Что такое IP адрес и откуда он берется ?
IP-адрес — уникальный числовой идентификатор устройства в компьютерной сети работающей по протоколу TCP/IP.
Каждое устройство работающее в сети имеет уникальный адрес, его можно сравнить с номером телефона или адресом дома.
IP адрес (протокола IPv4) состоит из 32 бит и разделен на 4 части по 8 бит.
Для примера рассмотрим адрес в десятичном виде 198.168.50.1 .
Переведем каждый октет в двоичную систему и получим:
адрес в двоичном виде 11000000.10101000.00110010.00000001
IPv4 позволяет использовать около 4,22 миллиарда адресов.
Маска подсети
Маска подсети — битовая маска для определения по IP-адресу адреса подсети и адреса узла (хоста, компьютера, устройства) этой подсети.
Благодаря маске можно узнать, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая — к адресу самого узла в этой сети.
Например, узел с IP-адресом 12.34.56.78 и маской подсети 255.255.255.0 находится в сети 12.34.56.0 с длиной префикса 24 бита.
Используя маску можно вычислить максимальное количество устройств в сети. Для примера возьмем адрес 174.15.11.65 /13.
Классы адресов
IP-адреса делятся на 5 классов (A, B, C, D, E).
TCP/IP
В самом начале статьи, в определении IP-адреса, было упоминание протокола TCP/IP. Разберемся, зачем он нужен.
Протокол TCP/IP основан на модели OSI и так же, как предшественник, имеет несколько уровней, которые и составляют его архитектуру. Всего выделяют 4 уровня – канальный (интерфейсный), межсетевой, транспортный и прикладной.
Обеспечивает взаимодействие сетевого оборудования Ethernet и Wi-Fi. Задача этого уровня заключается в кодировании информации для формирования пакетов и отправке по нужному каналу.
Межсетевой уровень регламентирует взаимодействие между отдельными подсетями. Маршрутизация осуществляется путем обращения к определенному IP-адресу с использованием маски.
Если хосты находятся в одной подсети, маркируемой одной маской, данные передаются напрямую. В противном случае информация «путешествует» по целой цепочке промежуточных звеньев, пока не достигнет нужной точки. Назначение IP-адреса проводится по стандарту IPv4 или IPv6 (они не совместимы между собой).
Уровень отвечает за контроль доставки, чтобы не возникало дублей пакетов данных. В случае обнаружения потерь или ошибок информация запрашивается повторно. Такой подход дает возможность полностью автоматизировать процессы независимо от скорости и качества связи между отдельными участками интернета или внутри конкретной подсети.
Здесь объединены 3 уровня модели OSI – сеансовый, представления и прикладной. На него ложатся задачи по поддержанию сеанса связи, преобразованию данных, взаимодействию с пользователем и сетью. На этом уровне применяются стандарты интерфейса API, позволяющего передавать команды на выполнение определенных задач.
Виды IP адресов, кому белый, а кому серый ?
Выдачей IP-адреса занимается провайдер, он выдает пользователю внешний ( белый ) адрес. Такие адреса используют для получения доступа к сети интернет и взаимодействия с другими сетями.
Частные ( серые ) IP-адреса являются внутренними. Они назначаются устройствам в локальной сети. Как пример, использование Wi-Fi роутера с подключенными устройствами (телефоны, планшеты, тв). Они работают в одной сети и имеют собственный серый адрес.
Выданный провайдером белый адрес может быть динамическим или статическим. Во время подключения устройства по протоколу DHCP, узлу присваивается уникальный адрес, который меняется, если устройство подключить заново.
Статический IP-адрес присваивается провайдером вручную (как правило на платной основе) и не изменяется при переподключении к сети. Этот тип присваивания используется на устройствах, доступ к которым должен производится по одному адресу (например, на серверах).
28 Что такое локальный адрес
Итак, для идентификации сетевых интерфейсов используются три типа адресов:
• локальные (аппаратные) адреса;
• символьные (доменные) имена
Слово «локальный» в контексте TCP/IPозначает «действующий не во всей составной сети, а лишь в пределах подсети». Именно в таком смысле понимаются здесь термины: «локальная технология» (технология, на основе которой построена подсеть) и «локальный адрес» (адрес, который используется некоторой локальной технологией для адресации узлов в пределах подсети). Напомним, что в качестве подсети («локальной сети») может выступать сеть, построенная как на основе локальной технологии, напримерEthernet,FDDI, так и на основе глобальной технологии, например Х.25,FrameRelay. Следовательно, говоря о подсети, мы используем слово «локальная» не как характеристику технологии, на которой построена эта подсеть, а как указание на роль, которую играет эта подсеть в архитектуре составной сети.
29 Что такое сетевой адрес.
Сетевой адрес — идентификатор устройства, работающего в компьютерной сети.
В локальных сетях, не имеющих сложной иерархии, все партнёры доступны друг другу и достаточно сетевого адреса в виде одного числа (например, сеть PROFIBUS).
В сетях, связанных в глобальную сеть Internet, возникает проблема идентификации неопределённого и постоянно растущего числа участников. При этом используются два вида адресов:
MAC-адрес, состоящий из двух частей, первая определяет производителя оборудования, а вторая уникальный номер, присваиваемый производителем оборудованию, обеспечивает уникальный адрес любого устройства в сети.
IP-адрес, состоит из двух частей, первая — адрес подсети, вторая — адрес устройства в пределах подсети.
Альтернативой адресу являются идентификаторы устройств в форме символических имён, удобных для запоминания. Например, в пределах локальной сети — это сетевое имя компьютера, в глобальной сети — доменное имя. Специальные сетевые протоколы (DNS, WINS и т. п.) обеспечивают автоматическое определение соответствия между именами и адресами.
30 Что такое доменное имя.
Для идентификации компьютеров аппаратное и программное обеспечение в сетях TCP/
IPполагается наIP-адреса. Например, командаftp://192.45.66.17 будет устанавливать сеанс связи с нужнымftp-сервером, а командаhttp://203.23.106.33 откроет начальную страницу на корпоративном веб-сервере. Однако пользователи обычно предпочитают работать с более удобными символьными именами компьютеров.
Символьные идентификаторы сетевых интерфейсов в пределах составной сети строятся по иерархическому принципу. Составляющие полного символьного (или доменного) имени в IP-сетях разделяются точкой и перечисляются в следующем порядке: сначала простое имя хоста, затем имя группы хостов (например, имя организации), потом имя более крупной группы (домена) и так до имени домена самого высокого уровня (например, домена объединяющего организации по географическому принципу:RU— Россия,UK— Великобритания,US— США). Примером доменного имени может служить имяbase2.sales.zil.ru.