Автор: Интернет Хостинг Центр

IP-адрес — это уникальная последовательность чисел, которая присваивается устройству при подключении к сети, построенной на стеке TCP/IP-протоколов. Она выглядит как строка из четырех чисел, каждое из которых отделено от предыдущего точкой: например, 192.205.63.42. Такое обозначение служит для идентификации сетевых участников и организации связи между ними. Простыми словами, IP-адрес (IP address) — это определенный числовой ряд, который закрепляется за конкретным устройством в интернете или локальной сети (ЛС), чтобы другие такие же устройства могли его обнаружить и опознать. В статье мы расскажем, для чего это нужно, как работает, что входит в состав цифрового адреса и каким он бывает.

Зачем нужны IP-адреса

IP-адреса нужны для того, чтобы машины понимали, куда физически направлять информацию. Объясним. К интернету подключены миллиарды устройств, распределенных по всему миру: компьютеры, смартфоны, планшеты, серверы, роутеры, всевозможные смарт-приборы и аксессуары. Физическая связь между ними обеспечивается благодаря проводам и электромагнитному излучению (как в Wi-Fi и Bluetooth, к примеру), однако без логической связи любая сеть рано или поздно превратится в запутанный клубок — тем более такая огромная, как интернет. Чтобы избежать подобного беспорядка, была придумана технология IP-адресации (IP addressing).

IP (ай пи) — это интернет-протокол (Internet Protocol), т. е. набор определенных правил, по которым осуществляется передача данных. Для его реализации необходимо, чтобы каждое устройство внутри сети обладало уникальным адресом. В этом смысле задача IP-адресов совпадает с задачами адресации в обычной жизни: так же, как адрес вашей квартиры включает номер дома, название улицы, города и страны, IP-адрес указывает на места расположения сетевых узлов, по которым можно «добраться» до нужного устройства. Благодаря этой информации компьютер (или другая машина) знает, куда нужно отправить запрос, чтобы он достиг адресата — например, сервера, на котором хранится сайт. Словом, IP-адрес служит числовым описанием местонахождения конкретного устройства.

Что такое IP-адрес.

Как работают IP-адреса

Как мы уже сказали, айпи-адреса внутри сети уникальны. На локальном уровне уникальность соблюсти довольно просто: присваиваешь устройствам любые номера, главное, чтобы они отличались между собой. Но в условиях глобальной сети уследить за распределением IP-адресов гораздо сложнее. Для этого существует целая «Корпорация по присвоению имен и номеров в интернете» (ICANN). Организация является международной и некоммерческой, ее основали в США еще в 1998-м году. Именно там, в «Администрации адресного пространства интернета» (IANA) — подразделении ICANN — ведут математический расчет айпишников и отвечают за их выдачу региональным интернет-регистраторам (RIR). Их всего пять в мире. Они, в свою очередь, распределяют адреса уже по местным интернет-провайдерам, услугами которых мы все с вами пользуемся. Провайдер может оперировать только адресами из выделенного ему пула. Мы поговорим об этом подробнее, когда будем рассматривать типологию «айпи».

Таким образом, структура подключения к интернету схематично выглядит как «пользователь — ЛС интернет-провайдера — интернет». Обычно использование айпи-адресов при этом происходит незаметно. Разберем стандартный процесс.

Сначала компьютер (или смартфон) подключается к маршрутизатору в вашей квартире. Тот является частью локальной сети провайдера, поэтому, чтобы не было путаницы, новому устройству (компьютеру) автоматически присваивается IP-адрес из числа тех, что доступны оператору. Теперь ПК тоже подключен к ЛС и может ее использовать.

Далее любые запросы, которые он посылает в глобальную сеть, сначала проходят через «локалку». Затем по цепочке сетевых узлов они доходят до конечного адресата (тоже с использованием его айпишника). Чтобы он мог принять и обработать эти данные, они должны пересылаться по правилам интернет-протокола. Адресат отправляет запрашиваемую информацию в обратном направлении, провайдер ее получает и отдает вашему устройству, используя присвоенный ему ранее IP-адрес.

По факту, обращение к внешней сети происходит от имени локального узла, также обладающего собственным айпи, а айпи вашего компьютера используется только для внутренней адресации. По этой причине домашний адрес не закрепляется за компьютером навсегда. Он может измениться, допустим, если вы перезагрузите модем, а также обязательно сменится при подключении к другой сети. Например, в отеле, кафе или офисе. С этой точки зрения IP-адрес похож на номер телефона: тот тоже, как правило, меняется при переходе на другого оператора связи и лишь примерно указывает на геолокацию абонента (через код страны).

Структура IP-адреса

Выше мы говорили, что запись айпи-адреса имеет формат «0.0.0.0». Каждое из четырех чисел должно иметь значение от 0 до 255, т. е. «255.255.255.255» — это максимальная возможная последовательность. Помимо десятичной системы счисления, для записи айпи может использоваться двоичная. В таком случае границы значений составляют от 00000000 до 11111111.

Общий размер адреса составляет 32 бита (в соответствии с количеством цифр в двоичном формате). Следовательно, каждая часть весит по 8 бит. Это называется октетом.

Логически такой IP-адрес всегда делится на две составляющие: адрес подсети и адрес конкретного хоста внутри нее. Чтобы определить, какие биты указывают на сеть, а какие — на узел, применяют маску подсети. Это числовая строка того же формата, что и IP-адрес, которая всегда видна рядом с ним в сетевом интерфейсе. Октеты маски сопоставляют с октетами айпишника и по их значениям понимают, что к чему относится.

Приведем пример. Стандартная маска для домашней сети имеет вид 255.255.255.0, где первые три октета (или 24 бита) — это сеть, а последний (8 бит) — соответственно, хост. Наложив эту маску на айпи-адрес 193.231.15.7, мы увидим, что он является узлом номер 7 в подсети 193.231.15.0.

Однако данная структура справедлива только для четвертой версии интернет-протокола (IPv4), запущенной в 1983 году. Она до сих пор остается самой популярной и связывает между собой большую часть интернета, однако свободные адреса в ней давно закончились. Сейчас зарегистрировать IPv4-адрес можно лишь в том случае, если кто-то «вернет» его регистратору. Об этом проблеме задумались заранее, поэтому в 1996 разработали шестую версию — IPv6.

IPv6-адрес представляет собой строку из восьми чисел, записанных в шестнадцатеричном формате и разделенных двоеточиями: например, 105b:2345:0000:ac78:9d7e:f143:9821:1111. Каждое такое число называется хекстетом и весит 16 бит, что в общей сумме дает 128-битовый адрес. Вариаций айпи здесь гораздо больше. Для сравнения, четвертый стандарт допускает примерно 4,2 миллиарда вариантов, а шестой — 79,2 квадриллиарда. Это около 300 млн адресов на каждого человека в мире.

На данный момент в интернете функционируют обе IPv, но в будущем сеть будет вынуждена «переехать» на шестую версию, чтобы адресов хватило всем.

Про IP простыми словами.

Типы IP-адресов

Всего существует три категории айпи-адресов, каждая из которых включает в себя еще по два вида. Разберем их подробнее.

Первая классификация основывается на сетевом расположении адреса. Это так называемые «клиентские» айпи. Они бывают:

  1. Публичными (внешними, белыми, глобальными). Такой IP-адрес предназначен для получения доступа в интернет. Как правило, он присваивается узлу, соединяющему провайдерскую сеть с глобальной. Это именно тот айпишник, который делает запрос в публичную сеть. Он одинаков для всех подключенных к ЛС устройств и виден всем желающим даже вне ее пределов.
  2. Частными (внутренними, серыми, локальными). Эти айпи распределяются администратором между участниками ЛС. Они уникальны и привязываются отдельно к каждой машине (роутеру, ноутбуку, смартфону), но используются только в пределах самой сети, поэтому увидеть их извне нельзя.

Во второй категории айпи-адреса делятся по типу присвоения:

  1. Статическое назначение подразумевает, что IP-адрес будет привязан к устройству с условием неизменяемости. Он фиксируется и не меняется даже при переподключении к сети. Такие айпишники назначают серверам и важным сетевым узлам, которые всегда должны быть доступны по одному адресу.
  2. Динамическое назначение используется в основном интернет-провайдерами. То, о чем мы говорили ранее: оператор использует выделенный ему пул адресов для их присвоения клиентам. Динамические айпи «мигрируют» от устройства к устройству.

Третья классификация характерна для сферы веб-хостинга. В зависимости от того, проекты скольких клиентов размещены на одном IP-адресе, выделяют общие и выделенные айпи. На первых расположено сразу множество сайтов от разных разработчиков, что накладывает определенные ограничения. Вторые же (как правило, платные) предоставляются в пользование одному клиенту.

Клиенты виртуального хостинга в ИХЦ могут заказать выделенный IP-адрес для своего проекта по цене всего от 100 ₽/месяц.

Заключение

IP-адресация представляет собой удобную и относительно простую систему идентификации, без которой было бы невозможно существование интернета. Цифровые идентификаторы нужны для эффективной организации связи между всеми устройствами в глобальной сети. Они позволяют машинам узнавать, в каком направлении отправить информацию, чтобы адресат ее получил. Текущий стандарт интернет-протокола постепенно устаревает и в обозримом будущем сменится на другой, но его задачи при этом останутся прежними.

В статье мы подробно разобрали понятие «IP-адрес» — что это простыми словами, для чего существует и как функционирует.