آدرس آی پی (IP) چیست؟

آدرس IP چیست؟

هر دستگاه در شبکه دارای یک شناسه منحصر به فرد IP است.

دقیقاً وقتی که برای ارسال نامه آدرس می دهید، رایانه ها از شناسه آی پی منحصر به فرد برای ارسال داده به رایانه های خاص در شبکه استفاده می کنند.

امروزه اکثر شبکه ها، از جمله تمام رایانه های موجود در اینترنت، از پروتکل TCP/IP به عنوان استاندارد نحوه برقراری ارتباط در شبکه استفاده می کنند. در پروتکل TCP / IP، شناسه منحصر به فرد رایانه آدرس IP آن نامیده می شود.

برای آدرس های IP دو استاندارد وجود دارد: IP نسخه 4 (IPv4) و IP نسخه 6 (IPv6). همه رایانه های دارای آدرس IP دارای آدرس IPv4 هستند و اکثر آنها از سیستم آدرس IPv6 جدید نیز استفاده می کنند.

تفاوت بین دو نوع آدرس IPv4 و IPv6 :

IPv4 از 32 بیت باینری برای ایجاد یک آدرس منحصر به فرد در شبکه استفاده می کند. آدرس IPv4 با چهار عدد جدا شده با نقطه بیان می شود. هر عدد نمایشی اعشاری (پایه -10) برای یک عدد باینری هشت رقمی (پایه -2) است که هشت پا نیز نامیده می شود. به عنوان مثال: 216.27.61.137

IPv6 از 128 بیت باینری برای ایجاد یک آدرس منحصر به فرد در شبکه استفاده می کند. یک آدرس IPv6 توسط هشت گروه از اعداد هگزادسیمال (پایه 16) با دو نقطه از هم جدا شده بیان می شود، مانند سال 2001: cdba: 0000: 0000: 0000: 0000: 3257: 9652.

گروه هایی از اعداد که همه صفرها را دارند اغلب برای صرفه جویی در فضا حذف می شوند، و یک جدا کننده برای مشخص کردن فاصله ایجاد می شود (مانند 2001: cdba :: 3257: 9652).

در زمان به وجود آمدن آدرس IPv4، اینترنت به وسعت امروزی نبود و اکثر شبکه ها خصوصی بودند و به شبکه های دیگر در سراسر جهان متصل نبودند. وقتی اینترنت همه گیر شد، داشتن فقط 32 بیت برای شناسایی یک آدرس اینترنتی منحصر به فرد باعث نگرانی هایی شد که آدرس IP خیلی زود تمام شود.

تحت IPv4، دویست و سی و دو ترکیب ممکن وجود دارد که چیزی کمتر از 4.3 میلیارد آدرس منحصر به فرد ارائه می دهد. IPv6 این مسئله را به 2،128 آدرس احتمالی تبدیل کرده است.

رایانه شما چگونه آدرس IP خود را دریافت می کند؟

آدرس IP می تواند پویا یا ایستا باشد. آدرس static یک آدرس اختصاص یافته دائمی است. آدرسهای IP استاتیک اختصاص داده شده توسط ارائه دهندگان خدمات اینترنت نادر هستند.

شما می توانید IP های ثابت را به دستگاه های موجود در شبکه محلی خود اختصاص دهید، اما اگر بدون درک خوب TCP / IP از آن استفاده کنید، می تواند مشکلات شبکه را ایجاد کند. آدرس های پویا رایج ترین هستند. آنها توسط پروتکل پیکربندی میزبان پویا (DHCP)، در شبکه اجرا می شوند.

DHCP معمولاً روی سخت افزار شبکه مانند روترها یا سرورهای اختصاصی DHCP اجرا می شود.

آدرس های IP پویا با استفاده از سیستم لیزینگ صادر می شوند، به این معنی که آدرس IP فقط برای مدت زمان محدود فعال است. اگر زمان آن منقضی شود، رایانه به طور خودکار اجاره نامه جدیدی را درخواست می کند.

گاهی اوقات، این بدان معناست که رایانه آدرس IP جدیدی نیز دریافت می کند، خصوصاً اگر کامپیوتر از شبکه جدا شده باشد. این فرآیند معمولاً برای کاربر شفاف است مگر اینکه رایانه در مورد تداخل آدرس IP در شبکه (دو رایانه با آدرس IP یکسان) هشدار دهد. تعارض آدرس نادر است و فناوری امروز معمولاً به طور خودکار مشکل را برطرف می کند.

جزئیات مهم یک آدرس IP:

پیش از این خواندید که آدرس های IPv4 نشان دهنده چهار قسمت باینری هشت رقمی است. این بدان معنی است که هر عدد می تواند 00000000 تا 11111111 به صورت باینری یا 0 تا 255 به صورت اعشاری (پایه -10) باشد.

به عبارت دیگر، 0.0.0.0 تا 255.255.255.255. با این حال، برخی از اعداد در آن محدوده برای اهداف خاص در شبکه های TCP / IP ذخیره می شوند. این رزروها توسط مرجع آدرس دهی TCP / IP، سازمان اختصاصی شماره های اینترنتی (IANA) شناخته می شوند.

چهار رزرو خاص شامل موارد زیر است:

0.0.0.0: این نشان دهنده شبکه پیش فرض است که مفهوم انتزاعی فقط اتصال به شبکه TCP / IP است.
255.255.255.255: این آدرس مخصوص پخش های شبکه یا پیام هایی است که باید به همه رایانه های شبکه ارسال شود.
127.0.0.1: این آدرس loopback نامیده می شود، به این معنی است که رایانه شما خود را شناسایی می کند، خواه آدرس IP اختصاصی داشته باشد یا نه.
169.254.0.1 تا 169.254.255.254: این آدرس آدرس IP به صورت خودکار (APIPA) آدرس است که در صورت عدم موفقیت در دریافت آدرس از رایانه از سرور DHCP، به صورت خودکار اختصاص می یابد.

سایر رزروهای آدرس IP مربوط به کلاسهای زیر شبکه است. شبکه فرعی شبکه کوچکتری از رایانه است که از طریق روتر به شبکه بزرگتری متصل می شود.

زیرشبکه می تواند سیستم آدرس خاص خود را داشته باشد بنابراین رایانه های موجود در همان زیر شبکه می توانند بدون ارسال داده از طریق شبکه بزرگتر به سرعت ارتباط برقرار کنند.

یک روتر در شبکه TCP / IP، از جمله اینترنت، پیکربندی شده است تا یک یا چند زیر شبکه را شناسایی کند و به طور مناسب ترافیک شبکه را هدایت کند.

در زیر آدرس های IP مختص زیر شبکه ها آورده شده است:

10.0.0.0 تا 10.255.255.255: این در محدوده آدرس کلاس A 1.0.0.0 تا 127.0.0.0 است که بیت اول 0 است.
172.16.0.0 تا 172.31.255.255: این در محدوده آدرس کلاس B از 128.0.0.0 تا 191.255.0.0 است که در آن دو بیت اول 10 است.
192.168.0.0 تا 192.168.255.255: این در محدوده کلاس C از 192.0.0.0 تا 223.255.255.0 است که در آن سه بیت اول 110 است.
Multicast (که قبلاً کلاس D نامیده می شد): چهار بیت اول در آدرس 1110 هستند، با آدرس هایی از 224.0.0.0.0 تا 239.255.255.255.
مختص استفاده در آینده / تجربی (قبلاً کلاس E نامیده می شد): آدرس های 240.0.0.0 تا 254.255.255.254.

سه مورد اول (در کلاس های A ، B و C) بیشتر مورد استفاده در ایجاد زیرشبکه ها هستند. بعداً، خواهیم دید که چگونه یک زیر شبکه از این آدرس ها استفاده می کند.

IANA موارد خاصی را برای آدرسهای چندپخشی در سند RFC 5771 مهندسی اینترنت (IETF) مشخص کرده است. با این حال، از آنجا که این بلوک را در سند RFC 1112 خود در سال 1989 ذخیره کرده است، هدف یا برنامه آینده ای را تعیین نکرده است. IPv6، اینترنت در مورد اینکه آیا IANA کلاس E را برای استفاده عمومی آزاد می کند پر بود.

زیر شبکه ها چگونه کار می کنند؟

در زیر مثالی از آدرس IP زیر شبکه است که اگر از روتر (بی سیم یا سیمی) بین اتصال ISP و رایانه خود استفاده می کنید، ممکن است در رایانه در خانه داشته باشید:

IPآدرس: 192.168.1.102

SubNet(ماسک زیر شبکه): 255.255.255.0

24 بیت (سه اکت) برای هویت شبکه اختصاص داده شده است

هشت بیت (یک هشتتایی) مختص گره ها است

هویت زیر شبکه بر اساس ماسک زیر شبکه (آدرس اول): 192.168.1.0

آدرس پخش اختصاصی برای زیر شبکه (آخرین آدرس): 192.168.1.255

آدرسهای نمونه در همان شبکه: 192.168.1.1 ، 192.168.1.103

آدرسهای مثال در یک شبکه نیستند: 192.168.2.1، 192.168.2.103

علاوه بر رزرو آدرس های IP IANA همچنین وظیفه اختصاص بلوک های آدرس IP به نهادهای خاص، معمولاً سازمان های تجاری یا دولتی را دارد. ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) شما ممکن است یکی از این نهادها باشد، یا ممکن است بخشی از یک بلوک بزرگتر تحت کنترل یکی از این نهادها باشد.

وقتی به اینترنت متصل می شوید، ISP یکی از این آدرس ها را به شما اختصاص می دهد. می توانید لیست کاملی از رزروهای IANA برای آدرس های IPv4 را در وب سایت IANA مشاهده کنید.

اگر فقط یک رایانه به اینترنت وصل کنید، آن رایانه می تواند از آدرس ISP شما استفاده کند. امروزه بسیاری از خانه ها از روترها برای به اشتراک گذاشتن یک اتصال اینترنتی بین چندین رایانه استفاده می کنند.

اگر از روتر برای به اشتراک گذاشتن اتصال اینترنت استفاده می کنید، روتر آدرس IP را مستقیماً از ISP دریافت می کند. سپس، یک زیر شبکه برای همه رایانه های متصل به آن روتر ایجاد و مدیریت می کند.

اگر آدرس رایانه شما در یکی از محدوده های زیرشاخه رزرو شده باشد که قبلاً ذکر شده است ، به جای اتصال مستقیم به اینترنت ، از طریق یک روتر عبور می کنید.

آدرس های IP در یک زیر شبکه دارای دو قسمت هستند: شبکه و گره. قسمت شبکه خود زیر شبکه را مشخص می کند. گره، میزبان نیز نامیده می شود، یک قطعه جداگانه از تجهیزات رایانه ای است که به شبکه متصل است و نیاز به آدرس منحصر به فرد دارد.

هر رایانه می داند که چگونه با استفاده از ماسک زیر شبکه دو قسمت آدرس IP را جدا کند. ماسک subnet تا حدودی شبیه آدرس IP است، اما در واقع فقط فیلتری است که برای تعیین اینکه کدام قسمت از آدرس IP شبکه و گره را تعیین می کند، استفاده می شود.

ماسک زیر شبکه از یک سری 1 بیتی تشکیل شده و به دنبال آن یک سری 0 بیتی وجود دارد. 1 بیت نشان دهنده مواردی است که باید بیت های شبکه را در آدرس IP مخفی کند، فقط آنهایی را نشان می دهد که یک گره منحصر به فرد در آن شبکه را شناسایی می کنند.

ماسک های فرعی در استاندارد IPv4

در استاندارد IPv4، ماسک های فرعی که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند دارای هشت هسته کامل از 1 و 0 به شرح زیر هستند:

255.0.0.0.0 = 11111111.0000000000.0000000000.00000000 = هشت بیت برای شبکه ها ، 24 بیت برای گره ها
255.255.0.0 = 11111111.11111111.000000000000.00000000 = 16 بیت برای شبکه ها ، 16 بیت برای گره ها
255.255.255.0 = 11111111. 11111111.11111111.0000000000 = 24 بیت برای شبکه ها ، هشت بیت برای گره ها

افرادی که شبکه های بزرگی را راه اندازی می کنند، براساس تعداد زیر شبکه یا گره های مورد نظر تعیین می کنند که چه کارایی از زیر شبکه انجام می شود. برای زیرشبکه های بیشتر، از بیت های بیشتری برای شبکه استفاده کنید. برای گره های بیشتر در هر زیر شبکه، از بیت های بیشتری برای گره ها استفاده کنید. این ممکن است به معنای استفاده از مقادیر غیر استاندارد ماسک باشد.

به عنوان مثال ، اگر می خواهید از 10 بیت برای شبکه ها و 22 برای گره استفاده کنید، مقدار ماسک زیر شبکه شما نیاز به استفاده از 11000000 در هشتم دوم دارد و در نتیجه مقدار ماسک زیر شبکه 255.192.0.0 است.

نکته مهم دیگری که باید در مورد آدرس های IP در یک زیر شبکه مورد توجه قرار گیرد این است که آدرس های اول و آخر رزرو شده اند. آدرس اول خود زیر شبکه را مشخص می کند و آدرس آخر آدرس پخش شده را برای سیستم های موجود در آن زیر شبکه مشخص می کند.