Що таке IP-адреса (в інтернеті), якою вона буває

З циклу статей «Складно про просте, чи навпаки». ;)

Інтернет це комп’ютерна мережа що складається з комп’ютерів та інших пристроїв, які розкидані по цілому світу. Щоб ці пристрої могли спілкуватися між собою кожен з них отримує унікальну мережеву назву — IP-адресу (Internet Protocol address). У увесь обмін інформацією відбувається між IP-адресами відправника та отримувача.

Користувач не може присвоїти своєму комп’ютеру, що підключено до Інтернету, будь-яку IP-адресу¹. Її може призначити, видати в користування, лише провайдер Інтернет.

Великим провайдерам інтернет IP-адреси видає в користування спеціальні організації, що слідкують за розподілом IP-адрес в певному регіоні світу. Ці організації співпрацюють та слідкують за тим, щоб в цілому світі жодному з провайдерів не було надано в користування такі IP-адреси які вже існують в когось іншого. Великі провайдери можуть надавати IP-адреси меншим провайдерам. А провайдери що підключають квартирних абонентів надають IP-адреси своїм користувачам.

Кількість IP-адрес є скінченою

Для зручнішого читання IP адресу представляють у вигляді чотирьох десяткових чисел², в діапазоні від 0 до 255, що розділені крапкою. Наприклад: 130.50.30.42. Її прийнято називати IP v. 4, або IPv4 (IP версії 4).

Перебравши всі можливі комбінації таких чисел можна підрахувати, що максимальна кількість IP-адрес — приблизно 4,2 мільярда штук.

В 70-х роках минулого століття, коли тільки виникла мережа Інтернет, ця кількість здавалася більш ніж достатньою. Сьогодні ж, коли з інтернетом працюють мільярди людей, коли навіть холодильники і лампочки можуть користуватися інтернетом, стало очевидно, що такої кількості IP-адрес не вистачає.

Світові організації що займаються розподілом адрес більше не видають їх провайдерам. Вільних IPv4-адрес, офіційно, більше немає.

IPv6

В 90-х роках минулого століття розробили вдосконалену версію правил обміну інформацією в мережі — протокол IPv6 (протокол IP версії 6). Для позначення IP-адреси в IPv6 використовуються не 4 байти (числа від до 256) а 16. Тому можлива кількість адрес IPv6 зростає до 340 трильйонів штук.

Проте, для використання IPv6 цей протокол мають використовувати всі учасники мережі: абонент, провайдер, інтернет-ресурс (сайт). Використання нового протоколу збільшується, але доволі повільно. І відмовитися від IPv4, на даний момент, неможливо.

Протоколи IPv4 та IPv6 можуть працювати одночасно, паралельно.

Реальні, та нереальні адреси (білі та сірі)

Як правило, навіть у звичайній квартирі, інтернет-пристроїв є декілька: комп’ютер, телефони, планшети. Але провайдер не видає по одній адресі для кожного пристрою, вона лише одна на одного абонента.

Для того щоб інтернетом могли користуватися усі домашні пристрої використовується спеціальне обладнання — роутери. Вони є посередником між інтернетом і Вашою домашньою мережею.

Уявіть собі що живете в ізольованій країні, з якої не випускають людей. І Ви не можете придбати будь-який товар за кордоном. Але є спеціальні люди, нехай дипломати, які мають таке право. Вони отримують замовлення від людей всередині країни, перетинають кордон, купують все необхідне, а після повернення роздають товар тому, хто його замовляв.

Ваш роутер отримує замовлення від усіх пристроїв домашньої мережі і завантажує інформацію з інтернету від свого імені, використовуючи одну IP-адресу що надана йому провайдером. Для світу виглядає що інтернетом користується лише один пристрій, хоча за ним насправді приховуються декілька різних.

В домашній мережі пристрої впізнають одне одного теж за допомогою IP-адрес. Існують спеціальні діапазони IP-адрес які рекомендовано використовувати в домашніх та локальних мережах підприємств. Наприклад 192.168.0.0-192.168.255.255.

Такі адреси називають приватними, або внутрішніми, або "сірими" чи "нереальними". Бо вони доступні лише в межах Вашої внутрішньої мережі. Від їх імені не можна надіслати інформацію в Інтернет чи отримати відповідь з Інтернету.

Такі, однакові, адреси можуть бути у і Вашого домашнього комп’ютера і в сусідського і на роботі. Вони використовуються для обміну інформацією лише в межах внутрішньої мережі, грубо кажучи — лише в межах Вашого приміщення (квартири, офісу).

IP-адреси що є унікальними в світі, які використовують провайдери, через які можна обмінюватися інформацією в Інтернеті називають зовнішніми, або "білими" чи "реальними".

Абоненту може видаватися "реальна" адреса. Від імені якої можна виходити в інтернет. На "реальну" адресу також можна приймати інформацію (коли хтось першим підключається до Вас, а не навпаки).

Якщо абоненту видається "нереальна" адреса, то з нею теж можна виходити в інтернет. Але це не прямий зв’язок з інтернетом — отримувати інформацію на "нереальну" адресу можна лише через посередника (сервер провайдера).

Для звичайного користування достатньо і "нереальної" IP-адреси. В більшості випадків користувач не відчуває жодних незручностей. Але коли користувач бажає отримати доступ до своєї адреси ззовні, з Інтернету (наприклад на внутрішній ігровий сервер, на систему відеоспостереження тощо) — потрібна "реальна", зовнішня IP-адреса.

Статична та динамічна IP-адреса

Тут все просто.

Якщо адреса, що видається провайдером, незмінна, кожного разу однакова — то вона статична.

Якщо IP-адреса час від часу змінюється (наприклад після кожного підключення до провайдера) — то вона динамічна.

Коли абоненту потрібна зовнішня IP-адреса то, як правило, провайдер закріплює її за абонентом. Тому часто під словом "статична" мають на увазі "реальна" зовнішня IP-адреса.

Але насправді може бути як статична зовнішня адреса, так і динамічна зовнішня. Статичність і "реальність" це дві різні характеристики IP-адреси.

Як перевірити свою IP-адресу

Перш за все потрібно зрозуміти, що IP-адреса це характеристика мережевого підключення. Навіть на одному комп’ютері може бути декілька мережевих підключень і кожна з них може мати свою IP-адресу.

Наприклад роутер має щонайменше 2 IP-адреси. Одна — видана провайдером для роботи з Інтернетом, інша — локальна адреса для роботи з домашніми пристроями. IP-адреси можна переглянути на сторінці "Статус" роутера, або, якщо до провайдера підключається лише один комп’ютер, напряму, то переглянувши стан мережевого підключення.

В роутерах мережеве підключення до провайдера, як правило називають WAN (Wide Area Network), а підключення в локальну мережу LAN (Local Area Network). IP-адреса інтерфейсу WAN і буде адресою, яку видав провайдер.

Якщо ця IP адреса з діапазону:

• 10.0.0.0 - 10.255.255.255
• 172.16.0.0 - 172.31.255.255
• 192.168.0.0 - 192.168.255.255

то це приватна ("сіра") IP адреса і Ви виходите в інтернет від імені IP-адреси посередника-провайдера. Інакше — у Вас зовнішня ("реальна") IP адреса.

Існують спеціальні сайти, які показують "Вашу IP-адресу" (наприклад ipinfo.io). Але треба пам’ятати, що вони показують не особисто Вашу адресу, а адресу з якої Вас видно в Інтернеті, а це насправді може бути адреса посередника (сервера-роутера в провайдера).