IP адрес — что это такое, зачем он нужен и как работает

Что такое IP-адрес (простыми словами)

Почти все хоть раз слышали об АйПи-адресах. Хотя бы в фильмах про хакеров. Или от знакомого «ты ж программиста», или от сотрудника интернет-провайдера, или от соседа-умника. Благодаря этим адресам вы можете посещать сайты, переписываться в соцсетях, отправлять/принимать почту и многое другое.

Существование Интернета невозможно без этих айпишников. Так что же они такое? Давайте разберёмся.

IP (Internet Protocol)-адрес – это уникальный идентификатор сетевого узла в публичной или частной компьютерной сети, которая построена на базе стека протоколов TCP/IP. Это адрес компьютера, сервера или ещё какого-нибудь сетевого оборудования. Служит для того, чтобы упорядочить устройства в сети. Что-то вроде адреса на карте (страна, область, город, улица, дом) или телефонного номера. Нужно же понимать, кому отправляете посылку/письмо или дозваниваетесь, верно? Вот в компьютерных сетях для идентификации любых сетевых узлов используются IP-адреса, чтобы было понятно, куда отправлять запрос, откуда он пришёл, где находится узел, к чему относится и т. д.

IP-адрес является 32-битовым (стандарт IPv4, 32 значения из нулей и единиц) или 128-битовым (стандарт IPv6) десятичным числом. Разница между стандартами заключается в формате записи и объёме адресного пространства. Количество возможных адресов в IPv4 превышает 4 миллиарда (4 294 967 296 адресов, если буквально). Несмотря на солидную цифру, этот объём постепенно иссякает, то есть IP-адреса планомерно превращаются в дефицитный ресурс ввиду увеличения количества сетевых устройств.

Существуют даже механизмы экономии адресного пространства – на одном айпишнике на сервере могут висеть несколько доменов. Это повсеместная практика – так делают интернет- и хостинг-провайдеры, к примеру. Поэтому всё большее распространение получает IPv6 – в нём объём адресного пространства в сотни раз выше, запаса хватит ещё надолго. Если быть точными, цифра такая – 79 228 162 514 264 337 593 543 950 336.

IP-адрес по стандарту IPv4 представляет собой десятичное число. Изначально (с 1981 по 1984 год) адреса были представлены в двоичной системе. Но воспринять/запомнить нечто вроде 11100010101000100010101110011110, мягко говоря, непросто, поэтому длинное 32-битовое число решили разделить на четыре части, каждая из которых состоит из 8 бит. Стало получше, но ненамного: 11100010.10100010.00101011.10011110. Оптимизации продолжились. Умы решили перевести эту абракадабру в десятичную систему, получив из вышеуказанных нулей/единиц 226.162.43.158. Уже намного лучше, согласитесь. Каждый из четырёх разрядов называется октетом. Такое представление используется до сих пор, это и есть формат современного IP-адреса в пространстве IPv4.

Что такое IP адрес

IP адрес — это уникальный идентификатор устройства в сети, базирующийся на стеке протоколов TCP/IP. Может формироваться в двух различных видах: IPv4 и IPv6. По-английски полностью пишется, как Internet Protocol Address, расшифровывается — адрес интернет-протокола. Он может быть, как частным — в локальной сети, так и глобальным — во всемирной паутине.

Так, для применения в частных /локальных сетях по документу RFC1918 выделены следующие диапазоны адресов вида IPv4:

• 10.0.0.0 — 10.255.255.255 (10/8 префикс)
• 172.16.0.0 — 172.31.255.255 (172.16/12 префикс)
• 192.168.0.0 — 192.168.255.255 (192.168/16 префикс)

IP приписывается каждому устройству в сети. Это необходимо, чтобы устройства могли находить / определять друг друга и производить обмен информацией. Без него вы просто не сможете пользоваться интернетом. Это, как в жизни, как вас найдет почтальон, чтобы доставить вам корреспонденцию, не зная вашего адреса. Даже при соединении двух компьютеров в локальную сетку — у каждого будет свой айпи.

Из чего состоит ИП адрес — формат

На данный момент используется два цифровых формата для формирования айпи, привычный нам IPv4 и более новый, дающий больше возможных вариантов создания новых уникальных адресов — IPv6.

IPv4 (Internet Protocol v.4) — адрес в 32 битном формате. Состоит из 4 чисел — от 0 до 255, по 8 бит и 1 байту каждое, разделены точками. Протокол позволяет формировать большое количество возможных айпи — всего 4 294 967 296 и чаще всего вы видите их именно в этом формате.

Очень удобно использовать его в локальных сетях, т.к. адрес в таком видеть легко прочитать и запомнить. А вот во всемирной паутине — его возможностей уже не хватает, т.к. устройств становится все больше, поэтому был придуман и реализован новейший формат протокола.

IPv6 (Internet Protocol v.6) — адрес в 128 битном формате. Состоит из 4 цифр с буквами в 8 ячейках по 16 бит, разделенных между собой двоеточием. Был разработан в 1995 году с целью увеличения создания возможных уникальных айпишников (сленг), т.к. у IPv4 их стало не хватать.

Данный формат позволяет абсолютно всем устройствам иметь свой собственный уникальный адрес, решив проблему их нехватки и использования динамических айпи. Но, пока на него полностью не перешли, т.к. перенастройка и замена оборудования довольно дорогой и длительный процесс.

Как узнать внешний IP-адрес

Иногда для настройки сети или связи с серверами может понадобиться знание как внешнего, так и внутреннего IP.

Как узнать айпи своего компьютера? Самый быстрый и универсальный способ узнать внешний адрес компьютера ― через онлайн-сервис REG.RU.

1. Перейдите на страницу сервиса Мой IP-адрес.

2. На странице вы сразу увидите IP-адрес компьютера:

Кроме адреса, программа определит браузер, с которого вы зашли на сайт, и операционную систему устройства.

Похожим способом можно узнать адрес прямо в поисковой строке Яндекса. Для этого:

1. Перейдите в поисковую систему Яндекс.
2. Введите в поисковую строку «Мой IP». Нажмите Enter.
3. Система сразу определит и покажет ваш внешний адрес:

Классы IP-адресов

Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых бит адреса. Значения этих бит являются также признаками того, к какому классу относится тот или иной IP-адрес.

На рисунке показана структура IP-адреса разных классов.

Адрес шлюза по умолчанию

В дополнение к самому IP-адресу и маске подсети, вы также увидите адрес шлюза по умолчанию, указанный вместе с информацией IP-адресации. В зависимости от используемой платформы, этот адрес может называться по-другому. Его иногда называют «маршрутизатором», «адресом маршрутизатора», «маршрутом по умолчанию» или просто «шлюзом». Это всё одно и то же.

Это стандартный IP-адрес, по которому устройство отправляет сетевые данные, когда эти данные предназначены для перехода в другую сеть (с другим идентификатором сети).

Простейший пример этого можно найти в обычной домашней сети. Если у вас есть домашняя сеть с несколькими устройствами, у вас, вероятно, есть маршрутизатор, подключенный к интернету через модем. Этот маршрутизатор может быть отдельным устройством или может быть частью комбо-модуля модем/маршрутизатор, поставляемого вашим интернет-провайдером.

Маршрутизатор находится между компьютерами и устройствами в вашей сети и более ориентированными на открытый доступ устройствами в интернете, передавая (или маршрутизируя) трафик взад и вперёд.

Скажем, вы запускаете свой браузер и отправляетесь на сайт webznam.ru. Ваш компьютер отправляет запрос на IP-адрес нашего сайта. Поскольку наши серверы находятся в интернете, а не в вашей домашней сети, этот трафик отправляется с вашего ПК на ваш маршрутизатор (шлюз), а ваш маршрутизатор перенаправляет запрос на наш сервер. Сервер отправляет правильную информацию обратно вашему маршрутизатору, который затем перенаправляет информацию обратно на запрашиваемое устройство, и вы видите как наш сайт отображается в нашем браузере.

Как правило, маршрутизаторы настроены по умолчанию, чтобы их частный IP-адрес (их адрес в локальной сети) был первым идентификатором хоста. Так, например, в домашней сети, использующей 192.168.1.0 для сетевого ID, маршрутизатор обычно будет на хосте 192.168.1.1.

Что такое IP адрес и зачем он нужен?

Смотрите. Когда вы отправляете письмо (обычное, а не электронное), то указываете точный адрес человека — страну, город, улицу, дом и, наконец, ФИО. В этом случае письмо, по идее, должно дойти без проблем (хотя, форс-мажор никто не отменял).

Так вот, в компьютерной сети АйПи адрес точно таким же образом идентифицирует ваш (или любой другой) компьютер. Каждый комп в сети должен иметь свой уникальный адрес, чтобы информация с другого компьютера попала именно ему. Этот уникальный адрес и называется IP.

Причем справедливо это будет для любой сети вплоть до глобальной, т.е. интернета. Не важно сколько в ней будет компьютеров — два, десять или десять тысяч. Это может быть и беспроводная домашняя сеть или корпоративная сеть компании. В любом случае, все компы должны иметь уникальный IP.

Динамические и статические адреса

Но если мы с вами сами не указываем АйПи адрес, то откуда компьютеру о нем известно? Ну, наверное, от того устройства, с помощью которого данная сеть (или ее сегмент) построена. Обычно его называют роутером или маршрутизатором. В этом случае при включении компьютера (или при его подключении к сети) IP адрес ему будет присваиваться автоматически (из заданного диапазона). При каждой перезагрузке компа (или при его отключенииподключении к сети) его АйПи адрес может меняться.

Но есть и другой вариант, когда вы сами в настройках сетевого протокола своего компа можете задать вручную ему IP. Правда, сейчас мало кто так делает (да и в роуторе должен быть отключен режим автоматической раздачи айпишников), но такая возможность тоже имеется.

Это мы все про локальную сеть говорили (домашнюю или корпоративную). Но и в глобальной сети ваш IP адрес может быть:

1. Статическим — при каждом новом подключении он остается неизменным.
2. Динамическим — при новом подключении к интернету АйПи будет уже другой (у меня именно такой вариант).

Итак, в локальной сети статический или динамический способ раздачи IP адреса выбирают в настройках роутера (устройства эту сеть образующего). Практически всегда АйПишники сейчас раздаются автоматом, т.е. будут динамическими.

В интернете же то, будет ли ваш IP адрес динамическим или статически ,определяется вашим интернет провайдером. Некоторые из них могут вам предоставить фиксированынй АйПи за дополнительную плату, если это необходимо.

Как узнать IP-адрес

Зачем знать свой реальный IP-адрес? Он понадобится вам для того, чтобы начать работать с некоторыми сервисами, требующими его указания вручную. Каким образом получить информацию об IP? Есть как минимум два способа:

• специализированные онлайн-сервисы. Воспользоваться ими очень просто: достаточно зайти на них, и уже через несколько секунд в динамическом окне появится нужная информация;
• провайдер. Вы можете узнать свой IP-адрес, обратившись в техподдержку поставщика интернет-услуг (как вариант, в «Личном кабинете» пользователя).

Помните, что вместе с IP-адресом другим устройствам (и, соответственно, лицам) будет доступна и иная информация, а именно: названия и данные провайдера интернет-услуг, название и версия установленной операционной системы и браузера, географическая привязка. Сторонние сервисы видят, используете ли вы прокси-сервер или средства защиты данных.