Что такое IP адрес?
IP-адрес (aй-пи адрес, сокращение от англ. Internet Protocol Address) — уникальный идентификатор (адрес) устройства (обычно компьютера), подключённого к локальной сети или интернету. IP-адрес представляет собой 32-битовое (по версии IPv4) или 128-битовое (по версии IPv6) двоичное число. Удобной формой записи IP-адреса (IPv4) является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками, например, 192.168.0.1. (или 128.10.2.30 — традиционная десятичная форма представления адреса, а 10000000 00001010 00000010 00011110 — двоичная форма представления этого же адреса). IP-адреса представляют собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень протокола IP передаёт пакеты между сетями. IP-адрес назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. В случае изолированной сети её адрес может быть выбран администратором из специально зарезервированных для таких сетей блоков адресов (192.168.0.0/16, 172.16.0.0/12 или 10.0.0.0/8). Если же сеть должна работать как составная часть Интернета, то адрес сети выдаётся провайдером либо pегиональным интернет-регистратором (Regional Internet Registry, RIR). Всего существует пять RIR: ARIN, обслуживающий Северную Америку; APNIC, обслуживающий страны Юго-Восточной Азии; AfriNIC, обслуживающий страны Африки; LACNIC, обслуживающий страны Южной Америки и бассейна Карибского моря; и RIPE NCC, обслуживающий Европу, Центральную Азию, Ближний Восток. Региональные регистраторы получают номера автономных систем и большие блоки адресов у ICANN, а затем выдают номера автономных систем и блоки адресов меньшего размера локальным интернет-регистраторам (Local Internet Registries, LIR), обычно являющимся крупными провайдерами. Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей. Поэтому каждый порт маршрутизатора имеет собственный IP-адрес. Конечный узел также может входить в несколько IP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.
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.
Бесклассовая адресация
Со второй половины 90-х годов XX века классовая маршрутизация повсеместно вытеснена бесклассовой маршрутизацией, при которой количество адресов в сети определяется только и исключительно маской подсети.
Особые IP-адреса
- eсли весь IP-адрес состоит только из двоичных нулей, то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет; этот режим используется только в некоторых сообщениях ICMP;
- eсли в поле номера сети стоят только нули, то по умолчанию считается, что узел назначения принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет;
- eсли все двоичные разряды IP-адреса равны 1, то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast);
- eсли в поле номера узла назначения стоят только единицы, то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером сети. Например, в сети 192.190.21.0 с маской 255.255.255.0 пакет с адресом 192.190.21.255 доставляется всем узлам сети этой сети. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast).
Динамические IP-адреса
IP-адрес называют динамическим, если он назначается автоматически при подключении устройства к сети и используется в течение ограниченного промежутка времени, как правило, до завершения сеанса подключения.
Изменить айпи можно с помощью VPN, браузера Tor, плагинов или прокси. Последний вариант считается более надежным и быстрым. Прокси изменит ваш IP буквально за пару минут. Он поможет скрыть реальное местоположение, обойти региональные блокировки и получить доступ к нужной информации.
Какие прокси выбрать? Например, на Proxy-Store представлены мобильные, резидентские и серверные. Все они гарантированно справятся с задачей. Мобильные и резидентские прокси считаются более надежными. Их IP принадлежат мобильным операторам и реальным пользовательским устройствам. В отличие от серверных, где адреса предоставляют дата-центры, которые подвержены не критичным, но все же, сбоям в работе.
Указание IP-адресов по правилам брандмауэра
Можно ограничить соединения с устройствами с указанными IP-адресами или заблокировать устройства с указанными IP-адресами, разрешив другие способы связи. Можно указать один IP-адрес или целый диапазон IP-адресов.
Для протоколов IPv4 и IPv6 можно указать до 16 IP-адресов (или диапазонов IP-адресов).
Пакетные фильтры аппарата, описанные в этом разделе, контролируют подключения к портам TCP, UDP и ICMP.
Запустите Удаленный ИП и войдите в систему в режиме администратора системы. Запуск Удаленного ИП
Щелкните [Настройки/Регистрация].
Щелкните [Настройки защиты] [Фильтр IP-адресов].
Щелкните [Изменить] для типа фильтра, который необходимо использовать.
[IPv4-адрес: Фильтр для исходящих]
Используется для ограничения отправки данных с аппарата на компьютер с помощью указания адреса IPv4.
[IPv4-адрес: Фильтр для входящих]
Используется для ограничения приема данных аппарата компьютером с помощью указания адреса IPv4.
[IPv6-адрес: Фильтр для исходящих]
Используется для ограничения отправки данных с аппарата на компьютер с помощью указания адреса IPv6.
[IPv6-адрес: Фильтр для входящих]
Используется для ограничения приема данных аппарата компьютером с помощью указания адреса IPv6.
Настройка параметров фильтрования пакетов.
Выберите политику по умолчанию, чтобы разрешить или запретить взаимодействие аппарата с другими устройствами, а затем укажите IP-адреса, чтобы добавить исключения.
Установите флажок [Использовать фильтр] и щелкните командную кнопку [Отказать] или [Разрешить], чтобы выбрать [Политика по умолчанию].
[ Использовать фильтр ]
Установите этот флажок, чтобы ограничить взаимодействие. Снимите флажок, чтобы отменить запрет.
[ Политика по умолчанию ]
Выберите предварительное условие, чтобы разрешить или запретить взаимодействие аппарата с другими устройствами.
Выберите для передачи и приема пакетов только для устройств, IP-адреса которых указаны в [Адреса исключений]. Связь с другими устройствами не разрешается.
Выберите для блокировки передачи и приема пакетов для устройств, IP-адреса которых указаны в [Адреса исключений]. Связь с другими устройствами разрешается.
Укажите адреса-исключения.
Введите IP-адрес (или диапазон IP-адресов) в поле [Адрес для регистрации] и щелкните [Добавить].
Проверка на наличие ошибок ввода
При неправильном вводе IP-адресов доступ к аппарату из Удаленного ИП может быть невозможен. В этом случае необходимо установить для <Фильтр IPv4-адресов>или <Фильтр IPv6-адресов>значение .
Фильтр IPv4-адресов
Фильтр IPv6-адресов
IP-адреса
IPv4 использует 32-битные адреса, ограничивающие адресное пространство 4 294 967 296 (2 32 ) возможными уникальными адресами. У каждого хоста и маршрутизатора в Интеренете есть IP-адрес. IP-адрес не имеет отношения к хосту. Он имеет отношение к сетевому интерфейсу, поэтому иногда хост или маршрутизатор могут иметь несколько IP-адресов.
IP-адреса имеют иерархическую организацию. Первая часть имеет переменную длину и задает сеть, а последняя указывает на хост.
Обычно IP-адреса записываются в виде 4 десятичных чисел, каждое в диапозоне от 0 до 255, разделенными точками (dot-decimal notation). Каждая часть представляет один байт адреса. Например, шестнадцатиричный адрес 80D00297 записывается как 128.208.2.151.
| Определение: |
| Префикс — непрерывный блок пространства IP-адресов, соответствующий сети, в которой сетевая часть совпадает для всех хостов. |
Префикс задается наименьшим IP-адресом в блоке и размером блока. Размер определяется числом битов в сетевой части, оставшиеся биты в части хоста могут варьироваться. Таким образом, размер является степенью двойки. Он записывается после префикса IP-адреса в виде слэша и длины сетевой части в битах. В предыдущем примере префикс содержит 2 8 адресов и поэтому для сетевой части отводится 24 бита. Записывается так: 128.208.2.0/24.
Классы IP-сетей
Также, сколько бит используется сетевым ID и сколько бит доступно для идентификации хостов (интерфейсов) в этой сети, определяется сетевыми классами.
Всего 3 класса IP-адресов:
- Класс A. IP сетевых адресов использует левые 8 бит (самый левый байт) для указания сети, оставшиеся 24 бита (оставшиеся три байта) для идентификации интерфейса хоста в этой сети. Адреса класса A всегда имеют самый левый бит самого левого байта нулевым, то есть значения от 0 до 127 для первого байта в десятичной нотации. Таким образом доступно максимум 128 адресов сетей класса A, каждый из которых может содержать до 33,554,430 интерфейсов. Однако сети 0.0.0.0 (известная как маршрут по умолчанию) и 127.0.0.0 (loop back сеть) имеют специальное назначение и не доступны для использования в качестве идентификаторов сети. Поэтому доступно только 126 адресов сетей класса A.
- Класс B. IP сетевых адресов использует левые 16 бит (два левых байта) для идентификации сети, оставшиеся 16 бит (последние два байта) указывают хостовые интерфейсы. Адрес класса B всегда имеет самые левые два бита установленными в 1 0. Таким образом для номера сети остается 14 бит, что дает 32767 доступных сетей класса B. Первый байт адреса сети класса B может принимать значения от 128 до 191, и каждая из таких сетей может иметь до 32,766 доступных интерфейсов.
- Класс C. IP сетевых адресов использует левые 24 бит (три левых байта) для идентификации сети, оставшиеся 8 бит (последний байт) указывает хостовый интерфейс. Адрес класса С всегда имеет самые левые три бита установленными в 1 1 0. Таким образом для номера сети остается 14 бит, что дает 4,194,303 доступных сетей класса B. Первый байт адреса сети класса B может принимать значения от 192 до 255, и каждая из таких сетей может иметь до 254 доступных интерфейсов. Однако сети класса C с первым байтом больше, чем 223, зарезервированы и не используются.
Существует также специальные адреса, которые зарезервированы для ‘несвязанных’ сетей — это сети, которые используют IP, но не подключены к Internet. Вот эти адреса:
- Одна сеть класса A: 10.0.0.0
- 16 сетей класса B: 172.16.0.0 — 172.31.0.0
- 256 сетей класса С: 192.168.0.0 — 192.168.255.0
Сетевые адреса, адреса интерфейсов и широковещательные адреса
IP адрес может означать одно из трех:
- Адрес IP сети (группа IP устройств, имеющих доступ к общей среде передаче — например, все устройства в сегменте Ethernet). Сетевой адрес всегда имеет биты интерфейса (хоста) адресного пространства установленными в 0 (если сеть не разбита на подсети — как мы еще увидим);
- Широковещательный адрес IP сети (адрес для ‘разговора’ со всеми устройствами в IP сети). Широковещательные адреса для сети всегда имеют интерфейсные (хостовые) биты адресного пространства установленными в 1 (если сеть не разбита на подсети — опять же, как мы вскоре увидим).
- Адрес интерфейса (например Ethernet-адаптер или PPP интерфейс хоста, маршрутизатора, сервера печать итд). Эти адреса могут иметь любые значения хостовых битов, исключая все нули или все единицы — чтобы не путать с адресами сетей и широковещательными адресами.
- Для сети класса A: (один байт под адрес сети, три байта под номер хоста)
- 10.0.0.0 сеть класса А, потому что все хостовые биты равны 0.
- 10.0.1.0 адрес хоста в этой сети
- 10.255.255.255 широковещательный адрес этой сети, поскольку все сетевые биты установлены в 1
- 172.17.0.0 сеть класса B
- 172.17.0.1 адрес хоста в этой сети
- 172.17.255.255 сетевой широковещательный адрес
- 192.168.3.0 адрес сети класса C
- 192.168.3.42 хостовый адрес в этой сеть
- 192.168.3.255 сетевой широковещательный адрес
Почти все доступные сетевые IP-адреса принадлежат классу C.
Маска подсети
Длина префикса не выводится из IP-адреса, поэтому протоколу маршрутизации вынуждены передавать префиксы на маршрутизаторы. Иногда префиксы задаются с помощью указания длины.
Определение: Маска подсети — двоичная маска, соответствующая длине префикса, в которой единицы указывают на сетевую часть. То есть маска подсети определяет как будут локально интерпретироваться IP адреса в сегменте IP сети, что для нас весьма важно, поскольку определяет процесс разбивки на подсети.
Стандартная маска подсети — все сетевые биты в адресе установлены в ‘1’ и все хостовые биты установлены в ‘0’. Это означает, что стандартные маски подсети для трех классов сетей:
- A класс — маска подсети: 255.0.0.0
- B класс — маска подсети: 255.255.0.0
- C класс — маска подсети: 255.255.255.0
Выполненение операции И между маской и IP-адресом позволяет выделить сетевую часть.
О маске подсети нужно помнить три вещи:
- Маска подсети предназначена только для локальной интерпретации локальных IP адресов (где локальный значит — в том же сетевом сегменте);
- Маска подсети — не IP адрес — она используется для локальной модификации интерпретации IP адреса.
Бесклассовая междоменная маршрутизация
Изначально использовалась классовая адресация (INET), но со второй половины 90-х годов XX века она была вытеснена бесклассовой адресацией (CIDR), при которой количество адресов в сети определяется маской подсети.
Никто не знает точно, сколько всего сетей подключено к Интернету, но очевидно, что их много — возможно, порядка миллиона. Различные алгоритмы маршрутизации требуют, чтобы каждый маршрутизатор обменивался информацией о доступных ему адресах с другими маршрутизаторами. Чем больше размер таблицы, тем больше данных необходимо передавать и обрабатывать. С ростом размера таблицы время обработки растет как минимум линейно. Чем больше данных приходится передавать, тем выше вероятность потери (в лучшем случае временной) части информации по дороге, что может привести к нестабильности работы алгоритмов выбора маршрутов.
К счастью, способ уменьшить размер таблиц маршрутизации все же существует. Применим тот же принцип, что и при разбиении на подсети: маршрутизатор может узнавать о расположении IP-адресов по префиксам различной длины. Но вместо того чтобы разделять сеть на подсети, мы объединим несколько коротких префиксов в один длинный. Этот процесс называется агрегацией маршрута (route aggregation). Длинный префикс, полученный в результате, иногда называют суперсетью (supernet), в противоположность подсетям с разделением блоков адресов.
При агрегации IP-адреса содержатся в префиксах различной длины. Один и тот же IP-адрес может рассматриваться одним маршрутизатором как часть блока /22 (содержащего 2 10 адресов), а другим — как часть более крупного блока /20 (содержащего 2 12 адресов). Это зависит от того, какой информацией обладает маршрутизатор. Такой метод работает и для разбиения на подсети и называется CIDR (Classless InterDomain Routing — бесклассовая междоменная маршрутизация).
Разъяснение сути IP адреса
В сетях где используется Ethernet присутствует 2 типа адресов: Локальные и Глобальные адреса.
Локальные это адреса в технологии канального уровня, они привязаны к конкретной технологии, этому могут быть MAC адреса в Ethernet, или IMEI в сетях сотовой связи. Такие адреса не могут использоваться для построение крупной составной сети, которые объединяют сети использующие разные технологии. Чтобы это сделать, в модели взаимодействие открытых систем водиться сетевой уровень, а на нём используются глобальные адреса.
Как строится глобальный ipv4 адрес:
Глобальный IPv4-адрес состоит из четырех чисел, разделенных точками. Каждое число представляет собой значение от 0 до 255 и обозначает одну из восьми битовых групп в адресе. Эти числа определяются в соответствии с иерархической структурой сети.
Глобальный IPv4-адрес состоит из двух частей: сетевой части и хостовой части. Сетевая часть идентифицирует сеть, а хостовая часть идентифицирует конкретное устройство внутри этой сети.
Строение глобального IPv4-адреса следующее:
Где каждый XXX представляет собой число от 0 до 255.
Например, адрес 192.168.0.1 является глобальным IPv4-адресом, где 192 — сетевая часть, а 168.0.1 — хостовая часть.
Глобальные IPv4-адреса назначаются интернет-провайдерами и организациями, которые имеют доступ к Интернету. Они должны быть уникальными, чтобы обеспечить правильную маршрутизацию данных в сети.
Глобальные адреса это адреса сетевого уровня, и в стеке протокола TCP/IP это как раз IP адреса. Глобальные адреса не привязаны к технологии канального уровня, и с их помощью можно построить такую сеть, которая объединяет подсети построены на разных технологиях канального уровня. И передавать данные из этих сетей друг другу.
IP адреса
Вид глобальных адресов, которые мы рассматриваем в этой статье это IP адреса, которые используются в стеке протоколов TCP/IP. и сетей Интернет. IP адреса нужны для уникальной идентификации компьютеров в крупной составной сети, которая может включать в себя весь мир, например сети Интернет, и различные части сети интернет построенные на разных технологиях канального уровня.
Сейчас есть 2-е версии протокола IP: версия IPv4 и IPv6. Основное отличие между версиями протоколов в длине IP адреса. В IPv4 длина адреса 4 байта, а в IPv6 длина адреса 16 байт.
Длина адреса IPv4 — 32 бита, 4 байта. И чтобы людям было удобно работать с такими IP адресами их делят на 4 части.
В каждой части по 8 бит, такая часть называется октет. Каждый октет записывают в десятичном формате, и форма записи IP адреса следующая: четыре октета разделенных точкой (213.180.193.3). С таким видом деления адресов людям гораздо удобнее работать, чем с записью в двоичной форме длиной в 32 бита.
IP-адреса и IP-сети
Одна из задач сетевого уровня обеспечить масштабирование, построить такую сеть, которая может работать в масштабах всего мира. Для этого сетевой уровень работает не с отдельными компьютерами, а с подсетями, которые объединяют множество компьютеров.В IP объединение происходит следующим образом, подсеть это некое количество компьютеров, у которых одинаковая старшая часть IP-адреса. В примере ниже у данного диапазона адресов одинаковые первые 3 октета, и отличается только последний октет.
И маршрутизаторы, устройства передающие информацию на сетевом уровне, работают уже не с отдельными IP адресами, а с подсетями.
Структура IP адреса
Наш IP адрес состоит из 2 частей:
1. номер подсети — старшие биты IP адреса.2. номер компьютера в сети (хост) — младшие биты IP адреса.
Рассмотрим пример:
• IP-адрес: первые три октета (213.180.193.3) это адрес сети. Последний октет это адрес хоста (3).
• Адрес подсети записываем: 213.180.193.0• Номер хоста: 3 (0.0.0.3).
Маска подсети
Как по IP адресу узнать, где адрес сети, а где адрес хоста. Для этого используется Маска подсети. Маска также, как IP адрес состоит из 32 бит, и она устроена следующим образом: там где в IP адресе находится номер сети маска содержит 1, а там где указан номер хоста 0.
Подробный пример разобран в видео на 4:50 минуте.
Есть два способа указать маску подсети. Десятичное представление в виде префикса.В десятичном представление маска записывается в формате похожем на формат IP адреса.
32 разделенные на 4 октета по 8 бит и каждый из этих 8 бит переведены в десятичное представление, они записываются через точку.
Маска в десятичном представление выглядит так 255.255.255.0
Другой формат записи маски в виде префикса. В этом случае указывается, сколько первых бит IP адреса относится к адресу сети, а всё остальное, считается, что относится к адресу хоста.
Префикс записывается через слэш (/).213.180.193.3/24 это означает что первые 24 бита, то есть 3 октета относится к адресу к сети, а последний октет к адресу хоста.
Оба эти представления эквивалентны. Если мы запишем маску подсети в десятичном виде, либо виде префикса, мы получаем одинаковый адрес подсети.
Важно понимать, что маска подсети не обязательно должна заканчиваться на границе октетов. Хотя, так делают часто, чтобы людям было удобно работать с такими адресами сетей и хостов, но это делать не всегда удобно. Например, если у вас сеть достаточно крупная, то вам можно ее разбить на несколько более маленьких частей. А для этого приходится использовать маски переменной длины, именно так называются маски подсети которые не заканчиваются на границе октета.
Устаревшие классы IP адресов
Маски подсети это современный способ, который позволяет определить, где в IP адресе находится адрес подсети, а где адрес хоста. Ранее использовался другой адрес на основе классов IP адресов.
Сейчас этот метод уже не используется он устарел. Однако в интернете и книгах вы наверняка встретите напоминание классов адресов, поэтому мы рассмотрим, как они были устроены.
Весь диапазон адресов был разделен на несколько классов, в которых было четко задано местоположение адресов сети и адрес хоста. Класс определялся по первым битам. Всего было 5 классов (A,B,C,D,E)
1. Класс А куда входит IP адреса, которые начинаются на ноль. В этом классе было жестко задано, что к адресу подсети относится первый октет. 3 остальных октета к адресу хоста.
2. К классу В относится IP адреса, которые в бинарном виде начинаются на 10, здесь к адресу сети относятся первые 16 бит, а к адресу хоста последние 16 бит.
3. Класс С самый распространенный класс сетей, это класс в котором IP адреса начинаются на 110, под номер сети отводиться 24 бита, под номер хоста 8 бит. Такой класс хорошо подходит для небольших сетей, который содержит до 254 компьютеров.
4. Были 2 класса для адресов специального назначения: Класс D для групповых адресов.
5. И класс Е зарезервированный диапазон для будущего использования.
В настоящие время групповые адреса все еще выделяются именно из диапазона 224.0.0.0 — 239.255.255.255.
А зарезервированный диапазон все еще не используется 240.0.0.0. — 255.255.255.255.
Если рассматривать IP адреса, протокола IPv4, то у нас есть 3 типа адресов:
• Индивидуальный — адрес компьютера
• Групповой — адрес нескольких компьютеров
• Широковещательный — адрес для всех компьютеров сети, а не во всем интернете.IP адреса должны быть уникальны во всем мире, поэтому нельзя использовать любой IP адрес, необходимо получать разрешение на использование.
Этим занимается Корпорация Интернет ICANN для распределение имен и номеров, поэтому нужно обращаться к ней.
Если вы строите сеть, которую не подключаете к Интернет, можно использовать любой IP адрес из диапазона частных IP адресов.
Важно понимать что адреса IPv4 уже почти закончились, и необходимо переходить на протокол версия IPv6, либо использовать технологию NAT для подключению Интернету.Типы IP-адресов
В IPv4 используется 3 типа адресов:
1. Индивидуальный (unicast);
2. Групповой (multicast);
3. Широковещательный (broadcast).• Индивидуальный адрес — это адрес конкретного компьютера, именно такие адреса мы рассматривали выше.
• Групповой адрес — это адрес, который используется несколькими ПК. Если вы отправите данные на этот адрес, его получит несколько компьютеров в сети которые входит в эту группу.
• Широковещательный адрес — это такой адрес, который используется для получения данных всеми компьютерами в сети.Широковещательный адрес
Широковещательный адрес в IP имеют следующий формат:
• IP-адрес: 213.180.193.3/24
• Широковещательный адрес: 213.180.193.255
Часть которая относится к адресу сети остается без изменений, а в той части, которая относится к адресу хоста записываются в битовые единицы.
Мы уже встречались с широковещательными адресами в технологии канального уровня Ethernet. Важным отличием широковещательных адресов в сетевом уровне, является то, что широковещательные адреса используются только в пределах в одной подсети.
Маршрутизаторы не передают широковещательные пакеты в другую сеть, иначе можно очень быстро завалить всю глобальную сеть, в том числе весь Интернет, мусорными широковещательными пакетами.В IP используется два типа широковещательных адресов подходящих для двух различных сценариев
Предположим что у нас есть 2 подсети объединенные между собой маршрутизатором. Если мы хотим отправить широковещательный пакет в рамках одной сети это называется ограниченное широковещание. В этом случае мы может использовать специальный широковещательный адрес, который состоит из всех битовых единиц (255.255.255.255). В этом случае данные получат все компьютеры в сети, а через маршрутизатор данные не пройдут.
Другой сценарий, когда компьютер, который находится за пределами нашей сети, хочет передать широковещательный пакет всем компьютерам, которые находится в нашей сети это называется направленное широковещание. В этом случае широковещательный IP адрес будет выглядеть 192.168.0.255, адрес подсети, в которую мы хотим отправить широковещательный пакет и битовые единицы в той части, которая относится к адресу хоста. Как произойдет обработка такого пакета?
Пакет передаётся маршрутизатору и маршрутизатор уже разошлёт этот пакет в широковещательном режиме, но только в передах одной подсети, для которой предназначается этот широковещательный пакет.
Специальные типы IP-адресов
Какие бывают специальные типы IP адресов:
В номере хоста нельзя использовать только битовые 0, и только битовые 1.Если мы укажем только битовые 0, то это получится не адрес хоста, а адрес подсети 213.180.193.0.
А если укажем только битовые 1, то это будет широковещательный адрес. 213.180.193.255.
Часто, маршрутизатору по умолчанию в сети, или шлюзу, через которые все компьютеры сети попадают в интернет, присваивают адрес с номером 1.Однако четких правил нет, так делать не обязательно 213.180.193.1.
Адрес который состоит из всех 0.0.0.0 это адрес текущего хоста. Он используется, когда компьютер еще не получил свой IP адрес.
Адрес из всех битовых единиц, 255.255.255.255 это все хосты в текущей подсети (ограниченный широковещательный адрес).
127.0.0.0/8 это обратная петля, специальный диапазон адресов, который выделен для того чтобы отлаживать сетевые приложения, если у вас нет сетевого оборудование или оно настроено не так как вам нужно, в этом случае данные не отправляются в сеть, а приходят обратно на компьютер. Часто из этой сети используется адрес 127.0.0.1 это текущий компьютер (localhost). Однако не обязательно для этой цели использовать адрес с хостом 1, можно использовать 2, 3 или другой любой IP адрес из этого диапазона.IP адреса из подсети 169.254.0.0/16 называются Link-local адреса.
Случае если вы не настроили IP адрес на своем ПК вручную или каким-либо другим способом, например с помощью протокола DHCP, то операционная система сама может назначить компьютеру адрес из этого диапазона. Такие адреса могут использоваться только в пределах подсети и не проходят через маршрутизатор.
Распределение IP адресов
Так как IP адреса являются глобальными адресами и используются для построение сетей, которые могут потенциально объединять все компьютеры в мире такие как сеть интернет, то каждый компьютер должен иметь уникальный IP адрес во всем мире.Если у нас будет несколько компьютеров с одним IP адресом, то мы не сможем понять к какому компьютеру должны отправить наши данные. Чтобы обеспечить уникальность адресов в интернет, есть специальный подход, IP адреса нельзя брать любые какие вы хотите, а необходимо получить разрешение на использование IP адреса у Internet Assigned Number Authority (IANA), сейчас функции IANA реализуются корпорацией ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) — Корпорация Интернет для распределения имен и номеров. Именно эта организация отвечает за распределение IP адресов во всем мире.
Однако организация делает это не напрямую, а с помощью региональных регистраторов. В каждом регионе есть свой регистратор, который взаимодействует с компанией ICANN и распределяет IP адреса. Россия и Европа относится к региональному регистратору RIPE.
Частные IP-адреса
Однако есть такие случае, когда вы создаете сеть, которая использует IP адреса, но при этом она не подключена к Интернету.Например, внутренняя сеть организации или внутренняя сеть класса, в которой вы просто тестируете какие-то сетевые технологии.
Было бы очень неудобно обращаться к региональному регистратору, для того чтобы просить IP адреса для такой сети.
Специально для этого случая выделены несколько диапазонов частных IP адресов, это такие IP адреса, которые можно использовать в подсетях, которые не подключаются к интернету.
При этом обращаться к ICANN для получения IP адреса не нужно. Диапазон частных IP адресов определен в документе RFC 1918 и он включает следующее:
• 10.0.0.0/8
• 172.168.0.0/12
• 192.168.0.0/16Особенность этих адресов в том, что они не маршрутизируются в Интернет. Однако, есть возможность подключить сеть, построенную на основе частных адресов к Интернет, для этого используется технология Трансляция сетевых адресов NAT (Network Address Translation). В этом случае адрес из частной подсети заменяется на реальный IP адрес.
Исчерпание IP-адресов
Достаточно давно есть проблема исчерпание IP адресов.Длина IP адреса 32 бита это означает, что максимальный число IP адресов чуть больше, чем 4 млрд, и этого было достаточно когда проектировались сети TCP/IP, но сейчас из за того что Интернет получил такое большое распространение, 4 млрд IP адресов для всего мира оказалось недостаточно. Сейчас почти сейчас IPv4 адреса уже распределены, если вы захотите подключиться к интернету и получить адрес IPv4 то вряд ли вы это сможете сделать.
Как можно решить проблему исчерпания ip адресов?
Есть 2 пути:
1. Фундаментальное решение это использовать протокол IPv6, где длина IP адреса 16 байт, при такой длине существуют достаточно количество адресов, для того чтобы обеспечить весь мир.
2. Временная технология Network Address Translation (NAT), при этом вы строите сеть в которой используете частные адреса, в этой сети может быть большое количество компьютеров, а для того чтобы подключиться к Интернет вам нужен всего лишь один внешний IP адрес.