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). Согласно [1] 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 IANA, 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.
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.
Маска сети
IP-сеть - "пачка" из 2**n IP-адресов, ИДУЩИХ ПОДРЯД. Самый младший - резервируется. Этот адрес называется адресом IP-сети. Например 128.8.0.0, или 193.125.149.64 . Адрес сети использует- ся, когда требуется указать всю сеть целиком, например, когда задается маршрутизация до этой сети. Маска сети - фактически размер сети, задает число адресов в се- ти. Задается либо количеством битов в маске сети (например 8бит - 256 адресов, 6 бит - 64 адреса), либо битовой маской вида b'111...11100...00' число^^ ^^ битов которую тоже принято записывать в десятично-побайтной записи, например: 255.255.255.192 - маска на 64 адреса 255.255.255.0 - маска на 256 адресов 255.255.0.0 - маска на 64Kb адресов Broadcast адрес сети - самый старший адрес в сети. Резерви- руется для передачи сообщений типа "все-всем-всем" (в сети). 128.8.255.255 Сети делятся на классы: Класс A. "Огромные" сети. Адреса этих сетей лежат в промежутке: 1 - 126. Маска сети: 255.0.0.0 Содержит до 16387064 адресов (256*256*256). Адреса хостов в этих сетях вида: 125.*.*.* Класс B. "Средние" сети. Адреса этих сетей лежат в промежутке: 128.0 - 191.255 Маска сети: 255.255.0.0 Содержит до 64516 адресов (256*256). Адреса хостов в этих сетях вида: 136.12.*.* Класс C. "Маленькие" сети. Адреса сетей лежат в интервале: 192.0.0 - 255.254.255 Маска сети: 255.255.255.0 Содержит 254 адреса. Адреса хостов в этих сетях вида: 195.136.12.* Класс D. "Multicast-сети" (групповая адресация) (в стадии разработки) Адреса сетей лежат в интервале: 224-239 Класс E. "Экспериментальные" 240-250 Адреса 0, 127, 255 - специальные и для обычных IP не используется Что такое маска подсети? Как известно, адрес IP состоит из 4 октетов и обычно представляется в формате 200.200.200.5. Однако, этот адрес сам по себе недостаточен и требуется маска подсети для того, чтобы показать, какая часть IP адреса является идентификатором сети (Network ID), а какая - идентификатором хоста (Host ID). Представьте Network ID как номер улицы, а Host ID - как номер дома. Тогда для "54 Grove Street", 54 будет идентификатором хоста (Host ID), а Grove Street - идентификатором сети (Network ID). Маска подсети показывает, какая часть IP адреса является Network ID, а какая - Host ID. Например, для адреса 200.200.200.5, и маски подсети 255.255.255.0, Network ID будет 200.200.200, а Host ID - 5. Это вычисляется следующим образом: IP Address 11001000 11001000 11001000 00000101 Subnet Mask 11111111 11111111 11111111 00000000 Network ID 11001000 11001000 11001000 00000000 Host ID 00000000 00000000 00000000 00000101 Результат получается побитным с AND между IP адресом и маской подсети, т.е. 1 AND 1=1 1 AND 0=0 0 AND 1=0 0 AND 0=0 В зависимости от класса IP адреса для масок подсети существуют значения по умолчанию: Class A : 001.xxx.xxx.xxx до 126.xxx.xxx.xxx использует маску подсети 255.0.0.0 по умолчанию Class B : 128.xxx.xxx.xxx до 191.xxx.xxx.xxx использует маску подсети 255.255.0.0 по умолчанию Class C : 192.xxx.xxx.xxx до 224.xxx.xxx.xxx использует маску подсети 255.255.255.0 по умолчанию А где 127.xxx.xxx.xxx ??? Это зарезервированный адрес, используемый для тестирования. Пинг 127.0.0.1 - это пинг самому себе :-) Маска подсети используется при обмене между двумя хостами. Если оба хоста принадлежат одной сети, хост a непосредственно обращается к хосту b, однако, если хост b принадлежит другой сети, хост a будет обращаться через шлюз, и способ, которым хост a может сообщить о своей принадлежности данной сети - это использование маски подсети. Например Хост A 200.200.200.5 Хост B 200.200.200.9 Хост C 200.200.199.6 Маска подсети 255.255.255.0 Предположим Хост A связывается с Хостом B, поскольку оба они имеют Network ID 200.200.200, то Хост A обращается к Хосту B непосредственно. Если же Хост A связывается с Хостом C, а они находятся в разных сетях: 200.200.200 и 200.200.199 соответственно, то Хост A будет посылать запрос через шлюз.
IPv5
IPv5 — неформальное название потокового протокола ST2, над которым велась работа в середине 1990-х гг. Распространения ST2 не получил, и сегодня о нем знают, пожалуй, только люди, интересующиеся историей компьютерных технологий. Однако создателям нового IP-протокола «пятерки», использованной в заголовке пакета ST2, оказалось достаточно, чтобы перескочить через версию и назвать свой протокол IPv6. Многие, услышав впервые о переходе с IPv4 на IPv6 сразу задались вопросом "куда подевалась пятая версия Интернет протокола?" В промежутке между разработкой 4 и 6 версий протоколов был большой перерыв (почти что 20 лет). В эти годы прогресс не стоял на месте. Интернет сообщество предприняло попытку создать протокол, удобный для вещания голосовых и видео данных. Было это в конце 70-х годов. Так был создан в экспериментальных целях протокол ST - Internet Stream Protocol (RFC-1819). Чуть позднее этот протокол был модернизирован в ST2 и начал использоваться в коммерческих проектах таких брендов, как IBM, Sun, NeXT, Apple... Этот протокол отличался от IPv4 тем, что умел устанавливать соединение и поддерживал стандарты QoS, но он планировался лишь как дополнение к IPv4 для узкого круга пользователей и не вошёл в TCP/IP. Именно ST и ST2 был присвоен номер версии 5, хотя его так и не назвали IPv5, разве что неформально... Но этого хватило для того, чтобы перескочить в официальной нумерации через цифру 5. Более того, сначала протоколу IPng хотели присвоить цифру 7 по дурацкой оплошности создателей. Но перечитав RFC ошибка была исправлена до выхода протокола в свет.
IPv6
IPv6 (англ. Internet Protocol version 6) — это новая версия протокола IP, призванная решить проблемы, с которыми столкнулась предыдущая версия (IPv4) при её использовании в Интернете. В настоящее время протокол IPv6 уже используется в нескольких сотнях сетей по всему миру, но пока ещё не получил широкого распространения в Интернете, где преимущественно используется IPv4. Протокол был разработан IETF. Протокол IP в настоящее время столкнулся с рядом проблем, таких как проблема масштабируемости сети, неприспособленность протокола к передаче мультисервисной информации с поддержкой различных классов обслуживания, включая обеспечение информационной безопасности. Указанные проблемы обусловили развитие классической версии протокола IPv4 в направлении разработки версии IPv6. При этом к проблемам масштабируемости протокола IPv4 следует отнести следующие: * недостаточность объёма 32-битного адресного пространства; * сложность агрегирования маршрутов, разрастание таблиц маршрутизации; * сложность массового изменения IP-адресов; * относительная сложность обработки заголовков пакетов IPv4. Кроме того, масштабируемость IP-сетей следует рассматривать не только с точки зрения увеличения числа узлов, но и с точки зрения повышения скорости передачи и уменьшения задержек при маршрутизации. В связи с этим было разработано множество версий IP протокола для различных вычислительных платформ и операционных систем. До некоторого момента существовало несколько альтернативных вариантов протокола IP нового поколения: IPv7 (разработчик — Ullman), TUBA (Gallon), ENCAPS (Hinden), SIP (Deering) и PIP (Fracis). В результате развития линии ENCAPS (с промежуточной версией IPAE), SIP и PIP слились в 1993 году в предложение SIPP, которое в июле 1994 года было принято в качестве основы для создания протокола IP нового поколения, получившего название IPv6, где «6» обозначает номер версии протокола. В технической литературе эту версию протокола ещё называют IPng (IP next generation), хотя иногда под IPng понимают все варианты модернизации IP, включая также не вошедшие в проект IPv6, но продолжающие развиваться. Документом, фиксирующим появление IPv6, является спецификация RFC 1752 «The Recommendation for the IP Next Generation Protocol». Базовый набор протоколов IPv6 был принят IETF в сентябре 1995 года и получил статус Proposed Standard. В спецификации RFC 1726 представлен набор функций, основными среди них являются: * масштабируемость: идентификация и определение адресов как минимум 1012 конечных систем и 109 индивидуальных сетей; * топологическая гибкость: архитектура маршрутизации и протокол должны работать в сетях с различной топологией; * преемственность: обеспечение чёткого плана перехода от существующей версии IPv4; * независимость от среды передачи: работа среди множества сетей с различными средами передачи данных со скоростями до сотен гигабит в секунду; * автоматическое конфигурирование хостов и маршрутизаторов; * безопасность на сетевом уровне; * мобильность: обеспечение работы с мобильными пользователями, сетями и межсетевыми системами; * расширяемость: возможность дальнейшего развития в соответствии с новыми потребностями. В результате реализации заявленных функций важнейшие инновации IPv6 состоят в следующем: * упрощен стандартный заголовок IP-пакета; * изменено представление необязательных полей заголовка; * расширено адресное пространство; * улучшена поддержка иерархической адресации, агрегирования маршрутов и автоматического конфигурирования адресов; * введены механизмы аутентификации и шифрования на уровне IP-пакетов; * введены метки потоков данных. При этом в IPv6 все изменения планировались таким образом, чтобы минимизировать изменения на других уровнях протокольного стека TCP/IP. В результате размер IP-адреса увеличен до 128 бит (16 байт). Даже с учётом неэффективности использования адресного пространства, являющейся оборотной стороной эффективной маршрутизации и автоматического конфигурирования, этого достаточно, чтобы обеспечить объединение миллиарда сетей, как того требовали документы IETF. Обеспечена возможность простого и гибкого автоматического конфигурирования адресов для сетей произвольного масштаба и сложности. IPv6 остался расширяемым протоколом, причём поля расширений (дополнительные заголовки) могут добавляться без снижения эффективности маршрутизации.
RFC IP
Запрос комментариев (англ. Request for comments, RFC) — документ из серии пронумерованных информационных документов Интернета, содержащих технические спецификации и Стандарты, широко применяемые во Всемирной сети. Название «Request for comments» ещё можно перевести как «заявка на обсуждение» или «тема для обсуждения». В настоящее время первичной публикацией документов RFC занимается IETF под эгидой открытой организации Общество Интернета (англ. Internet Society, ISOC). Правами на RFC обладает именно Общество Интернета.