Народ, всем привет. Каждое устройство, подключённое к Интернету, будь то компьютер, смартфон, телевизор или даже умная лампочка, имеет свой уникальный цифровой «адрес». Этот адрес называется IP-адресом (Internet Protocol address) и служит, ну можно так сказать, «паспортом» устройства в глобальной сети. Без него Интернет, каким мы его знаем, просто не смог бы существовать. Чтобы понять, зачем нужен IP-адрес и как он работает, стоит немного заглянуть в историю и разобраться в принципах его устройства, чем мы сегодня и займемся.
История появления IP-адресов
Протокол IP был создан в конце 1970-х годов, даже когда Интернет ещё не существовал в современном виде. Тогда в Министерстве обороны США разрабатывалась сеть ARPANET, прообраз будущего Интернета. Главная идея заключалась в том, чтобы компьютеры, находящиеся в разных частях страны, могли обмениваться данными независимо от того, какие сети их соединяют. Для этого и был создан протокол TCP/IP, где TCP отвечал за передачу данных, а IP за адресацию и маршрутизацию пакетов.
Первая версия протокола, IPv4, появилась в 1981 году и до сих пор остаётся основой Интернета. Она была рассчитана на относительно небольшой масштаб, ведь никто тогда не мог предположить, что через несколько десятилетий к сети будут подключены миллиарды устройств, включая бытовую технику, автомобили и даже датчики температуры.
Сам по себе IP-адрес это уникальный числовой номер, который присваивается каждому устройству в сети. Он нужен, чтобы однозначно определить отправителя и получателя данных. Проще говоря, если сравнить Интернет с почтовой системой, IP-адрес это адрес дома, куда доставляется письмо, и без него «посылка» не найдёт получателя.
Например, когда вы вводите в браузере адрес сайта, вроде google.com, компьютер сначала обращается к DNS-серверу, «телефонной книге» Интернета, которая переводит имя сайта в IP-адрес. Затем по этому адресу устройство отправляет запрос, и сервер возвращает нужную страницу. Всё это происходит за доли секунды, но каждый шаг основан на точной работе IP-системы.
Структура и принципы работы IPv4
Наиболее распространённая версия протокола это IPv4. Она использует 32-битную адресацию, что позволяет создать около 4,3 миллиарда уникальных адресов. IPv4-адрес выглядит как четыре числа от 0 до 255, разделённые точками, например: 192.168.0.1. Каждый такой адрес делится на две части:
- Сетевую — определяет, к какой сети принадлежит устройство.
- Хостовую — указывает конкретное устройство в этой сети.
Раньше существовало разделение по классам (A, B, C), но со временем оно было заменено более гибкой системой CIDR (Classless Inter-Domain Routing), которая позволяет эффективнее распределять адресное пространство. Однако по мере роста числа пользователей и устройств адресов стало катастрофически не хватать. Уже в начале 2010-х годов все региональные организации, управляющие IP-ресурсами, официально исчерпали свои пулы IPv4-адресов. Это и стало толчком к внедрению новой версии IPv6.
Протокол IPv6 (Internet Protocol version 6) был утверждён в 1998 году как замена IPv4 и его главная особенность это использование 128-битной адресации. Это даёт фантастическое количество возможных комбинаций, примерно 3,4×10³⁸ адресов. Ну, чтобы представить масштаб, этого хватит, чтобы присвоить отдельный IP не только каждому человеку или устройству, но и каждому атомy на поверхности Земли.
IPv6-адрес выглядит гораздо длиннее и сложнее, например:
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Если Вам нравятся наши статьи, и вы хотите отблагодарить автора (на развитие канала), нам будет очень приятно!
Но этим все не ограничилось, и кроме огромного адресного пространства, IPv6 привнёс несколько важных улучшений:
- Автоматическая настройка — устройство может само получить адрес без участия DHCP-сервера.
- Встроенная безопасность — поддержка шифрования и аутентификации (IPsec) изначально заложена в протокол.
- Упрощённая маршрутизация — благодаря иерархической структуре адресов уменьшается нагрузка на маршрутизаторы.
- Отказ от NAT — необходимость в трансляции адресов (когда несколько устройств «делят» один внешний IP) исчезает, ведь адресов теперь хватает всем.
Несмотря на очевидные преимущества, массовое внедрение IPv6 идёт медленно. Многие провайдеры и компании по-прежнему используют IPv4 из-за огромного количества старого оборудования и программ, которые не поддерживают новую систему. Поэтому в большинстве сетей сегодня действуют обе версии параллельно (это называется двойной стек).
Публичные и частные IP-адреса
Не все IP-адреса видны в Интернете. Существует разделение на публичные и частные адреса. Публичные зарегистрированы и доступны из любой точки сети, и именно они используются для сайтов, серверов и внешних соединений. А вот частные предназначены для внутреннего использования в локальных сетях, например, в доме или офисе. Диапазоны вроде 192.168.x.x, 10.x.x.x и 172.16.x.x зарезервированы именно для этого.
Когда вы подключаетесь к Интернету через Wi-Fi, ваш смартфон получает частный адрес от роутера. Сам роутер, в свою очередь, имеет публичный адрес, выданный провайдером. Чтобы устройства в локальной сети могли «выходить» в Интернет, роутер использует технологию NAT (Network Address Translation), подменяя частные адреса на свой публичный. Это позволяет экономить IPv4-адреса, но усложняет некоторые типы соединений, например, прямые peer-to-peer-вызовы.
Еще IP-адрес может быть динамическим или статическим. Динамический адрес выдается устройству на время подключения. Каждый раз при перезагрузке роутера он может изменяться, и это удобно и экономично, поэтому большинство пользователей имеют именно такие адреса. А вот статический адрес закреплён за устройством постоянно. Он нужен для серверов, камер видеонаблюдения или других систем, к которым требуется постоянный удалённый доступ.
Зачем всё это нужно
IP-адресация это основа функционирования Интернета и без неё устройства не могли бы находить друг друга и передавать данные. IP лежит в основе всех сетевых взаимодействий, электронной почты, веб-серфинга, потокового видео, игр и облачных сервисов. Это своего рода «универсальный язык» для компьютеров, позволяющий миллиардам устройств обмениваться информацией, даже если они находятся на разных континентах.
С ростом Интернета вещей, развитием 5G и подключением к сети новых типов устройств потребность в адресах будет только увеличиваться. Уже сегодня крупные провайдеры и компании (Google, Amazon, Microsoft) активно внедряют IPv6. Постепенно он станет стандартом по умолчанию, а IPv4 уйдёт в историю, как однажды ушли модемы и телефонные линии.
Кстати, у нас есть и другой канал, FIT FOR FUN, про фитнес, бодибилдинг, правильное питание, похудение и ЗОЖ в целом. Кому интересно, ждем вас в гости!
