IP-адрес устройства — это уникальный идентификатор, внутри которого заключена информация о местоположении данного устройства и степень его доступности для контакта с ним.
Наличие IP-адреса у устройств — обязательное условие для обмена информацией между ними. Для упрощённого понимания термина «IP-адрес» можно провести аналогию с известным всем почтовым адресом, позволяющим доставить письмо или посылку строго определённому адресату. Подобный процесс происходит при отправке информации (посылки) от одного устройства другому. В этой операции роль почтового адреса выполняет IP-адрес. Аббревиатура IP расшифровывается как «интернет-протокол», и отсылает нас к набору правил, определяющих формат данных, которые мы отправляем через интернет (локальную сеть).
Особенности устройства IP-адреса
Стандартный IP-адрес, который мы можем увидеть в сети — это набор цифр, разделённых на 4 группы с помощью точек.
192.168.0.1 — наиболее часто встречающийся IP-адрес большинства роутеров и модемов. Многие из нас неоднократно вводили данную комбинацию символов, чтобы войти в меню настроек модема или роутера.
В вышеуказанном адресе мы имеем 4 числа, каждое из которых представлено в виде октета — восьмизначного двоичного числа. Его значения могут быть описаны диапазоном от 0000 0000 до 1111 1111. Также описание может иметь форму записи в десятичной системе счисления и иметь диапазон от 0 до 255 (256 значений).
В данном случае диапазон адреса принимает значение от 0.0.0.0 до 255.255.255.255. При подсчёте всех возможных записей, то есть IP-адресов, мы получим цифру 4 294 967 296.
Вышеописанный формат записи имеет название IPv4, он является стандартной 32-битной формой записи адреса. В настоящее время он является наиболее популярным и востребованным в сети. Однако, IPv4 не является единственным возможным, существует также стандарт, состоящий из 128 битов, и называется он IPv6. Количество адресов в данном формате имеет такое значение, которое может обеспечить триллионы адресов на каждого жителя нашей планеты.
В нашем описании мы будем придерживаться стандарта IPv4, тем не менее все правила и принципы вполне актуальны и для IPv6.
Состав IP-адреса
Стандартный IP-адрес — это не просто набор чисел, в этой записи содержится информация, и конструктивно её можно разделить на две части:
- номера хоста,
- номер сети.
К примеру, знакомая нам запись адреса 192.168.1.34 содержит в себе следующую информацию:
- 192.168.1 — номер сети,
- 34 — номер вашего устройства (хоста).
К слову, все устройства, находящиеся в одной сети, будут начинаться на 192.168.1. Если же в IP-адресе устройства будет запись 192.168.2, то с предыдущим устройством (192.168.1) оно связаться не сможет. Для соединения таких устройств между собой понадобится отдельный роутер, который обеспечит выполнение данной задачи. Этот роутер будет выполнять функцию моста — по нему данные из одной сети смогут попасть в другую сеть.
Классификация IP-адресов
Для того чтобы упорядочить работу с IP-адресами, проводят их классификацию по следующим видам.
- Класс A — большие сети.
- Класс B — средние сети.
- Класс C — малые сети.
- Класс D — зарезервированные адреса формата 127.0.0.0 (localhost).
- Класс E — зарезервированные адреса формата 192.168.X.X. (идентификатор модемов и роутеров).
Несмотря на, казалось бы, огромное количество доступных IP-адресов, наблюдается их нехватка по сравнению с числом устройств (хостов) в сети. Данная проблема привела к переходу на активное использование в работе интернет-провайдеров IP-адресов стандарта IPv6. Однако, если адрес в формате IPv4 легко преобразуется в IPv6, то обратное его преобразование в IPv4 уже невозможно.
Учитывая, что далеко не все провайдеры перевели своих абонентов с формата IPv4 на формат IPv6, в сети наблюдается засилье как одних, так и других адресов. Проблема такого комбинированного применения разных стандартов заключается в их несовместимости, и чтобы её решить, применяют специальный алгоритм, называемый «туннелированием». Он заключается в создании специального канала, по которому устройства, имеющей разные стандарты IP-адресов, могут обмениваться информацией.
Знание особенностей устройства IP-адресов — обязательное условие при возникновении необходимости самостоятельного проектирования сетей, а также при решении ряда других задач, связанных с настройкой интернета и локальных сетей.
