IP-адрес: структура, классы, типы, принципы работы

В данной статье мы расскажем:

• Структура IP-адреса
• Маска подсети
• Классы IP-адресов
• Модель протоколов TCP/IP
• Различные типы IP-адресов
• Принципы работы IP-адресов
• Способы узнать IP-адрес
• Способы скрыть IP-адрес
• Способы изменить IP-адрес

Структура IP-адреса

Наиболее распространенными являются 4 числа, разделенные точками (это формат, поддерживаемый IPv4). Например, один из самых популярных IP-адресов — (вы могли вводить его, чтобы зайти на свой роутер) 192.168.0.1. Это IP-адрес роутеров и модемов.

Каждое число в адресе представляет собой 8-значное базовое значение 2, или октет. Оно может принимать значения от 0000 0000 до 1111 1111, или от 0 до 255 в десятичной системе счисления — то есть 256 разных значений.

Получается, что диапазон IP-адресов начинается с 0.0.0.0 и заканчивается 255.255.255.255. Если мы подсчитаем количество всех адресов в этом диапазоне, то получим 4 294 967 296.

Формат адресов IPv4 является одним из наиболее распространенных в Интернете, но он не уникален. Существует также стандартный IPv6, адрес которого состоит из 128 бит. Похоже, что он разделен на 8 групп, в каждой из которых находится по 4 шестнадцатеричные цифры, отделённые друг от друга двоеточиями. Вы можете опустить начало последовательных нулевых групп и заменить их двойным двоеточием, но это упрощение возможно только 1 раз с 1 адресом.

Пример: 2001:0da8:11a4:08d6:1f84:8a3e:07a1:655d. IPv6 позволяет пронумеровать 2128 устройств (по 300 миллионов на человека на Земле).

Маска подсети

Устройства различают части IP-адреса при помощи маски подсети – 32-битной строки, разделённой на 4 октета, как и IP-адрес. При установке соединения каждый октет IP-адреса сопоставляется с октетом маски подсети.

Маска подсети по умолчанию для типичной домашней сети: 255.255.255.0.

В этом примере маска IP-адреса указана как представление с базовым значением 10 и содержит числа «255» и «0». Первое идентифицирует сеть, а второе идентифицирует конечный узел.

Классы IP-адресов

Класс A. Самый значимый бит адреса в этом формате всегда равен 0. Начальный октет отвечает за идентификацию сети и допускает 127 уникальных сетей. Остальные 3 октета используются для идентификации узлов, до 1 миллиона на 1700 сетей.

Класс В. Первые биты IP-адреса равны 10. Первые 2 октета представляют идентификатор сети, а последние 2 октета представляют идентификатор узла. Возможно создание 16384 сети, каждая из которых поддерживает 65000 узлов.

Класс C. Первые биты IP-адреса равны 110. Первые 3 октета отвечают за идентификацию сети и могут создать 2 млн. сетей. Последний октет присваивается для идентификации узлов, максимальное число которых составляет 254 на каждую из сетей.

Класс D. Необходимо ввести IP-адрес устройства, который начинается с бита 1110. Эта форма сети использует широковещательные сообщения для нескольких узлов.

Класс E. IP-адрес зарезервирован для использования в будущем. Первые биты всегда равны 11110.

В архитектуре сетевой адресации на основе классов IP-адрес состоит из 2 частей. Первая - это сетевой идентификатор. Определяет сеть, содержащую подключённые узлы. Вторая часть – это идентификатор узла. Он идентифицирует узел как сервер, маршрутизатор или другое устройство TCP/IP.

Важно! Из-за ограниченных ресурсов IPv4-адресов адресация на основе классов в настоящее время практически устарела. Он был заменен CIDR (Classless Inter-Domain Routing, CIDR). Бесклассовая маршрутизация между доменами использует более скромный диапазон адресов IPv4, поскольку она не привязывает строго маски подсети к адресам подсети.

Модель протоколов TCP/IP

Сеть с IP-адресом основана на TCP/IP, модели, которая содержит стек протоколов, используемых для передачи данных по сети. Основными протоколами являются TCP и IP, но существует множество других вариаций. Уровни TCP/IP:

• Канальный. Он играет важную роль в физической передаче данных с использованием таких протоколов, как Ethernet или WI-FI.
• Сетевой (Интернет). Этот уровень отвечает за маршрутизацию пакетов между системой IP-адресов и устройством. Сетевой уровень имеет встроенные протоколы IP, ICMP и IGMP.
• Транспортный. Протоколы TCP и UDP для передачи данных расположены здесь. Транспортный уровень обеспечивает гарантированную передачу данных путем установления соединения с сетью. Во-вторых, отправка сообщения без рукопожатия может ускорить передачу данных, но возникают отдельные риски потери пакетов.
• Прикладной. Объединяет все протоколы высокого уровня, которые взаимодействуют с системным приложением. Это может быть Telnet, FTP, SMTP, SNMP и т.д.

Различные типы IP-адресов

• Это зависит от того, как его использовать

Внешний. Он же «белый», общественный или глобальный. Используется при доступе к Интернету. Этот IP-адрес уникален, с его помощью определённое устройство можно увидеть в сети. Поскольку количество таких идентификаторов ограничено, он использует технологию NAT. Он может преобразовать IP-адрес сети из частного в общедоступный. Для этого используются специальные маршрутизаторы.

Важно понимать, что внешние IP-адреса являются не постоянными. Напротив, он часто генерируется заново из пункта назначения.

Внутренний. Он же «серый», локальный или частный IP-адрес сайта. Не рекомендуется использовать его при доступе к Интернету. Данный IP-адрес работает исключительно в пределах локальной сети (домашней или предоставленной провайдером) и доступен другим участникам этой сети.

Динамический – это IP-адрес, который динамически выдаётся устройству в течение определённого периода времени. Он автоматически назначается при подключении к сети и имеет ограниченный срок службы (от начала сеанса и до конца). Динамический IP-адрес является своего рода маскировкой. Технически сложно отслеживать людей, которые имеют доступ к Интернету, используя такие адреса.

Статические. Это IP-адреса, которые не меняются. Такой адрес назначается автоматически при подключении к компьютерной сети или записан пользователем вручную. Статические адреса доступны неограниченно долго.

Статический IP-адрес означает, что веб-сайт или адрес электронной почты имеет постоянный IP-адрес. Очень важно убедиться, что он у вас один и что другие устройства могут найти интернет благодаря ему. По этой причине мы классифицировали типы IP-адресов (общие и специализированные) для владельцев веб-ресурсов, которые используют пакеты веб-хостинга.

• По типам IP-адресов для владельцев веб-сайтов

Общий IP-адрес. Веб-сайт, который использует план совместного хостинга от поставщика веб-хостинга, является одним из многих, размещённых на 1 сервере. Обычно это индивидуальные или малые бизнес-сайты с ограниченным трафиком. Эти веб-сайты используют IP-адрес хоста.

Выделенный IP-адрес. В зависимости от вашего плана хостинга вы можете получить выделенный IP-адрес (или адреса).

Это облегчает получение SSL-сертификатов и позволяет использовать собственный FTP-сервер (сервер протокола передачи файлов). Кроме того, это облегчает обмен и передачу файлов в вашей организации и позволяет анонимный FTP-доступ.

Принципы работы IP-адресов

Интернет-протокол, как и любой другой язык, является механизмом передачи информации по определенным правилам. Устройство использует этот протокол для обнаружения других подключенных устройств и обмена информацией. Механизм следующий:

• Вместо того, чтобы напрямую подключаться к интернету, устройство сначала подключается к сети, подключенной к интернету, что дает устройству доступ к интернету.
• Если вы дома, это, вероятно, сеть интернет-провайдера. В офисе это будет корпоративная сеть.
• IP-адрес устройства назначает интернет-провайдер.
• Использование интернета происходит через вашего интернет-провайдера, который использует ваш IP-адрес и направляет ответы к вам, используя ваш IP-адрес.

Если вы отправитесь в путешествие и воспользуетесь своим устройством, вам не будет присвоен локальный IP-адрес. Это связано с тем, что терминал использует другую сеть (Wi-Fi для отелей, аэропортов и кафе) для доступа в интернет и использует другой временный IP-адрес, указанный интернет-провайдером для отелей, аэропортов и кафе.

Способы узнать IP-адрес

Зачем нужно знать свой реальный IP-адрес? Это требуется при использовании некоторых сервисов, требующих ручного ввода. Как мне получить информацию об IP-адресе? Есть как минимум 2 способа:

• Профессиональный онлайн-сервис. Он очень прост в использовании, просто войдите в систему, и через несколько секунд необходимая информация отобразится в динамическом окне.
• Интернет-провайдер Вы можете узнать свой IP-адрес, обратившись в службу технической поддержки вашего интернет-провайдера или в свой личный кабинет.

Имейте в виду, что наряду с IP-адресом другая информация, такая как имя и данные интернет-провайдера, название и версия установленной операционной системы и браузера, а также географическое местоположение, также доступна с других устройств (и, следовательно, отдельных лиц). Сторонние сервисы позволяют вам проверить, используете ли вы прокси-сервер или функцию защиты данных.

Способы скрыть IP-адрес

Скрытие вашего IP-адреса-это способ защитить вашу частную жизнь от посторонних в интернете. Существует два способа скрыть свой IP-адрес: один - использовать прокси-сервер, а другой - использовать VPN (виртуальную частную сеть).

Прокси-сервер является промежуточным сервером для перенаправления трафика. Интернет-сервер, который вы посещаете, будет рассматривать только IP-адрес этого прокси-сервера, а не ваш IP-адрес. Когда эти серверы отправляют информацию о ответах клиенту, она направляется к прокси-серверу, который передает информацию о ответах клиенту. Недостатком прокси-серверов является то, что некоторые службы могут шпионить, поэтому важно использовать только доверенные прокси-серверы.

VPN - это лучшее решение. При подключении компьютера, смартфона или планшета к VPN-сервису устройство ведет себя так, как будто оно находится в той же локальной сети, что и VPN-сервис. Весь сетевой трафик отправляется через защищенное подключение к сети VPN. Компьютер ведет себя так, как будто он подключен к сети, что позволяет вам безопасно получать доступ к ресурсам локальной сети, даже если вы находитесь в другой стране.

Вы также можете использовать интернет, как если бы вы были в сети VPN. Это позволяет безопасно использовать общественный Wi-Fi и иметь доступ к заблокированным в географическом плане веб-сайтам.

Способы изменить IP-адрес

В локальной сети изменение IP-адреса осуществляется с помощью настроек операционной системы. Если это глобальная сеть, то вопрос в другом.

Многие интернет-провайдеры используют динамическое назначение IP-адреса, поэтому для изменения сетевого идентификатора достаточно перезапустить маршрутизатор. Если назначен белый IP-адрес, у вас есть другие варианты, такие как обращение к VPN, прокси-серверу или интернет-провайдеру.

Первые 2 метода, как упоминалось выше, и эти варианты являются самыми простыми. Чтобы связаться с вашим интернет-провайдером нужно позвонить по номеру горячей линии или сделать запрос на получение IP-адреса в ближайшем отделении.

Интернет и любая сеть IP/TCP основаны на IP-адресации. Системные администраторы должны знать его основы, чтобы построить домашнюю или корпоративную сеть. Если ваша сеть плохо настроена, то не следует забывать об обеспечении безопасности, поскольку злоумышленники могут блокировать соединения и получать доступ к личной информации.