IP адреси

Интернет протоколът (IP) е един от основните протоколи от слоевете на интернет, както можеш да предположиш от името му. Използва се във всички интернет комуникации, за да се осъществи както адресация, така и маршрутизация.

Протоколът описва използването на IP адреси за уникална идентификация на устройства, които са свързани с интернет. Точно както домовете се нуждаят от пощенски адреси, за да получават писма, устройствата се нуждаят от IP адреси, за да получават съобщения.

Когато компютър изпраща съобщение на друг компютър, той трябва да уточни IP адреса на получателя и да добави своя адрес, за да може вторият компютър да върне отговор.

Има две версии на интернет протокола, които се използват днес:

При IPv4 протокола IP адресите изглеждат по този начин:

🔍Опитай да посетиш този IP адрес в твоя браузър. Какво се случва?

Всеки IP адрес се разделя на $4$4 числа, всяко от тях е в диапазона от $0$0 до $255$255:

Ние изписваме тези числа като десетични, но компютърът ги пази като двоични, например:

Всяко число може да представя $2^8$2, start superscript, 8, end superscript стойности благодарение на $8$8-те бита. Това е и причината често да бъдат наричани "октети."

Най-общо казано, това са $2^{32}$2, start superscript, 32, end superscript възможни стойности: $4~294~967~296$4, space, 294, space, 967, space, 296 възможни IPv4 адреса.

Това е много! Помниш ли обаче, че в началото казахме, че има повече от четири милиарда устройства, които са свързани към интернет? Стигаме лимита на възможните IP адреси. Време е за план Б.

Когато първите интернет протоколи били измислени, създателите им не предполагали колко известен ще стане интернет и че в крайна сметка ще има повече от $2^{32}$2, start superscript, 32, end superscript устройства, които ще искат да се свържат към него.

Когато през 90-те години станало очевидно, че IPv4 адресите се изчерпвали, бил предложен протоколът IPv6, който имал много по-голяма схема за адресация.

Ето пример за IPv6 адрес:

Забелязваш ли буквите сред тези числа, като $\text{d}$start text, d, end text и $\text{b}$start text, b, end text в $\text{0db8}$start text, 0, d, b, 8, end text? Това са шестнадесетични числа, което означава, че IPv6 адресът е много по-голям отколкото изглежда. Нека посмятаме малко, за да видим колко точно по-голям е.

Има $8$8 шестнадесетични числа, като всяко е съставено от $4$4 цифри. Най-голямата стойност на всяко число е $\text{FFFF}$start text, F, F, F, F, end text, тъй като $\text{F}$start text, F, end text е най-голямата цифра при шестнадесетичните. Следователно най-големият адрес изглежда ето така:

Какво представлява $\text{FFFF}$start text, F, F, F, F, end text при десетичните?

Всяко $\text{F}$start text, F, end text представя десетичното число $15$15, така че това е $(15 \cdot 4096) + (15 \cdot 256) + (15 \cdot 16) + (15 \cdot 1)$left parenthesis, 15, dot, 4096, right parenthesis, plus, left parenthesis, 15, dot, 256, right parenthesis, plus, left parenthesis, 15, dot, 16, right parenthesis, plus, left parenthesis, 15, dot, 1, right parenthesis: общо $65~535$65, space, 535.

Освен това можем да сметнем и двоичното представяне на $\text{FFFF}$start text, F, F, F, F, end text. Всяка шестнадесетична цифра $\text{F}$start text, F, end text съответства на $1111$1111 в двоичен формат, така че това са $16$16 бита.

Както разгледахме при Двоичните числа, най-голямото число, което може да се представи с $n$n двоични цифри, е $2^n - 1$2, start superscript, n, end superscript, minus, 1. Това означава, че двоичното число по-горе е $2^{16} - 1$2, start superscript, 16, end superscript, minus, 1, което отново е равно на $65~535$65, space, 535.

Всяко 4-цифрено шестнадесетично число може да варира между $0$0 и $65~535$65, space, 535, така че всяко число може да представя $65~535$65, space, 535 уникални стойности, а имаме $8$8 такива числа!

Всеки IP v6 адрес е представен от общо $128$128 бита, така че има $2^{128}$2, start superscript, 128, end superscript възможни IP v6 адреса. Това са $340$340 ундецилиона:

🤔Представи си свят, в който имаме толкова много устройства, които са свързани към интернет? Как би изглеждало това? Как би могло толкова голямо интернет потребление да направи света по-добър?

Един начин, за да разбереш IP адреса на своя компютър, е да потърсиш в Google "IP address". Google знае твоя IP адрес, тъй като твоят компютър изпраща съобщение на компютрите на Google, когато зареди google.com.

Твоят IP адрес утре може да е по-различен от този днес. Всеки интернет доставчик има диапазон от адреси, които може да дава, и може да дава на твоя компютър различен адрес всеки път, когато той се появи в мрежата. Това се нарича динамичен IP адрес.

При смяна на Wi-Fi мрежата със сигурност ще получиш нов IP адрес, тъй като всеки Wi-Fi доставчик има свой обхват адреси, които може да дава.

Компютрите, които работят като сървъри, например онези, които поддържат Google.com, често имат статични IP адреси. Това дава възможност на компютрите да изпращат бързо заявки до сървърите на Google. Ако вече пробва IP адреса по-горе, вероятно ти се е отворила началната страница на Google.

🙋🏽🙋🏻‍♀️🙋🏿‍♂️Имаш въпроси по тази тема? Ще се радваме да отговорим — само ни попитай, като използваш полето за въпроси по-долу!