IP adrese

IP adrese (angļu: IP address) ir unikāls kādas ierīces (parasti datora) identifikators (tīkla slāņa protokola IP adrese), kurš ir pieslēgts lokālajam tīklam vai internetam. Citiem tīkla slāņa protokoliem var būt analogas adreses, tikai šobrīd (2009. gadā) IP ir dominējošais tīkla slāņa protokols.

IP adrese var sastāvēt no 32 (IPv4) vai 128 (IPv6) binārajā skaitīšanas sistēmā pierakstītiem cipariem. Ērti lietojamas ir IPv4 adreses, piemēram, 128.10.2.30, kuras pieraksts binārajā skaitīšanas sistēmā ir 10000000 00001010 00000010 00011110.

IP adreses lieto arī maršrutēšanai (angļu: routing) un tās norāda IP pakešu avotu un saņēmēju (source un destination). Šīm vajadzībām daļa no IP adreses bitiem ir apakštīkla (subnetwork) adrese (viendabīga adrešu kopa, kuras var sasniegt caur vienu maršrutētāja saskarni). Pēdējie biti ir attiecīgā datora (host) adrese. To skaitu, ja nepieciešams norāda ar skaitli aiz slīpsvītras, aiz adreses. Piem., 192.168.11.2/26 — IP adrese ir 192.168.11.2 un tā atrodas apakštīklā, kam ir adrešu apgabals no 192.168.11.0-192.168.11.63. (hostu adrešu apgabals ir tas, kas paliek pāri no subneta, šajā gadījumā tie ir 32-26=6 biti, kas atbilst 64 adresēm (2⁶)). Dažādi maršrutētāja vienu un to pašu adresi var iedalīt dažādos subnetos (parasti tie subneti pārklājas). Hierarhijā augstāk esošiem maršrutētāja parasti ir lielāki subneti.

Internetā lietotās IP adreses piešķir IANA. Tas ir nepieciešams lai adreses saglabātos unikālas (diviem datoriem nebūtu vienādas adreses). Ir daži apgabali (privātās adreses), kuros adreses var lietot jebkurš. Šīs adreses šī iemesla dēļ nav sasniedzamas no interneta.

Protokolu stekā TCP/IP tiek lietoti 3 adrešu tipi:

• lokālās adreses, ko sauc arī par aparātadresēm jeb MAC-adresēm;
• IP-adreses;
• simboliskie domēnu vārdi.

TCP/IP-terminoloģijā ar vārdu lokālā adrese saprot tādu adresi, ko lieto datu nogādei tāda apakštīkla ietvaros, kas ir intertīkla sastāvdaļa. Dažādos apakštīklos ir pieļaujamas dažādas tīklu tehnoloģijas un dažādi protokolu steki, tādēļ veidojot TCP/IP tīklu tika paredzēta dažādu tipu lokālo adrešu eksistence. Ja apakštīkls ir lokālais tīkls, tad lokālā adrese ir MAC-adrese. To piešķir tīkla adapteriem un maršrutētāju tīkla interfeisiem šo iekārtu ražotāji. Piešķiršana notiek centralizēti un tādēļ šīs adreses ir unikālas.

MAC-adresēm ir 6 baitu formāts, piemēram, 11-A0-17-3D-BC-01.

Katrai IP adresei ir divas daļas:

• viena identificē tīklu
• otra – konkrēto tīklā saslēgto datoru

Adrešu klases un apakštīkla maskas nosaka, kura daļa ir tīkla identifikators un kura – datora identifikators.

IP versijas

Šobrīd tiek lietotas divas interneta protokola (IP) versijas. Šīm versijām ir atšķirīgi adreses formāti. Šobrīd (2009. gada pavasarī) dominējošais ir IPv4 protokols, kas lieto 32 bitu adreses. Šī iemesla dēļ, ar jēdzienu IP adrese ļoti bieži saprot tieši IPv4 adresi.

IPv4 adreses

IPv4 lieto 32 bitu (4 baitu) garas adreses, kā dēļ maksimālais iespējamais unikālo adrešu skaits ir 2³² (~4 miljardi). No šīm adresēm daļa ir rezervētas īpašiem mērķiem (privātajiem tīkliem (10.0.0.0, utt.)(~18 miljoni)), multicast adreses (~270 miljoni). Tas samazina pieejamo lietojamo IP adrešu skaitu un ir sagaidāms, ka ne pārāk tālā nākotnē tās beigsies. Šī iemesla dēļ izstrādāja IPv6 protokolu, kam ir garākas adreses (bet tas ir nesavietojams ar IPv4, tāpēc nepopulārs)).

IPv4 adreses parasti pieraksta kā 4 decimālu skaitļus robežās no 0 līdz 255, kurus atdala ar punktiem, piem., 12.222.234.90 (katrs no šiem skatļiem apzīmē 8 bitu skaitli, tāpēc nevar būt lielāks par 255 (80.70.283.1 nav derīga IPv4 adrese)). Dažreiz lieto arī šādā pašā veidā sadalītu heksadecimālo pierakstu, šeit katram skaitlim jāliek priekšā 0x, piem 10.0.0.136 būtu 0xa.0x0.0x0.0x88. Vēl ir sastopama binārā un oktālā pieraksta forma, bet tās lieto vēl retāk. Dažreiz adreses nesašķeļ oktetos un lieto kā vienu garu skaitli. Tāds skaitlis ir nepārskatāms, tāpēc šī forma nav izplatīta. 10.0.0.136 decimālā formā būtu 167772296 un heksadecimālā formā 0xa000088.

IPv6 adrese

Kamēr Ipv4 izmanto 32 bitus priekš interneta protokola adresēm, kas attiecīgi ļauj izveidot 2³² (4,294,967,296) adrešu, IPv6 izmanto 128 bitu adreses, kas ļauj attiecīgi izveidot 2¹²⁸ (3,4x10³⁸) adrešu. Šī izplešanās, daudzo adrešu iespēja, sniedz daudz vairāk iespēju gan priekš dažnedažādām iekārtām, gan priekš vienkāršiem lietotājiem interneta tīklā. Piemēram, ir lielāka elastība izveidojot jaunas adreses, kā arī tas ir liels pluss priekš maršrutēšanas plūsmas.

IPv6 novērš, pirmkārt, nepieciešamību tulkot tīkla adreses (NAT), kas tika plaši izmantots kā mēģinājums atvieglot IPv4 adrešu izmelšanas problēmu. IPv6 ir iekļautas daudzas jaunas iespējas, kuras nebija iespējamas pie IPv4. Vienkāršība jaunu adrešu piešķiršanā, tīkla pārnumurēšanā un maršrutēšanas paziņojumos, kad mainās interneta savienojuma pakalpojumu sniedzēji. Interneta protokola 6 versijā apakštīkla lielums ir standartizēts. Protams, ka IPv6 arhitektūrā ir integrēta tīkla drošība un IPv6 specifikāciju pilnvarojums, kurš atbilst priekš IPsec kā savstarpējās izmantojamības fundamentālā nepieciešamība.

IP adreses — termini

Skaitliska adrese, kas viennozīmīgi identificē katru datoru internetā un kas izveidota kā četru ar punktiem atdalītu skaitļu virkne, piem.: 192.100.81.101.

Binārs trīsdesmit divu bitu skaitlis, kas viennozīmīgi identificē konkrēta datora vietu tīklā Internet. Katram datoram, kas ir tieši pieslēgts tīklam Internet, ir sava IP adrese.

IP adrese ir unikāls kādas ierīces (parasti datora) identifikators (tīkla slāņa protokola IP adrese), kurš ir pieslēgts lokālajam tīklam vai internetam.

IP adrese var sastāvēt no 32 (IPv4) vai 128 (IPv6) binārajā skaitīšanas sistēmā pierakstītiem cipariem. Ērti lietojamas ir IPv4 adreses, piemēram, 128.10.2.30, kuras pieraksts binārajā skaitīšanas sistēmā ir 10000000 00001010 00000010 00011110.

IP adrese sastāvdaļas

Katrai IP adresei ir 2 daļas, viena no tām ir atbildīga par tīklu, otra savukārt par tīklam pieslēgto datoru

IP adreses piemērs:

IP adreses uzbūve

192.	168.	1.	34
Tīkla identifikators			Datora identifikators

IP adrešu klases

IP adresācija nodrošina piecas dažādas adrešu klases. Paši galējie kreisie biti nozīmē adreses klasi.

• A klases adreses galvenokārt paredzēts izmantošanai ļoti lieliem tīkliem, jo tie nodrošina tikai 7 bitus tīkla adreses laukam, pārējos — hostiem
• B klases adreses — vidējiem tīkliem — izdala 14 bitus tīkla adreses laukam un 16 bitus resursdatora adreses laukam.
• C klases adreses — maziem tīkliem — izdala 22 bitus tīkla adreses laukam. C klases adreses nodrošina tikai 8 bitus hosta adreses laukam
• D klases adreses tiek rezervētas grupām ar vairākpunktu adresāciju — grupu apraidei
• IP nosaka arī E klases adreses, bet tās ir rezervētas izmantošanai nākotnē.

IP adrešu klašu salīdzinājums

Klase	IP adreses pirmie biti	Tīkla identifikatora bitu skaits	Tīklu skaits	Resursdatoru skaits	Adrešu ampliatūda
A	0	7	128	~16 miljoni	1.0.0.1 līdz 126.255.255.254
B	10	16	16 384	65 536	128.1.0.1 līdz 191.255.255.254
C	110	24	2 097 152	256	192.0.1.1 līdz 223.255.254.254
D	1110				224.0.0.0 līdz 239.255.255.255
E	1111				240.0.0.0 līdz 254.255.255.254

Statiskās un dinamiskās IP adreses

IP adrese tiek saukta par statisku (pastāvīgu, negrozāmu), ja to piešķir lietotājs ierīces uzstādījumos, vai ja tā tiek piešķirta automātiski, ierīču savienošanas brīdi ar tiklu un dota IP adrese nevar būt piešķirta citai ierīcei.

IP adrese tiek saukta par dinamisku (nepastāvīgu, maināmu), ja tas tiek piešķirta automātiski, ierīču savienošanas brīdi ar tiklu un to izmanto, ierobežotā laika periodā, noradīto servisā, kurš piešķir IP adresi (DHCP).

Lai iegūtu IP adresi, klients var izmantot vienu no šiem protokoliem:

• DHCP (RFC 2131) — visizplatītākās tīkla iestatījumu protokols.
• BOOTP (RFC 951) — vienkāršs protokols tīkla adrešu iestatījumiem, tiek izmantots priekš bezdisku darbstacijām.
• IPCP (RFC 1332) — protokolu PPP (RFC 1661) ietvaros.
• Zeroconf (RFC 3927) — tīkla adrešu konfigurācijas protokols, nosaukuma identifikators un pakalpojumu meklēšana.
• RARP (RFC 903) — novecojošais protokols, kas izmanto apgriezto loģiku (no aparatūras adreses — uz loģisku), joprojām populāro apraides tīklu protokolos ARP. Neatbalsta informācijas izplatīšanu par maskas garumu (neatbalsta VLSM).

Privātas IP adreses

Adreses, kas tiek izmantotas lokālajos tīklos, ir privātas IP adreses. Pie privātām IP adresēm var pieskaitīt adreses no šādiem tīkliem:

• 10.0.0.0 / 8
• 172.16.0.0/16
• 192.168.0.0/24

Iekšējiem nolūkiem arī:

• 127.0.0.0 / 8
• 169.254.0.0/16 — tiek izmantots, lai automātiski konfigurētu tīkla interfeisu, ja nav DHCP.

Rīki

• Windows OS IP adresi var noteikt, ierakstot komandu ipconfig komandrindā
• Unix-veidīgās OS noteikt IP adresi var, ierakstot ifconfig komandrindā
• IP adresi, kas atbilst domēna nosaukumam, var noteikt ar komandu nslookup example.net

Ja savienojumam ar internetu tiek izmantots rūteris, tad augstāk minētās komandas "ipconfig" un "ifconfig" parādīs IP adresi tikai LAN iekšējā tīklā. Lai redzētu savu ārējo (WAN) IP adresi, Linux sistēmā var rakstīt komandu "ping -c1 -R ..." daudzpunktes vietā rakstot kādu domēnu vai IP adresi, piemēram, "google.com" — atbildē aiz "RR:" pirmajā rindiņā būs lasāma iekšējā tīkla IP adrese, bet otrajā rindiņā būs lasāma ārējā IP adrese.

Adreses, domēnu nosaukumi un mājas lapas

Viens domēna nosaukums pēc kārtas var pārveidoties vairākās IP adresēs (līdzsvarošanai). Tajā pašā laikā viena IP adrese var tikt izmantota tūkstošiem domēna nosaukumiem ar dažādām mājas lapām (piekļūstot tie atšķiras pēc domēna nosaukuma), kas rada problēmas identificēt mājas lapas pēc IP adreses. Arī serveris ar vienu domēna nosaukumu var saturēt vairākas mājas lapas, un vienas mājas lapas daļas var būt pieejamas ar dažādiem domēna nosaukumiem (piemēram, lai izolētu cookies un skriptus, lai aizsargātu datoru pret uzbrukumiem).

Ārējās saites

• IP adreses noskaidrošana, kā arī IP adreses rīki