Адреса в Интернете: что такое IP-адрес
Строго говоря, я более чем уверен, что большинству пользователей Хабра не нужно объяснять, что такое IP-адрес. Тем не менее, мы, «Лаборатория свободного интернета», начали серию материалов, где буквально на пальцах и на примерах их жизни объясняем разные аспекты существования сети Интернет и разных часто вслепую используемых технологий.
Если есть идеи — про что еще мы можем рассказать — пишите в комментариях.
Важное уточнение: мы рассматриваем в статье только классический протокол IPv4. Внедрение протокола IPv6 хоть медленно, но идёт: по разным оценкам на 2022 год трафика по IPv6 передано от 20% до 40%. Чтобы не перегружать статью, про IPv6 мы напишем отдельно.
«IP-адрес (от англ. Internet Protocol) — уникальный числовой идентификатор устройства в компьютерной сети, работающей по протоколу TCP/IP» , – это снова определение по версии Википедии.
Ещё один уникальный числовой идентификатор, который вполне может оказаться неуникальным.
TCP/IP – это набор Интернет-протоколов, которому уже несколько десятков лет и который и обеспечивает нас всех связью.
Итак, IP-адрес. Он уже гораздо более известен широкой публике, даже участвует в широко распространённых мемах типа «Я вычислю тебя по IP». Кроме того, многие дети начинают знакомиться с этим понятием, когда возникает потребность поиграть с другом по сети.
Выглядит он вот так: 192.168.26.85
IP-адрес используется в Интернете непосредственно для связи между различными устройствами. Например, между сайтом Яндекса и вашим компьютером. Или между вами и другим игроком в Minecraft.
IP-адрес назначается каждому сетевому устройству, и делает это ваш провайдер. Разумеется, для того, чтобы назначить IP-адрес, надо как-то отличить ваше устройство от устройства вашего соседа, и вот тут как раз нам необходим MAC-адрес, который зашил в устройство производитель.
Проще говоря, IP-адрес – это надстройка над MAC-адресом, которую делает ваш оператор для обеспечения вас связью. И если в теории ваш MAC-адрес с вами навсегда (пока не смените свой ноутбук, компьютер или телефон), то ваш IP-адрес, как правило, постоянно меняется. Он меняется в зависимости от места подключения, времени подключения и условий подключения, и, конечно, вашего оператора. Например, когда вы приходите домой, ваш телефон подключается к домашней сетке Wi-Fi. Меняется провайдер – меняется и IP-адрес.
Можно представить себе (не без смысловых шероховатостей) VIN-номер автомобиля как MAC-адрес, а его государственный знак – как IP. VIN идёт с завода-изготовителя и с машиной навсегда, а госномер присваивается уже в зависимости от страны и региона использования.
Неизбежно возникает вопрос — а зачем нам такая дефицитная и хлопотная надстройка в виде IP-адреса, если у нас уже есть MAC-адрес? Зачем усложнять?
Ответ в максимальном количестве устройств в сети. Да, если бы пользователей сети было всего несколько тысяч, можно было бы обойтись и адресацией по MAC. Но пользователей Интернета уже несколько миллиардов, и количество постоянно растёт.
Содержать такую невероятно большую адресную книгу технически невозможно: для этого необходимо было бы любому пограничному маршрутизатору оператора (это такая главная железка оператора, которая отделяет его пользователей от Интернета) содержать данные обо всех устройствах в мире.
Поэтому и используется IP-адресация – она позволяет сжать таблицу всех маршрутов Интернета до нескольких сотен тысяч строк. Если точнее — около 850 тысяч. Такое сжатие возможно потому, что используется указание не на конкретного пользователя, а сразу на группу от 256 до 16 миллионов адресов. Информация отправляется сразу в адрес обитания такой группы (подсети), т.е. на конкретную Автономную Систему. А внутри АС уже по свойски пересылается адресату.
Тут можно продолжить аналогию про индекс — представьте, что в России было бы 145 миллионов уникальных индексов, как раз по числу жителей. И в каждом почтовом отделении был бы такой адресный список, на все 145 миллионов строк. Почтальоны бы сошли с ума, пролистывая каждый раз этот список, чтобы узнать, куда же нести письмо. Поэтому почтовых индексов всего 44 тысячи.
Такая экономия имеет обратную сторону. Поскольку адресуется всё блоками (подсетями), то возникает неизбежная избыточность. Допустим, небольшому оператору нужно для личного пользования только 50 адресов. Но анонсировать сеть меньше 256 адресов не получится. Таким образом, 200 адресов будет простаивать.
Тут можно сравнить с арендой офиса – представьте себе мир, где нельзя снять офис меньше 256 метров. А вам нужна всего одна комната. Остальное помещение будет простаивать и никто им кроме вас воспользоваться не имеет права.
Поэтому многие операторы экономят реальные IP-адреса, применяя специальную технологию — NAT (Network Address Translation). Эта технология позволяет под одним реальным Интернет-IP-адресом использовать множество так называемых «серых» IP-адресов, которые не видны напрямую в Интернете. Организации, которые разрабатывают регламенты для Интернета, даже выделили специальные диапазоны «серых» адресов, с самым распространенных из них, уверены, вы уже знакомы: 192.168.0.0 – 192.168.0.255.
Выглядит это примерно так:
Как мы видим, за одним операторским устройством (вверху) с одним реальным (ещё их называют «белыми») IP-адресом могут находиться сотни, а то и тысячи абонентов с «серыми» IP адресами, которые не видны в Интернете напрямую.
Очевидные плюсы технологии NAT – экономия IP-адресов для оператора: абонентов не видно напрямую из Интернета, а значит меньше шансов быть взломанным Интернет-хулиганами.Минусы: такая ретрансляция адресов отнимает ресурсы, так как адреса нужно быстро-быстро сопоставлять и передавать информацию. Значит, оператору нужно покупать и устанавливать дополнительное оборудование, а Интернет, пусть и немного, но станет медленнее.
Кстати, игровая приставка XBOX при обнаружении двух NAT (как на картинке) сообщает пользователю об этом, как о потенциальной проблеме.
Невидимость абонента из Интернета является так же и минусом: например, сложно попасть на свой домашний компьютер напрямую из другой сети.
Ну и если ваш сосед по реальному IP нахулиганит где-нибудь, то блокировка вашего общего IP отразится и на вас и ещё на нескольких сотнях (а то и тысячах) невиновных пользователях.Часто можно это заметить на каких либо игровых сервисах. Например, ваша игровая приставка стала выдавать ошибку при попытке зайти поиграть онлайн. Скорее всего это означает, что ваш коллективный IP заблокирован на игровом сервере.
Некоторые операторы используют немного другую схему. Они каждому абоненту при выходе в Интернет выдают реальный IP-адрес. Но, поскольку режим экономии IP никто не отменял, этот адрес не закреплён постоянно за абонентом, а мигрирует от абонента к абоненту. Кто сейчас находится онлайн – тому адрес и выдаётся, в порядке живой очереди.
Можно представить такую схему, как тапочки для гостей в квартире. Кто пришёл — того и тапки. Ушёл – оставил тапки в квартире. Экономия на тапках очевидна: не покупать же каждому уникальному гостю свои именные тапочки. Хотя и такое возможно, об этом ниже.
Таким образом, у вас постоянно меняется IP-адрес. И тут тоже возможна ситуация нарваться на заблокированный адрес. Помогает перезагрузить ваш роутер и/или подождать.
Кстати, посмотреть IP-адрес, через который вы сейчас сидите в Интернете, можно, например, здесь https://myip.ru/
Можно ли купить свой собственный IP и, как взрослый, сидеть с ним напрямую в Интернете? Да, можно. Как правило, операторы предоставляют такую услугу за дополнительные деньги, около 150 рублей в месяц. В этом случае вы сами будете отвечать за свою безопасность в Интернете, так как будете видны напрямую, но и заблокировать вас смогут только по вашей же вине. Кроме того, вы легко получаете доступ к своему устройству напрямую из любой точки мира.
Означает ли это, что без выделенного IP адреса меня не могут вычислить?
Нет. По закону оператор обязан хранить все данные о ваших похождениях в Интернете за 3 года. Да, NAT усложняет процедуру опознания конкретного абонента, но это просто лишняя головная боль оператора. При законном запросе компетентных органов оператор обязан сдать данные абонента и обязательно это сделает.
IP адрес
IP адрес в сети
IP-адрес (Internet Protocol Address, айпи адрес) – это уникальный числовой идентификатор конкретного устройства в составе компьютерной сети, построенной на основе протокола TCP/IP. В этом и есть его основная функция.
Для работы в Интернете требуется его глобальная уникальность. Для частной сети достаточно, чтобы были исключены совпадения в локальном пространстве.
da52af20-8711-4ca8-9bcb-1c66260edad4.png
Формат IP-адреса и как он выглядит
Правильный IP-адрес в сети Интернет может быть представлен в одном из двух цифровых форматов, который зависит от типа используемого протокола. В зависимости от того, к какому из этих типов принадлежит IP-адрес, будет понятно, сколько бит в нем.
- IPv4 (Internet Protocol v. 4) — адрес, записанный в 32-битном формате. Имеет вид четырех 8-битных чисел (минимум 0, максимум 255), которые разделены друг от друга точками. Пример: 172.16.255.2.
- IPv6 (Internet Protocol v. 6) — адрес, записанный в 128-битном формате. Имеет вид 8 групп, в каждой из которых находится по 4 шестнадцатеричные цифры, отделенные друг от друга двоеточиями. При этом допустимо опускать ведущие нулевые группы, которые идут подряд, и заменять их двойным двоеточием, однако в одном адресе возможно только одно такое упрощение. Пример: 2001:0da8:11a4:08d6:1f84:8a3e:07a1:655d.
Структура IP-адреса
Разберем, что обозначают цифры. В общем случае IP-адрес состоит из двух частей (ID-номеров): сети и конкретного узла в ее пределах. Чтобы отличать их в полной записи, используют классы или маски.
Для доступа к Интернет необходимо, чтобы IP принадлежал к другому блоку или в пределах локальной сети существовал сервер, на котором происходит подмена внутреннего адреса на внешний. С этой целью используются прокси или NAT. Для доступа к Интернету адрес выдается провайдером или региональным интернет-регистратором.
По умолчанию маршрутизатор может входить в несколько разных сетей. Каждый его порт имеет персональный IP-адрес. Соответственно, такой же принцип работы применим к конкретным компьютерам, которые могут поддерживать различное число сетевых связей.
Типы IP-адресов
В зависимости от способа использования
Внешний. Он же «белый», публичный или глобальный. Используется во время доступа в Интернет. Такой IP-адрес является уникальным и именно под ним устройство видят в сети. Так как количество таких идентификаторов ограничено, задействуют технологию NAT. Она позволяет транслировать сетевые IP-адреса из частных в публичные. Для этого применяются маршрутизаторы определенного типа.
По внешним IP-адресам многие интернет-сервисы отслеживают новых и вернувшихся пользователей. Это позволяет собирать статистику и делать аналитику, важную для продвижения сайта.
Внутренний. Он же «серый», локальный или частный IP-адрес источника. Не используется во время доступа в Интернет. Работает только в пределах локальной сети (домашней или предоставленной провайдером), и доступ к нему можно получить только другим ее участникам. Для этой цели по умолчанию зарезервированы следующие диапазоны частных IP-адресов:
- 10.0.0.0 – 10.255.255.255;
- 172.16.0.0 – 172.31.255.255;
- 192.168.0.0 – 192.168.255.255.
Необходимо понимать, что не всегда внешний IP-адрес является постоянным. Наоборот, IP часто формируется заново от одного подключения к другому.
В зависимости от вариантов определения
Статические. Это IP-адреса, являющиеся неизмененными (постоянными). Они назначаются устройству автоматически в момент его присоединения к компьютерной сети или прописываются пользователем вручную. Статические адреса доступны для использования неограниченное время. Они могут выполнять функцию идентификатора только для одного сетевого узла. Также иногда используется понятие псевдостатических адресов, которые работают в пределах одной частной сети.
Динамические. Это те IP-адреса, которые выдаются устройству на время. Они автоматически присваиваются в момент подключения к сети и имеют ограниченный срок действия (от начала сессии до ее завершения). Динамические IP-адреса – своеобразный способ маскировки. Отследить человека, выходящего в Интернет с помощью такого адреса, сложно технически, в этом случае не обойтись без профессиональных инструментов.
Что дает статический IP-адрес
Статический IP-адрес полезен благодаря следующим возможностям:
- привязке пользователя к конкретной сети;
- инструментам для организации защитного канала передачи данных;
- оптимизации работы с сетевыми серверами;
- решению задач, связанных с информационными технологиями;
- упрощенной работе в пиринговых сетях (например, с торрентами);
- использованию онлайн-сервисов, требующих обязательного наличия статического IP-адреса.
Как узнать IP-адрес
Зачем знать свой реальный IP-адрес? Он понадобится вам для того, чтобы начать работать с некоторыми сервисами, требующими его указания вручную. Каким образом получить информацию об IP? Есть как минимум два способа:
- специализированные онлайн-сервисы. Воспользоваться ими очень просто: достаточно зайти на них, и уже через несколько секунд в динамическом окне появится нужная информация;
- провайдер. Вы можете узнать свой IP-адрес, обратившись в техподдержку поставщика интернет-услуг (как вариант, в «Личном кабинете» пользователя).
Помните, что вместе с IP-адресом другим устройствам (и, соответственно, лицам) будет доступна и иная информация, а именно: названия и данные провайдера интернет-услуг, название и версия установленной операционной системы и браузера, географическая привязка. Сторонние сервисы видят, используете ли вы прокси-сервер или средства защиты данных.
Статьи по теме
- Как найти человека по IP-адресу
- ID и IP: в чем разница?
- Как сделать бесплатный статический IP-адрес
- Как сделать бесплатный динамический IP
- Как прописать IP-адрес
- Где купить IP-адрес?
- Вход с другого IP-адреса
- Как определить IP-адрес во «ВКонтакте»
IP-адрес
Internet Protocol Address (ИП, айпи, IP) представляет собой уникальное число, идентифицирующее определенное устройство в компьютерной сети. Проще говоря, адрес айпи – это «имя» конкретного компьютера, отличающее его от других устройств, объединенных с ним в одну сеть.
Чтобы иметь возможность работать в Интернете, этот адрес должен быть уникальным в глобальных масштабах. Если же такой необходимости нет и предполагается работа только в пределах частной компьютерной сети, достаточно отсутствия совпадений в ее пределах.
На этой странице вики-словаря мы дадим расшифровку того, что такое IP-адрес, и ответим на популярные вопросы: в чем заключается функция этой цифровой комбинации, из каких частей состоит адрес компьютера, от чего зависит, каких видов бывает, что означают цифры, из которых он формируется, как получить информацию о своем ИП и т. п.
Цифровой формат IP
В Интернете такой идентификатор может иметь два формата. Основная разница между ними состоит в том, сколько бит в адресе. Какой из вариантов используется в конкретном случае, определяется в зависимости от типа протокола.
- InternetProtocolv. 6 (IPv6). Формат такого адреса 128-битный. Он выглядит как комбинация из 8 групп по 4 символа каждая, разделенных при помощи двоеточий. Получается довольно длинная цепочка, но ее можно немного сократить, исключив начальные группы нулей, расположенные подряд, с заменой на два двоеточия. Однако одну комбинацию можно упростить этим способом только раз. Пример IP-адреса такого формата: 3012:1eb9:22b5:09e7:2e95:9b4a:18b2:066f.
- InternetProtocolv. 4 (IPv4). В этом случае формат 32-битный, адрес выглядит как последовательность из разделенных точками 8-битных чисел от 0 до 255. Адрес типа IPv4 может иметь следующий вид: 172.199.13.255.
Принцип построения
По общему правилу правильная структура айпи-адреса представляет собой сочетание двух номеров ID, один из которых идентифицирует сеть, а второй – определенный узел в этой сети. В общей цифровой комбинации они различаются при помощи масок и классов.
Чтобы с компьютера можно было выйти в Интернет, у него должен быть айпи, относящийся к другому блоку, или еще можно использовать подключенный к локальной сети сервер, адрес которого с внутреннего заменен на внешний. Эта задача решается при помощи NAT или прокси. Отвечаем на ваш резонный вопрос, откуда ИП-адрес берется. Для выхода в Интернет его необходимо получить у интернет-регистратора в своем регионе или провайдера.
С маршрутизатора доступно сразу несколько сетей, а все его порты имеют собственные IP. Аналогично работают и компьютеры, способные подключаться к разным сетям.
Виды айпи
Сетевые адреса можно классифицировать по нескольким критериям. Рассмотрим основные из них.
По цели использования
- «Белый»IP (альтернативные названия – внешний, глобальный и публичный). Такой айпи нужен для выхода в Интернет. Он уникален и выступает в роли персонального имени компьютера, под которым устройство видно в сети. Решить проблему с ограниченным числом внешних адресов позволяет NAT. При помощи такой технологии происходит трансформация «серых» адресов в «белые». С этой целью используются разные виды маршрутизаторов. Онлайн-сервисы по публичным IP фиксируют появление новых пользователей и повторные посещения старых. Также с их помощью можно собирать статистические данные и анализировать важные для раскрутки сайта показатели.
- «Серый» (внутренний, частный, локальный) айпи источника. Он не предназначен для выхода в Интернет, используется исключительно в рамках частной сети (функционирующей через провайдера или домашней), а значит, доступен только тем, кто в ней участвует. Такой адрес необязательно постоянный.
По способу определения
- Динамический. Он выдается устройству автоматически при его присоединении к сети и действует определенный промежуток времени (в течение сессии). Это способ замаскироваться, чтобы было сложно определить, где находится пользователь.
- Статический. Этот айпи не меняется и закрепляется за компьютером при подключении к сети в автоматическом режиме или пишется вручную.
Преимущества статического адреса
- Есть возможность привязать компьютер пользователя к определенной сети.
- Открывается доступ к сервисам, для работы с которыми требуется статический айпи.
- Проще работать с торрентами и другими подобными сетями.
- Оптимизируется использование сетевых сервисов.
- Обеспечивается защита данных.
- Можно решать IT-задачи.
Способы определения IP
Чтобы узнать об айпи своего компьютера, можно использовать такие методы, как:
- Обращение к провайдеру. Свяжитесь с техподдержкой или зайдите в «Личный кабинет».
- Использование специальных сервисов. Достаточно зайти на страницу одного из них, чтобы получить необходимые данные.
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.