Adresy IP – Co to jest IP do czego służą adresy routera oraz klasy adresów IP

Znajomość adresacji IP okazuje się przydatna w czasie egzaminu maturalnego, ale również w czasie codziennego życia. Wiedząc na czym dokładnie polega ich działanie, możesz znacznie szybciej określić jaka jest przyczyna problemów z siecią domową lub publicznym WiFi. Chcąc obliczyć adres IP, sieci oraz maski, skorzystaj z naszego kalkulatora IP. W naszym kolejnym artykule opiszemy w jaki sposób można dzielić sieci na podsieci.

Co to jest IP – Definicja adresu IP

Adres IP (Internet Protocol) to numer identyfikacyjny przydzielany urządzeniom łączącym się z siecią. Dzięki temu poszczególne urządzenia mogą się ze sobą komunikować w ramach sieci lokalnej lub Internetu. Adresy IP można porównać do adresu zamieszkania, dzięki któremu wiadomo w jaki sposób przesyłane informacje mają dotrzeć do konkretnego sprzętu, niezależnie od tego czy chodzi o komputer, smartfon, konsolę czy inne urządzenia podłączone do sieci. Identyfikacja następuje w ramach trzeciej warstwy modelu OSI.

Ten adres wykorzystuje się w ramach protokołu IP, który jest zestawem reguł oraz standardów odpowiedzialnych za to które konkretnie informacje powinny być wysyłane do adresata i w jaki sposób. Nawet zwyczajne otwarcie strony internetowej w przeglądarce wykorzystuje ten protokół, żeby wysłać zapytanie i odebrać pożądane informacje.

Co istotne, adres IP jest unikalny w ramach danej sieci. Jest to konieczne, żeby nie występowały problemy z wysyłaniem danych do nieprawidłowych adresatów. Czyli przykładowo w sieci lokalnej domowej, może występować tylko jeden raz konkretny adres.

Adres IP nie definiuje na stałe danego urządzenia, bo można go zmieniać zależnie od sieci z którą sprzęt jest połączony. Urządzenie jest jednoznacznie i na stałe oznaczone (przynajmniej teoretycznie) za pomocą adresu MAC, który dotyczy tylko danego sprzętu, poprzez przypisanie go do karty sieciowej na etapie produkcji, przykładowo 00:1A:2B:3C:4D:5E. Adres MAC komputera można sprawdzić za pomocą wiersza poleceń (cmd), gdzie należy wpisać polecenie ipconfig /all i znaleźć linijkę Physical Address.

Adres IP to adres logiczny (przypisywany tymczasowo poprzez program), w przeciwieństwie do adresu MAC, który jest adresem fizycznym (przypisywany na stałe).

Każdy adres IP złożony jest z dwóch części:

• Część sieciowa – to fragment adresu IP oznaczający sieć do której należy urządzenie,
• Część hosta – pozwala zidentyfikować określone urządzenie w danej sieci.

Różne strony internetowe z których korzystasz każdego dnia również posiadają swój adres IP. W momencie gdy wpisujesz adres danej strony, przykładowo korepetycjezinformatyki.pl za pomocą protokołu DNS ten link jest tłumaczony na adres IP (104.21.40.68) i za pomocą niego łączy się ze stroną.

Chcąc sprawdzić maksymalny i minimalny host w zakresie sieci, adres sieci oraz adres rozgłoszeniowy, możesz skorzystać z naszego kalkulatora IP, który umożliwia przeliczanie adresów IP.

Budowa adresu IPv4 – Jak wygląda adres IPv4?

Protokół IP w wersji 4 powstał w roku 1977 i jest nadal używany, jednak ze względu na ograniczenie puli adresów, z czasem zostanie zastąpiony wersją 6.

Adres IPv4 składa się z czterech liczb (oktetów) w systemie dziesiętnym (decymalnym) oddzielonych kropkami, od 0 do 255. Przykładowy adres IPv4 prezentuje się następująco: 192.168.0.7.

Dokładniej to adres IPv4 jest 32 bitową liczbą całkowitą. Można zapisać również taki adres w systemie binarnym lub szesnastkowym, jednak jest to rzadko stosowane, chyba że przy obliczeniach adresu sieci oraz rozgłoszeniowego.

Pula adresów IPv4 to 2³² czyli 4 294 967 296 (4,3 miliarda) adresów.

Budowa adresu IPv6 – Jak wygląda adres IPv6?

Protokół IP w wersji 6 przetestowano pierwszy raz w 2011 roku, a ze względu na znacznie większą pulę dostępnych adresów zastąpi w końcu wersję 4.

Adres IPv6 zbudowany jest z ośmiu 16 bitowych bloków oddzielonych dwukropkiem. Przykładowy adres IPv6 prezentuje się następująco: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334.

Adres IPv6 to 128 bitowa liczba całkowita, zapisana w ramach systemu szesnastkowego (heksadecymalnego). Warto pamiętać, że można tu pominąć początkowe zera w blokach, a także pominąć pojedynczy ciąg bloków złożony tylko z zer (widać wtedy dwa dwukropki ::).

Pula adresów IPv6 to 2¹²⁸ czyli 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 adresów.

Niektórzy mogą się zastanawiać, dlaczego nie ma żadnej wzmianki na temat IPv5. Nie stał się popularny, bo jego zastosowano było mocno ograniczone. Dotyczyło transmisji strumieniowej w czasie rzeczywistym, jednak nigdy nie wyszedł poza użycie akademickie oraz wojskowe.

Do czego służą adresy IP?

Bazując na opisanej wcześniej definicji adresu IP, można wyróżnić takie zastosowania jak:

• Komunikacja – adresy IP umożliwiają adresację przesyłanych danych, poprzez jednoznaczną identyfikację poszczególnych urządzeń.
• Lokalizacja – co ciekawe, adresy IP mogą służyć do określania lokalizacji używanego urządzenia, choć nie jest to zbyt dokładne.
• Kontrola dostępu – przy pomocy adresów IP można skutecznie stworzyć black listę lub white listę zarówno w przypadku routerów (dostęp do Internetu) jak i stron internetowych, dzięki którym umożliwia się lub zabrania dostępu konkretnym urządzeniom.

Ze względu na zastosowania adresów IP, spotykasz się z nimi na co dzień w przypadku przeglądarek internetowych, poczt elektronicznych (email), czy aplikacji do pobierania/wysyłania plików.

Adresowanie w sieci komputerowej – Podstawowe pojęcia

Istnieje kilka pojęć, z którymi warto się zapoznać, jeśli chcesz być zorientowany w działaniu swojej lokalnej sieci komputerowej.

Co to DHCP?

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) to protokół, który przydziela adresy IP urządzeniom w danej sieci, a także je zwalnia. Dzięki temu nie trzeba się martwić o to, że urządzenia, które pojawiły się w sieci, a następnie z niej wyszły wyczerpią pulę dostępnych adresów IP, co oczywiście uniemożliwiłoby kolejnym sprzętom korzystania z danej sieci.

DHCP jest więc wygodnym sposobem zarządzania pulą adresów IP, szczególnie skoro możliwe jest ustawianie statycznych adresów IP, zarezerwowanych zakresów IP (do których serwer nikogo nie przydziela), a także ustawianie black lub white listy.

Brama domyślna – sieciowa

Brama to urządzenie działające jako wejście z jednej sieci do innej. Różne urządzenia wysyłają pakiety danych do bramy, skąd kierowane są one dalej do hostów poza siecią lokalną (zazwyczaj do serwerów w Internecie). Obecnie brama to prawie zawsze router.

Warto pamiętać, że adres routera to brama domyślna (sieciowa) w przypadku sieci lokalnych.

DNS – Co to jest?

DNS (Domain Name system) to usługa, dzięki której można zamieniać adresy stron na publiczne (zewnętrzne) adresy IP. Prostym porównaniem jest w tym przypadku książka telefoniczna. To duże ułatwienie dla użytkowników, skoro zamiast pamiętać adresy IP przykładowo w postaci (104.21.40.68), wystarczy zapamiętać adres w formie korepetycjezinformatyki.pl.

Podział adresów IP – statyczne/dynamiczne oraz prywatne/publiczne

Zależnie od tego czy mowa o sieci internetowej, czy też domowej, istnieje podział na adresy publiczne oraz prywatne. Ważne jest zrozumienie różnic pomiędzy nimi, jeśli chcesz dobrze orientować się w działaniu sieci.

Adresy IP w ramach danej sieci, dzielą się na:

• Statyczne – taki adres IP jest na stałe przypisany do konkretnego urządzenia. Ten rodzaj adresacji przydaje się w przypadku urządzeń na stałe znajdujących się w danej sieci. Dlatego raczej rzadko korzysta się z adresacji statycznej.
• Dynamiczne – zmienia się przy każdym połączeniu z Internetem, dzięki zastosowaniu serwera DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Przydaje się to, gdy chodzi o urządzenia, które regularnie lub okazjonalnie pojawiają się oraz znikają z danej sieci.

Istnieje też podział na adresy IP w ramach różnych sieci:

• Adresy IP prywatne – są to adresy przydzielane w ramach sieci prywatnych (lokalnych). Jeśli posiadasz router w swoim domu, to tworzy on sieć lokalną, w którym każde urządzenie podłączone do niego uzyskuje unikalny adres IP. Z ich pomocą, urządzenia mogą kontaktować się ze sobą oraz z routerem.
  Nie są bezpośrednio dostępne z Internetu, jeśli jednak chcą skomunikować się z adresami spoza sieci, to korzystają z adresu IP publicznego, który posiada router.
  Popularne zakresy w adresacji prywatnej IPv4 to: 10.0.0.0 – 10.255.255.255, 172.16.0.0 – 172.31.255.255 oraz 192.168.0.0 – 192.168.255.255.
• Adresy IP publiczne – są to adresy stosowane w przypadku Internetu, które pozwalają na bezpośrednią komunikację w ramach tej sieci. Prostym przykładem jest router w sieci domowej, który posiada publiczny adres IP, z jego pomocą łączy się z urządzeniami dostępnymi w Internecie. Jest to tzw. NAT (Network Address Translation), który pozwala korzystać urządzeniu w sieci lokalnej, z adresu publicznego danej sieci.
  Co prawda adresy publiczne mogą być zmieniane tylko przez dostawcę internetu, jednak prostym obejściem tego ograniczenia jest zastosowanie tunelowania VPN, gdzie urządzenie łączy się z serwerem umieszczonym nawet w innym kraju i dopiero za jego pomocą z konkretną stroną internetową. Dzięki temu dana strona odczyta jedynie adres IP serwera VPN, a nie początkowego urządzenia. To prosty sposób na zapewnienie anonimowości, choć posiada on swoje ograniczenia.

Przyjrzyj się grafice, na której wyszczególniono jak wygląda relacja pomiędzy adresami IP prywatnymi, a publicznymi. Prywatne można uznać za podsieci, dla sieci publicznej. Stosowanie takiego podziału, pozwala zapewnić unikalne adresy IP każdemu urządzeniu, mimo że adresacja IP posiada limit możliwych do przypisania adresów.

Klasy adresów IP – Podział

W przypadku klas adresów IP, mowa o pięciu zakresach stosowanych w sieciach prywatnych:

• Klasa A: 10.0.0.0 – 10.255.255.255 – służy do dużych sieci – obsługuje do 16 777 214 hostów,
• Klasa B: 172.16.0.0 – 172.31.255.255 – służy do średnich sieci – obsługuje do 65 534 hostów,
• Klasa C: 192.168.0.0 – 192.168.255.255 – służy do małych sieci – obsługuje do 254 hostów,
• Klasa D: 224.0.0.0 – 239.255.255.254 – służy do adresów specjalnych (grupowe i multicast),
• Klasa E: 240.0.0.0 – 255.255.255.255 – służy do celów badawczych lub przyszłego wykorzystania.

Jak widać, zależnie od zastosowanej klasy, istnieje inna liczba hostów, które może obsłużyć dana sieć.

Uwaga: Co istotne, od roku 1997 podział na klasy sieci jest nieaktualny i nieużywany, jednak nadal jest to wiedza wymagana w przypadku matury, egzaminów na technika informatyka oraz podobnych testów. Rolę klas adresów przejęły maski podsieci, o których przeczytasz w naszym artykule.

Najczęściej zadawane pytania o adresację IP

Jakie są adresy IP?

Istnieją dwie główne wersje adresów IP:

1. IPv4 (Internet Protocol version 4) – to najpopularniejsza obecnie wersja, składająca się z 32 bitów. Reprezentowana w formacie czterech liczb dziesiętnych oddzielonych kropkami (np. 192.168.1.1). Maksymalna liczba adresów to około 4,3 miliarda.
2. IPv6 (Internet Protocol version 6) – to nowsza wersja, stworzona ze względu na wyczerpywanie się adresów IPv4. Składa się ze 128 bitów i jest zapisywana w systemie szesnastkowym (np. 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334). Liczba dostępnych adresów jest bardzo duża (3,4×10³⁸).

Czy da się znaleźć osobę po adresie IP?

Tak, jest to możliwe. Z pomocą samego adresu IP oraz bazom geolokalizacyjnym, można określić przybliżoną lokalizację urządzenia (np. miasto). Jednak do szczegółowych danych dostęp posiada jedynie dostawca Internetu (ISP), do których dostęp uzyskać może tylko policja z pomocą nakazu sądowego.

Jak dzielimy adresy IP?

Adresy IP można podzielić na dwa sposoby, w ramach danej sieci (dynamiczne/statyczne) oraz między sieciami (prywatne/publiczne).
Podział na prywatne i publiczne:

• Adresy publiczne – są unikalne w skali globalnej i pozwalają na bezpośrednią komunikację w internecie. Przykład: 104.21.40.68 (serwer strony korepetycjezinformatyki.pl).
• Adresy prywatne – używane w sieciach lokalnych, niedostępne bezpośrednio z internetu.

Podział na dynamiczne i statyczne:

• Adresy dynamiczne – przydzielane tymczasowo przez serwer DHCP. Są zmienne, co ogranicza możliwość ich śledzenia. Używane przez większość użytkowników domowych.
• Adresy statyczne – przypisane urządzeniom na stałe. Wykorzystywane przez serwery lub urządzenia sieciowe, które wymagają stałej identyfikacji.