IP Адреситѣ и тѣхнитѣ разновидности

[Nordwave]

1. Какво е IP адрес и какви класи от IP адреси съществуват

Всяка машина в интернет има уникален идентифициращ номер, наричащ се IP-адрес. Типичният IP-адрес прилича на този: 195.24.53.107

Четирите номера в IP-адреса са използвани по различни начини за идентифициране на специална верига и "домакин от мрежата". Числата са наречени октети, защото те имат за всеки 8 позиции когато са разгледани с двоична форма.
Октетите имат друга цел а не само разделяне на числата. Те са използвани за да създадат класове на IP-адреси.

Клас "А" - Този клас е за много големи мрежи, такива каквито значителна международна компания може да има. IP-адресите с първи октет от 1-126 са част от този клас

Клас "B" - Клас "B" е използван за по - малки мрежи. IP-адреси с първи октет от 128-191 са част от този клас.

Клас "C" - Адреси след клас "C" са използвани за малък бизнес. IP-адреси с първи октет от 192-223 са част от този клас.

Клас "D" - Този тип мрежи се използват за изпращане до множество машини (даден пакет се изпраща до специална група адреси). За множествено изпращане, първия октет имам стойност 224.

Клас "Е" - при него първия октет има стойност 225 и се изоплзва само за тестови цели.

Обратно изпращане - IP адреса 127.0.0.1 се използва като адрес за обратно изпращане. Това означава, че ще използва от host компютри (работни станции), за да изпращат информация сами на себе си. Този метод се използва често при откриване на проблеми и тестване на мрежите.

Широко излъчване на информация - този метод се изплозва при изпращането на съобщения, които са предназначени за всички компютри в дадена мрежа и се изпращат масово. Тези съобщения винаги използват IP 255.255.255.255


2. Видове IP адреси

Реално IP - уникално IP, което ползва компютърът и с каквото го виждат всички в интернет.
Локално IP - IP само за локалната мрежа. В интернет компютърът се вижда с адреса на gateway-а си.
Статично IP - Точно зададено IP за определена машина.
Динамично IP - Променящо се IP.

3. Разлика между динамично и статично IP

Статичният IP адрес се задава от интернет доставчика за определен компютър, като постоянен негов адрес. Щеше да е много просто, ако всеки компютър, който се свързва към интернет, имаше собствен статичен IP адрес, но когато интернет е бил организиран създателите не са предвидили, че ще са нужни неограничен брой IP адреси. За нещастие в момента няма достатъчно IP адреси. За да се заобиколи този проблем, интернет доставчиците ограничават броя на статичните IP адреси и иконимисват адресите, с които разполагат като ги разпределят временно по сигнал от Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) на компютър. Временният IP адрес, който получава компютърът пуснал заявката, се нарича динамичен IP адрес.

Понякога обаче се случва човек, който ползва динамично IP, да иска останалите компютри да могат да го локализират. Използването на VoIP програми например изисква статичен IP адрес. В такъв случай потребителят има две възможности: да се свърже с интернет доставчика си и да поиска статичен IP адрес или да използва услугата динамичен DNS (dynamic DNS service). Вероятността е голяма и в двата случая да трябва да се плаща допълнителна месечна такса.

Когато потребител използва DNS услуги и се свързва към интернет с динамичен IP адрес, компютърът се свързва с DNS сървъра и го уведомява с какъв IP адрес се е свързал към интернет. Това се прави с идеята, когато някой иска да се свърже с потребителя да е нужно единствено да се свърже с DNS сървъра и той да го препрати към диманичния IP адрес на потребителя.

Някои интернет сайтове предлагат и безплатни DNS услуги. Такъв например е http://freedns.afraid.org/

4. IPv4 и IPv6

IPv4 адресът е 32 битово шестнадесетично число, което за удобство е разделено на 4 осем битови десетични числа разделени с точка.

С други думи, ако вземем за пример шестнадесетичното число C0A80001 и го представим в следният вид C0.A8.00.01, след това превърнем получените двойки числа в десетичен вид, ще получим 192.168.0.01. Решението IP адресите да се представя с десетични числа идва от факта, че повечето хора се чувстват по-конфортно като използват десетични числа.

Проблемът на IPv4 е че адресите, които предлага са вече на привършване. Има само един начин да се разшири областта на IP адресите. Числото да стане по-голямо. IP адресите от IPv6 са вече 128 битови числа! Веднага обаче възниква един много сериозен проблем. Четимостта и запомнянето на новите IP адрси, като например IP адрес: 194.153.11.222.128.17.135.44.240.36.97.66.205.221.54.1

IPv6 опростява малко този шокиращ проблем като въвежда два основни принципа: 1. IP Адресите ще се представят с шестнадесетични числа разделени със двоеточие ":". 2. Възможно е да се премахват нулите в старшите байтове на адреса, без той да загуби значението си.

Един конкретен пример: Казахме че адресите вече се представят като осем четворки 16-битови шестнадесетични числа разделени с двоеточие. Да вземем един произволен IPv6 адрес: DEAD:BEEF:0000:0000:0000:0073:FEED:F00D. Този IP адрес може да се представи и така: DEAD:BEEF::73:FEED:F00D. Нулите са заместени само от две двоеточия. Записът DEAD:BEEF:::::73:FEED:F00D е грешен!

IPv6 на протокола поддържа валидни и двата начина на записване на IP адрес - IPv4 и IPv6 начин. Ето пак горният адрес записан като IPv4 начин: 222.173.190.239.0.0.0.0.0.0.0.115.254.237.240.13

ВАЛИДЕН Е ЗАПИСА DEAD:BEEF::73:254.237.240.13

При преминаването от IPv4 към IPv6 интернет доставчиците просто ще добавят още 96 бита нули към вече съществуващият интернет адрес. Така ако вашият IP адрес изглежда примерно така: 195.164.228.121. Това нещо представено със шестнадесетични числа ще има следният вид: C3.A4.E4.79 – което е равносилно на C3A4:E479, при преминаването към IPv6 ще изглежда така: 0000:0000:0000:0000:0000:0000:C3A4:E479. Tози адрес може да се запише и така: ::C3A4:E474, а също е валиден и този запис: ::195.168.228.121.

5. Как да разберем дали IP-то ни е реално:

Най-лесно може да си разберем IP-то, по следния начин :
Отваряме си конзола ( start/run/cmd ) в нея пишем ipconfig /all ентър и получаваме нужната ни информация - какво ни е вътрешното IP
Отваря ме си браусер и посещаваме адреса http://www.whatismyip.com и така разбираме какво ни е външното IP
ако вътрешното и външното са еднакви то тога IP-то което ползваме е РЕАЛНО , в другия случай е НЕРЕАЛНО.

Или

В command prompt пишете ipconfig и ако започва с 192.168.*.*, 10.*.*.*, 172.16.*.* и 169.254.*.* значи IP-то е локално.

След време повтаряте първия експеримент и ако IP - то ни е друго , то това означава че IP-то е динамично
SoftVisia http://softvisia.com

[Hatshepsut]

Един сайт за локализация на IP Адреси, който използвам:

https://www.iplocation.net/

[Hatshepsut]

Какво представляват IPv6 адресите?

https://help.superhosting.bg/ip-address-v-6.html

Интернет протоколът – версия 6 (IPv6) е усъвършенствана версия на своя предшественик IPv4, която решава проблема с недостига на IP адреси в световен мащаб. Проблемът е породен от непрестанно нарастващия брой на устройствата, които ползват свой собствен IP адрес. Добиващият все по-голяма популярност "Интернет на нещата" (Internet of things), който обхваща битовите електроуреди, позволяващи отдалечено управление и притежаващи собствен IP адрес, бързо стопява останалите свободни мрежи от IP адреси и прави използването на IPv6 все по-наложително.

Internet Protocol Version 6 address (IPv6 address) представлява числов адрес за идентификация на компютър, сървър или мрежово устройство, свързано към интернет. Този адрес е абсолютно задължителен за осъществяване на преноса на информационни пакети между мрежовите интерфейси на свързаното към световната мрежа оборудване.

За разлика от един IPv4 адрес, който съдържа 32 бита информация, IPv6 адресите съдържат 128 бита информация. Това определя значително по-големия брой адреси, които могат да се използват в новата система за адресация. IPv6 не поддържа broadcast адресиране, както IPv4. В новата версия тази възможност е заменена от multicast адресация. Информационен пакет, който е изпратен до мултикаст адрес се доставя на всички адреси, които са включени в съответната мултикаст група.

Формат на новите адреси

IPv6 адресът е съставен от 8 групи от по 4 шестнадесетични цифри. За разлика от добре познатите ни цифри от 0 до 9, с които се работи в десетичната бройна система, шестнадесетичната система използва шестнайсет знака: цифрите от 0 до 9 и буквите "a", "b", "c", "d", "e" и "f". IPv6 адресът изглежда така:

2001:0db8:0000:0000:25fd:23b1:0870:3589

Съкратено записване на IPv6 адреси

При записването на тези адреси могат да се правят следните оптимизации:

• Водещите, една или повече, нули във всяка от групите могат да се пропускат:

2001:db8:0:0:25fd:23b1:870:3589

• Няколко последователни изцяло нулеви групи могат да се заменят с "::":

2001:db8::25fd:23b1:870:3589

Следвайки тези правила, обичайният localhost (адрес на локалната машина / хост) 0:0:0:0:0:0:0:1 може да бъде представен като ::1.

• Комплектът от две двоеточия "::" може да бъде използван само веднъж в адреса. В противен случай оригиналът не може да бъде възстановен еднозначно.

• Комплектът от две двоеточия не може да се използва за заместване на само една изцяло нулева група. В този случай може да се прилага единствено първото описано правило – за спестяване на водещите нули.

2001:0db8:0000:bc92:25fd:23b1:0870:3589

-> 2001:0db8:0:bc92:25fd:23b1:0870:3589

• С двойно двоеточие се заменя най-дългата последователност от изцяло нулеви групи. Ако има няколко еднакви серии от нулеви групи с двете двоеточия се замества най-лявата:

2001:0db8:0000:0000:25fd:0000:0000:3589

-> 2001:0db8::25fd:0:0:3589

• Въпреки че означаването на шестнадесетичните цифри не е чувствително към големината на буквите, е прието да се използват малки букви.

Правилата за представяне на IPv6 адресите са описани в спецификация RFC 5952.

В процеса на преход от IPv4 към IPv6 е възможно да се използва IPv6 адрес, който съдържа като най-младша част IPv4 адрес. Това е изпълнимо защото последните две четворки от IPv6 адреса съдържат точно толкова информация, колкото един стандартен IPv4 адрес. Така например адресът 87.120.40.4 може да се появи в IPv6 версия като ::ffff:5778:2804 или като ::ffff:0:87.120.40.4.

Мрежи от IPv6 адреси

Както и при IPv4, големината на блоковете от IPv6 адреси се определя от степените на двойката. Водещите групи са еднакви за всички адреси в един блок и се наричат мрежов адрес или мрежов префикс. Така например, мрежа 2001:0db8:0000:0000:25fd ще включва всички адреси

от 2001:0db8:0000:0000:25fd:0000:0000:0000

до 2001:0db8:0000:0000:25fd:ffff:ffff:ffff.

Големината на мрежовите блокове се определя от десетично число, което показва дължината на префикса в битове предшествано от наклонена черта. Припомняме че всяка група от 4 шестнадесетични числа от адреса е с дължина 16 бита. Така, посоченият по-горе мрежов блок може да се опише кратко като:

2001:db8:0000:0000:25fd::/80

Ето още варианти:

2001:db8:0000:25fd::/64
2001:db8:25fd::/48

Колкото е по голямо числото, толкова по-малка е мрежата (по-малък е броят на адресите в блока). Мрежа 2001:db8::25fd:23b1:870/112 съдържа 65536 адреса.

Използване на IPv6 адресите в адресната лента на браузъра

Двоеточието, което отделя групите от числа в IPv6 адресите влиза в конфликт със спецификацията на URL адресите, използвани в браузъра. В URL адресите то се ползва за означаване на порта, на който може да бъде заредена една уеб страница. Обичайно този порт не се указва. Ако не е зададен нарочно, уеб сървърите обслужват порт 80 за http адресите и порт 443 за https адресите. Така например няма значение дали ще извикате http://superhosting.bg или http://superhosting.bg:80, както и дали ще извикате https://superhosting.bg или https://superhosting.bg:443. По желание на всеки собственик на сайт обаче, този порт може да бъде различен. Така на един и същ адрес, но на различни портове ще се отварят различни страници. За използване на IPv6 адресите трябва да се преодолее този конфликт. Това става с помощта на квадратни скоби. Примери:

http://[2001:db8::25fd:23b1:870:3589]/

или

https://[2001:db8::25fd:23b1:870:3589]:443/

Майкрософт (Microsoft) от своя страна са осигурили друго решение на проблема. Те са регистрирали специалния домейн ipv6-literal.net. С негова помощ всеки IPv6 адрес може да бъде превърнат в съвместим с Uniform Naming Convention (UNC), като се представи като поддомейн, в който двоеточията са заменени с тирета: 2003-ef2–25fd-23b1-870-3589.ipv6-literal.net.

Разпределение на IPv6 адресите

Управлението на новата адресация е възложено на IANA (Internet Assigned Numbers Authority) от 1995 г. Организацията предоставя блокове от мрежата на регионалните регистратори RIR (Regional Internet Registries), които от своя страна ги разпределят между доставчици на мрежови услуги.

Само една осма от цялото адресно пространство, което се измерва на 2 на степен 128 или

340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 адреса

е разрешена за ползване до момента. Това е мрежа: 2000::/3. Ето как се определя нейният размер:

В битове, първата група (2000) се представя така:

0010 0000 0000 0000

/3 означава, че първите три бита '001' трябва да бъдат запазени, а всички останали могат да бъдат увеличени до максималната стойност в двоичната система – 1. Така за края на мрежата получаваме двоичното число:

0011 1111 1111 1111

или шестнадесетичното:

3fff.

T. e. адресите, които могат да се ползват, са:

от 2000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000
до 3fff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff.

Това са само 42,535,295,865,117,307,932,921,825,928,971,026,432 адреса . Популяризирането на IPv6 ще елиминира необходимостта от използване на технологията NAT (Network Address Translation) за скриване на локалните IP адреси от глобалната мрежа. Тя се прилага за включване в интернет на повече устройства отколкото IPv4 адреси има налични. Вероятно обаче, NAT ще остане да се използва за защита на частни мрежи.

Разрешаването само на част от мрежата улеснява обслужването на новата IP адресация, като понижава изискванията за капацитет на мрежовите устройства, обслужващи рутинг таблиците.

Специфични адреси и блокове от адреси

::/128 – еквивалентен на адреса 0.0.0.0/32. Този адрес не трябва да се дава никога на мрежовите интерфейси. Рутерите не предават пакети за такъв адрес.

::1/128 – localhost – адрес на локалната машина, еквивалентен на 127.0.0.1 в IPv4. Ако едно приложение изпрати пакети на този адрес, IPv6 стакът ще ги върне на същия виртуален интерфейс.

0100::/64 – адреси за шкартиране (blackhole) на трафик при защитата от DDOS атаки.

2001:db8::/32 – мрежа за презентационни цели, еквивалентна на 192.0.2.0/24, 198.51.100.0/24 и 203.0.113.0/24 в IPv4.

За специални цели IANA е запазила още 64 блока в диапазона от 2001:0000::/29 до 2001:01f8::/29.

Адресни мрежи обслужващи прехода от IPv4

fe80::/64 – мрежа от локални адреси, еквивалентна на 169.254.0.0/16 от IPv4. Маршрутизаторите не рутират тези адреси, защото те са уникални само в рамките на локалната мрежа.
fc00::/7 – съставена от fc00::/8 и fd00::/8 – мрежи от локални адреси еквивалентна на мрежите 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 и 192.168.0.0/16 от IPv4.
::ffff:0:0/96 – адресно пространство за съответни на IPv4 адреси в IPv6 адресното пространство (IPv4-mapped IPv6 addresses).
::ffff:0:0:0/96 – мрежа за IPv6 адреси, които представляват "преведени" IPv4 адреси. Използват се от Stateless IP/ICMP Translation (SIIT) протокола за осигуряване на възможност на устройства с IPv6 адреси, които нямат конфигурирани IPv4 адреси да комуникират с хостове с IPv4 адреси.
64:ff9b::/96 – блок за автоматично трансфериране на IPv4 към IPv6 адреси.
2002::/16 – блок за автоматично IPv6 към IPv4 (6to4) трансфериране, необходимо за работа с адреси версия 6 в мрежа с версия 4 адресация.

Мултикаст (Multicast) адреси
За тази цел се използват адреси, чиято първа група започва с ff, а следващите две шестнадесетични цифри са конфигурационни или иначе казано адреси от вида ffxx:: където xx са специално подбрани шестнадесетични цифри.

Внимание, адресите от типа ff0x:: където x е някоя от шестнадесетичните цифри са мултикаст адреси запазени от IANA за специални цели.

Приоритет на адресите

Мрежовите карти (интерфейси) на устройствата, свързани в интернет, могат да имат настроени и да работят едновременно с няколко IP адреса. Тези адреси могат да са от различни видове – локални, глобални, адреси обслужващи прехода от старата към новата адресация или мултикаст. При работата с тези адреси, включително при комуникации от вида дуалстак (dualstack) – едновременна работа с IPv6 и IPv4 адреси, се спазва следният приоритет на адресните групи:

Префикс Приоритет Етикет Използване
::1/128 50 0 Локален адрес на машината
::/0 40 1 Уникаст адрес по подразбиране
::ffff:0:0/96 35 4 IPv6 адреси, съответни на IPv4
2002::/16 30 2 IPv6 към IPv4 (6to4) трансфер
2001::/32 5 5 Teredo тунел
fc00::/7 3 13 Локални адреси
3ffe::/16 1 12 Мрежа за тестове по внедряването на Ipv6 "6bone"

[Hatshepsut]

Разликата между IPv4 и IPv6: Какво трябва да знаете

Πoзнaтият ни интepнeт e изгpaдeн нa бaзaтa нa ІР (Іntеrnеt Рrоtосоl) пpoтoĸoли, ĸoитo пoзвoлявaт пpexвъpлянeтo нa дaнни мeждy ycтpoйcтвaтa. Haй-paзпpocтpaнeнитe вepcии нa тeзи пpoтoĸoли ca ІРv4 и ІРv6. Heĸa paзглeдaмe paзлиĸитe мeждy тяx и зaщo пpeминaвaнeтo ĸъм ІРv6 e тoлĸoвa вaжнo.

ІРv4: Интepнeт вeтepaнът

ІРv4 (Интepнeт пpoтoĸoл вepcия 4) e paзpaбoтeн пpeз 1983 гoдинa и вce oщe e ocнoвният пpoтoĸoл в интepнeт. Toй изпoлзвa 32-битoви aдpecи, ĸaтo дaвa oĸoлo 4,3 милиapдa yниĸaлни ІР aдpeca.

Πpимep зa ІРv4 aдpec:

192.168.1.1

C нapacтвaнeтo нa бpoя нa интepнeт ycтpoйcтвaтa (cмapтфoни, ĸoмпютpи, cмapт ycтpoйcтвa и дpyги) oбaчe бpoят нa нaличнитe ІРv4 aдpecи зaпoчнa дa ce изчepпвa. Зa дa ce peши тoзи пpoблeм, бяxa paзpaбoтeни тexниĸи ĸaтo NАТ (Nеtwоrk Аddrеѕѕ Тrаnѕlаtіоn), ĸoитo пoзвoлявaт нa мнoжecтвo ycтpoйcтвa дa изпoлзвaт eдин и cъщ пyбличeн ІР aдpec, нo тoвa e вpeмeннo peшeниe, ĸoeтo нe peшaвa пpoблeмa нaпълнo.

ІРv6: Бъдeщeтo нa интepнeт

ІРv6 (Интepнeт пpoтoĸoл вepcия 6) e cъздaдeн, зa дa зaмeни ІРv4 и дa peши пpoблeмa c нeдocтигa нa aдpecи. B нeгo ce изпoлзвaт 128-битoви aдpecи, ĸoeтo дaвa възмoжнocт зa нeвepoятeн бpoй yниĸaлни aдpecи – пpиблизитeлнo 340 yндeцилиoнa (тoвa e 3,4 * 10^38).

Πpимep зa ІРv6 aдpec:

2001:0db8:85а3:0000:0000:8а2е:0370:7334

Ocнoвни paзлиĸи мeждy ІРv4 и ІРv6

Aдpecнo пpocтpaнcтвo:

ІРv4: 32 битa, oĸoлo 4,3 милиapдa aдpeca.
ІРv6: 128 битa, oĸoлo 340 дeцилиoнa aдpeca.

Фopмaт нa aдpecитe:

ІРv4: Дeceтичeн фopмaт, paздeлeн c тoчĸи (нaпp. 192.168.1.1).
ІРv6: Шecтнaдeceтичeн фopмaт, paздeлeн c двoeтoчия (нaпp. 2001:0db8:85а3:0000:0000:0000:8а2е:0370:7334).

Cĸopocт и eфeĸтивнocт:

ІРv4: Изиcĸвa дoпълнитeлни мexaнизми ĸaтo NАТ зa yпpaвлeниe нa aдpecитe, ĸoeтo мoжe дa зaбaви пpeнoca нa дaнни.
ІРv6: Πoддъpжa aвтoмaтичнo ĸoнфигypиpaнe нa aдpecи и нe изиcĸвa NАТ, ĸoeтo oпpocтявa и ycĸopявa пpeнoca нa дaнни.

Cигypнocт:

ІРv4: Bгpaдeнитe мexaнизми зa cигypнocт ca oгpaничeни, нeoбxoдими ca дoпълнитeлни пpoтoĸoли ĸaтo ІРЅес.
ІРv6: Bĸлючвa пoддpъжĸa нa ІРЅес ĸaтo cтaндapтнa фyнĸция, ĸoeтo ocигypявa пo-гoлямa cигypнocт.
Cъвмecтимocт:

ІРv4: Πo-cтap и пo-шиpoĸo paзпpocтpaнeн, мнoгo ycтpoйcтвa и мpeжи вce oщe гo изпoлзвaт.
ІРv6: Cъвмecтимocттa c ІРv4 изиcĸвa изпoлзвaнeтo нa тyнeлиpaнe и дpyги пpexoдни тexнoлoгии, тъй ĸaтo тeзи пpoтoĸoли нe ca пpяĸo cъвмecтими.

Πpимepи зa yпoтpeбa

Πpимep 1: Дoмaшнa мpeжa

B eднa типичнa дoмaшнa мpeжa, изпoлзвaщa ІРv4, мapшpyтизaтopът (pyтepът) пoлyчaвa eдин пyбличeн ІР aдpec oт дocтaвчиĸa нa интepнeт ycлyги. Bcичĸи ycтpoйcтвa в мpeжaтa ĸaтo cмapтфoни, ĸoмпютpи, тeлeвизopи и дpyги пoлyчaвaт чacтни ІР aдpecи и ce cвъpзвaт c интepнeт чpeз NАТ.

B мpeжa c ІРv6 вcяĸo ycтpoйcтвo мoжe дa имa yниĸaлeн пyбличeн ІР aдpec, ĸoeтo пpeмaxвa нeoбxoдимocттa oт NАТ и oпpocтявa ĸoнфигypaциятa нa мpeжaтa.

Πpимep 2: Kopпopaтивнa мpeжa

Kopпopaциитe c гoлeми мpeжи мoгaт дa изпoлзвaт ІРv6, зa дa oпpocтят yпpaвлeниeтo нa мpeжoвитe aдpecи. Bмecтo cлoжни cxeми c NАТ и чacтни мpeжи, ІРv6 yлecнявa yпpaвлeниeтo нa oгpoмeн бpoй ycтpoйcтвa, вcяĸo oт ĸoитo имa yниĸaлeн aдpec.

Πpexoдът oт ІРv4 ĸъм ІРv6 e вaжнa cтъпĸa зa paзвитиeтo нa интepнeт. ІРv6 пpeдocтaвя пo-гoлямo aдpecнo пpocтpaнcтвo, пoдoбpeни фyнĸции зa cигypнocт и oпpocтeнa мpeжoвa apxитeĸтypa. Bъпpeĸи чe пpexoдът изиcĸвa вpeмe и pecypcи, пoлзитe oт ІРv6 гo пpaвят изĸлючитeлнo вaжeн зa бъдeщeтo нa интepнeт.

https://www.kaldata.com/