Что такое IP-адрес?

IP-адрес – уникальная числовая комбинация, благодаря которой происходит идентификация устройства в локальной или глобальной сети. Английскую аббревиатуру “IP” можно расшифровать как “интернет-протокол”, являющийся комплексом правил, в соответствии с которыми происходит передача информации.

Кратко, IP-адрес можно представить как персональный идентификатор, без которого компьютер, маршрутизатор или смартфон окажутся невидимыми для других устройств, подключенных к сети. Какие еще функции выполняют IP-адреса? Какими категориями они представлены?

Общее понятие

IP-адрес для сетевого устройства можно сравнить с пропиской или телефонным номером для человека. Каждому устройству присвоена уникальная числовая комбинация, обеспечивающая корректное обнаружение и идентификацию. На данный момент двумя наиболее распространенными версиями адресов являются IPv4 и IPv6.

IPv4 – интернет-протокол 4-й версии – это достаточно старая разработка, датированная 1981 годом. Для его написания характерен 32-й битный формат, характерный пример- “82.123.6.170”. Диапазон чисел между точками – от 0 до 255.

IPv6 – более современная альтернатива IPv4, которая появилась в 1996 году и предполагает 128-битный формат написания, при котором используются не только цифровые, но и буквенные символы. Пример – “2044:0da3:11a4:01d3:7f72:6a3e:15a2:524d”.

Количество IP-адресов обоих типов ограничено. В первом случае – оно составляет чуть больше 4 миллиардов, чего недостаточно для Интернета на современной стадии его развития. Более того, еще в 2019 году свободных IP-адресов данного формата не осталось. Все идентификаторы заняты, новым пользователям приходится ждать, пока подходящая комбинация освободится. Именно проблема нехватки IPv4 и стала главной причиной появления IPv6. Максимальное количество на порядки больше, в среднем, на каждого пользователя приходится больше 300 миллионов возможных идентификаторов. Данная технология удовлетворяет потребности коммуникационных систем на несколько десятилетий вперед.

Цифровые комбинации не формируются случайным образом. Созданием и распределением IP-адресом занимается IANA, входящая в структуру ICANN, американской корпорации, основанной в 1998 году, занимающейся вопросами безопасности и доступности Интернета.

Основные функции

Главные задачи, которые удается решить за счет IP-адресов, выглядят следующим образом:

Идентификация сетевых устройств. Корректное определение оборудования важно и для простых пользователей, и для администраторов, помогает фиксировать проблемы на ранних стадиях возникновения, блокировать подозрительные подключения, исключать риски несанкционированного доступа к ресурсам.
Маршрутизация передачи информации. Эффективная работа сети возможна только в том случае, если данные передаются по наиболее быстрым путям. Маршрутизации анализируют IP-адреса устройств, устанавливающих сеанс связи, определяют, как передать данные по самому короткому пути, исключив возможные сбои и задержки.
Обеспечение доступа к удаленным сетевым ресурсам. IP-адрес позволяет без проблем связаться с сервером вне зависимости от его географического положения, загрузить с него все необходимые сведения.

Принцип работы

Понимание алгоритмов работы, взаимодействия IP-адресов полезно для устранения некоторых сетевых неполадок, проблем с подключением. Основополагающими в данных процессах являются следующие моменты:

Косвенное подключение пользовательского устройства к интернету. Такая схема подразумевает, что между устройством и глобальной сетью находится вспомогательная, посредническая, сеть. Создается она провайдером или рабочей организации, в зависимости от того, кто именно пытается подключиться, кто уполномочен на обслуживание сетевой инфраструктуры.
Присвоение устройству индивидуального IP-адреса.
Обмен информацией, отправка команд, поисковых запросов от пользователей, обработка их провайдером, передача ответных данных.

Структура IP-адреса

Разобрать структурные особенности проще всего на примере IP-адреса формата IPv4. Как сказано выше, он сформирован четырьмя числами, между которыми находятся точки. Допустимый диапазон числен – от 0 до 255, что соответствует 8-битной системе. Конечно, данные определяются не случайным образом, а по строго определенным алгоритмам, что обеспечивает возможность ориентации в сети. Основные структурные компоненты адреса выглядят так:

Номер сети. На него указывают первые 3 числа. По ним можно определить, к какой сети относится идентификатор, каково его положение. Принадлежность пары идентификаторов к одной и той же сети позволяет им обмениваться данными напрямую, в противном случае – потребуется посредническое устройство, например, коммутатор или маршрутизатор. Вторая функция “посредника”, обладающего собственным IP-адресом – максимально точное распределение сообщений по различным сетям в соответствии с указанными инструкциями.
Номер хоста. Это идентификатор, присвоенный конкретному сетевому устройству. Он зашифрован в последнем адресном числе.

Формат IPv4 предполагает, что в сети может функционировать, как максимум, 256 устройств. При построении более масштабной системы, придется использовать подсети.

Классификация IP-адресов

Каталогизировать IP-адреса можно по различным показателям, будь то общедоступность, анонимность, продолжительность использования. Например, с точки зрения общедоступности и возможности сохранения конфиденциальности, выделяют две основные группы:

Внутренние, или приватные. Каждое устройство, подключенное к локальной сети, обладает собственным приватным IP-адресом. Идентификатор не может быть обнаружен в глобальной сети, его создание – задача роутера или маршрутизатора. Уникальность числовой комбинации актуальна исключительно в пределах локальной сети, в других системах аналогичного масштаба могут использоваться точно такие же значения, путаница исключена из-за отсутствия возможности пересечения.
Внешние. В некоторых источниках такие IP-адреса определяются как публичные, общедоступные. За распределение отвечает провайдер, идентификатор не является тайной и может быть зафиксирован прочими пользователями сети.

Дополнительная классификация действует для публичных IP-адресов:

Статические. Они используются строго определенным сетевым устройством, не меняются при повторных подключениях. По распространенности они несколько уступают динамическим. Такие идентификаторы применяются, по большей части, собственниками серверов. Неизменности адреса – гарантия быстрого и точного обнаружения другими устройствами, подключенными к сети.
Динамические. Корректируются регулярно, сохраняют актуальность исключительно в течение определенного временного промежутка. Генерация случайна, основной принцип – отсутствие повторов, чтобы за каждым устройством удалось закрепить личный идентификатор. Периодичность изменения такого IP-адреса определяется политикой провайдера, допустима корректировка после каждого сеанса связи, либо через временной промежуток, будь то сутки или неделя. Перераспределение адресов помогает организации, предоставляющей услуги сетевого доступа, снизить расходы, а также повысить общий уровень сетевой безопасности, регулярные изменения делают отслеживание и взлом трудновыполнимыми.

Масштаб сети

По IP-адресу также можно определить структуру, конфигурацию сети, которую он представляет. Классификация в данном случае следующая:

A. Это очень крупные, глобальные сети. Сетевой номер закреплен в первом числе IPv4, оставшиеся – фиксируют номер хоста. Интервал для первого числа – от нуля до 127.
B. Сети среднего масштаба. Сетевой номер закреплен в первых двух числах, другая пара – номер хоста. Группа среднемасштабных IP-адресов – от “128.0.0.0” до “191.255.0.0”.
C. Небольшие сети, номера которых шифруются в первых трех числах. Предельное количество сетевых устройств, которые могут входить в структуру – 256. Такие IP-адреса характерны для домашних сетей, систем частных фирм, мелких офисов.

Специализированные IP-адреса

Также выделяются особые IP-адреса, необходимые не для адресации и обеспечения стабильной сетевой коммуникации, а для решения некоторых профессиональных, администраторских задач. Выглядят они следующим образом:

127.0.0.0 – localhost, благодаря которому сетевое устройство обращается к самому себе.
192.168.0.1 – идентификатор, использующийся на некотором сетевом оборудовании. Пример – беспроводной маршрутизатор, управлять которым приходится через администраторскую панель, открывающуюся через браузер. Возможны некоторые вариации последних двух чисел, в зависимости от модели и спецификации устройства.
10.0.0.0 – адрес не маршрутизаторов и роутеров, но других устройств, соединенных с сетью, например, умных колонок, телевизионных панелей с функцией SmartTV, различной периферии.
255.255.255.255 и 0.0.0.0 – противоположные адреса, схожие по общей специфике. Первый IP-адрес – широковещательный, то есть поток передаваемых данных оказывается доступным всем остальным устройствам, связанным с сетью. Четыре нуля – это базовый адрес, указывающий на отсутствие адресата, однако, использовать его можно и для того, чтобы сервер принимал информацию со всех подключающихся к нему устройств.

Связь с DNS

Посещение различных сайтов в Интернете предполагает ввод не IP, а URL-адресов, связь между которыми обеспечивается DNS, системой доменных имен. Алгоритм взаимодействия IP и DNS выглядит следующим образом:

Отправка браузером URL на сервер DNS.
Проведение сервером проверки факта регистрации адреса в общей базе данных.
Если проверка показывает положительный результат, то сервер DNS отправляет браузеру IP-адрес искомого сетевого ресурса.
Адрес перенаправляется организации, предоставляющей услуги сетевого доступа, что позволяет успешно установить соединение и начать обмен информацией.

Каждый провайдер, как правило, пользуется собственными DNS-серверами, взаимодействующими с глобальными. Чтобы сократить время, необходимое для обработки запросов, используется технология кэширования, избавляющая от постоянной загрузки одной и той же информации.

Нужно ли знать свой IP-адрес?

В целом, это очень полезная информация. Например, знание внешнего идентификатора позволяет установить следующее:

Подробные сведения об организации, предоставляющей услуги доступа в интернет, провайдере.
Законность использования и “чистоты” IP-адреса, чтобы он не оказался в списках блокировки, даже косвенно не касался мошеннической деятельности, спам-рассылок, хакеров.
Удаленное соединение. К примеру, поклонники онлайн-игр, открывая сервер на собственном компьютере, для подключения других игроков должны поделиться с ними внешними IP-адресами.

Ценным окажется и внутренний адрес. Это поможет провести проверку устройств, соединенных с маршрутизатором, при необходимости – заблокировать подозрительные подключения, отключить непроверенное оборудование, не вызывающее доверия.

Как уточнить IP-адрес?

Пользователи Microsoft Windows могут получить нужные сведения, например, через командную строку. Алгоритм действий выглядит следующим образом:

Нажатие комбинации “Win+R” на клавиатуре.
Ввод команды “cmd”.
Ввод команды “ipconfig”, после активации которой будут отображены все сведения, касающиеся соединения.

На MacOS процесс еще проще – достаточно открыть раздел с настройками системы и открыть пункт “Сеть”, где и находятся искомые данные. Пользователям, однако, доступны не только системные инструменты, но и альтернативные сервисы. Они универсальны, подходят для любых ОС, при этом совершенно бесплатны. Популярный пример – 2ip.

Сетевая безопасность и защита IP-адресов

К сожалению, знание IP-адреса открывает некоторые возможности мошенникам. Они могут использовать эту информацию для выполнения следующих противоправных действий:

Отслеживание сетевой активности жертвы. Становятся открытыми данных о посещенных сайтах, оставленных комментариях, что может стать основой для шантажа, определения фактического адреса проживания.
Загрузка противоправного контента. Мошенники не будут загружать в сеть контент, нарушающий законодательство, с собственных IP-адресов, для этого используются идентификаторы жертвы. Можно столкнуться с законом о нарушении авторских прав, а то и более серьезными правонарушениями, некоторые из которых предполагают уголовное преследование. Жертве придется потратить массу времени и усилий на доказательство невиновности.
Хакерская атака. Распространенный пример – DDoS-атака на сайт. На сетевой ресурс поступают огромные количества запросов, которые он попросту не может корректно обработать, законопослушные пользователи не могут зайти на сайт, все сервисы оказываются заблокированными. Для коммерческих организаций, торговых онлайн-площадок это чревато серьезными потерями, финансовыми и репутационными.
Взлом оборудования. Знание IP-адреса позволяет хакеру взломать порты устройства-жертвы, чтобы получить доступ ко всей хранящейся на нем информации, в том числе конфиденциальной, установить вредоносной программное обеспечение.

Мерами противодействия являются простейшие правила сетевой безопасности, игнорирование непроверенных, подозрительных сайтов, ссылок и файлов, использование лицензированных антивирусных приложений от проверенных разработчиков, своевременное обновление баз данных.

Один из наиболее надежных вариантов избежать лишних неприятностей – использование VPN, промежуточных серверов, являющихся посредниками в сеансах связи, скрывающих фактические пользовательские IP-адреса. Крайне рекомендуется использовать проверенные VPN-сервисы при подключении к общедоступным Wi-Fi сетям, удаленной работе, частом взаимодействии с коммерческой информацией, номерами банковских карт, счетов.