IP - що це таке

IP - що це таке

Взагалі, абревіатура IP розшифровується як "інтернет-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 маршрутизований протокол, який об 'єднав малі мережі в Інтернет. Однією з його головних характеристик є IP-адреса.

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 зовсім 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 через його розмір. Тоді протокол розбиває пакет на складові, дрібніші частини і спокійно їх переправляє через проблемний сервер. "Шматки" пакета доставляються адресату і протокол IP об 'єднує їх в єдине ціле. Властивість IP, яка може дробити дані, а потім з 'єднувати 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 надіслано повідомлення про проблему.

Пакунки IP

Що це IP-пакети? Невеликі блоки даних, структура і форма яких визначена протоколом IP. На відміну від класичних методів передачі за допомогою послідовностей байтів або бітів, пакети можуть гарантувати більш надійну і ефективну доставку.

Структура пакета виглядає як повідомлення з заголовком і тілом листа. Під заголовок IP-пакета виділяється 20 байт. За порядком у ньому міститься наступна інформація:

  • Перші 4 біти. Версія протоколу. Як правило, значення дорівнює 4.
  • Наступні 4 біти повідомляють про довжину заголовка.
  • Далі йдуть 8 біт, що відповідають за тип сервісу. Якщо коротко, тут вказується пріоритет цього пакета для маршрутизаторів і вузлів.
  • Довжина пакунка. Займає 16 біт і вказує на загальний розмір переданих даних, включаючи заголовок.
  • Ідентифікатор пакунка. Також займає 16 біт і служить для впізнання дроблених частин даних.
  • Наступні 3 біти визначають спеціальні прапори, що вказують, чи фрагментується пакет.
  • Зсув. 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 у байт. У ньому міститься інформація про те, якому протоколу належать дані в основному полі пакета.
  • Контрольна сума. Під нею виділено 2 байти. Це поле є певним ідентифікатором цілісності пакета. Під час кожної обробки заголовка та перевірки цей параметр обнуляється та перезаписується.
  • Під два наступні поля відводиться по 32 біти. У них вказуються IP-адреси відправника та одержувача.

Адреса IP

Що це - IP-адреса? Це унікальний номер кожного вузла, за яким його можна ідентифікувати. Напевно, кожен користувач зустрічав щось подібне - 127.0.0.1 або 192.168.0.1. Це і є типові приклади IP-адрес.

Статичні та динамічні типи адрес

IP-адреса може залишатися незмінною протягом всієї роботи вузла. Тоді він називається статичним. Він унікальний в 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 з 'єднатися знову.

Такий самий підхід у налаштуванні IP передбачено в простому побутовому Wi-Fi маршрутизаторі. Wi-Fi - це і є локальна мережа, яка має шлюз, вузли, а відповідно, і IP-адреси. Типово, роутери мають IP 192.168.0.1. Пристроям, що підключаються до них, за допомогою DHCP автоматично видаються нові IP адреси в рамках діапазону 192.168.0.2 - 192.168.0.255. Це виправдано, оскільки не доводиться резервувати і запам 'ятовувати кожного користувача.

Домени

Доменні назви сайтів перетворюються на IP для того, щоб вузол міг правильно отримати інформацію від нього. Наприклад, IP-сервера google.ru - 172.217.16.195. Якщо набрати ці цифри в адресному рядку, переглядач все одно відкриє сторінку пошуковика.

Для зменшення навантаження на певний вузол можуть використовуватися кілька 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 ліворуч. Через один поганий сайт у бан можуть потрапити і хороші, законні сервіси і портали, оскільки відбувається по одному IP серверу, 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 чергове блокування. Незалежно від того, що потрібно поміняти, адресу комп 'ютера або IP телефону, можна застосувати сторонні ресурси, звані анонімайзерами. Вони роблять просту річ - виступають у ролі посередника між користувачем і бажаним сайтом. Відповідно, використовуючи свою IP-адресу. Таким чином, сайт думає, що до нього підключився чоловік, наприклад, з Данії, який знаходиться насправді в Саратові.

Існують також спеціальні розширення для браузерів, що змінюють IP, і програми, що володіють таким же функціоналом.

Розвиток IP

Сучасний інтернет має просто колосальну кількість сайтів, ресурсів і вузлів. І кожен день їх число збільшується. А їм необхідно постійно присвоювати 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 набагато більше адрес, запасу якого має 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 став Hop Limit, тобто ліміт переходів від вузла до вузла. З протоколу версії 6 було усунуто використання фрагментування пакета, тобто тепер він просто знищується. Також у заголовку більше немає поля "Контрольна сума". Це пов 'язано з тим, що багато протоколів канального і транспортного рівня мають свої інструменти обробки контрольних сум. Сам же заголовок пакета IPv6 збільшився всього на 20 байт, тобто став 40-байтним.

Ув 'язнення

У статті докладно 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.