Что идентифицирует ip адрес

Что идентифицирует ip адрес

  1. Понятие адресации.
  2. Иерархическая схема адресации IP.
  3. Классы сетей.
  4. Выбор адреса.

1. Понятие адресации.

Одной из самых важных тем при рассмотрении TCP/IP является адресация IP . Адрес IP — числовой идентификатор , приписанный каждому компьютеру в сети IP и обозначающий местонахождение в сети устройства , которому он приписан . Адрес IP — это адрес программного , а не аппаратного обеспечения, закодированный в плате компьютера . IP-адрес узла идентифицирует точку доступа модуля IP к сетевому интерфейсу , а не всю машину.

2. Иерархическая схема адресации IP.

Адрес IP состоит из 32 бит информации , которые разбиты на четыре раздела по одному байту каждый и называются октетами.

Существует три способа изображения адресов IP:

  • Десятичный с точками , например 130 . 57 . 30 . 56
  • Бинарный , например 10000010 . 00111001 . 00011110 . 00111000
  • Шестнадцатеричный , например 82 . 39 . 1Е . 38 .

Все приведенные примеры обозначают один и тот же адрес IP . 32-битовый адрес IP является структурированным , или иерархическим , в отличие от прямого (неиерархического). Хотя можно применять любую схему адресации любого типа , в силу достаточно серьезных причин предпочтение отдано иерархической схеме.

Пример прямой схемы адресации — номер паспорта. В нем нет разрядов, обозначающих конкретные области или свойства индивида, которому он приписан. Если бы такой метод был бы применен при адресации IP , для каждого компьютера Internet потребовался бы абсолютно уникальный номер , каковым и является номер страхового полиса . Положительным свойством такой схемы является то , что в ней может быть описано большое количество адресов , а именно 4,2 млрд. (пространстао 32-битового адреса с двумя возможными значениями для каждой позиции — 0 или 1 — 2 32 , или 4,2 млрд.) . Ее недостаток и причина , по которой она не применяется , связаны с маршрутизацией . Если все адреса уникальны , то все маршрутизаторы Internet должны хранить адреса всех компьютеров сети , что делает эффективную маршрутизацию практически невозможной даже при дроблении адресов .

Решение проблемы — в использовании двухуровневой иерархической схемы адресации, структурированной по классу , рангу , степени и т.п.. Примером может служить междугородний телефонный номер . Первая его часть обозначает , возможно , очень широкий регион , за ней следует код более узкой , локальной , части телефонной сети , а конечный сегмент — номер абонента — обозначает конкретный аппарат связи. Аналогично при иерархической адресации IP все 32 бита не считаются уникальным идентификатором , как в прямой схеме ; первая часть адреса определяется как адрес сети , вторая — как адрес узла . В результате весь адрес приобретает двухуровневую иерархическую структуру .

Адрес сети уникальным образом идентифицирует каждую сеть . Он представляет собой часть адреса IP каждого из компьютеров , входящих в одну и ту же сеть . Например , в адресе IP 130 . 57 . 30 . 56 сетевым адресом является 130 . 57 .

Адрес узла присваивается каждому компьютеру сети и идентифицирует его уникальным образом. Эта часть адреса должна быть уникальной, поскольку обозначает отдельный компьютер как "индивид" , в отличие от сети , которая является группой . Его можно назвать также адресом хост-узла . В примере адреса IP 130 . 57 . 30 . 56 адрес узла — 30 . 56 .

3. Классы сетей.

Проектировщики Internet решили выделить классы сетей исходя из их размера .

Сети класса А предназначены главным образом для использования крупными организациями , так как они обеспечивают всего 7 бит для поля адреса сети.

Сети класса В выделяют 14 бит для поля адреса сети и 16 бит для поля адреса главной вычислительной машины . Этот класс адресов обеспечивает хороший копромисс между адресным пространством сети и главной вычислительной машиной .

Сети класса С выделяют 22 бита для поля адреса сети . Однако сети класса С обеспечивают только 8 бит для поля адреса главной вычислительной машины , поэтому число главных вычислительных машин , приходящихся на сеть , может стать ограничивающим фактором.

Адреса класса D резервируются для групповой адресации в соответствии с офицыальным документом RFC-1112 . В адресах класса D четыре бита наивысшего порядка устанавливаются на значения 1 , 1 , 1 и 0 .

Адреса класса Е также определены IP ,но зарезервированы для использования вбудущем . В адресах класса Е все четыре бита наивысшего порядка устанавливаются в 1 .

На рис.1.1 изображена структура адресов сетей классов А-Е

Класс А

N сети N узла

Класс В

Читайте также:  Проверить долги на сайте налоговой
1 N сети N узла

Класс С

1 1 N сети N узла

Класс D

1 1 1 адрес группы multicast

Класс Е

1 1 1 1 зарезервирован

Рис. 1. 1

С целью обеспечения эффективной маршрутизации разработчики Internet определили обязательный шаблон первого битового раздела для каждого класса сетей. Например, зная, что адрес сети класса А всегда начинается с 0, маршрутизатор может ускорить движение пакета по маршруту, прочитав только первый бит его адреса .

Адрес состоит из двух логических частей — номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых битов адреса:

  • Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) В сетях класса А количество узлов должно быть больше 216 , но не превышать 224.
  • Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 28 — 216. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта.
  • Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла — 8 битов.
  • Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес — multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.
  • Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений.

В табл.1.2 приведено соответствие классов адресов значениям первого октета и указано количество возможных IP-адресов каждого класса .

Табл. 1 . 2

Характеристики классов адресов.

Класс Диапазон значений первого октета Возможное кол-во сетей Возможное кол-во узлов
А 1-126 126 16777214
В 128-191 16382 65534
С 192-223 2097150 254
D 224-239
Е 240-247

Некоторые IP-адреса являются выделенными и трактуются по-особому.

Табл. 1 . 3

Выделенные IP-адреса.

IP-адрес Значение
Все нули Данный узел
Номер сети | Все нули Данная IP-сеть
Все нули | Номер узла Узел в данной(локальной)IP-сети
Все единицы Все узлы в данной (локальной)IP-сети
Номер сети | Все единицы Все узлы в указанной IP-сети
Номер сети | Все единицы Все узлы в указанной IP-сети
127 | Что-нибудь(часто 1) "Петля"

Как показано в табл.1.3, в выделенных IP-адресах все нули соответствуют либо данному узлу, либо данной IP-сети, а IP-адреса,состоящие из всех единиц, используются при широковещательных передачах. Для ссылок на всю IP-сеть в целом используется IP-адрес с нулевым номером узла.Особый смысл имеет IP-адрес, первый октет которого равен 127. Он используется для тестирования программ и взаимодействия процессов в пределах одной машины . Когда программа посылает данные по IP-адресу 127.0.0.1 ,то образуется как бы "петля". Данные не передаются по сети, а возвращаются модулям верхнего уровня, как только что принятые. Поэтому в IP-сети запрещается присваивать машинам IP-адреса, начинающиеся со 127.

4. Выбор адреса.

Прежде чем вы начнете использовать сеть с TCP/IP, вы должны получить один или несколько официальных сетевых номеров. Выделением номеров (как и многими другими вопросами) занимается DDN Network Information Center(NIC). Выделение номеров производится бесплатно и занимает около недели . Вы можете получить сетевой номер вне зависимости от того , для чего предназначена ваша сеть. Даже если ваша сеть не имеет связи с об’единенной сетью Internet, получение уникального номера желательно, так как в этом случае есть гарантия, что в будущем при включении в Internet или при подключении к сети другой организации не возникнет конфликта адресов.

Одно из важнейших решений, которое необходимо принять при установке сети , заключается в выборе способа присвоения IP-адресов вашим машинам . Этот выбор должен учитывать перспективу роста сети. Иначе в дальнейшем вам придется менять адреса . Когда к сети подключено несколько сотен машин , изменение адресов становится почти невозможным.

Читайте также:  Изменить дату создания папки program files

Организации, имеющие небольшие сети с числом узлов до 126, должны запрашивать сетевые номера класса C. Организации с большим числом машин могут получить несколько номеров класса C или номер класса B.

IP-адрес (aй-пи адрес, сокращение от англ. Internet Protocol Address) — уникальный идентификатор (адрес) устройства (обычно компьютера), подключённого к локальной сети или интернету.

IP-адрес представляет собой 32-битовое (по версии IPv4) или 128-битовое (по версии IPv6) двоичное число. Удобной формой записи IP-адреса (IPv4) является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками, например, 192.168.0.1. (или 128.10.2.30 — традиционная десятичная форма представления адреса, а 10000000 00001010 00000010 00011110 — двоичная форма представления этого же адреса).

IP-адреса представляют собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень протокола IP передаёт пакеты между сетями. IP-адрес назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов.

IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. В случае изолированной сети её адрес может быть выбран администратором из специально зарезервированных для таких сетей блоков адресов (192.168.0.0/16, 172.16.0.0/12 или 10.0.0.0/8). Если же сеть должна работать как составная часть Интернета, то адрес сети выдаётся провайдером либо pегиональным интернет-регистратором (Regional Internet Registry, RIR). Всего существует пять RIR: ARIN, обслуживающий Северную Америку; APNIC, обслуживающий страны Юго-Восточной Азии; AfriNIC, обслуживающий страны Африки; LACNIC, обслуживающий страны Южной Америки и бассейна Карибского моря; и RIPE NCC, обслуживающий Европу, Центральную Азию, Ближний Восток. Региональные регистраторы получают номера автономных систем и большие блоки адресов у ICANN, а затем выдают номера автономных систем и блоки адресов меньшего размера локальным интернет-регистраторам (Local Internet Registries, LIR), обычно являющимся крупными провайдерами.

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей. Поэтому каждый порт маршрутизатора имеет собственный IP-адрес. Конечный узел также может входить в несколько IP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

Классы IP-адресов

Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых бит адреса. Значения этих бит являются также признаками того, к какому классу относится тот или иной IP-адрес.

На рисунке показана структура IP-адреса разных классов.

Бесклассовая адресация

Со второй половины 90-х годов XX века классовая маршрутизация повсеместно вытеснена бесклассовой маршрутизацией, при которой количество адресов в сети определяется только и исключительно маской подсети.

Особые IP-адреса

В протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретации IP-адресов:

  • eсли весь IP-адрес состоит только из двоичных нулей, то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет; этот режим используется только в некоторых сообщениях ICMP;
  • eсли в поле номера сети стоят только нули, то по умолчанию считается, что узел назначения принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет;
  • eсли все двоичные разряды IP-адреса равны 1, то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast);
  • eсли в поле номера узла назначения стоят только единицы, то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером сети. Например, в сети 192.190.21.0 с маской 255.255.255.0 пакет с адресом 192.190.21.255 доставляется всем узлам сети этой сети. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast).

Динамические IP-адреса

IP-адрес называют динамическим, если он назначается автоматически при подключении устройства к сети и используется в течение ограниченного промежутка времени, как правило, до завершения сеанса подключения.

IP-адрес (Internet Protocol Address) – это уникальный адрес, идентифицирующий устройство в сети, работающей с протоколом TCP/IP. В зависимости от типа сети применяется глобальный или локальный IP-адрес. Для работы в интернете необходимо, чтобы он был уникальным в пределах всего пространства. Для локальных сетей достаточно лишь отсутствия повторений в их границах.

Формат IP-адреса

В зависимости от того, какая версия протокола применяется, такой адрес может иметь различный вид.

Читайте также:  Номер телефона в местном формате это как

Для IPv4 данные записываются в 32-битном формате, оформляющемся как последовательность. Применение IPv6 подразумевает 128-битный адрес, состоящий из восьми чисел, разделенных двоеточием. Каждое из них является набором цифр шестнадцатеричного исчисления. Возможно упрощение адреса в том случае, если имеется две нулевые группы подряд. В такой ситуации вместо них указывается двойное двоеточие.

Структура IP-адреса

В целом IP-адрес основан на двух идентификаторах – непосредственно рабочей сети и конкретного ее узла. Вычленить их из полного адреса можно путем применения масок или классов.

Для возможности выхода в интернет нужно, чтобы IP относился к другому блоку. Второй вариант – необходимо наличие сервера в пределах конкретной локальной сети, который совершает конвертацию внутреннего IP во внешний. Это можно сделать путем применения технологии NAT или прокси. Получить IP-адрес, предоставляющий выход в сеть, можно у провайдера либо местного интернет-регистратора.

Работа маршрутизатора организована так, что он способен подключаться сразу к нескольким различным сетям. Для этого у него имеется несколько портов с индивидуальными IP-адресами. Аналогичный принцип работы имеется и у отдельных ПК, которые могут подключаться к нескольким сетям одновременно.

Типы IP-адресов

Их разделяют на категории по нескольким признакам. Так, можно выделить внешний и внутренний IP-адрес исходя из способа применения.

Внешний адрес (также называют публичным, «белым», глобальным) используется для непосредственного выхода в интернет. Он абсолютно уникален и является идентификатором конкретного устройства. Ввиду того, что количество адресов лимитировано, применяется технология NAT. Именно с ее помощью локальные IP преобразовываются в глобальные. Использовать технологию можно исключительно через установку маршрутизатора.

Внешний IP-адрес позволяет определять пользователей сервиса и разделять их по тем или другим принципам. Таким образом сайты «видят» новых посетителей, а также отмечают уже побывавших на ресурсе. Благодаря подобной технологии возможен сбор статистических данных для дальнейшего применения с целью раскрутки сайта.

Внутренний IP (также называют локальным, «серым», частным) используется исключительно для идентификации в конкретной локальной сети. Его невозможно применить для выхода в глобальную сеть. Устройство по такому адресу доступно исключительно для других участников конкретной сети.

Для подобных IP адресов выделены отдельные диапазоны:

  • 172.16.0.0 – 172.31.255.255;
  • 10.0.0.0 – 10.255.255.255;
  • 192.168.0.0 – 192.168.255.255.

Также можно разбить IP-адреса на группы в зависимости от их определения. Так, выделяют статические и динамические адреса.

Первые отличаются тем, что они не меняются от подключения к подключению. Их можно ввести вручную или же получить при первом подсоединении к сети. Пользоваться своим статическим адресом можно столько, сколько это нужно. Они способны идентифицировать устройство только в одном сетевом узле. Иногда применяются так называемые псевдостатические IP, которые функционируют в одной локальной сети.

Динамические адреса выделяются для устройства временно при каждом подключении к сети. То есть после окончания сессии срок действия конкретного IP-адреса заканчивается. Применяются они как один из методов маскировки, ведь довольно трудно определить, кто именно выходит в сеть с того или другого адреса. Для подобной идентификации необходимо использовать специализированные инструменты.

Что дает статический IP?

У него есть ряд преимуществ:

  • простота взаимодействия с сетевыми серверами;
  • работа с онлайн-сервисами, для которых необходим постоянный IP;
  • привязка пользователя к конкретной сети;
  • решение ряда задач касательно ИТ;
  • возможность создать защищенный канал;
  • упрощенное взаимодействие с различными пиринговыми сетями, такими как торренты.

Как определить IP

В некоторых ситуациях возникает необходимость определить свой IP-адрес (например, для работы с определенными сервисами, где IP прописывается вручную пользователем).

Чтобы его узнать, можно прибегнуть к одному из следующих способов.

  • Применение специальных веб-сервисов. Для это достаточно посетить конкретный сайт, который самостоятельно определит и выведет ваш текущий IP адрес, а также некоторую другую информацию.
  • Обращение к провайдеру. Такая информация может присутствовать в личном кабинете или же предоставляться по соответствующему запросу в техподдержку.

Не забывайте: демонстрируя собственный адрес, вы раскрываете ряд информации о себе:

  • поставщика услуг;
  • данные об установленной ОС;
  • название и версию браузера;
  • местонахождение.

Также посторонние сервисы способны определить, применяете вы прокси-сервер или другие методы защиты.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector