Како функционишу ИП адресе?

Сваки уређај повезан на мрежни рачунар, таблет, камеру, свеједно - треба јединствени идентификатор тако да други уређаји знају како да га дођу. У свету ТЦП / ИП умрежавања, тај идентификатор је адреса Интернет протокола (ИП).

Ако сте радили са компјутерима било које време, вероватно сте били изложени ИП адресама - оним нумеричким секвенцама које изгледају као 192.168.0.15. Већину времена не морамо директно да се бавимо њима, јер се наши уређаји и мреже брину о тим стварима иза сцене. Када морамо да се позабавимо њима, често само следимо упутства о томе које бројеве да ставимо. Али, ако сте икада пожељели да зароните мало дубље у оно што значе ти бројеви, овај чланак је за вас.

Зашто би те било брига? Разумевање функционисања ИП адреса је од виталног значаја ако желите да решите проблем због чега ваша мрежа не функционише исправно или зашто се одређени уређај не повезује онако како бисте очекивали. А, ако вам икада буде потребно да подесите нешто мало напредније, као што је хостовање сервера за игре или медијског сервера на које се могу повезати пријатељи са интернета, морате знати нешто о ИП адресирању. Плус, то је фасцинантно.

Напомена: Покрићемо основе ИП адресирања у овом чланку, врсте ствари које људи који користе ИП адресе, али никада стварно нису много размишљали о њима, можда желе да знају. Нећемо покривати неке напредније, или професионалне, нивое, као што су ИП класе, бескласно усмеравање и прилагођене подмреже ... али ћемо указати на неке изворе за даље читање док идемо.

Шта је ИП адреса?

ИП адреса јединствено идентификује уређај на мрежи. Ви сте раније видели ове адресе; изгледају као 192.168.1.34.

ИП адреса је увек скуп од четири таква броја. Сваки број може бити у распону од 0 до 255. Дакле, пуни опсег ИП адресирања иде од 0.0.0.0 до 255.255.255.255.

Разлог зашто сваки број може достићи само до 255 је да је сваки од бројева заправо осамцифрени бинарни број (понекад се назива октет). У октету, број нула би био 00000000, док би број 255 био 11111111, максимални број који октет може да достигне. Та ИП адреса коју смо раније поменули (192.168.1.34) у бинарном би изгледала овако: 11000000.10101000.00000001.00100010.

Рачунари раде са бинарним форматом, али људима је много лакше радити са децималним форматом. Ипак, сазнање да су адресе заправо бинарни бројеви ће нам помоћи да схватимо зашто неке ствари које окружују ИП адресе функционишу на начин на који то раде.

Не брините, ипак! Нећемо вам у овом чланку бацати много бинарних или математичких података, па само са нама мало дуже.

Два дела ИП адресе

ИП адреса уређаја се заправо састоји од два одвојена дела:

• ИД мреже: ИД мреже је део ИП адресе која почиње са леве стране и идентификује одређену мрежу на којој се уређај налази. У типичној кућној мрежи, где уређај има ИП адресу 192.168.1.34, део адресе 192.168.1 ће бити ИД мреже. Прилагођено је попунити недостајући коначни део са нулом, тако да можемо рећи да је мрежни ИД уређаја 192.168.1.0.
• ИД хоста: ИД хоста је део ИП адресе који није преузет са ИД мреже. Он идентификује одређени уређај (у ТЦП / ИП свету, називамо уређаје „хостс“) на тој мрежи. Настављајући наш пример ИП адресе 192.168.1.34, ИД хоста би био 34-јединствени ИД хоста на мрежи 192.168.1.0.

На кућној мрежи можете видјети неколико уређаја са ИП адресом као што су 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1 30 и 192.168.1.34. Све ово су јединствени уређаји (са ИД-овима 1, 2, 30 и 34 у овом случају) на истој мрежи (са мрежном идентификацијом 192.168.1.0).

Да све ово мало боље замислимо, окренимо се аналогији. То је прилично слично начину на који улице раде у граду. Узми адресу као 2013 Парадисе Стреет. Назив улице је као ИД мреже, а кућни број је као ИД хоста. Унутар града, неце се звати исте две улице, као што ни две мрезне ИД-е на истој мрези неце бити исте. На одређеној улици, сваки кућни број је јединствен, баш као што су сви ИД-ови домаћина унутар одређеног мрежног ИД-а јединствени.

Маска подмреже

Дакле, како ваш уређај одређује који дио ИП адресе је ИД мреже и који дио ИД хоста? За то користе други број који ћете увек видети у вези са ИП адресом. Тај број се зове подмрежна маска.

На већини једноставних мрежа (као што су оне у кућама или малим предузећима), видећете маске подмреже као 255.255.255.0, где су сва четири броја или 255 или 0. Позиција промена од 255 до 0 указује на поделу између ИД мреже и хоста. 255с "маскирају" ИД мреже из једначине.

Напомена: Основне маске подмреже које овде описујемо познате су као подразумеване маске подмреже. Ствари постају компликованије него на већим мрежама. Људи често користе прилагођене маске подмреже (где се позиција прекида између нула и оних померају унутар октета) да би креирали више подмрежа на истој мрежи. То је мало изван опсега овог чланка, али ако сте заинтересовани, Цисцо има прилично добар водич за подмрежавање.

Дефаулт Гатеваи Аддресс

Поред саме ИП адресе и придружене маске подмреже, такође ћете видети адресу подразумеваног мрежног пролаза наведену заједно са информацијама о ИП адресама. У зависности од платформе коју користите, ова адреса може бити названа нешто другачије. Понекад се назива "рутер", "рутер адреса", "дефаулт роуте", или само "гатеваи". То су све исте ствари. То је подразумевана ИП адреса на коју уређај шаље мрежне податке када су ти подаци намењени за прелазак на другу мрежу (другу са другим мрежним ИД-ом) од оне на којој је уређај укључен.

Најједноставнији пример тога је типична кућна мрежа.

Ако имате кућну мрежу са више уређаја, вероватно имате рутер који је повезан са интернетом преко модема. Тај рутер може бити засебни уређај, или може бити дио комбиноване јединице модема / рутера коју је испоручио ваш интернет провајдер. Усмеривач је смештен између рачунара и уређаја на вашој мрежи и више јавних уређаја на интернету, који преносе (или усмеравају) саобраћај напред и назад.

Рецимо да покренете свој претраживач и кренете на ввв.ховтогеек.цом. Ваш рачунар шаље захтев на ИП адресу нашег сајта. С обзиром да су наши сервери на интернету, а не на вашој кућној мрежи, тај се промет шаље са вашег рачунара на ваш рутер (гатеваи), а ваш рутер шаље захтев на наш сервер. Сервер шаље исправне информације вашем рутеру, који затим усмерава информације назад до уређаја који је то захтевао, а ви видите да се наш сајт појављује у вашем прегледачу.

Типично, рутери су подразумевано конфигурисани да имају своју приватну ИП адресу (адресу на локалној мрежи) као први ИД хоста. Тако, на пример, на кућној мрежи која користи 192.168.1.0 за ИД мреже, рутер ће обично бити 192.168.1.1. Наравно, као и већина ствари, можете да конфигуришете да буде нешто другачије ако желите.

ДНС Серверс

Постоји једна коначна информација коју ћете видети додељена уз ИП адресу уређаја, маску подмреже и адресу подразумеваног мрежног пролаза: адресе једног или два подразумевана ДНС сервера. Ми људи радимо много боље са именима него нумеричким адресама. Уписивање ввв.ховтогеек.цом у адресну траку вашег прегледача је много лакше него памћење и куцање ИП адресе наше локације.

ДНС делује као телефонски именик, тражи ствари које се могу прочитати, као што су називи Веб локација, и претвара их у ИП адресе. ДНС то чини тако што чува све те информације на систему повезаних ДНС сервера преко интернета. Ваши уређаји морају да знају адресе ДНС сервера на које ће послати своје упите.

У типичној малој или кућној мрежи, ИП адресе ДНС сервера су често исте као и адреса основног мрежног пролаза. Уређаји шаљу своје ДНС упите на ваш рутер, који затим прослеђују захтеве на било који ДНС сервер који је рутер конфигурисан за употребу. Подразумевано, ово су обично ДНС сервери које ваш ИСП пружа, али их можете променити да бисте користили различите ДНС сервере ако желите. Понекад можете имати бољи успех користећи ДНС сервере које пружају треће стране, као што су Гоогле или ОпенДНС.

Која је разлика између ИПв4 и ИПв6?

Такође сте можда приметили да приликом прегледавања различитих подешавања ИП адреса, која се зове ИПв6 адреса. Типови ИП адреса о којима смо до сада говорили су адресе које користи ИП верзија 4 (ИПв4) - протокол развијен крајем 70-их. Они користе 32 бинарна бита о којима смо говорили (у четири октета) да би обезбедили укупно 4.29 милијарди могућих јединствених адреса. Иако то звучи као пуно, све јавно доступне адресе су одавно додијељене бизнисима. Многи од њих су неискоришћени, али су додељени и недоступни за општу употребу.

Средином деведесетих, забринути због потенцијалне несташице ИП адреса, интернетска Инжењерска група (ИЕТФ) је дизајнирала ИПв6. ИПв6 користи 128-битну адресу уместо 32-битне адресе ИПв4, тако да се укупан број јединствених адреса мери у ундецилионима - број који је довољно велик да је мало вероватно да ће се икада понестати.

За разлику од тачкастог децималног записа који се користи у ИПв4, ИПв6 адресе су изражене као осам бројчаних група, подељених са двоточкама. Свака група има четири хексадецималне цифре које представљају 16 бинарних цифара (дакле, то се назива хектет). Типична ИПв6 адреса може изгледати овако:

2601: 7ц1: 100: еф69: б5ед: ед57: дбц0: 2ц1е

Ствар је у томе што је недостатак ИПв4 адреса које су изазвале све забринутости у великој мјери ублажен повећаним кориштењем приватних ИП адреса иза рутера. Све више људи ствара сопствене приватне мреже, користећи приватне ИП адресе које нису јавно изложене.

Дакле, иако је ИПв6 и даље главни играч и да ће се транзиција и даље десити, никада се није догодило онолико колико је било предвиђено - барем не још. Ако сте заинтересовани да сазнате више, погледајте ову историју и временску линију ИПв6.

Како уређај добија своју ИП адресу?

Сада када знате основе рада ИП адреса, хајде да причамо о томе како уређаји добијају своје ИП адресе. Постоје два типа ИП додела: динамички и статични.

Динамична ИП адреса аутоматски се додјељује када се уређај повеже с мрежом. Велика већина мрежа данас (укључујући и вашу кућну мрежу) користи нешто што се зове Динамиц Хост Цонфигуратион Протоцол (ДХЦП) да би се то остварило. ДХЦП је уграђен у ваш рутер. Када се уређај повеже са мрежом, он шаље емитовану поруку која тражи ИП адресу. ДХЦП пресреће ову поруку, а затим додељује ИП адресу том уређају из скупа доступних ИП адреса.

Постоје одређени распони приватних ИП адреса које ће рутери користити у ту сврху. Који се користи зависи од тога ко је направио ваш рутер или како сте сами поставили ствари. Ти приватни ИП опсези укључују:

• 10.0.0.0 - 10.255.255.255: Ако сте Цомцаст / Ксфинити корисник, рутер који вам је дао ваш ИСП додељује адресе у овом опсегу. Неки други ИСП-ови такође користе ове адресе на својим рутерима, као и Аппле на њиховим АирПорт рутерима.
• 192.168.0.0 - 192.168.255.255: Већина комерцијалних рутера је подешена да додељују ИП адресе у овом опсегу. На пример, већина Линксис рутера користи мрежу 192.168.1.0, док Д-Линк и Нетгеар користе опсег 198.168.0.0
• 172.16.0.0 - 172.16.255.255: Овај распон се ријетко користи од стране комерцијалних добављача.
• 169.254.0.0 - 169.254.255.255: Ово је посебан опсег који користи протокол под називом Аутоматиц Привате ИП Аддрессинг. Ако је рачунар (или други уређај) подешен да аутоматски преузме своју ИП адресу, али не може да пронађе ДХЦП сервер, он себи додељује адресу у овом опсегу. Ако видите неку од ових адреса, она вам каже да ваш уређај није могао да досегне ДХЦП сервер када је дошло време да се добије ИП адреса, а можда имате проблем са умрежавањем или проблемима са рутером.

Ствар код динамичких адреса је да се понекад могу променити. ДХЦП сервери изнајмљују ИП адресе уређајима, а када су ти уговори закупљени, уређаји морају обновити закуп. Понекад, уређаји ће добити различиту ИП адресу из скупа адреса које сервер може доделити.

Већину времена то није велика ствар и све ће "само радити". Повремено, међутим, можда ћете желети дати уређају ИП адресу која се не мијења. На пример, можда имате уређај који морате ручно да приступите и лакше ћете запамтити ИП адресу него име. Или можда имате одређене апликације које се могу повезати само на мрежне уређаје користећи њихову ИП адресу.

У тим случајевима овим уређајима можете доделити статичну ИП адресу. Постоји неколико начина да то урадите. Можете сами ручно конфигурирати уређај са статичном ИП адресом, иако то понекад може бити јанки. Друго, елегантније решење је да конфигуришете ваш рутер да додели статичке ИП адресе одређеним уређајима током онога што би нормално било динамичко додељивање од стране ДХЦП сервера. На тај начин се ИП адреса никада не мијења, али не прекидате ДХЦП процес који одржава све што ради глатко.