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:
198 - 11000000
168 - 10101000
50 - 00110010
1 - 00000001
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.
Он имеет маску: 255.248.0.0
IP адрес сети: 174.8.0.0
IP адрес первого хоста: 174.8.0.1
IP адрес последнего хоста: 174.15.255.254
Широковещательный адрес: 174.15.255.255
Количество устройств: 524286
Классы адресов
IP-адреса делятся на 5 классов (A, B, C, D, E).
- Класс A
1.0.0.0 — 126.0.0.0, маска 255.0.0.0
- Класс B
128.0.0.0 — 191.255.0.0, маска 255.255.0.0
- Класс C
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 E
240.0.0.0 — 247.255.255.255, маска 255.255.255.255
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.
Уровень сетевого доступа
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
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).
Транспортный уровень
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.
Прикладной уровень
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).
