватися як веб-сервер. Не уявні адреси ІР називають реальними, прямими, зовнішніми, громадськими або публічними, «білими», усі такі адреси IP є статичними.

Класифікація адрес IP[ред.ред. код]

Файл:Структура адрес IP-адрес різних класів.png
Структура адрес IP різних класів

Залежно 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 у 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 у 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 у кожній.

Class D, E, та F

адреси, які налічують діапазон з 224.0.0.0 по 254.0.0.0 є або дослідними, або збережені для використання у майбутньому і не описують будь-якої мережі.

Види адрес IP[ред.ред. код]

IPv4 (англ. Internet Protocol version 4) — четверта версія IP протоколу, перша версія широкого вжитку. 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 адреси IP (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]

Адреса IP складається з двох частин: номера мережі та номеру вузла. У разі ізольованої мережі її адреса може бути обрана адміністратором з навмисно 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, який обслуговує Північну Америку; APNIC, який обслуговує країни Південно-Східної Азії; AfriNIC, який обслуговує країни Африки; LACNIC, обслуговує країни Південної Америки й басейну Карибського моря; та RIPE NCC, який обслуговує Європу , Центральну Азію, Близький Схід. Регіональні реєстратори отримують номери автономних систем та 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 входить відразу до кількох мереж. Тому кожен порт маршрутизатора має власну адресу ІР. Кінцевий вузол також може входити до кількох мереж IP. У цьому випадку комп'ютер повинен мати кілька адрес IP, за числом мережних зв'язків. Таким чином, адреса IP характеризує не окремий комп'ютер чи маршрутизатор, а одне мережне з'єднання.

Типи адресації[ред.ред. код]

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

Маска — це число, яке використовується у парі з адресою IP; двійковий запис маски містить одиниці у тих розрядах, які повинні в адресі IP інтерпретуватися як номер мережі. Оскільки номер мережі є цілою частиною адреси, одиниці у 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 адрес IP виду 192.168.5.0/24. Даний вид запису замінює собою вказівку діапазону адрес IP. Число після похилої риски означає кількість одиничних розрядів у 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 адреси IP відводяться під номер мережі, а решта 32-24 = 8 розрядів повної адреси — під адреси хостів цієї мережі, адресу цієї мережі та 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 та 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 усі хости мережі, як адресовані особисто їм. Якщо на мережний інтерфейс хоста, який не є маршрутизатором пакетів потрапить пакет, адресований не йому, то він буде відкинутий). Запис адрес IP із зазначенням через слеш маски підмережі змінної довжини також називають адресою CIDR на противагу звичайному запису без вказівки маски, в операційних системах типу UNIX також іменованої адресою INET

Особливі адреси IP[ред.ред. код]

У протоколі IP існує кілька угод про особливі інтерпретації адрес IP: якщо усі двійкові розряди адреси IP рівні 1, то пакет з такою адресою призначення має розсилатися усім вузлам, які знаходяться у тій же мережі, де й джерело цього пакета. Таке розсилання називається обмеженим широкомовним повідомленням (limited broadcast). Якщо у полі номера вузла призначення стоять лише одиниці, то пакет, з такою адресою, розсилається усім вузлам мережі з заданим номером мережі. Наприклад, у мережі 192.168.5.0 з маскою 255.255.255.0 пакет з адресою 192.168.5.255 доставляє усім вузлам цієї мережі. Таке розсилання 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-сервера TelNet.

Інструменти[ред.ред. код]

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

  • DHCP — найпоширеніший протокол налаштування мережних параметрів.
  • BOOTP — простий протокол налаштування мережної адреси, зазвичай використовується для бездискових станцій.
  • Zeroconf — протокол налаштування мережної адреси, визначення імені, пошук служб.
  • RARP — застарілий протокол, який використовує зворотну логіку (з апаратної адреси — в логічну) популярну і донині у 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]