Протокол TCP/IP предполагает наличие числового идентификатора у каждого устройства, работающего в сети. Он называется IP-адрес — от английского определения «Internet Protocol». В глобальной интернет-сети и локальных подсетях требуется уникальность каждого подключенного узла относительно других участников.
Формат IP-адресов
В интернете используется два протокола, в соответствии с которыми IP-адреса устройств представляются в разных цифровых форматах:
IPv4 — используются 32-битные IP-адреса. Для удобства их записывают в виде четырех десятичных чисел (от 0 до 255), которые разделены точками. Например, 174.12.168.2 или 195.164.0.34.
IPv6 — используются 128-битные IP-адреса. Более новый интернет-протокол предполагает запись идентификаторов в виде 8 групп из четырех цифр в шестнадцатеричном формате, разделенных двоеточиями. Например, 2301:1da8:11a4:05d6:1f34:4a7e:03a1:634d.
Ввод в действие протокола IPv6 позволил решить проблему недостаточного количества адресов. В четвертой версии их число ограничено 4,3 миллиардами (2^32), шестая версия позволяет работать в сети 340 ундециллионам (340*10^36) уникальных хостов.
Структура адреса
Интернет-протокол предусматривает описание адреса в виде пары идентификаторов: номера сети и конкретного узла, которые разделены согласно маски подсети. В IPv4 она представлена в виде двоичной последовательности из групп единиц и нулей (адресов хостов). В десятичном формате это выглядит как 255.255.255.0.
На основании маски вычисляется уникальный адрес сети (он же — сетевой префикс). Для этого между IP-адресом и указанной маской выполняется побитовая операция «И».
Маска определяет реальное количество хостов, работающих в одной сети. Оно вычисляется как 2(32-n), где n — количество адресов хостов (нулей) в маске.
Количество устройств, подключенных к интернету, уже давно превысило максимум уникальных адресов для протокола IPv4. Работоспособность сети поддерживается за счет механизма NAT. Механизм преобразования сетевых адресов (Network Address Translation) реализуется маршрутизаторами и прокси-серверами. При прохождении пакетов они подменяют идентификатор источника на собственный внешний адрес, заданный интернет-регистратором либо местным провайдером.
Типы IP-адресов
IP-протокол предполагает классификацию адресов по нескольким критериям.
Способ (место) использования
Внешние («белые») уникальные адреса, используемые для доступа к интернету. Под этим адресом устройства работают в глобальной сети. Например, браузер, обращаясь к ресурсу, переходит по «белому» IP-адресу сайта, прописанному в таблице доменных имен DNS-сервера.
Веб-ресурсы и сервисы отслеживают активность пользователей по «белым» адресам, что позволяет собрать сведения о примерном географическом положении и другую статистику, необходимую для понимания охвата аудитории.
Внутренние («серые») адреса действительны исключительно в пределах своей локальной сети, работающей под управлением маршрутизатора. По внутреннему IP-адресу сервера к нему обращаются лишь устройства, находящиеся с ним в одной сети.
Интернет-протокол предусматривает несколько диапазонов адресов, зарезервированных для локальных потребностей.
Периодичность изменения
Статический IP-адрес остается неизменным после перезагрузки устройства. Они прописываются вручную или задаются автоматически при подключении. Статические адреса идентифицируют узел и доступны неограниченное время. Существуют псевдостатические адреса, работающие в пределах локальных сетей. Однако в этом случае их внешний идентификатор может меняться или оставаться постоянным.
Динамический IP-адрес присваивается хосту на ограниченное время. Он остается неизменным на протяжении сессии, но при следующем подключении устройства к сети может быть изменен. Недостаток меняющегося идентификатора в том, что он не может быть привязан к доменному имени. Зато он дает пользователем частичную анонимность: отследить конкретного посетителя интернет-ресурса можно лишь при условии доступа к данным провайдера.
Провайдеры присваивают статические адреса на платной основе. Наличие постоянного идентификатора дает пользователю определенные преимущества:
- привязка хоста к сети;
- оптимизация взаимодействия с внешними серверами;
- улучшенная работа с торрентами и другими пиринговыми сетями;
- возможность задания доменного имени;
- пользование сервисами, требующими наличия «белого» адреса.
Как узнать IP-адрес компьютера
Алгоритм определения «серого» адреса зависит от операционной системы, используемой на устройстве:
- При работе в Windows поможет команда
ipconfig, которую нужно набрать в командной строке. - В MacOS внутренний адрес показан под статусом текущего соединения в меню
«Сеть»раздела«Системные настройки». - В ОС Linux адрес можно увидеть, набрав команду
sudo ifconfig. - На мобильных телефонах с Android сведения об адресе доступны в разделе настроек сети.
Внешний IP-адрес можно узнать в службе техподдержки провайдера или воспользоваться специальными веб-сервисами, отображающими информацию о хосте. Также существует множество специализированных приложений для отображения информации о сетевых настройках устройства и скорости интернет-соединения.