Розуміння IP-адреси: Вступний посібник

Зміст

Кожен гаджет, що має доступ до Інтернету чи локальної мережі, ідентифікується за допомогою IP-адреси.

Так, це стосується і вашого смартфона, телевізора з інтелектуальними функціями, а також розумних колонок. Ви, напевно, стикалися з поняттям IP-адреси, а також з їхнім виглядом – це набір чисел, розділених крапками або двокрапками.

IP-адреса – це своєрідний пункт призначення, куди надходить інформація, яку ви шукаєте в мережі.

Наприклад, коли ви шукаєте свій улюблений фільм в Інтернеті, пошуковій системі потрібно деякий час для обробки запиту та виведення результатів на екран. За цим процесом стоїть багато невидимих для вас дій. Без вашої IP-адреси ваш запит просто не дійде до місця призначення.

Ось наскільки важлива IP-адреса.

Давайте докладніше розглянемо, що таке IP-адреси, та пов’язану з ними ключову інформацію.

Що таке IP?

Для того, щоб зрозуміти, що таке IP-адреса, необхідно спершу розібратися, що таке IP.

Інтернет-протокол (IP) – це звід правил, які регулюють передачу пакетів даних, їх формат або дейтаграм, в локальній мережі або в Інтернеті. Це протокол без встановлення з’єднання, орієнтований на передачу дейтаграм, оскільки він функціонує у динамічній комп’ютерній мережі.

IP діє без централізованого управління або каталогу та не залежить від конкретного вузла чи посилання. Для успішної доставки кожен пакет даних повинен містити IP-адресу джерела та призначення, а також іншу важливу інформацію.

Що таке IP-адреса?

Адреса Інтернет-протоколу (IP-адреса) – це унікальна адреса або цифровий ідентифікатор, призначений кожному пристрою, підключеному до комп’ютерної мережі з використанням Інтернет-протоколу (IP) для зв’язку.

Приклад IP-адреси: 192.168.2.1

Простими словами, IP-адреси ідентифікують пристрій в локальній мережі чи Інтернеті та забезпечують обмін даними між пристроями, надаючи інформацію про місцезнаходження та полегшуючи їхню взаємодію. IP-адреси є ефективним засобом розрізнення різних пристроїв, таких як комп’ютери, принтери, веб-сайти, маршрутизатори тощо.

IP-адреса використовується з двома цілями:

Визначення місцезнаходження
Ідентифікація інтерфейсу хоста/мережі

Управління розподілом номерів в Інтернеті (IANA) контролює IP-адреси на глобальному рівні. П’ять регіональних Інтернет-реєстрів (RIR) керують ними у своїх відповідних регіонах та призначають їх місцевим реєстраторам, таким як кінцеві користувачі та Інтернет-провайдери (ISP).

Як працює IP-адреса?

IP-адреса функціонує подібно до вашої домашньої адреси. Якщо ви хочете отримати лист або посилку від кур’єра, вам потрібно надати відправнику свою домашню адресу. Аналогічно, щоб отримувати електронну пошту чи дані з Інтернету, ваш підключений пристрій або комп’ютер має мати інтернет-адресу, щоб відправник міг ідентифікувати його та надіслати дані.

Неважливо, чи це комп’ютер, планшет, смартфон, розумне освітлення, термостат, радіоняня або будь-який інший пристрій, підключений до Інтернету, кожен з них повинен мати інтернет-номер або адресу для встановлення з’єднання та обміну даними з іншими пристроями за допомогою набору інструкцій або протоколів.

Саме тому кожен веб-сайт, такий як Amazon або Netflix, також має IP-адресу для взаємодії з вами та надсилання потрібної вам інформації. Проте, для зручності, замість IP-адреси вони використовують назву, наприклад, Amazon.com та Netflix.com. Інакше вам довелося б вводити довгий набір чисел для кожного веб-сайту. Імена значно простіше запам’ятати, ніж числа.

Тепер ви можете запитати, як IP-адреси призначаються кожному пристрою.

IP-адреса не є випадковою; вона створюється за допомогою математичних обчислень і розподіляється IANA.

У наведеному вище прикладі IP-адреси – 192.168.2.1, ви бачите, що вона складається з 4 чисел, розділених крапками. Кожне число може мати значення від 0 до 255. Таким чином, повний діапазон IP-адрес може бути від 0.0.0.0 до 255.255.255.255.

Типи IP-адрес

IP-адреси поділяються на різні категорії, кожна з яких має свої особливості.

#1. Публічні та приватні

Компанії або окремі користувачі, які користуються послугами Інтернет-з’єднання, мають два типи IP-адрес: приватні та публічні. Ці IP-адреси залежать від розташування мережі.

Приватна IP-адреса: використовується в комп’ютерній мережі вашого дому або офісу. Кожен пристрій (комп’ютер, смартфон, колонки, розумний телевізор тощо), що під’єднується до вашої мережі, отримує приватну IP-адресу, яку призначає ваш маршрутизатор.

Зі зростанням кількості використовуваних пристроїв, кількість IP-адрес вдома також збільшується. Тому ваш маршрутизатор повинен мати можливість розрізняти ці системи, генеруючи унікальні приватні IP-адреси для кожного пристрою у вашій мережі. Пристрої за межами приватної мережі не мають доступу до цих адрес.

Публічна IP-адреса: використовується за межами вашої домашньої чи офісної мережі. Кожному пристрою, підключеному до публічної мережі або Інтернету, IP-адреса надається вашим постачальником Інтернет-послуг (ISP). Інтернет-провайдери мають великий пул IP-адрес для клієнтів і призначають публічну IP-адресу вашому маршрутизатору.

Зовнішні пристрої використовують публічні IP-адреси, щоб знайти ваш пристрій в Інтернеті. Публічні IP-адреси бувають двох типів: статичні та динамічні.

#2. Статичні та динамічні

Статичні IP-адреси: ці адреси є постійними та не змінюються регулярно чи автоматично. Після призначення провайдером IP-адреса залишається незмінною.

Статична IP-адреса потрібна не кожній компанії чи окремому користувачу. Але якщо ви хочете розмістити власний сервер, вам необхідна саме статична IP-адреса. Це гарантує, що ваша електронна пошта та веб-сайти, пов’язані зі статичною IP-адресою, матимуть ту саму IP-адресу. Завдяки цьому зовнішні пристрої зможуть легко знайти вас в Інтернеті.

Динамічні IP-адреси: ці IP-адреси змінюються регулярно й автоматично, на відміну від статичних. Інтернет-провайдери мають пул невикористаних IP-адрес, які вони призначають клієнтам, що підключаються до їхніх послуг. Клієнт використовує призначену IP-адресу, поки підключений до Інтернету. Коли клієнт припиняє використання послуги або відключається від Інтернету, ця IP-адреса стає вільною та повертається до пулу невикористаних адрес. Ці динамічні адреси повторно призначаються іншим клієнтам.

Такий підхід допомагає провайдерам економити кошти, оскільки їм не потрібно постійно відновлювати IP-адресу користувача. Крім того, це також забезпечує певний рівень безпеки, оскільки зміна IP-адреси ускладнює хакерам націлювання на конкретного користувача.

Раніше ми обговорювали статичні IP-адреси для компаній, які хочуть розмістити сервери для своїх веб-сайтів. Подібним чином, існують два типи IP-адрес для веб-сайтів.

#3. Спільна та виділена IP-адреса

Спільна IP-адреса: власники веб-сайтів, які використовують послуги спільного хостингу, отримують сервер, що використовується спільно з іншими сайтами. Це підходить для малого бізнесу, блогерів, веб-сайтів-портфоліо тощо, де відвідуваність є відносно низькою. Вони матимуть спільну IP-адресу.
Виділені IP-адреси: великі веб-сайти, що потребують більшого рівня безпеки, а також професійні геймери, які хочуть кращого контролю над своїми серверами, можуть вибрати плани виділеного хостингу. Вони мають можливість придбати виділену IP-адресу. Це дозволяє легше отримати сертифікати SSL і запускати FTP-сервер.

Таким чином, ви можете безпечно обмінюватися файлами з різними людьми у вашій організації або залишатися анонімними. Крім того, ви навіть зможете отримати доступ до свого сайту, використовуючи IP-адресу, замість доменного імені.

#4. Логічна та фізична

Логічна IP-адреса: призначається програмним забезпеченням на сервері або маршрутизаторі та може змінюватися або залишатися незмінною. Наприклад, ваш ноутбук може мати іншу IP-адресу, якщо ви підключите його до іншої точки доступу.
Фізична IP-адреса: кожен апаратний пристрій має унікальну IP-адресу, яка ніколи не змінюється. Це є фізичною IP-адресою. Ви можете використовувати протокол розв’язання адрес для перетворення логічної IP-адреси на фізичну для ідентифікації пристрою у вашій IP-мережі.

Версії IP: IPv4 та IPv6

Зазвичай використовуються дві версії IP – IPv4 та IPv6. Кожна версія представляє IP-адресу по-різному.

Інтернет-протокол версії 4 (IPv4)

Початковою версією IP, яка вперше була використана в мережі ARPANET у 1983 році, була IPv4. Вона досі широко застосовується в багатьох компаніях. Через свою поширеність, термін «IP-адреса» все ще часто стосується саме тих адрес, що визначені IPv4.

IPv4 представляє IP-адресу у вигляді 32-бітного числа, що складається з 4 чисел, розділених крапками. Кожне число представляє десяткове значення (за основою 10) для 8-бітного двійкового числа (за основою 2) або октету. Це дозволяє створювати певний пул IP-адрес.

Як було згадано раніше, кожне з 4 чисел в адресі IPv4 має діапазон від 0 до 255.

Приклад: 172.16.254.1, 192.168.2.1, 192.168.254.1, 172.0.16.0 тощо.

Інтернет-протокол версії 6 (IPv6)

У зв’язку зі стрімким розвитком Інтернету, адреси IPv4 почали вичерпуватися приблизно у 1990-х роках. В результаті, брак IP-адрес став серйозною проблемою для їхнього надання провайдерам і кінцевим користувачам.

Це спонукало Інженерну групу Інтернету (IETF) до інновацій та пошуку технологій розширення адресного простору Інтернету. У результаті, у 1995 році вони змінили дизайн IP на IPv6. Він пройшов ряд випробувань до 2000-х років, коли почалося його комерційне розгортання.

У IPv6 адресний простір був збільшений до 128 біт або 16 октетів (з 32 біт або 4 октетів у IPv4). IPv6 представлений 8 наборами по 4 шістнадцяткові цифри, де кожен набір розділений двокрапкою і може містити як літери, так і цифри.

Приклад: 2001:0DB8:AC10:0000:0011:AAAA:2C4A:FE01

Так, це досить довго, але існують певні правила, що допомагають їх скоротити.

Початкові нулі з групи чисел можна видалити. Наприклад, :0021: можна записати як :21:
Послідовні нулі можна замінити подвійною двокрапкою, але лише один раз в IP-адресі, якщо ви залишаєте 8 розділів.

Наприклад, для 2001:0DB8:AC10::0011, слід додати чотири частини нулів замість подвійної двокрапки. Тож, це буде виглядати так: 2001:0DB8:AC10:0000:0000:0000:0000:0011.

Мета створення IPv6 полягає у розширенні адресного простору та зміні маршрутизації шляхом ефективнішої агрегації префіксів маршрутизації підмережі. Це сповільнило зростання таблиць маршрутизації в маршрутизаторах. Він також автоматично змінює префікс маршрутизації всієї мережі. Таким чином, навіть якщо політика маршрутизації або глобальна політика підключення зміниться, їм не знадобиться перенумеровувати вручну або виконувати внутрішній редизайн.

Ви можете запитати, чому існують IP версії 4 і 6, де інші між ними та після них?

Ось відповідь.

Насправді були визначені інші версії, від версії 1 до 9, але лише версії 4 та 6 набули широкого застосування. Версії 1 і 2 були назвами протоколів TCP у 1974 та 1977 роках, з метою розділити специфікацію IP на той час. Крім того, версія 3 була представлена у 1978 році, де версія 3.1 була першою в історії версією, в якій TCP був відділений від IP. Наступною версією 5, що з’явилася в 1979 році, був експериментальний протокол – Internet Stream Protocol.

IPv6 — це комбінація різних версій – v6, v7, v8 і v9.

Чи підтримує ваш веб-сайт IPv6? Скористайтеся інструментом тестування IPv6, щоб перевірити.

Що таке підмережі та класи IP-адрес?

Підмережі

IP-мережі можна поділити на підмережі як для IPv4, так і для IPv6. Отже, IP-адреса складається з двох частин:

Префікс мережі у старших бітах
Ідентифікатор хоста (ідентифікатор інтерфейсу або поле відпочинку)

Підмережі використовують маску підмережі або нотацію CIDR, щоб визначити, як IP-адреса розділена на частини хоста та мережі. Термін “підмережа” використовується лише для IPv4. Однак, обидві версії застосовують нотації та концепції CIDR.

У підмережах IP-адреса має косу лінію в кінці з кількістю бітів у десятковій системі для позначення частини мережі, також відомої як префікс маршрутизації. Більшість масок підмережі починаються з 255 і закінчуються там, де закінчується мережева частина. Приклад: 255.255.255.0

Інший приклад, припустимо, що 172.16.2.1 – це адреса IPv4, а 255.255.255.0 – це її маска підмережі. Для цього, нотація CIDR може бути 172.16.2.1/24. Тут перші 24 біти IP-адреси представляють підмережу та мережу.

Клас IP-адреси

Спочатку мережева частина займала октет вищого порядку. Такий підхід дозволяв створювати лише 256 мереж, чого виявилось недостатньо зі зростанням кількості мереж. Це призвело до перегляду специфікацій адрес для впровадження класового дизайну мережі.

Ця конструкція сприяла детальній архітектурі підмережі та призначенню більшої кількості окремих мереж. У цьому випадку перші 3 біти старшого октету в IP-адресі представляють “клас” адреси. І визначено 3 класи – A, B та C.

Крім того, система IPv4 дозволяла використовувати адреси від 0.0.0.0 до 255.255.255.255. Але деякі номери зарезервовані для певних цілей у мережах TCP або IP. IANA визнає ці застереження. Вони поділяються на:

0.0.0.0: це мережа за замовчуванням, яка показує, що пристрій підключено до мережі IP і TCP.
255.255.255.255: призначений для мережевих трансляцій, які повинні досягати кожного комп’ютера, підключеного до мережі.
127.0.0.1: використовується для тестування, чи правильно призначено IP-адресу.
169.254.0.1-169.254.255.254: це автоматична приватна IP-адреса (APIPA) з пулом IP-адрес, які автоматично призначаються після виявлення того, що комп’ютер не може отримати IP-адресу від будь-якого сервера DHCP.
Інші IP-адреси належать до класів підмереж.

Оскільки підмережа сама по собі є невеликою комп’ютерною мережею, що з’єднана з більшою мережею через маршрутизатор, вона має систему адрес, щоб забезпечити взаємодію між комп’ютерами всередині своєї мережі без надсилання даних через більшу мережу. Крім того, маршрутизатор можна налаштувати для розпізнавання підмереж і виконання відповідної маршрутизації трафіку.

Отже, ось деякі з зарезервованих IP-адрес для підмереж або класів:

Клас	Провідні біти	Кількість мереж	Адреси в мережі	Загальна кількість адрес у класі	Діапазон
клас A	0	128 (2⁷)	16 777 216 (2²⁴)	2³¹	0.0.0.0 – 127.255.255.255
клас B	10	16 384 (2¹⁴)	65 536 (2¹⁶)	2³⁰	128.0.0.0 – 191.255.255.255
Клас C	110	2 097 152 (2²¹)	256 (2⁸)	2²⁹	192.0.0.0 – 223.255.255.255
клас D	1110	Не визначено	Не визначено	2²⁸	224.0.0.0 – 239.255.255.255
Клас E	1111	Не визначено	Не визначено	2²⁸	240.0.0.0 – 255.255.255.255

Як знайти IP-адресу?

Якщо ви хочете перевірити IP-адресу вашого маршрутизатора, просто введіть у Google “Яка моя IP-адреса?”. Відповідь з’явиться у верхній частині сторінки. Насправді, це буде ваша публічна IP-адреса.

Є також багато інших веб-сайтів, де ви можете отримати таку саму інформацію. Коли ви робите запит через маршрутизатор, відвідуючи веб-сайти, вони отримують доступ до вашої IP-інформації. Ви можете зайти на такі сайти як MyIP, WhatIsMyIP.com, WhatIsMyIPAddress.com, щоб дізнатися ваші адреси IPv4 та IPv6, а також можливо, ваше місцезнаходження.

Крім того, якщо ви хочете дізнатися більше про IP-адресу, яку вже знаєте, ось декілька інструментів/сайтів, які можуть вам допомогти. Вони допоможуть вам знайти інформацію про IP-адресу, наприклад, місцезнаходження, місто, провайдера, власника тощо.

Пошук IP-розташування: це простий у використанні інструмент, який допоможе вам отримати всю необхідну ключову інформацію про IP-адресу. Просто введіть IP-адресу, щоб побачити, де вона розташована та кому вона належить. Він покаже вам країну, регіон, місто та провайдера.
WhatIsMyIPAddress.com: це ще один корисний веб-сайт, який надасть інформацію про IP-адресу. Спробуйте скопіювати та вставити IP-адресу в рядок пошуку та натиснути кнопку поруч із нею, щоб отримати такі дані, як ім’я хоста, інтернет-провайдер, назва організації, штат/регіон, місто, довгота та широта, код міста та відомі служби, що працюють на ньому.

Тепер, навіщо вам може знадобитися інформація про інші IP-адреси?

Компанії можуть відстежувати IP-адреси інших для визначення місць, де вони ведуть свій бізнес. Рекламодавці, організації, веб-сайти-сервіси тощо часто отримують інформацію про IP-адресу для проведення рекламних акцій, маркетингу та інших цілей.

Якими способами можна дізнатися чужі IP-адреси або як інші можуть дізнатися вашу?

Ось деякі з них:

Через помилки електронної пошти HTML, вбудований код у зображеннях, що повідомляє відправника про те, що ви прочитали електронний лист, а також вашу IP-адресу.
Позичивши комп’ютер, щоб дізнатися його IP-адресу.
З вашої електронної пошти, журналів веб-сервера, інтернет-форумів, коментарів у блогах, соціальних мереж та програм для обміну повідомленнями.
Через рішення суду про розслідування онлайн-активності ФБР та інших правоохоронних органів.

Проте, ви можете приховати свою IP-адресу за допомогою віртуальної приватної мережі (VPN), яка перенаправляє вас до іншої мережі з іншою IP-адресою.

Які загрози безпеці пов’язані з IP-адресами?

Використовуючи різноманітні методи кібератак, зловмисники націлюються на IP-адреси для реалізації своїх зловмисних намірів. Загрози, пов’язані з IP-адресами, можуть включати:

Кіберпереслідування з метою отримання вашої IP-адреси через відеоігри, коментарі на форумах та сайтах, аби поширювати шкідливе програмне забезпечення, видавати себе за іншу особу або проводити фішингові атаки.
Соціальна інженерія з метою змусити вас розкрити свою IP-адресу через програму обміну повідомленнями, таку як Skype.

Існують ризики, коли:

Кіберзловмисники відстежують ваше місцезнаходження за допомогою технологій геолокації.
Націлювання на вашу мережу для запуску DDoS-атак.
Примусове підключення через порти для захоплення пристрою та викрадення даних.
Завантаження незаконного контенту з використанням вашої IP-адреси.

Як захистити свою IP-адресу?

Якщо ви можете приховати свою IP-адресу, ви зможете захистити свій пристрій, онлайн-ідентичність та дані. Є два основні способи зробити це:

Використання VPN є надійнішим варіантом, оскільки ваш пристрій працює так, ніби він перебуває в тій самій локальній мережі, що і VPN. Таким чином, ви можете безпечно отримати доступ до мережі навіть з іншої країни або переглядати сайти з географічним блокуванням. Приклад: NordVPN, Surfshark, Proton VPN тощо.

Використання проксі-сервера забезпечує проміжний веб-сервер, через який проходить ваш інтернет-трафік. Він маскує вашу оригінальну IP-адресу та показує IP-адресу проксі-сервера. Приклад: Bright Data, Smartproxy тощо.

Висновок 👩‍🏫

Ця стаття про IP-адреси допоможе вам краще зрозуміти концепції та термінологію. Це також допоможе вам навчитися знаходити свою IP-адресу та IP-адреси інших за допомогою різних інструментів. І, нарешті, ви дізнаєтеся про ризики, пов’язані з IP-адресами, та способи їх зменшення.

Далі, розглянемо системи доменних імен (DNS).