Adres IP: znaczenie, typy, sposób działania i więcej

Każde urządzenie w Internecie działa z adresem IP, dlatego ważne jest, aby wiedzieć, co to jest i co możesz, a czego nie możesz z nim zrobić.

Co to jest adres IP?

Adres IP lub adres protokołu internetowego to etykieta numeryczna, taka jak 127.0.0.1, przypisana do dowolnego urządzenia komputerowego podłączonego do Internetu i korzystającego z protokołu internetowego do komunikacji z innymi komputerami.

Protokół internetowy to opracowany standard przekazywania informacji między komputerami i routerami sieciowymi tworzącymi Internet. Bez protokołu internetowego i systemu adresów IP nie byłoby Internetu, jaki znamy dzisiaj.

W tym poście przyjrzymy się bliżej adresom IP, aby rzucić więcej światła na ich architekturę i charakterystykę, abyś mógł jak najlepiej je wykorzystać.

IPv4 lub protokół internetowy w wersji 4 został po raz pierwszy uruchomiony w 1982 r. w sieci SATNET, aw 1983 r. w sieci ARPANET. Szybko do przodu do dzisiaj i jest to ten sam protokół, który obsługuje większość obecnego ruchu internetowego.

Aby komunikacja w Internecie była szybka i wydajna, protokół internetowy w wersji 4 (IPv4) zawiera system adresów protokołu internetowego (IP), który nadaje każdemu komputerowi numeryczny identyfikator, podobny do numeru telefonu. Dzięki temu każdy komputer w Internecie może łączyć się z dowolnym innym komputerem, o ile zna jego adres IP.

127.0.0.1 to typowy przykład adresu IP. Ten jest jednak automatycznie rezerwowany do użytku w interfejsie sprzężenia zwrotnego komputera, który jest siecią wirtualną obsługującą wszystkie trasy danych w tym samym urządzeniu. Jest to adres umożliwiający dostęp do wszystkich usług sieciowych na tym samym komputerze lub urządzeniu mobilnym.

Tak więc, jeśli chcesz uruchomić serwer WWW na swoim laptopie lub urządzeniu z Androidem, na przykład serwer WWW Apache nasłuchiwałby połączeń przychodzących na 127.0.0.1:80. :80 oznacza port 80, podczas gdy 127.0.0.1 oznacza to samo urządzenie lub sieć domową lub localhost .

(Patrz adresy IP i porty poniżej)

Zakres adresów IPv4 wynosi od 0.0.0.0 do 255.255.255.255. Drugi typ adresu zwany IPv6, który choć jest bardziej zaawansowany niż IPv4, niestety nie jest tak szeroko stosowany.

IPv4 kontra IPv6

IPv4 lub protokół internetowy w wersji 4 to starszy i najczęściej używany system adresowania w Internecie. Wykorzystuje 32-bitowy system adresowania, podzielony na cztery oktety. Oktet to tutaj grupa 8 bitów o maksymalnej wartości 11111111 w formacie binarnym lub po prostu 255 w systemie dziesiętnym.

Adresy IPv4 są zapisywane w formacie dziesiętnym, aby były czytelne dla człowieka. W przeciwnym razie jego najwyższa wartość adresu 255.255.255.255 w systemie dziesiętnym to 11111111.11111111.11111111.11111111 w systemie binarnym. Ból do pracy.

W sumie system adresowania IPv4 pozwala na około 4 miliardy unikalnych adresów, co może wydawać się dużo, ale mniej, jeśli weźmie się pod uwagę liczbę urządzeń IoT pojawiających się w Internecie każdego roku. Ponadto jest podzielony na klasy, jak można wywnioskować z poniższej tabeli.

Tabela 1. Zakresy adresów internetowych IPv4

Z drugiej strony IPv6 to 128-bitowy system adresowania, który obsługuje do 3,4 x 10 ³⁸ urządzeń. To jest 3,4 pomnożone przez 38 zer – wystarczy adresów, aby zapewnić adresy IP wszystkim komputerom, tabletom, telefonom komórkowym, urządzeniom IoT i dronom na świecie wielokrotnie.

Typowy adres IPv6 jest reprezentowany przez osiem grup czterech cyfr szesnastkowych oddzielonych dwukropkami. Tak więc przykładowy adres IPv6 wyglądałby tak:

1aa1:0db8:02fa:0bc3:0000:8a2e:0730:7345

Rodzaje adresów IP

Istnieją cztery główne typy adresów IP — mianowicie dynamiczne, statyczne, prywatne i publiczne. Jednak wiele sytuacji związanych z użytkowaniem doprowadziło do powstania wielu różnych etykiet związanych z własnością intelektualną. Poniżej przedstawiono najpopularniejsze typy adresów IP, które można znaleźć, oraz ich znaczenie.

1. Dynamiczny adres IP

Większość dostawców usług internetowych oferuje obecnie dynamiczne adresy IP. Ten system wykorzystuje serwer DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) do przydzielania urządzeniu nowego adresu IP za każdym razem, gdy loguje się ono do sieci dostawcy. Ten adres IP często będzie trwał do zakończenia sesji przeglądania.

2. Statyczny adres IP

Konkretny adres, który jest przypisany do konkretnego urządzenia i który się nie zmienia. Służy do rozpoznawania tego urządzenia w Internecie, dopóki administrator sieci go nie zmieni.

3. Prywatny adres IP

Ten typ adresu służy do identyfikowania urządzeń znajdujących się w zamkniętej sieci, takiej jak sieć domowa lub biurowa. Urządzenie z prywatnym adresem IP nie jest dostępne dla innych komputerów w Internecie.

4. Publiczny adres IP

Jest to adres przypisany do urządzenia podłączonego do Internetu. Każdy inny komputer może się z nim połączyć z dowolnego miejsca na świecie.

5. Współdzielony adres IP

Jak sama nazwa wskazuje, jest to adres IP współdzielony przez więcej niż jedną usługę online. Tanie usługi hostingowe często łączą wiele stron internetowych w jeden współdzielony adres IP i automatycznie kierują dane do różnych domen w obrębie.

6. Dedykowane IP

W przeciwieństwie do wspólnego adresu IP, w którym wiele domen korzysta z tego samego adresu IP, dedykowany adres IP wskazuje pojedynczą nazwę domeny. Dedykowany adres IP często wskazuje na poważny biznes.

7. Rozgłoszeniowy adres IP

Jest to adres używany do wysyłania wiadomości do wszystkich użytkowników w sieci. Jest dostępny tylko na IPv4, ale nie na IPv6.

8. Adres IP multiemisji

Jest to adres, pod którym grupa urządzeń w sieci może jednocześnie odbierać wiadomości. W przeciwieństwie do adresu rozgłoszeniowego dla wszystkich hostów, tylko zainteresowane urządzenia otrzymują dane multiemisji, a nadawca musi przesłać dane tylko raz. Adresy IP multiemisji są często używane do przesyłania strumieniowego muzyki i filmów.

Jak działają adresy IP

Adresy IP są przypisywane do sieci w zależności od ich wielkości. Weźmy na przykład zakres adresów:

Od 212.0.0.1 do 212.255.255.255

można przypisać do sieci o nazwie XYZ Incorporated. Ponadto firma XYZ Inc. może teraz dzielić swoje adresy IP między użytkowników sieci, a jeśli ma więcej użytkowników niż dostępnych adresów IP, może wdrożyć system dynamicznego przydzielania adresów IP za pomocą serwera DHCP.

Teraz za każdym razem, gdy urządzenie internetowe zażąda połączenia z numerem z tego zakresu, transmisja danych odbywa się zgodnie z protokołem internetowym. Tutaj każda komunikacja jest podzielona na pakiety danych, które zawierają nagłówek i ładunek.

Część nagłówkowa każdego pakietu transmisji protokołu internetowego zawiera docelowy adres IP i źródłowy adres IP. Część ładunku to rzeczywiste dane przesyłane przez sieć. Protokół internetowy jest zaprojektowany w taki sposób, że każdy węzeł sieci kontynuuje przesyłanie otrzymanych danych do najbliższego najlepszego węzła.

A ponieważ znana jest fizyczna lokalizacja centrum danych XYZ Inc., dane w końcu trafią do niego przez routery. Następnie firma XYZ Inc. będzie musiała dalej kierować dane do lokalizacji konkretnego użytkownika – wskazanej jako odbiorca.

Adresy IP i nazwy domen

Na pewno zauważyłeś, że większość stron internetowych nie reklamuje swojego adresu IP, a raczej nazwy domeny, takie jak TargetTrend.com, Google.com lub Twitter.com

Powodem jest to, że nowa warstwa komunikacyjna została zbudowana na protokole internetowym i nazwana World Wide Web. Ta część Internetu wykorzystuje protokół przesyłania hipertekstu (HTTP), protokół przesyłania plików (FTP) i inne protokoły, aby ułatwić przesyłanie dokumentów przez Internet, z protokołem internetowym jako podstawą transportu.

Zawiera również system nazw domen, który pozwala po prostu wprowadzić domenę, a protokoły działające w tle zajmą się resztą.

Na przykład, gdy wpiszesz Twitter.com w swojej przeglądarce, Twój komputer najpierw sprawdzi lokalną pamięć podręczną, aby sprawdzić, czy zawiera najnowszą kopię adresu IP Twittera. Jeśli tak, to będzie z tego korzystał. Jeśli tak się nie stanie, wyśle ​​żądanie do twojego dostawcy usług internetowych lub wybranego serwera systemu nazw domen (DNS).

Systemy serwerów DNS współpracują z głównymi serwerami nazw i serwerami nazw domen najwyższego poziomu (TLD) w celu przetłumaczenia wszystkich nazw domen na adresy IP. Należy pamiętać, że serwer nazw TLD jest odpowiedzialny za każdą domenę najwyższego poziomu, taką jak .com, .org, .ru lub .co.uk.

Adresy IP i porty

Innym systemem komunikacyjnym, który jest dostarczany z numerami IP, jest port komunikacyjny. Podobnie jak fizyczne porty komputera, takie jak USB i porty szeregowe, porty programowe służą do komunikacji i jako rozszerzenie numeru IP.

Chociaż możesz otworzyć i używać dowolnego numeru portu do tworzenia aplikacji osobistych, numery portów są zazwyczaj przypisane do określonych usług. Na przykład port 80 jest przeznaczony dla protokołu HTTP, port 22 dla usługi Telnet, a port 25 dla poczty e-mail SMPT.

Tak więc, gdy łączysz się z serwerem WWW pod adresem http://localhost/index.html, Twój klient WWW lub przeglądarka wysyła żądania HTTP na adres 127.0.0.1:80. A kiedy połączysz się z serwerem pocztowym w sieci lokalnej za pośrednictwem protokołu SMPT (Simple Mail Transfer Protocol), Twój klient poczty wyśle ​​żądania na adres 127.0.0.1:25.

Oto lista najpopularniejszych portów wraz z ich numerami.

Tabela 2. Popularne porty komunikacyjne protokołu internetowego

Często Zadawane Pytania

Oto niektóre z najczęściej zadawanych pytań dotyczących adresów IP.

Wniosek

Podsumowując ten post na temat adresów IP i sposobu ich działania, widziałeś, że są to po prostu numeryczne identyfikatory urządzeń w sieci.

Protokół internetowy i związane z nim technologie są ogromne. Tak więc, do czego ich używasz i jak to robisz, wszystko zależy od Ciebie i tego, co robisz.