Adresă IP

Să presupunem că unul dintre prietenii noștri vrea să ne întâlnească, dar nu știe adresa noastră. Ne întreabă de adresa noastră, iar noi îi dăm adresa noastră, cum ar fi 02, Vidyapuri Road, Supaul, Bihar, India. După ce îi dăm adresa, el sau ea poate localiza cu ușurință adresa noastră. Același lucru se face și în cazul internetului. Fiecărei rețele i se atribuie o adresă.

Adresa IP este alocată de IANA (Internet Assigned Numbers Authority). IANA este responsabilă pentru sistemul de adresare IP

O adresă IP este un număr binar lung, format din unu și zero. O adresă IPv4 are o lungime de 32 de cifre binare (sau biți). O adresă IPv6 are o lungime de 128 de biți, ceea ce permite utilizarea unui număr mult mai mare de adrese IP. Adresele IP sunt de obicei scrise într-o formă lizibilă pentru oameni, în care 8 biți sunt grupați într-un octet. Adresele IPv4 sunt de obicei scrise sub forma unui grup de patru numere. Fiecare număr poate lua o valoare cuprinsă între 0 și 255. Adresele IPv6 sunt scrise sub forma unui grup de opt numere hexazecimale. Multe adrese Ipv6 conțin multe zerouri. Există reguli speciale care spun că, în anumite cazuri, aceste zerouri nu trebuie să fie scrise.

Anumite adrese IP pot fi atribuite în mod liber în rețeaua locală. Deoarece nu sunt unice, acestea nu sunt direcționate pe internet. Adresele care pot fi atribuite în mod liber se numesc adrese IP private, iar cele care sunt unice se numesc publice. Pentru a fi rutată, o adresă privată trebuie să fie transformată în una publică. Acest proces de conversie între adresele private și publice se numește traducere de adresă de rețea sau NAT. Ruterele și firewall-urile îndeplinesc adesea și această sarcină.

Există trei tipuri diferite de adrese:

• Adrese unicast: Adresa este atribuită unui anumit dispozitiv. Acesta este cel mai frecvent caz, majoritatea adreselor sunt adrese unicast.
• Adrese de difuzare: se adresează tuturor computerelor din aceeași rețea. Există anumite cazuri în care acest lucru este util, de exemplu pentru a obține automat o nouă adresă. Expeditorul trimite datele o singură dată, iar dispozitivele utilizate pentru rutarea datelor fac copii, în funcție de necesități.
• Adrese de multicast: Acest caz este similar cu cel de difuzare de mai sus: Unele dispozitive sunt interesate să primească anumite date, iar rețeaua copiază datele în funcție de necesități. Marea diferență față de cazul de difuzare de mai sus constă în faptul că toate dispozitivele conectate la rețeaua de difuzare văd datele trimise prin difuzare. În cazul multicastului, dispozitivele trebuie să se aboneze pentru a vedea un anumit conținut. Dispozitivele din aceeași rețea care nu sunt abonate nu vor vedea conținutul respectiv.

Există diferite modalități de a obține o nouă adresă IP și de a nu mai fi blocat pentru vandalism. Una dintre ele se numește Bootstrap Protocol (de obicei prescurtat BOOTP). Dispozitivul care are nevoie de o nouă adresă nu știe în ce rețea se află, așa că folosește o adresă IP cu toate zerourile (0.0.0.0.0) pe care o trimite ca o difuzare către rețeaua curentă, pe un port special. În plus, trimite adresa MAC a plăcii de rețea, plus un număr aleatoriu de 4 octeți. Serverul BOOTP va trimite un răspuns, de asemenea ca broadcast, adresat pe un alt port. Răspunsul va conține adresa MAC a clientului, numărul aleatoriu și adresa IP a clientului. Când clientul primește datele, va seta adresa specificată. În cazul în care serverul BOOTP este configurat în acest mod, acesta va trimite, de asemenea, adresa IP și numele de gazdă ale serverului BOOTP, numele și calea către un fișier care trebuie încărcat pentru a porni clientul (folosind TFTP) sau numele unui director pe care clientul trebuie să-l monteze folosind NFS.

DHCP extinde BOOTP și permite trimiterea mai multor informații, cum ar fi adresa unui server de timp sau informații utile pentru rutare.

Adresele IP obținute automat pot fi dinamice sau statice. Adresarea statică înseamnă că aceeași mașină va primi întotdeauna aceeași adresă IP. În cazul adreselor dinamice, un dispozitiv va primi următoarea adresă care nu este utilizată. Adresele dinamice care sunt utilizate trebuie revizuite din când în când. Dacă nu sunt reînnoite, acestea pot fi folosite pentru alte dispozitive.

În cazul IPv4, fiecare adresă este formată din patru numere binare de 8 cifre, numite octeți. O adresă IPv4 are în total 32 de biți. Cel mai mare număr care poate fi format din 8 cifre obișnuite este 99,999,999, dar cel mai mare număr care poate fi format din 8 cifre binare este 255 (111111111111 în binar), astfel încât fiecare octet poate fi orice număr de la 0 la 255.

O adresă IPv4 ar putea arăta cam așa:

198.51.100.137

Fiecare octet este convertit în forma sa zecimală și este separat de un punct.

De asemenea, există semnificații speciale asociate cu două numere finale diferite. În general, ultimul număr 0 reprezintă rețeaua (numită adresă de bază), iar ultimul număr 255 reprezintă toate gazdele din rețeaua respectivă (numită adresă de difuzare). Computerele care se află în aceeași rețea locală împart 3 din cele 4 numere. Un computer poate fi în mai multe rețele. De asemenea, acesta poate avea mai multe nume.

Adrese publice/private

Problema cu IPv4 este că permite doar 4,3 miliarde de adrese, iar noi aproape că le-am folosit pe toate. Pentru a întârzia acest lucru, a fost creat Network Address Translation (NAT). Traducerea adreselor de rețea face ca o rețea să împartă o adresă IP publică și să ofere fiecărui calculator din rețea o adresă IP privată. Toți cei care locuiesc în aceeași casă folosesc aceeași adresă, dar poșta poate fi destinată mai multor persoane diferite care locuiesc în casă.

Adrese IP speciale

Unele adrese IP sunt rezervate pentru scopuri speciale. De exemplu, adresa 127.0.0.0.1 se numește "Loopback Address" (adresă de buclă) și va "întoarce în buclă" orice pachet trimis la această adresă către computerul care l-a trimis, cum ar fi trimiterea de e-mail către tine însuți. Deși acest lucru poate părea nefolositor, este folosit pentru a testa serverele.

Se poate defini ca fiind clasa de rețea.

Acesta poate fi definit ca identifică gazda din rețea.

Este o adresă de internet permanentă. Nu poate fi schimbată și trebuie să o configurăm manual. Se utilizează în rețelele mai mici, toate serverele folosesc IP-uri statice. Este o modalitate simplă de comunicare.

(dinamic înseamnă că se schimbă constant)

Este o adresă de internet temporară. Aceasta este atribuită de un server DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) dintr-o anumită gamă de adrese IP.

Subrețea IPv4

Pentru ca o rețea să funcționeze mai rapid, aceasta este împărțită în subrețele. Pentru a face acest lucru, o adresă IP conține un ID de rețea, un ID de subrețea și un ID de gazdă. Un număr binar special numit Mască de subrețea este utilizat pentru a determina dimensiunea ID-urilor de rețea, subrețea și gazdă.

IPv4 inițial suporta doar 254 de rețele, astfel că în 1981 specificația de adresare a internetului a fost modificată pentru a se trece la o arhitectură de rețea de clasă. Proiectarea de rețea de clasă a permis un număr mai mare de rețele individuale. Primii trei biți ai unei adrese IP determină clasa acesteia. Trei clase (A, B și C) au fost definite pentru comunicarea normală a calculatoarelor (Unicast). Dimensiunea ID-ului de rețea se baza pe clasa adresei IP. Fiecare clasă folosea mai mulți octeți pentru ID-ul de rețea, ceea ce făcea ca ID-ul de gazdă să fie mai mic și reducea numărul de gazde posibile.

Din 1993, rețelele cu clase au fost înlocuite de Classless Inter-Domain Routing (CIDR). CIDR oferă, de asemenea, o adresă de rețea și o adresă de gazdă. CIDR nu are clase, ceea ce înseamnă că dimensiunile adreselor de rețea și gazdă nu trebuie să fie în octeți.

O adresă IPv4 în notație CIDR arată astfel

192.168.0.14/24

Bară oblică și numărul reprezintă numărul de biți pe care îl folosește ID-ul rețelei, în acest caz 24 sau 3 octeți.

Deoarece IPv4 are doar 32 de biți, numărul de adrese disponibile se va epuiza. Pentru a preveni acest lucru, o organizație numită Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) a creat IP versiunea 6 (IPv6), care va înlocui în cele din urmă IPv4.

IP versiunea 6 utilizează 16 octeți, adică 128 de biți în total. Octetele în IPv6 sunt scrise în hexazecimal și separate prin două puncte (:). O adresă IPv6 ar putea arăta astfel:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

O adresă IPv6 poate fi lungă, ceea ce poate duce la greșeli atunci când o introduceți în calculator sau o scrieți. Există două modalități prin care o adresă IPv6 poate fi scurtată fără a omite nimic:

• Zerourile de început pot fi omise: 2001:0db8:00b8:0008:0000:0000:0000:0001 becomes 2001:db8:b8:8:0:0:0:1
• Orice număr de "bucăți" secvențiale, toate zero, pot fi comprimate în mod simplu ::. Acest lucru se poate face o singură dată în aceeași adresă: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 poate fi scris ca 2001:db8::1.

DNS înseamnă Domain Name System (Sistemul de nume de domeniu)

Acesta se mai numește și server de servicii. Se bazează pe arhitectura de rețea client-server. Acesta conține o bază de date cu adrese IP publice. DNS este ca o agendă telefonică.

Versiunile anterioare IPv4 au fost experimentale și nu au fost niciodată utilizate pe scară largă. Versiunea 5 a fost utilizată exclusiv pentru protocolul Internet Stream, care, de asemenea, nu a fost niciodată utilizat pe scară largă.