IP-адрес — логический адрес в компьютерной сети¶

IP-адрес (от англ. Internet Protocol address) — логический числовой идентификатор узла компьютерной сети, построенной на протоколе IP. Адреса используются для маршрутизации пакетов данных между узлами и обеспечивают адресацию на сетевом уровне модели OSI. Каждый устройству, подключённому к сети, передающей данные по протоколу IP, назначается уникальный адрес в пределах этой сети.

¶Структура и формат

В версии IPv4 адрес представляет собой 32-битное число, записываемое в виде четырёх десятичных октетов, разделённых точками: например, 192.168.1.1. Каждый октет принимает значение от 0 до 255. Общее количество возможных адресов IPv4 — около 4,3 миллиарда.

В версии IPv6 адрес состоит из 128 бит и записывается в виде восьми групп шестнадцатеричных чисел, разделённых двоеточиями: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334. Запись допускает сокращение ведущих нулей и замену групп нулей двойным двоеточием.

¶Классификация адресов

¶Публичные и приватные адреса

Публичные (внешние) адреса назначаются провайдером и маршрутизируются в глобальной сети интернет. Приватные (внутренние) адреса используются только внутри локальной сети и не маршрутизируются в интернет напрямую. Для их преобразования применяется механизм NAT.

Согласно стандарту RFC 1918 к приватным диапазонам относятся:

¶Специальные адреса

• 0.0.0.0 — адрес «все интерфейсы», используется при определении маршрута по умолчанию;
• 127.0.0.0/8 — диапазон loopback, из которого выделяется 127.0.0.1 для обращения к локальному компьютеру;
• 255.255.255.255 — широковещательный адрес;
• 169.254.0.0/16 — адреса автоматической конфигурации (APIPA), назначаемые устройством при отсутствии DHCP-сервера.

¶Маска подсети и CIDR

Маска подсети определяет, какая часть адреса указывает на сеть, а какая — на конкретный узел. В современной нотации используется запись CIDR: после адреса через косую черту указывается длина префикса в битах. Например, 192.168.1.0/24 означает, что первые 24 бита задают номер сети, а оставшиеся 8 бит — адреса хостов (от 0 до 255, из которых 254 доступны для назначения устройствам).

¶Назначение адресов

¶Статическая и динамическая конфигурация

Статический адрес вручную задаётся администратором сети и не меняется со временем. Динамический адрес автоматически назначается сервером DHCP при подключении устройства к сети. DHCP-сервер ведёт пул адресов и выдаёт их в аренду на определённый срок.

¶IPv4 и IPv6

Из-за исчерпания свободного адресного пространства IPv4 в 1990-х годах начался переход на IPv6, предоставляющий 2¹²⁸ возможных адресов. Переход осуществляется постепенно, при этом сети часто работают в режиме двойного стека, поддерживая обе версии протокола одновременно.

¶Публичный IP-адрес пользователя

Адрес, по которому компьютер виден из интернета, зависит от типа подключения провайдера:

• Динамический — назначается провайдером автоматически при каждом подключении и может меняться;
• Статический — закреплён за абонентом и не меняется, обычно предоставляется за отдельную плату;
• Общий (NAT) — один публичный адрес используется группой абонентов, что типично для мобильных операторов и корпоративных сетей.

Проверить свой публичный IP-адрес можно посредством специализированных веб-сервисов, отображающих обращение посетителя.

¶Определение адреса устройства

В операционных системах семейства Windows текущий IP-адрес отображается командой ipconfig, в Linux и macOS — ifconfig или ip addr show. Для получения публичного адреса используется служба внешнего сервиса или логи на стороне провайдера.

¶История и развитие

Протокол IP разработан в 1970-х годах в рамках исследований ARPANET. Опубликованный в 1981 году RFC 791 закрепил формат IPv4. В 1998 году принят стандарт IPv6 (RFC 2460), разработанный как ответ на исчерпание адресов IPv4. К 2020-м годам доля IPv6-трафика в глобальном интернете превысила 40 %, однако IPv4 продолжает оставаться основным протоколом адресации.

Источники:

• RFC 791 — Internet Protocol
• RFC 1918 — Address Allocation for Private Internets
• RFC 2460 — Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification
• «Компьютерные сети» Эндрю Таненбаума, 5-е издание
• «TCP/IP. Подробное руководство» Стивен Ричардс