IP адресация, классы IP адресов и значение маски подсети
Адресация в компьютерных сетях бывает двух видов: физическая адресация (на основе MAC-адреса) и логическая (на основе IP-адреса). Логическая адресация реализована на 3-ем уровне эталонной модели OSI. Далее более подробно рассматривается IP-адресация и пять классов IP-адресов, а также подсети, маски подсетей и их роль в схемах IP-адресации. Кроме того, обсуждаются отличия между публичными и частными адресами, IPv4-и IPv6-адресацией, а также одноадресными и широковещательными сообщениями.
Для обмена данными в Интернете (между различными локальными сетями) узлу необходим IP-адрес. Это логический сетевой адрес конкретного узла. Для обмена данными с другими устройствами, подключенными к Интернету, необходим правильно настроенный, уникальный IP-адрес.
IP-адрес присваивается сетевому интерфейсу узла. Обычно это сетевая интерфейсная плата (NIC), установленная в устройстве. Примерами пользовательских устройств с сетевыми интерфейсами могут служить рабочие станции, серверы, сетевые принтеры и IP-телефоны. Иногда в серверах устанавливают несколько NIC, у каждой из которых есть свой IP-адрес. У интерфейсов маршрутизатора, обеспечивающего связь с сетью IP, также есть IP-адрес.
В каждом отправленном по сети пакете есть IP-адрес источника и назначения. Эта информация необходима сетевым устройствам для передачи информации по назначению и передачи источнику ответа.
4.2.1. Как устроен Интернет
Интернет (англ. Internet, от лат. inter — между и англ. net — сеть) — всемирная компьютерная сеть, соединяющая вместе множество локальных, региональных и корпоративных сетей. Каждая входящая в Интернет сеть имеет свой собственный эксплуатационный центр, который отвечает за работу данного регионального участка Интернета. У каждой из этих сетей может быть владелец, но Интернет в целом не принадлежит никому. Координирует развитие всемирной сети общественная организация Сообщество Интернета (ISOC — Internet Society).
Надёжность функционирования сети Интернет обеспечивается наличием большого количества каналов передачи информации между входящими в неё локальными, региональными и корпоративными сетями.
Для того чтобы подключить к сети Интернет свой домашний компьютер, необходимо воспользоваться услугами интернет — провайдера. При каждом выходе пользователя в Интернет его компьютер соединяется с компьютерной системой провайдера.
Интернет соединяет различные модели компьютеров, с разным программным обеспечением. Это возможно благодаря реализации в программном обеспечении особых соглашений (правил), называемых протоколами.
Версии протоколов
Всего существует несколько различных версий протоколов (или форматов IP), но активно используются лишь две из них:
IPv4 – это 32-битный интернет-протокол, состоящий из 4 числовых значений в диапазоне от 0 до 255, разделенных точкой. Выглядит примерно так:
Каждое из чисел можно перевести в двоичную систему и определить такие параметры, как адрес сети, узла, хоста, компьютера. Делается это с помощью маски подсети.
IPv6 – это более новая версия интернет-протокола (128-бит), который состоит из 8 комбинаций, записанных с помощью 16-ричной системы счисления и разделенных знаком двоеточия. Выглядит примерно так:
При этом ведущие нули можно опускать, а нулевые группы, идущие подряд, можно заменять двойным двоеточием. Вот что получится, если упростить запись:
Со временем компьютеров, подключенных к интернету, становилось все больше и больше, что в итоге привело к нехватке комбинаций в версии IPv4. Уникальные айпи просто закончились. Поэтому и была создана версия IPv6, число комбинаций в которой очень велико.
Как определить IP-адрес?
Узнать свой внутренний IP-адрес несложно. Следует зайти в командную строку (Win+R) и ввести «ipconfig» без ковычек. Получите свой внутренний IPv4-адрес. Если интересно посмотреть внешний, общий с другими абонентами адрес, тогда в командной же строке введите «nslookup myip.opendns.com resolver1.opendns.com».
Также вы можете посмотреть свой внешний айпишник с помощью специальных интернет-сервисов, которые могут автоматически определить провайдера, локацию и имя хоста (IP-адрес).
Также вы можете посмотреть IP-адрес чужого сайта через командную строку. Для этого войдите в неё (Win+R), введите «ping example.com», только «example.com» замените на доменное имя ресурса, айпишник которого желаете узнать – например, «ping uguide.ru». Вы получите ответ в формате многократного дублирования IP запрашиваемого ресурса.
Существуют способы отслеживания внешних IP-адресов конкретных пользователей, тем не менее, это не даст доступа ко внутреннему адресу. Например, вы можете создать сайт, дать ссылку на него интересующему вас человеку и надеяться, что он перейдёт по ней. Далее придётся отслеживать статистику через IP-логгер или подобный инструмент, а потом искать нужный айпшиник методом отсеивания. Это трудоёмкий способ: вам нужно поднять свой сервер или иметь готовый сайт на чужом хостинге, а потом ещё копошиться в статистике. При этом, всё, что удастся получить, — внешний IP-адрес, практически бесполезную информацию.
Существует куча других способов получения внешнего IP вашего провайдера: программы, ухищрения, онлайн-сервисы. Тем не менее, узнать ваш физический адрес не получится – максимум, район, область, город.
Как изменить локальный IP адрес компьютера в сети и ввести его вручную на Windows 10?
Что делать в том случае, если провайдер или сисадмин просит прописать IP адрес вручную? Чтобы поменять IP адрес внутри своей локальной сети и ввести его вручную на своем компьютере, необходимо в Windows 10 зайти в «Центр управления сетями». Настройка ай пи производится в разделе «Изменение параметров адаптера»
Жмем правой клавишей мыши по своему адаптеру, через который производится в данный момент подключение к роутеру (беспроводной или кабельный), заходим в «Свойства»
И выбираем здесь «Протокол Интернета версии 4 (ipv4)». Ставим флажок на «Использовать следующий IP адрес» и даем свое значение. Менять можно только последнюю цифру в соответствии с разрешенным диапазонов, выставленным на основном роутере.
Сразу скажу, что в некоторых локальных сетях на маршрутизаторе выполнена жесткая привязка IP адреса к определенному компьютеру. Поэтому если поменять его только в настройках Windows, но не заходить в админку роутера, то может не работать часть функций, например доступ к файловому серверу, принтеру или даже интернету.
5.6 Выводы
Информация из этой темы на первый взгляд может показаться бесполезной, но она нужна для понимания процесса развития компьютерных сетей, если мы поймем из-за чего и как механизм классовых сетей был заменен механизмами VLSM и CIDR, для нас будет проще понять принцип работы современных компьютерных сетей, ведь замена классов на VLSM – это прямая ветвь развития, можно сказать, что механизм VLSM опирается на классовые сети.
Привет, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.ru! Продолжаем изучать основы работы компьютерных сетей, начнем разбираться с протоколом IP…
Привет, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.ru! Начинаем уже изучать основы работы компьютерных сетей, напомню, что эти записи…
Привет, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.ru! Продолжаем рубрику Компьютерные сети и раздел Протоколы динамической маршрутизации. В прошлой публикации…
Классовая адресация IP
Мы не будем рассматривать классовую адресацию IP, поскольку она устарела и больше практически не применяется. У неё были недостатки – она умела делить диапазоны IP адресов только на слишком громоздкие куски сети и поэтому пространства IP адресов использовались неэффективно. Применительно к сегодняшней модели адресации, выражения вроде «сеть класса A», «сеть класса B» и «сеть класса C» не несут особого смысла.
В настоящее время применяется бесклассовая адресация IP.
Как мы помним, каждый IP адрес состоит из 32 бит. В бесклассовой IP адресации идентификатор сети необязательно кратен октету (то есть 8 битам, 16 битам или 24 битам) как в случае с классовой схемой. Например, первые 13 бит могут представлять идентификатор сети, а оставшиеся 19 бит – идентификатор хостов.
Предположим, нам дан IP адрес 123.45.56.89 для которого известно, что первые 13 бит являются идентификатором сети. Наша задача – найти адрес сети.
Находим количество бит, оставшееся для идентификатора хостов:
Для поиска адреса сети (и для многих других операций связанных с вычислением IP адресов и диапазонов) удобнее использовать бинарную запись IP адреса, когда он разделён на 8-битные блоки.
С помощью ipcalc
или онлайн IP калькулятором преобразуем 123.45.56.89 в бинарную форму. Получаем, что IP 123.45.56.89 в бинарной форме это 01111011.00101101.00111000.01011001.
Поскольку мы уже выяснили, что 19 бит остаются для идентификации хостов, то мы просто заменяем последние 19 цифр нулями и получаем: 01111011.00101000.00000000.00000000 (тринадцать бит идентификатор сети + девятнадцать 0 бит для идентификатора хостов).
Теперь конвертируем обратно в соответствующие десятичные значения (можно сделать здесь). В результате мы получаем адрес сети 123.40.0.0. То есть эту подсеть можно записать как 123.40.0.0/13. Причём, если идентификатор хостов заменить всеми единицами, то мы получим последний IP адрес данного диапазона. В данном случае это будет 01111011.00101111.11111111.11111111. Конвертируем эту запись в привычный вид и получаем 123.47.255.255. То есть для IP адреса 123.45.56.89 с маской сети 13, блок можно записать как 123.40.0.0/13 или в виде диапазона как 123.40.0.0-123.47.255.255
Чтобы понимать, что такое маска сети в нотации СЕТЬ/МАСКА, нужно представить себе IP адрес в виде двоичного числа длиной 32 символа. Так вот, МАСКА — это количество первых чисел, которые не могут меняться для обозначения хостов. Например, при длине маски 15, выделенные полужирным биты не могут меняться для обозначения хостов 01111011.00101101.00111000.01011001.
Следовательно, чем длиннее маска, тем меньший размер блока IP. При максимальной маске /32, в подсети всего один IP адрес. При длине маски /24 в подсети будет 256 адресов. При маске /22 будет 1024 адресов.
Количество адресов в подсети можно посчитать по формуле 2 (32-длина маски) .
Что можно сделать, зная IP адрес чужого компьютера?
Не следует предоставлять информацию выданную провайдером посторонним. Если у вас компьютер и сеть настроены правильно с точки зрения безопасности (включены сетевые экраны, организована парольная защита на компьютере, сделаны настройки учетных записей, стоит хороший отечественный платный антивирус), то это значительно повысит безопасность .
Мы уже узнали, что внутренние, «серые» адреса недоступны из интернета, если не сделаны разрешающие настройки.
В случае необходимости адрес все же можно отследить по цепочке, о которой было сказано, установить местоположение компьютера. Можно по диапазону адреса определить провайдера, выдавшего его.
Есть зоны интернета и программы, которые в некоторой степени могут обеспечить анонимность абонента. Хотя это довольно сложно — обеспечить постоянную полную анонимность в наше время, на это требуются средства и знания.
Другое дело — системное администрирование внутри сети. Помимо услуг предоставленнных статическим, белым адресом можно делать массу полезных вещей:
Адреса, которые не маршрутизируются в сети интернет
Есть адреса, которые не попадают в глобальную сеть. Это частная внутренняя адресация. Данные адреса могут функционировать исключительно в границах локальной сети, и на них невозможно отправить трафик извне.
Подобная адресация зарезервирована и применяется в закрытых сетях. При этом провайдер не может осуществлять контроль за данными адресами.
Пользователь, имеющий частный IP, не сможет получить прямого доступа к интернету.
Частные внутренние.
Таким образом, в данной статье были рассмотрены основные типы адресации в сети интернет, их особенности и назначение. Эта информация может быть полезна для людей, планирующих открыть собственный сервер, а также для ряда пользователей. Также были представлены способы просмотра IP на различных устройствах. Теперь читатель сможет выбрать типы адресации в интернете.
