Всё об IP адресах и о том, как с ними работать / Хабр
Доброго времени суток, уважаемые читатели Хабра!
Не так давно я написал свою первую статью на Хабр. В моей статье была одна неприятная шероховатость, которую моментально обнаружили, понимающие в сетевом администрировании, пользователи. Шероховатость заключается в том, что я указал неверные IP адреса в лабораторной работе. Сделал это я умышленно, так как посчитал что неопытному пользователю будет легче понять тему VLAN на более простом примере IP, но, как было, совершенно справедливо, замечено пользователями, нельзя выкладывать материал с ключевой ошибкой.
В самой статье я не стал править эту ошибку, так как убрав её будет бессмысленна вся наша дискуссия в 2 дня, но решил исправить её в отдельной статье с указание проблем и пояснением всей темы.
Для начала, стоит сказать о том, что такое IP адрес.
IP-адрес — уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной на основе стека протоколов TCP/IP
IP-адрес представляет собой серию из 32 двоичных бит (единиц и нулей). Так как человек невосприимчив к большому однородному ряду чисел, такому как этот 11100010101000100010101110011110 (здесь, к слову, 32 бита информации, так как 32 числа в двоичной системе), было решено разделить ряд на четыре 8-битных байта и получилась следующая последовательность: 11100010.10100010.00101011.10011110. Это не сильно облегчило жизнь и было решение перевести данную последовательность в, привычную нам, последовательность из четырёх чисел в десятичной системе, то есть 226.162.43.158. 4 разряда также называются октетами. Данный IP адрес определяется протоколом Максимальным возможным числом в любом октете будет 255 (так как в двоичной системе это 8 единиц), а минимальным – 0.
Далее давайте разберёмся с тем, что называется классом IP (именно в этом моменте в лабораторной работе была неточность).
IP-адреса делятся на 5 классов (A, B, C, D, E). A, B и C — это классы коммерческой адресации. D – для многоадресных рассылок, а класс E – для экспериментов.
Класс А: 1.0.0.0 — 126.0.0.0, маска 255.0.0.0Класс В: 128.0.0.0 — 191.255.0.0, маска 255.255.0.0
Класс С: 192.0.0.0 — 223.255.255.0, маска 255.255.255.0
Класс D: 224.0.0.0 — 239.255.255.255, маска 255.255.255.255
Класс Е: 240.0.0.0 — 247.255.255.255, маска 255.255.255.255
Теперь о «цвете» IP. IP бывают белые и серые (или публичные и частные). Публичным IP адресом называется IP адрес, который используется для выхода в Интернет. Адреса, используемые в локальных сетях, относят к частным. Частные IP не маршрутизируются в Интернете.
Публичные адреса назначаются публичным веб-серверам для того, чтобы человек смог попасть на этот сервер, вне зависимости от его местоположения, то есть через Интернет.
Большое отличие частных и публичных IP адресов заключается в том, что используя частный IP адрес мы можем назначить компьютеру любой номер (главное, чтобы не было совпадающих номеров), а с публичными адресами всё не так просто. Выдача публичных адресов контролируется различными организациями.
Допустим, Вы молодой сетевой инженер и хотите дать доступ к своему серверу всем пользователям Интернета. Для этого Вам нужно получить
Поскольку мы занимаемся созданием локальных вычислительных сетей (LAN — Local Area Network), мы будем пользоваться именно частными IP адресами. Для работы с ними необходимо понимать какие адреса частные, а какие нет. В таблице ниже приведены частные IP адреса, которыми мы и будем пользоваться при построении сетей.
Из таблицы частных IP адресов вы можете увидеть третий столбец, в котором написана маска подсети. Маска подсети — битовая маска, определяющая, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая — к адресу самого узла
У всех IP адресов есть две части сеть и узел.
Сеть – это та часть IP, которая не меняется во всей сети и все адреса устройств начинаются именно с номера сети.
Узел – это изменяющаяся часть IP. Каждое устройство имеет свой уникальный адрес в сети, он называется узлом.
Маску принято записывать двумя способами: префиксным и десятичным. Например, маска частной подсети A выглядит в десятичной записи как 255.0.0.0, но не всегда удобно пользоваться десятичной записью при составлении схемы сети. Легче записать маску как префикс, то есть /8.
Так как маска формируется добавлением слева единицы с первого октета и никак иначе, но для распознания маски нам достаточно знать количество выставленных единиц.
Таблица масок подсети
Высчитаем сколько устройств (в IP адресах — узлов) может быть в сети, где у одного компьютера адрес 172.16.13.98 /24.
172.16.13.0 – адрес сети
172.16.13.1 – адрес первого устройства в сети
172.16.13.254 – адрес последнего устройства в сети
172.16.13.255 – широковещательный IP адрес
172.16.14.0 – адрес следующей сети
Теперь вычислим сколько устройств может быть в сети, где у одного компьютера адрес 172.16.13.98 /16.
172.16.0.0 – адрес сети
172.16.0.1 – адрес первого устройства в сети
172.16.255.254 – адрес последнего устройства в сети
172.16.255.255 – широковещательный IP адрес
172.17.0.0 – адрес следующей сети
Итого 65534 устройства в сети
В первом случае у нас получилось 254 устройства, во втором 65534, а мы заменили только номер маски.
Посмотреть различные варианты работы с масками вы можете в любом калькуляторе IP. Я рекомендую этот.
До того, как была придумана технология масок подсетей (VLSM – Variable Langhe Subnet Mask), использовались классовые сети, о которых мы говорили ранее.
Теперь стоит сказать о таких IP адресах, которые задействованы под определённые нужды.
Адрес 127.0.0.0 – 127.255.255.255 (loopback – петля на себя). Данная сеть нужна для диагностики.
169.254.0.0 – 169.254.255.255 (APIPA – Automatic Private IP Addressing). Механизм «придумывания» IP адреса. Служба APIPA генерирует IP адреса для начала работы с сетью.
Теперь, когда я объяснил тему IP, становиться ясно почему сеть, представленная в лабе, не будет работать без проблем. Этого стоит избежать, поэтому исправьте ошибки исходя из информации в этой статье.
Ссылка на лабу
IP-адрес — что это и зачем он нужен простыми словами
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.
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.
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.
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:
- 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.
- 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:
- 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. - 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.
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.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.
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.
Что такое IP? [Руководство для начинающих]
Представьте, что вы хотите отправить письмо другу, живущему за границей. Вам понадобится его адрес, чтобы почтовая служба могла его доставить.
Точно так же ваш компьютер должен знать местоположение веб-сайта в Интернете или компьютера в сети, чтобы связаться с ним.
Здесь на сцену выходит IP-адрес (часто называемый просто IP).
Так что же такое IP?
Уникальный числовой идентификатор машин в сети.
Проще говоря, это означает, что IP-адрес сообщает точное местоположение веб-сайта в Интернете или компьютера в сети.
Однако это всего лишь одна из многих вещей, которые необходимы устройствам для общения друг с другом.
Подумайте об этом так:
Даже если вы знаете адрес своего друга, вы не сможете связаться с ним, если между вами не будет связи по почте.
Точно так же без стандартизированного и надежного механизма ваш компьютер не может связаться с веб-сайтом в Интернете.
Так что же это за механизм?
Ну, это называется TCP/IP (также известный как Internet Protocol Suite).
Давайте выясним, что это такое.
TCP/IP — краткое объяснениеTCP/IP — это протокол связи, обеспечивающий работу Интернета. Проще говоря, он позволяет компьютерам общаться друг с другом через Интернет.
Как следует из названия, TCP/IP состоит из двух частей или уровней — TCP и IP.
TCP (протокол управления передачей) — это верхний уровень.
Он имеет две основные функции:
Во-первых, он разбивает информацию на более мелкие фрагменты, называемые пакетами данных или просто пакетами.
Во-вторых, он отправляет пакеты данных по пути.
Куда?
К другому идентичному набору протоколов TCP/IP на узле назначения.
Пакеты данных не отправляются в определенном порядке или по определенному маршруту. Вместо этого они случайным образом направляются по самым быстрым сетевым каналам.
Таким образом, как только пакеты данных достигают места назначения, задачей принимающего набора протоколов TCP/IP является правильное сопоставление данных.
Теперь, когда мы знаем, что делает TCP, давайте выясним, как помогает IP.
Что такое IP?IP, также известный как Интернет-протокол, образует нижний уровень набора Интернет-протоколов.
Он выполняет важнейшую работу по маркировке каждого пакета данных информацией об его источнике и получателе.
Это важно. Если интернет-адрес пункта назначения отсутствует, пакет данных не будет доставлен.
Видите ли, пакет данных не идет прямо к месту назначения. Вместо этого он проходит через несколько промежуточных станций, называемых шлюзами . (Они составляют сетевые узлы, создающие глобальную паутину, но об этом в другой раз.)
На каждом шлюзе сетевое устройство проверяет адрес доставки, а затем пересылает пакет в нужном направлении.
В двух словах, TCP заботится о пакетировании данных, в то время как IP гарантирует, что эти пакеты достигают своего адресата.
Уровни модели TCP/IPTCP/IP имеет следующие четыре уровня.
Прикладной уровеньОбеспечивает связь между приложениями, подключенными к сети. Одним из таких приложений является веб-браузер, через который вы читаете текущую статью.
Его протоколы включают:
- Протокол передачи гипертекста (HTTP) — это основной протокол, используемый Всемирной паутиной. Он определяет, как файлы передаются в Интернете.
- Протокол передачи файлов (FTP) — стандартный сетевой протокол, FTP используется для передачи файлов между хостом и сервером в сети.
- Почтовый протокол 3 (POP3) — это стандартный протокол, используемый для получения электронной почты с почтового сервера.
- Простой протокол передачи почты (SMTP) — почтовые серверы используют этот протокол для передачи электронной почты через Интернет.
Он определяет, как файлы передаются в Интернете.Его основная функция заключается в разрешении всех взаимодействий между хостами. Его протоколы включают TCP (протокол управления передачей) и UDP (протокол пользовательских дейтаграмм). Эти два протокола несут практически весь интернет-трафик.
Однако они действуют по-разному. TCP является более медленным из двух, поскольку он обеспечивает стабильное и надежное соединение между сторонами и доставку всех пакетов данных. Веб-серверы используют TCP для выполнения запроса пользователя и загрузки сайта.
UDP — протокол пользовательских дейтаграмм — не так надежен, как TCP, но и у него есть свое применение. Службы потокового видео широко используют его, как и IP-телефония, где небольшое падение в результатах соединения (надеюсь) незначительное визуальное или звуковое размытие, но на самом деле не портит впечатление.
Интернет-уровеньТакже называемый сетевым уровнем, он логически передает пакеты данных через Интернет. Некоторыми из протоколов интернет-уровня являются IP (Интернет-протокол) и ICMP (Интернет-протокол управляющих сообщений).
IP выполняет свою задачу, инкапсулируя передаваемые пакеты данных с логически структурированной информацией, которая позволяет сетевым устройствам определять, откуда приходит пакет и куда он должен идти. Благодаря IP принимающее устройство также может расположить полученные пакеты данных в правильном порядке.
Физический уровень Здесь нет никакой тайны, название говорит само за себя: физический уровень передает данные в самых основных формах, а именно в виде электрических импульсов.
По сути, это оборудование, которое передает сетевые сигналы. Сюда входят сетевые карты, кабели, маршрутизаторы и т. д.
Теперь давайте проверим две версии IP — IPv4 и IPv6.
IPv4 и IPv6 простыми словамиIPv4 появился задолго до IPv6 и до сих пор несет около 75% трафика, сначала давайте посмотрим на него.
Понимание IPv4 и его недостатковIPv4, выпущенный в 1981 году, является исходной системой интернет-адресации .
За ним следуют 32 бита, поэтому формат IP-адреса в данном случае состоит из четырех чисел от 0 до 255, разделенных точкой.
Вот пример: 192. 12. 30.1
Всего существует примерно 4,3 миллиарда адресов IP4.
Тем не менее, многие IP-адреса зарезервированы для специальных целей.
Таким образом, фактическое количество IPv4-адресов, которые можно использовать в Интернете, намного меньше — около 3,7 миллиарда.
И в этом вся загвоздка.
3,7 миллиарда IP-адресов казались более чем достаточными в 1981 году, но, знаете ли, все сложилось иначе.
Согласно отчету, в 2018 году у нас закончилось адресов IP4.
На случай, если вы сейчас думаете: «Вот черт! Что будем делать?», все будет хорошо.
IPv6 уже здесь, и он практически безграничен (но об этом позже).
Помимо недостаточности IP4 имеет еще один существенный недостаток — безопасность .
IPv4 никогда не предназначался для обеспечения безопасности, поскольку в то время никто не предвидел современные угрозы сетевой безопасности.
Сегодня для безопасных соединений между двумя точками используется стандарт безопасности Интернет-протокола или IPSec. Он работает путем аутентификации и шифрования данных, отправляемых по IP-сети.
Проблема с IPv4 заключается в том, что IPSec не является встроенным, но необязательный .
Учитывая недавний рост киберпреступности, отсутствие встроенных средств безопасности затрудняет борьбу со все более враждебной средой в Интернете.
Другая проблема с IPv4 связана с его конфигурацией. Его необходимо настроить вручную или через протокол динамической конфигурации хоста (DHCP).
Кроме того, его заголовки относительно сложны и медленно декодируются, что снижает эффективность обработки пакетов.
Понимание IPv6 и его преимуществIPv6 — также известный как Интернет-протокол версии 6 — является новичком в мире. И он здесь, чтобы остаться долгих раз.
В отличие от IPv4, он использует 128-битные интернет-адреса.
Проще говоря, это означает, что он может поддерживать 340 триллионов триллионов триллионов IP-адресов. Это 12 нулей после 340!
Однако количество — не единственное преимущество IPv6 перед предшественником. Он также на безопаснее , так как встроен IPSec.
Также в него встроена автоконфигурация адресов, что означает, что устройство само распределяет адреса.
Наконец, заголовок IPv6 намного проще и, следовательно, легче обрабатывается.
Возвращаясь к IPv4, знаете ли вы, что существует пять классов IP-адресов? Или что только три класса предназначены для общего пользования?
Что ж, давайте узнаем об этом подробнее.
Классы IP-адресовIPv4 имеет пять классов IP-адресов: A, B, C, D и E.
Однако только IP-адреса классов A, B и C могут содержать действительно полезные IP-адреса.
Это связано с тем, что:
Класс D зарезервирован для многоадресной рассылки, а класс E — для экспериментальных целей.
Эта система классов IP-адресов была введена для упрощения назначения IP-адресов в Интернете, а классы основывались на размере сети.
Например, класс A был создан для небольшого числа сетей с многочисленными хостами.
Класс C, напротив, был разработан для большого количества сетей с небольшим количеством хостов.
Каждый из этих классов IP-адресов допускает диапазон допустимых IP-адресов.
И именно значение первого октета (первое десятичное число) определяет класс — как показано в следующей таблице.
| Класс | Диапазон IP-адресов | Используется для |
| Класс А | от 0.0.0.0 до 127.255.255.255 | Очень большие сети |
| Класс Б | от 128.0.0.0 до 191.255.255.255 | Средние сети |
| Класс С | от 192.0.0.0 до 223.255.255.255 | Малые сети |
| Класс D | от 224.0.0.0 до 239.255.255.255 | Группы многоадресной рассылки |
| Класс Е | от 240.0.0.0 до 247.255.255.255 | Экспериментальные цели |
Примечание. На самом деле некоторые из этих IP-адресов помечены как частные.
Сеть и хост-часть IP-адресаКаждый IP-номер состоит из двух сегментов: сетевой части и хост-части.
Как и в случае с большинством технологических вещей, названия весьма информативны.
Сетевая часть идентифицирует сети, а часть хоста указывает количество поддерживаемых хостов.
В адресе класса А первое десятичное число — это сетевая часть, а остальные — хостовая часть. Рассмотрим эти два IP-адреса: 10.30.110.1 и 10.2.11.9.. Глядя на них, мы можем легко сказать, что они имеют один и тот же класс IP, поскольку первое десятичное число идентично.
В адресе класса B первые два октета относятся к сетевой части, а остальные два — к узлам.
В адресе класса C первые три десятичных числа относятся к сети, а последний октет показывает хосты.
Как вы понимаете, чем меньше часть хостов, тем меньше может быть потенциальных хостов (то есть устройств в сети). Вот почему сети класса А являются самыми большими.
Теперь давайте выясним:
Что такое DHCP?Как мы уже видели, два компьютера не могут иметь одинаковый IP-адрес.
Это означает, что если бы сетевые администраторы должны были назначать IP-адреса вручную, им пришлось бы выполнять множество перекрестных проверок, чтобы избежать дублирования.
Вот где DHCP-сервер оказывается удобным.
Он автоматически выдает уникальные IP-адреса и настраивает другую сетевую информацию.
DHCP означает протокол динамической конфигурации хоста, а работает на прикладном уровне TCP/IP.
В больших сетях один сетевой сервер Linux или Windows может выполнять роль DHCP-сервера.
В большинстве домов и небольших офисов эту роль выполняет маршрутизатор.
Как работает DHCP?DHCP следует процессу DORA для динамического назначения IP-адресов.
D означает обнаружение, O — предложение, R — запрос и A — подтверждение.
Процесс выглядит примерно так:
Этап 1 — ОбнаружениеКогда ваш компьютер подключается к сети, он выдает широковещательное сообщение:
«Добрый день, DHCP-сервер! Можете ли вы дать мне IP-адрес?»
Этап 2 – Предложение После получения запроса маршрутизатор или DHCP-сервер приступают к работе.
Распутывает мешок с неиспользуемыми адресами, выбирает один и отвечает :
«Привет, этот — 192.110.1.3 — может быть твоим на следующие три часа, если хочешь».
Итак, на втором этапе DHCP предлагает IP-адрес и сообщает, как долго он будет доступен.
Шаг 3 – ЗапросВаш компьютер получает IP-адрес. Затем он отвечает сообщением о принятии предложения.
Его ответ может быть примерно таким:
«О, спасибо, чувак! Так что с этого момента я буду использовать 192.110.1.3».
Шаг 4 – ПодтверждениеDHCP-сервер теперь обновляет сетевой сервер с IP-адресом и другой сетевой информацией, относящейся к вашему компьютеру.
Затем он отправляет подтверждающее сообщение:
«Добро пожаловать. Приходите через 3 часа, и я выдам вам еще один. А пока, пока!
Наконец, ваш компьютер принимает IP-адрес и играет с ним, пока не истечет время.
При желании вы можете заставить DHCP-сервер предоставить вам новый IP-адрес.
Хотите узнать как?
Ну, это дальше.
Обновление IP-адреса — Как обновить IP-адреса на Mac, Windows и LinuxИногда вам может потребоваться обновить свой IP-адрес вручную, например, при изменении IP-адреса маршрутизатора.
Обновление IP-адреса выполняется в два этапа.
Во-первых, вы заставляете DHCP-сервер освободить ваш текущий IP-адрес.
Во-вторых, вы запрашиваете у DHCP-сервера новый IP-адрес.
Как обновить IP-адрес на Win 10Вот шаги, которые нужно выполнить:
1) Одновременно нажмите клавишу Windows и клавишу X
2) Теперь нажмите в командной строке
3) В окне командной строки введите ipconfig /release и нажмите Enter. Это освободит вашу текущую конфигурацию IP.
4) Затем введите ipconfig /renew и нажмите клавишу Enter . DHCP-сервер передаст вам новый IP-адрес.
Как обновить IP-адрес в Mac OSВот шаги, которые нужно выполнить:
1) Нажмите кнопку APPLE, а затем нажмите «Системные настройки».
2) Затем нажмите Сеть.
3) Если вы используете Wi-Fi, выберите опцию Wi-Fi на левой панели; в противном случае выберите Ethernet. Затем нажмите кнопку «Дополнительно» на правой панели.
4) Перейдите на вкладку TCP/IP, а затем нажмите кнопку Продлить аренду DHCP.
Как обновить IP-адрес в LinuxВот шаги, которые необходимо выполнить:
- Выполните следующую команду, чтобы принудительно освободить ваш IP-адрес:
$ sudo dhclient -r - Теперь запустите эту команду, чтобы запросить новый IP-адрес:
$ sudo dhclient
Итак, что мы узнали сегодня, ребята?
Мы нашли ответ на вопрос «что такое IP».
Каждый компьютер в сети или веб-сайт в Интернете (самая большая из всех сетей) имеет уникальный адрес, называемый IP-адресом или просто IP.
Мы также выяснили, что питает Интернет: стек TCP/IP.
Это комбинация двух протоколов — TCP и IP — которые работают в тандеме для обеспечения бесперебойной передачи данных через Интернет или сеть.
Наконец, мы узнали, что существует два варианта IP-адресов (IPv4 и IPv6), а также как обновить свой IP-адрес.
На этом мы подошли к концу нашего исследования того, что такое ИС.
Увидимся в следующий раз.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ.
Что такое IP-адрес?
Точно так же, как у вашего дома есть номер дома, устройство, подключенное к сети, или веб-сайт в Интернете имеют IP-адрес.
Он сообщает точное местоположение устройства или веб-сайта, прокладывая путь для обмена информацией с другими подключенными устройствами и веб-сайтами.
Если вам когда-либо требовалось простое, точное и понятное определение IP-адреса — вот оно!
Но помните одно:
Хотя IP-адрес уникален для устройства или веб-сайта, он им не принадлежит.
Например, ваш IP-адрес меняется в тот момент, когда вы подключаетесь к другой сети Wi-Fi, например к общедоступной сети Wi-Fi в местном кафе.
Если вы хотите узнать IP-адрес вашего устройства, вы можете использовать бесплатный онлайн-инструмент, например What Is My IP Address.
В качестве альтернативы вы можете запустить следующую команду в командной строке на ПК или ноутбуке с Windows: ipconfig /all.
Как выглядит IP-адрес?
Адреса IPv4 записываются в виде четырех блоков чисел от 0 до 255, разделенных точкой. Вот пример адреса IPv4: 110.22.123.23. Адреса IPv6 записываются в виде строки шестнадцатеричных цифр. Вот несколько примеров. 2001:2352:0000:0000:0000:0000:1428:37аб 2001:2353:0:0:0:0:1428:57аб 2001:2353::1428:57ab
Что означает IP-адрес?
IP-адрес обозначает местоположение устройства, такого как компьютер, планшет или мобильный телефон, в IP-сети.
Как прочитать IP-адрес?
Большинство IP-адресов — это IPv4-адреса, записанные последовательностью из 4 десятичных чисел, например 110.12.34.21.
Каждый IP-адрес состоит из двух частей: одна идентифицирует сеть, а другая обозначает хост.
Все хосты в определенной сети будут иметь одинаковый сетевой префикс, но номер хоста уникален для каждого из них.
Итак, какая часть IP-адреса показывает информацию о сети?
Ну, это зависит от класса, к которому принадлежит IP-адрес.
Существует пять классов IP-адресов: класс A, B, C, D и E. Общедоступные IP-адреса могут принадлежать к любому из первых трех классов.
Если IP-адрес относится к классу A, первая цифра обозначает сеть, а остальные цифры обозначают хост.
Если IP-адрес принадлежит классу B, первые два десятичных числа указывают на сеть.
Если IP-адрес относится к классу C, первые три октета предназначены для сети.
Как изменить IP-адрес?
Если вы хотите просматривать веб-страницы анонимно или получать доступ к контенту с географическим ограничением, вам необходимо скрыть свой IP-адрес.
Вы можете изменить IP четырьмя способами.
VPN-сервис
Один из самых эффективных и простых способов изменить IP-адрес — использовать программное обеспечение VPN.
С сотнями VPN-сервисов у вас не возникнет проблем с поиском того, который соответствует вашим потребностям и бюджету. Если вы не уверены, что именно искать в VPN, взгляните на наш список протестированных VPN.
Веб-прокси-сервер
Прокси-сервер дает вам доступ к сайтам с географическим ограничением, но не защищает вашу личность, когда вы выходите в интернет.
В отличие от службы VPN, веб-прокси-сервер не обеспечивает сквозное шифрование. В результате кто-то, кто следит за вами, может узнать, что вы делаете в Интернете.
Браузер Tor
Браузер Tor очень похож на обычный веб-браузер, такой как Chrome или Safari. Однако, в отличие от них, он скрывает ваш IP-адрес каждый раз, когда вы выходите в Интернет.
Тем не менее, есть три заметные проблемы с ним.
Во-первых, это убивает скорость просмотра.
Во-вторых, его использование потенциально может привести к тому, что вы попадете в список наблюдения какого-либо государственного учреждения.
Поскольку Tor является воротами в даркнет — рассадником преступной деятельности, — некоторые правительственные учреждения следят за его пользователями.
Тем не менее, пока вы держитесь подальше от незаконных сайтов, все будет в порядке.
Наконец, безопасность в целом может быть проблемой для Tor.
Общественный Wi-Fi
Использование общедоступного Wi-Fi для сокрытия вашего IP-адреса очень похоже на решение одной проблемы путем создания более крупной.
Общедоступный Wi-Fi маскирует ваш IP-адрес, но, как показывают последние статистические данные, значительно повышает вашу уязвимость к кибератакам.
О чем говорит IP-адрес?
Если вы знаете чей-то IP-адрес, вы можете узнать следующие вещи: его страну, регион, город, интернет-провайдера, широту и долготу. И это тоже, не пошевелив пальцем! Существует множество онлайн-инструментов для поиска IP-адресов (например, www.iplocation.net), которые предоставляют вам эту информацию бесплатно.
Учебное пособие по IP-адресам для начинающих [Протоколы IPV4 и IPV6]
В этом учебном пособии по IP-адресам вы узнаете обо всех концепциях IP-адресов, а также о протоколах IPv4 и IPv6.
Это фундаментальная концепция, которую должен знать каждый инженер или разработчик DevOps. Когда вы работаете с облачными сетями, Kubernetes или любым другим инфраструктурным инструментом в этом отношении, понимание IPV4 и IPV6 является обязательным.
Что такое IP-адрес?
IP-адрес — это уникальный адрес, который идентифицирует каждое устройство в компьютерной сети. Например, это может быть 32-битный IPV4-адрес или 128-битный IVP6-адрес .
На следующем изображении показаны форматы IPV4 и IPV6.
Давайте подробно рассмотрим адресацию IPV4 и IPV6.
Интернет-протокол версии 4 (
I Адресация PV4)Адреса IPV4 находятся в диапазоне от 0.0.0.0 до 255.255.255.255. Всего 4294967296 IP-адресов (~4,3 миллиарда). Он разделен на пять классов.
Классы IP-адресов
| Класс IP | Диапазон |
| A | 0.0.0.0 – 127.255.255.255 |
| B | 128.0.0.0 – 191.255.255.255 |
| C | 192.0.0.0 – 223.255.255.255 |
| Д | 224.0.0.0 – 239.255.255.255 |
| Е | 240. 0.0.0 – 255.255.255.255 |
0.0.0.0–0.255.255.255 , то есть 0.0.0.0/8 , зарезервировано для автоматической настройки устройства. , перед DHCP. На данный момент для настройки используется только 0.0.0.0 , остальные нигде не используются. В идеале адрес 0.0.0.0 означает «этот хост в этой сети».
Когда Инженерная рабочая группа Интернета (IETF) поняла, что 4,3 миллиарда адресов IPV4 будет недостаточно для размещения будущих устройств, подключенных к Интернету. Поэтому он зарезервировал несколько диапазонов IP-адресов для частной сети (IP-адреса, не выходящие в Интернет). В результате организации могут повторно использовать для создания своей частной сети, а частные сети могут подключаться к Интернету через устройства с поддержкой NAT. Ознакомьтесь с руководством по NAT, чтобы узнать больше.
Диапазоны частных IP-адресов
Инженерная рабочая группа Интернета (IETF) и Управление по присвоению номеров в Интернете (IANA) определили следующие диапазоны в качестве частных IP-адресов.
- Класс A – от 10.0.0.0 до 10.255.255.255
- Класс B — от 169.254.0.0 до 169.254.255.255 (для автоматической частной IP-адресации (APIPA))
- Класс B – 172.16.0.0 – 172.31.255.255
- Класс C – от 192.168.0.0 до 192.168.255.255
Частные адреса также расширены для следующего создания адресного пространства IPV6.
Общее адресное пространство IPV4
100.64.0.0/10 — это общий адрес, используемый интернет-провайдерами, реализующими NAT операторского класса. Это означает, что все интернет-провайдеры могут использовать это адресное пространство.
Вы также можете использовать этот адрес в своей инфраструктуре. Например, в Kubernetes вы можете использовать этот диапазон для Pod CIDR. Это может вызвать проблемы с маршрутизацией, если они не настроены должным образом. Кроме того, важно уточнить у своего облачного провайдера, поддерживает ли он использование этого диапазона IP-адресов или есть ли у него какие-либо особые требования или ограничения.
Адреса обратной связи
127.0.0.1–127.255.255.255 называются адресами обратной связи. Он широко известен как адреса сетевого тестирования 9.0003
Интернет-протокол версии 6 (
I Адресация PV6) IPV6 — это новейший Интернет-протокол. Адрес IPV6 выглядит так: 1050:0000:0000:0000:0005:0600:300c:326 . Он содержит восемь октетов по шестнадцать бит каждый. Общее количество адресов IPV6 составляет 340 триллионов триллионов триллионов адресов. Блок
IPV6 fc00::/7 зарезервирован для частных сетей. Он известен как уникальный локальный адрес.
Зачем нужна адресация IPV6?
В 1980-х годах Инженерная рабочая группа Интернета (IETF) поняла, что 4,3 миллиарда адресов IPV4 будет недостаточно из-за растущего числа подключенных к Интернету устройств, поскольку каждому устройству потребуется уникальный IP-адрес. Итак, в 1998 году был создан IPV6 для размещения 340 триллионов триллионов триллионов IP-адресов.
Статус развертывания IPv6
IPv6 официально начал развертывание 6 июня 2012 г. . На следующем графике Google показана статистика внедрения IPV6. На момент написания этого руководства глобальное внедрение IPV6 составляло 37%.
Часто задаваемые вопросы об IP-адресе
Как приобрести статический общедоступный IP-адрес?
Вы можете приобрести общедоступные диапазоны IP-адресов в RIR ( региональный интернет-реестр ) и владеть ими в течение определенного периода времени. Вы также можете купить его через своего интернет-провайдера.
Кому принадлежат общедоступные IP-адреса?
Общедоступные IP-адреса поддерживаются Управлением по присвоению номеров в Интернете (IANA) и региональным интернет-реестром ( RIR ). В мире существует пять RIR. RIR несут ответственность за присвоение IP-адресов локальным реестрам, интернет-провайдерам и пользователям. Как только вы купите IP, вы станете его владельцем.