IP adresas

Pavyzdys

Tarkime, vienas iš mūsų draugų nori su mumis susitikti, bet nežino mūsų adreso. Jis paklausia mūsų adreso ir mes pasakome savo adresą, pavyzdžiui, 02, Vidyapuri Road, Supaul, Biharas, Indija. Nurodžius adresą, jis ar ji gali lengvai surasti mūsų adresą. Panašiai elgiamasi ir naudojantis internetu. Kiekvienam tinklui priskiriamas adresas.

Kas skiria IP adresą

IP adresus skiria IANA (Interneto priskirtųjų numerių tarnyba). IANA yra atsakinga už IP adresų sistemą

Kaip atrodo IP adresas

IP adresas yra ilgas dvejetainis skaičius, sudarytas iš vienetų ir nulių. IPv4 adresą sudaro 32 dvejetainiai skaitmenys (arba bitai). IPv6 yra 128 bitų ilgio, todėl galima naudoti daug daugiau IP adresų. IP adresai paprastai užrašomi žmogui suprantama forma, kai 8 bitai sugrupuoti į vieną oktetą. IPv4 adresai paprastai rašomi kaip keturių skaičių grupė. Kiekvienas skaičius gali būti nuo 0 iki 255. IPv6 adresai rašomi kaip aštuonių šešioliktainių skaičių grupė. Daugelyje IPv6 adresų yra daug nulių. Yra specialių taisyklių, pagal kurias tam tikrais atvejais šių nulių rašyti nereikia.

Viešieji ir privatūs adresai

Vietiniame tinkle tam tikri IP adresai gali būti priskiriami laisvai. Kadangi jie nėra unikalūs, jie nėra nukreipiami internetu. Adresai, kuriuos galima laisvai priskirti, vadinami privačiaisiais IP adresais, o unikalūs - viešaisiais. Norint maršrutizuoti privatų adresą, jį reikia išversti į viešąjį. Šis privačių ir viešųjų adresų vertimo procesas vadinamas tinklo adresų vertimu, arba NAT. Maršrutizatoriai ir ugniasienės taip pat dažnai atlieka šią užduotį.

Pasiekti vieną ar daugiau įrenginių

Yra trys skirtingi adresų tipai:

• Vienadresiai adresai: Adresas priskiriamas vienam konkrečiam įrenginiui. Tai dažniausiai pasitaikantis atvejis, dauguma adresų yra vienadresiai.
• Transliavimo adresai: adresuojami visiems tame pačiame tinkle esantiems kompiuteriams. Tam tikrais atvejais tai naudinga, pavyzdžiui, norint automatiškai gauti naują adresą. Siuntėjas siunčia duomenis vieną kartą, o įrenginiai, naudojami duomenims maršrutizuoti, prireikus daro jų kopijas.
• Daugiaadresiai adresai: Šis atvejis panašus į pirmiau minėtąjį transliavimo atvejį: Kai kurie prietaisai nori gauti tam tikrus duomenis, o tinklas prireikus juos kopijuoja. Didelis skirtumas nuo pirmiau minėto transliavimo atvejo yra tas, kad visi prie transliavimo tinklo prijungti prietaisai mato duomenis, siunčiamus naudojant transliaciją. Naudojant daugiaadresinį transliavimą įrenginiai turi užsiprenumeruoti tam tikrą turinį. Tame pačiame tinkle esantys neprenumeruoti prietaisai turinio nematys.

Naujo IP adreso gavimas

Yra įvairių būdų, kaip gauti naują IP adresą ir nebebūti užblokuotam už vandalizmą. Vienas iš jų vadinamas "Bootstrap Protocol" (paprastai sutrumpintai BOOTP). Įrenginys, kuriam reikia naujo adreso, nežino, kokiame tinkle jis yra, todėl jis naudoja IP adresą su visais nuliais (0.0.0.0.0), kurį siunčia į dabartinį tinklą specialiu prievadu. Be to, jis siunčia tinklo plokštės MAC adresą ir 4 baitų atsitiktinį skaičių. BOOTP serveris išsiųs atsakymą, taip pat transliuojamą į kitą prievadą. Atsakyme bus nurodytas kliento MAC adresas, atsitiktinis skaičius ir kliento IP adresas. Gavęs duomenis, klientas nustatys nurodytą adresą. Jei taip sukonfigūruotas BOOTP serveris, jis taip pat atsiųs BOOTP serverio IP adresą ir kompiuterio prieglobos vardą, failo, kuris turėtų būti įkeltas norint paleisti klientą (naudojant TFTP), pavadinimą ir kelią iki jo arba katalogo, kurį klientas turėtų prijungti naudodamas NFS, pavadinimą.

DHCP išplečia BOOTP ir leidžia siųsti daugiau informacijos, pavyzdžiui, laiko serverio adresą arba informaciją, naudingą maršruto parinkimui.

Automatiškai gaunami IP adresai gali būti dinaminiai arba statiniai. Statinis adresavimas reiškia, kad tas pats kompiuteris visada gaus tą patį IP adresą. Naudojant dinaminius adresus, įrenginys gaus kitą nenaudojamą adresą. Naudojamus dinaminius adresus reikia laikas nuo laiko peržiūrėti. Jei jie neatnaujinami, gali būti naudojami kitiems įrenginiams.

IP versija 4

Naudojant IPv4, kiekvieną adresą sudaro keturi 8 skaitmenų dvejetainiai skaičiai, vadinami oktetais. Iš viso IPv4 adresą sudaro 32 bitai. Didžiausias skaičius, kurį galima sudaryti iš 8 įprastų skaitmenų, yra 99 999 999 999, bet didžiausias skaičius, kurį galima sudaryti iš 8 dvejetainių skaitmenų, yra 255 (1111111111 dvejetainėje sistemoje), todėl kiekvienas oktetas gali būti bet koks skaičius nuo 0 iki 255.

IPv4 adresas gali atrodyti taip:

198.51.100.137

Kiekvienas oktetas konvertuojamas į dešimtainę formą ir atskiriamas tašku.

Be to, du skirtingi pabaigos skaičiai turi ypatingą reikšmę. Apskritai paskutinis skaičius 0 reiškia tinklą (vadinamas baziniu adresu), o paskutinis skaičius 255 - visus to tinklo kompiuterius (vadinamas transliuojamuoju adresu). Tame pačiame vietiniame tinkle esantys kompiuteriai dalijasi 3 iš 4 skaičių. Kompiuteris gali būti daugiau nei viename tinkle. Jis taip pat gali turėti kelis vardus.

Viešieji ir privatūs adresai

IPv4 problema yra ta, kad jame galima naudoti tik 4,3 mlrd. adresų, o mes jau beveik visus juos išnaudojome. Kad tai uždelstų, buvo sukurtas tinklo adresų vertimas (NAT). Tinklo adresų vertimas leidžia tinklui dalytis vienu viešuoju IP adresu, o kiekvienam tinklo kompiuteriui suteikti privatų IP adresą. Visi gyvenantys tame pačiame name naudoja tą patį adresą, tačiau paštas gali būti skirtas keliems skirtingiems namuose gyvenantiems žmonėms.

Specialūs IP adresai

Kai kurie IP adresai yra rezervuoti specialiems tikslams. Pavyzdžiui, adresas 127.0.0.0.1 vadinamas grįžtamuoju adresu (Loopback Address) ir juo siunčiami paketai grįžta atgal į šį adresą siuntusį kompiuterį, pvz., siunčiant laišką sau pačiam. Nors tai gali atrodyti nenaudinga, jis naudojamas serveriams testuoti.

Tinklas

Jis gali būti apibrėžiamas kaip tinklo klasė

Priimančioji dalis

Jis gali būti apibrėžiamas kaip identifikuojantis tinkle esantį kompiuterį.

Statinis IP adresas

Tai nuolatinis interneto adresas. Jo negalima keisti, todėl turime konfigūruoti rankiniu būdu. Jis naudojamas mažesniame tinkle, visi serveriai naudoja statinius IP. Tai paprastas bendravimo būdas.

Dinaminis IP adresas

(Dinaminis reiškia nuolatinis pokytis)

Tai laikinas interneto adresas. Jį iš tam tikro IP adresų intervalo priskiria DHCP (Dinaminis prievado konfigūravimo protokolas) serveris.

IPv4 potinklio tinklų kūrimas

Kad tinklas veiktų greičiau, jis padalijamas į potinklius. Todėl IP adresą sudaro tinklo ID, potinklio ID ir kompiuterio ID. Tinklo, potinklio ir kompiuterio ID dydžiui nustatyti naudojamas specialus dvejetainis skaičius, vadinamas potinklio kauke.

Pirminis IPv4 palaikė tik 254 tinklus, todėl 1981 m. interneto adresavimo specifikacija buvo pakeista į klasių tinklo architektūrą. Klasės tinklo architektūra leido sukurti didesnį atskirų tinklų skaičių. Pirmieji trys IP adreso bitai nustatė jo klasę. Įprastam kompiuteriniam ryšiui (Unicast) buvo nustatytos trys klasės (A, B ir C). Tinklo ID dydis priklausė nuo IP adreso klasės. Kiekviena klasė tinklo ID naudojo daugiau oktetų, todėl kompiuterio ID buvo mažesnis ir sumažėjo galimų kompiuterių skaičius.

Nuo 1993 m. klasifikuotus tinklus pakeitė beklasis domenų maršruto parinkimas (CIDR). CIDR taip pat suteikia tinklo adresą ir kompiuterio adresą. CIDR neturi klasių, o tai reiškia, kad tinklo ir kompiuterio prieglobos adresų dydžiai neturi būti oktetais.

IPv4 adresas CIDR užrašu atrodo taip

192.168.0.14/24

Pasviruoju brūkšniu ir skaičiumi žymimas bitų kiekis, kurį naudoja tinklo ID, šiuo atveju 24 arba 3 oktetai.

IP versija 6

Kadangi IPv4 yra tik 32 bitų, galimų adresų skaičius baigsis. Kad taip nenutiktų, Elektros ir elektronikos inžinierių institutas (IEEE) sukūrė IP 6 versiją (IPv6), kuri ilgainiui pakeis IPv4.

6 IP versijoje naudojama 16 oktetų, iš viso 128 bitai. IPv6 oktetai užrašomi šešioliktaine skaičiavimo sistema ir atskiriami dvitaškiais (:). IPv6 adresas gali atrodyti taip:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

IPv6 adresas gali būti ilgas, todėl jį įvedant į kompiuterį arba užrašant gali būti padaryta klaidų. Yra du būdai, kaip galima sutrumpinti IPv6 adresą nieko nepamirštant:

• Pirmuosius nulius galima praleisti: 2001:0db8:00b8:0008:0000:0000:0000:0001 becomes 2001:db8:b8:8:0:0:0:1
• Bet kokį skaičių nuoseklių, visiškai nulinių "gabalų" galima suspausti į paprastą ::. Tai galima padaryti tik vieną kartą tame pačiame adrese: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 galima užrašyti kaip 2001:db8::1

DNS

DNS reiškia domenų vardų sistemą

Jis taip pat vadinamas paslaugų serveriu. Jis pagrįstas kliento ir serverio tinklo architektūra. Jame yra viešųjų IP adresų duomenų bazė. DNS yra tarsi telefonų knyga.

Kitos versijos

Versijos iki IPv4 buvo eksperimentinės ir niekada nebuvo plačiai naudojamos. 5 versija buvo naudojama tik interneto srauto protokolui, kuris taip pat niekada nebuvo plačiai naudojamas.