IP - що це таке

Взагалі, абревіатура IP розшифровується як "протокол", який, власне, вона і означає. Однак у сучасному лексиконі під IP ще розуміють адресу шлюзу або вузла мережі. Про те, що це — IP, буде розказано далі.

Опис

Як випливає з визначення, IP — це маршрутизируемый протокол, який об'єднав малі мережі Інтернет. Однією з його головних характеристик є IP-адресу. Завдання протоколу — доставити потрібний пакет адресату через безліч проміжних вузлів. Для IP характерна ненадійна доставка пакетів. Тобто вони можуть приходити трохи не в тому порядку, якому були відправлені. Також пакети іноді бувають продубльовані в ході доставки або пошкоджені. Для успішного отримання застосовуються більш «високі» протоколи в моделі OSI, наприклад TCP.

Властивості протоколу

Шлях IP пакета від відправника до адресата може бути звивистим і проходити через безліч різних серверів. Кожен буває налаштований по-своєму або ж перевантажений. Тому можуть виникати ситуації, коли вузол фізично не може пропустити пакет з-за його розміру. Тоді протокол розбиває пакет на складові, більш дрібні частини і спокійно переправляє через проблемний сервер. «Шматки» пакету доставляються адресату і IP-протокол об'єднує їх в єдине ціле. Властивість IP, яке може дробити дані, а потім поєднувати їх, називається фрагментацією.

Варто сказати, що IP також може і заборонити розбивати пакети на складові. Якщо такі дані не можуть пройти через вузол повністю, то вони будуть знищені, а відправнику направлено повідомлення про проблему.

Пакети IP

Що це - IP-пакети? Невеликі блоки даних, структура і форма яких визначена протоколом IP. На відміну від класичних методів передачі з допомогою послідовностей байтів або бітів, пакети можуть гарантувати більш надійну та ефективну доставку. Структура пакета виглядає як повідомлення заголовком і тілом листи. Під заголовок IP-пакета виділяється 20 байт. За порядком у ньому міститься наступна інформація: Перші 4 біти. Версія протоколу. Як правило, значення 4. Наступні 4 біта повідомляють про довжину заголовка. Далі йдуть 8 біт, що відповідають за тип сервісу. Якщо коротко, тут вказується пріоритет даного пакету для маршрутизаторів і вузлів. Довжина пакета. Займає 16 біт і вказує на загальний розмір переданих даних, включаючи заголовок. Ідентифікатор пакету. Також займає 16 біт і служить для впізнання подрібнених частин даних. Наступні 3 біти визначають спеціальні прапори, які вказують, фрагментируемым чи є пакет. Зміщення. Займає 13 біт і також служить для складання або розбирання пакета на фрагменти. Час життя. Під це поле відведено 8 біт. Воно означає час, протягом якого пакет може «гуляти» по мережі. Проходячи через кожен вузол мережі, значення цього поля зменшується на одиницю. Таким чином, якщо дані не будуть доставлені до того, як лічильник обнулиться, вони знищаться. Далі йде поле «Протокол» розміром в байт. У ньому міститься інформація про те, протоколом належать дані в основному полі пакета. Контрольна сума. Під неї виділено 2 байти. Це поле являє собою якийсь ідентифікатор цілісності пакета. При кожній обробці заголовка і перевірці даний параметр обнуляється і перезаписується. Під два наступних поля відводиться по 32 біта. В них зазначаються IP-адреси відправника і одержувача.

IP-адреса

Що це — IP-адреса? Це унікальний номер кожного вузла, за яким його можна ідентифікувати. Напевно, кожен користувач зустрічав щось подібне — 12700.1 або 1921680.1. Це і є типові приклади IP-адрес.

Статичні і динамічні типи адрес

IP-адреса може залишатися незмінним протягом всієї роботи вузла. Тоді він називається статичним. Він унікальний у рамках однієї мережі і може бути тільки в одного абонента.

Більшість провайдерів інтернет застосовують динамічні IP-адреси. Тобто при кожному підключенні або після закінчення певного часу видається новий номер. Таким чином, щоб виконати зміну IP, можна просто відключитися і підключитися знову. Такий же підхід настроювання IP передбачений в простому побутовому Wi-Fi маршрутизатор. Wi-Fi — це і є локальна мережа, яка має шлюз, вузли, а відповідно, і IP-адреси. За промовчанням роутери мають IP 1921680.1. Підключаються до них пристроям допомогою DHCP автоматично видаються нові IP адреси у межах діапазону 1921680.2 — 1921680.255. Це виправдано, оскільки не доводиться резервувати і запам'ятовувати кожного користувача.

Домени

Доменні імена сайтів перетворюються в IP для того, щоб сайт міг правильно отримати інформацію від нього. Наприклад, IP-сервера google.ru — 17221716.195. Якщо набрати в адресному рядку ці цифри, то браузер все одно відкриє сторінку пошуковика. Для зменшення навантаження на певний вузол можуть використовуватися декілька IP-адрес. І навпаки, на одному IP іноді «висять» безліч сайтів. Це викликає певні проблеми, у зв'язку з останніми подіями, коли ресурси блокують направо і наліво. З-за одного поганого сайту в бан можуть потрапити і хороші, законні сервіси і портали, так як відбувається по одному IP сервера, без ідентифікації точного домену.

Зміна адреси

Іноді потрібно приховати свою присутність в мережі або ж просто зробити так, щоб сайт не «дізнався» користувача. А може і обійти чергову блокування. Незалежно від того, що потрібно поміняти, адреса комп'ютера або IP телефону, можна застосувати сторонні ресурси, звані анонімайзерів. Вони роблять просту річ — виступають у ролі посередника між користувачем і бажаним сайтом. Відповідно, використовуючи свій IP-адресу. Таким чином, сайт думає, що до нього підключився людина, наприклад, з Данії, який знаходиться на самому справі в Саратові.
Існують також спеціальні розширення для браузерів, що змінюють IP, і програми, що володіють таким же функціоналом.

Розвиток IP

Сучасний інтернет має просто колосальна кількість сайтів, ресурсів і вузлів. І кожен день їх число збільшується. А їм необхідно постійно надавати нові адреси. Так як IP в поточному форматі скоро перестане вистачати, був придуманий стандарт протоколу IP версії 6. Ось так виглядає його запис: 2001:3db8:15a3:01d7:1f34:8a8e:03a0:725d Такий формат адресації може охопити значно більше адрес, запасу якого повинно вистачити на довгий час для всього світу. Крім розширення адрес IPv6 наділений і багатьма поліпшуючими характеристиками, наприклад, значно збільшено обсяг підтримуваного пакета — до 4 ГБ. Правда актуально це для високошвидкісних мереж. Час життя в новій версії стало Hop Limit, тобто ліміт переходів від вузла до вузла. З протоколу версії 6 було усунуто використання фрагментованість пакета, тобто тепер він просто знищується. Також у заголовку більше немає поля «Контрольна сума». Це пов'язано з тим, що багато протоколи канального і транспортного рівня мають свої інструменти обробки контрольних сум. Сам же заголовок пакета IPv6 збільшився всього на 20 байт, тобто став 40-байтним.

Висновок

У статті детально розібрано, що це — IP, як сам протокол, так і структура адреси. Звичайно, пояснити на пальцях такий складний мережевий механізм неможливо. Тому допитливі читачі можуть самостійно більш детально вивчити будову і особливості протоколу IP.