IP-cím

Példa

Tegyük fel, hogy az egyik barátunk találkozni akar velünk, de nem tudja a címünket. Megkérdezi a címünket, és mi megadjuk a címünket, például 02, Vidyapuri Road, Supaul, Bihar, India. Miután megadta a címet, könnyen meg tudja találni a címünket. Ugyanez történik az internet esetében is. Minden hálózatnak van egy címe.

Ki osztja ki az IP-címet

Az IP-címeket az IANA (Internet Assigned Numbers Authority) osztja ki. Az IANA felelős az IP-címrendszerért

Hogyan néz ki egy IP-cím

Az IP-cím egy hosszú bináris szám, amely egyesekből és nullákból áll. Egy IPv4-cím 32 bináris számjegy (vagy bit) hosszú. Az IPv6 128 bit hosszú, ami sokkal több IP-cím használatát teszi lehetővé. Az IP-címeket általában ember által olvasható formában írják, ahol 8 bitet egy oktettbe csoportosítanak. Az IPv4-címeket általában négy számból álló csoportként írják. Minden szám 0 és 255 közötti értéket vehet fel. Az IPv6-címeket nyolc hexadecimális számból álló csoportként írják. Sok Ipv6-cím sok nullát tartalmaz. Vannak speciális szabályok, amelyek szerint bizonyos esetekben ezeket a nullákat nem kell kiírni.

Nyilvános és privát címek

Bizonyos IP-címek szabadon kioszthatók a helyi hálózaton. Mivel ezek nem egyediek, nem kerülnek továbbításra az interneten. A szabadon kiosztható címeket privát IP-címeknek, az egyedi címeket nyilvánosaknak nevezzük. Az útválasztáshoz egy privát címet nyilvánosra kell lefordítani. A privát és nyilvános címek közötti fordítási folyamatot hálózati címfordításnak vagy NAT-nak nevezik. Ezt a feladatot gyakran az útválasztók és a tűzfalak is ellátják.

Egy vagy több eszköz elérése

Három különböző típusú cím létezik:

• Unicast címek: A cím egy adott eszközhöz van rendelve. Ez a leggyakoribb eset, a legtöbb cím unicast cím.
• Műsorszórási címek: az ugyanazon a hálózaton lévő összes számítógép címzése. Vannak bizonyos esetek, amikor ez hasznos, például új címek automatikus megszerzéséhez. A feladó egyszer küldi el az adatokat, és az adatok továbbítására használt eszközök szükség szerint másolatokat készítenek.
• Multicast címek: Ez az eset hasonló a fenti broadcast esethez: Egyes eszközök bizonyos adatokat szeretnének fogadni, és a hálózat szükség szerint másolja az adatokat. A nagy különbség a fenti broadcast esethez képest az, hogy a broadcast hálózathoz csatlakozó összes eszköz látja a broadcast segítségével küldött adatokat. A multicast esetében az eszközöknek fel kell iratkozniuk, hogy láthassák az adott tartalmat. Az ugyanazon a hálózaton lévő, fel nem iratkozott eszközök nem látják a tartalmat.

Új IP-cím megszerzése

Különböző módjai vannak annak, hogy új IP-címet kapjon, és ne legyen többé blokkolva vandalizmus miatt. Az egyiket Bootstrap Protocol-nak (általában BOOTP-nek rövidítik) hívják. Az eszköz, amelynek új címre van szüksége, nem tudja, hogy melyik hálózatban van, ezért egy csupa nullából álló IP-címet (0.0.0.0.0) használ, amelyet broadcastként küld az aktuális hálózatba, egy speciális porton. Ezenkívül elküldi a hálózati kártya MAC-címét, valamint egy 4 bájtos véletlen számot. A BOOTP szerver választ küld, szintén broadcastként, egy másik portra címezve. A válasz tartalmazza az ügyfél mac-címét, a véletlen számot és az ügyfél IP-címét. Amikor az ügyfél megkapja az adatokat, beállítja a megadott címet. Ha a BOOTP-kiszolgáló így van konfigurálva, akkor elküldi a BOOTP-kiszolgáló IP-címét és hostnevét, a kliens indításához betöltendő fájl nevét és elérési útvonalát (TFTP segítségével) vagy egy könyvtár nevét, amelyet a kliensnek NFS segítségével kell csatlakoztatnia.

A DHCP kiterjeszti a BOOTP-t, és lehetővé teszi több információ, például egy időszerver címének vagy az útválasztáshoz hasznos információk küldését.

Az automatikusan kapott IP-címek lehetnek dinamikusak vagy statikusak. A statikus címzés azt jelenti, hogy ugyanaz a gép mindig ugyanazt az IP-címet kapja. A dinamikus címek esetén az eszköz a következő, éppen nem használt címet kapja meg. A használt dinamikus címeket időről időre felül kell vizsgálni. Ha nem újítják meg őket, akkor más eszközök számára is felhasználhatók.

IP 4-es verzió

Az IPv4 esetében minden cím négy nyolcjegyű bináris számból, úgynevezett oktettből áll. Egy IPv4-cím összesen 32 bitből áll. A legnagyobb szám, amelyet 8 normál számjegyből lehet létrehozni, a 99 999 999 999, de a legnagyobb szám, amelyet 8 bináris számjegyből lehet létrehozni, a 255 (1111111111 binárisan), így minden oktett 0 és 255 közötti bármely szám lehet.

Egy IPv4-cím valahogy így nézhet ki:

198.51.100.137

Minden egyes oktettet decimális formára alakítunk át, és egy ponttal választjuk el.

Két különböző végződésszámhoz is különleges jelentések kapcsolódnak. Általában a 0-s végszám a hálózatot jelöli (ezt nevezzük alapcímnek), a 255-ös végszám pedig a hálózat összes állomáshelyét (ezt nevezzük broadcast-címnek). Az ugyanazon a helyi hálózaton lévő számítógépek a 4 számból 3-on osztoznak. Egy számítógép egynél több hálózatban is lehet. Több neve is lehet.

Állami/magán címek

Az IPv4-gyel az a probléma, hogy csak 4,3 milliárd címet engedélyez, és már majdnem mindet felhasználtuk. Ennek késleltetésére hozták létre a hálózati címfordítást (NAT). A hálózati címfordítás révén a hálózat egy nyilvános IP-címen osztozik, és minden számítógépnek a hálózaton egy privát IP-címet ad. Mindenki, aki ugyanabban a házban lakik, ugyanazt a címet használja, de a leveleket több különböző, a házban élő személynek is lehet küldeni.

Speciális IP-címek

Vannak olyan IP-címek, amelyek különleges célokra vannak fenntartva. Például a 127.0.0.1 címet Loopback-címnek nevezik, és az erre a címre küldött csomagokat "visszahurokolja" az őket küldő számítógéphez, például levelet küld magának. Bár ez nem tűnik hasznosnak, szerverek tesztelésére használják.

Hálózat

Meghatározhatja, hogy az azonosítja a hálózat osztályát.

Host Part

Meghatározható úgy, hogy azonosítja a hálózaton lévő állomáshelyet.

Statikus IP-cím

Ez egy állandó internetcím. Ezt nem lehet megváltoztatni, ezt kézzel kell beállítani. Kisebb hálózatokban minden szerver statikus IP-t használ. Ez egy egyszerű módja a kommunikációnak.

Dinamikus IP-cím

(A dinamikus azt jelenti, hogy folyamatosan változik)

Ez egy ideiglenes internetcím. A DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) szerver osztja ki egy adott IP-címtartományból.

IPv4 alhálózatok

A hálózatot alhálózatokra osztják fel, hogy gyorsabban működjön. Ennek érdekében az IP-cím tartalmaz egy hálózati azonosítót, egy alhálózati azonosítót és egy állomásazonosítót. A hálózat, az alhálózat és az állomás azonosítók méretének meghatározására egy speciális bináris számot, az alhálózati maszkot használják.

Az eredeti IPv4 csak 254 hálózatot támogatott, ezért 1981-ben az internetes címzési specifikációt osztályos hálózati architektúrára módosították. Az osztályos hálózati felépítés nagyobb számú egyedi hálózatot tett lehetővé. Az IP-cím első három bitje határozta meg az IP-cím osztályát. A normál számítógépes kommunikációhoz (Unicast) három osztályt (A, B és C) határoztak meg. A hálózati azonosító mérete az IP-cím osztályán alapult. Minden osztály több oktettet használt a hálózati azonosítóhoz, így a hoszt azonosító kisebb lett, és csökkentette a lehetséges hosztok számát.

Az osztályalapú hálózatokat 1993 óta az osztály nélküli tartományközi útválasztás (CIDR) váltotta fel. A CIDR hálózati címet és állomáscímet is biztosít. A CIDR-nek nincsenek osztályai, ami azt jelenti, hogy a hálózati és állomáscímek méretét nem kell oktettekben megadni.

Egy IPv4-cím CIDR jelölésben így néz ki

192.168.0.14/24

A kötőjel és a szám a hálózati azonosító által használt bitek számát jelöli, ebben az esetben 24 vagy 3 oktett.

IP 6-os verzió

Mivel az IPv4 csak 32 bites, a rendelkezésre álló címek száma hamarosan elfogy. Ennek megakadályozására az Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) nevű szervezet létrehozta az IP 6-os verzióját (IPv6), amely végül az IPv4 helyébe lép.

Az IP 6-os verziója 16 oktettet, azaz összesen 128 bitet használ. Az IPv6-ban az oktetteket hexadecimálisan írják, és kettőspontokkal (:) választják el őket. Egy IPv6-cím így nézhet ki:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Egy IPv6-cím hosszú lehet, és ez hibákhoz vezethet, amikor beírja a számítógépbe vagy leírja. Az IPv6-címek kétféleképpen rövidíthetők anélkül, hogy bármit is kihagynánk belőlük:

• A vezető nullák elhagyhatók: 2001:0db8:00b8:0008:0000:0000:0000:0001 becomes 2001:db8:b8:8:0:0:0:1
• Bármennyi egymást követő, teljesen nulla "darab" tömöríthető egyszerűen ::. Ezt csak egyszer lehet megtenni ugyanazon a címen belül: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 írható 2001:db8::1-ként.

DNS

A DNS a Domain Name System (tartománynévrendszer) rövidítése

Más néven szervizkiszolgálónak is nevezik. A kliens-kiszolgáló hálózati architektúrán alapul. Tartalmazza a nyilvános IP-címek adatbázisát. A DNS olyan, mint egy telefonkönyv.

Egyéb változatok

Az IPv4 előtti verziók kísérleti jellegűek voltak, és soha nem használták széles körben. Az 5. verziót kizárólag az Internet Stream Protocolhoz használták, amelyet szintén nem használtak széles körben.