Hver enhet som er koblet til et nettverk - datamaskin,nettbrett, kamera, hva som helst - trenger en unik identifikator slik at andre enheter vet hvordan de skal nå det. I en verden av TCP / IP-nettverk er denne identifikatoren IP-adressen (Internet Protocol).
Hvis du har jobbet med datamaskiner for en mengdegang, har du sannsynligvis blitt utsatt for IP-adresser - de numeriske sekvensene som ser ut som 192.168.0.15. Det meste av tiden trenger vi ikke å håndtere dem direkte, siden enhetene og nettverkene våre tar vare på de tingene bak kulissene. Når vi må takle dem, følger vi ofte instruksjonene om hvilke tall vi skal plassere der. Men hvis du noen gang har ønsket å dykke litt dypere i hva disse tallene betyr, er denne artikkelen noe for deg.
I SLEKT: 8 vanlige nettverksverktøy forklart
Hvorfor skal du bry deg? Det er viktig å forstå hvordan IP-adresser fungerer hvis du noen gang vil feilsøke hvorfor nettverket ditt ikke fungerer riktig, eller hvorfor en bestemt enhet ikke kobler til den måten du forventer at den skal gjøre. Og hvis du noen gang trenger å konfigurere noe litt mer avansert - som å være vertskap for en spillserver eller medieserver som venner fra internett kan koble seg til - må du vite noe om IP-adressering. I tillegg er det litt fascinerende.
Merk: Vi kommer til å dekke det grunnleggende om IP-adressering i denne artikkelen, hva slags ting folk som bruker IP-adresser, men aldri egentlig har tenkt så mye på dem, kanskje vil vite. Vi kommer ikke til å dekke noen av de mer avanserte eller profesjonelle sakene, som IP-klasser, klasseløs ruting og tilpasset undernett ... men vi vil peke på noen kilder for videre lesning når vi går sammen.
Hva er en IP-adresse?
En IP-adresse identifiserer en enhet på et nettverk unikt. Du har sett disse adressene før; de ser ut som 192.168.1.34.
En IP-adresse er alltid et sett med fire tall som det. Hvert nummer kan variere fra 0 til 255. Så, hele IP-adresseringsområdet går fra 0.0.0.0 til 255.255.255.255.
Årsaken til at hvert nummer bare kan komme opp i 255er at hvert av tallene virkelig er et åttesifret binært tall (noen ganger kalt en oktett). I en oktett vil tallet null være 00000000, mens tallet 255 ville være 11111111, det maksimale antallet oktetten kan nå. Den IP-adressen vi nevnte før (192.168.1.34) i binær ville se slik ut: 11000000.10101000.00000001.00100010.
Datamaskiner fungerer med det binære formatet, men vimennesker synes det er mye lettere å jobbe med desimalformat. Fortsatt vil det å vite at adressene faktisk er binære tall hjelpe oss å forstå hvorfor noen ting rundt IP-adresser fungerer slik de gjør.
Ikke bekymre deg! Vi kommer ikke til å kaste mye binær eller matematikk på deg i denne artikkelen, så bare hold oss litt lenger.
De to delene av en IP-adresse
En enhets IP-adresse består faktisk av to separate deler:
- Nettverks-ID: Nettverks-ID-en er en del av IP-adressenstarter fra venstre som identifiserer det spesifikke nettverket enheten befinner seg på. På et typisk hjemmenettverk, der en enhet har IP-adressen 192.168.1.34, vil 192.168.1-delen av adressen være nettverks-ID-en. Det er vanlig å fylle ut den manglende sluttdelen med null, så vi kan si at nettverks-IDen til enheten er 192.168.1.0.
- Verts-ID: Verts-IDen er den delen av IP-adressen ikketatt opp av nettverks-ID-en. Den identifiserer en spesifikk enhet (i TCP / IP-verdenen kaller vi enheter "verter") i det nettverket. Fortsetter vårt eksempel på IP-adressen 192.168.1.34, vil verts-IDen være 34 - vertsens unike ID på 192.168.1.0-nettverket.
I hjemmenettverket ditt kan du kanskje se flereenheter med IP-adresse som 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1 30 og 192.168.1.34. Alle disse er unike enheter (med verts-ID 1, 2, 30 og 34 i dette tilfellet) på samme nettverk (med nettverks-ID 192.168.1.0).
La oss snu for å forestille alt dette litt bedretil en analogi. Det er ganske likt hvordan gateadresser fungerer i en by. Ta en adresse som 2013 Paradise Street. Gatenavnet er som nettverks-ID, og husnummeret er som verts-ID. I en by vil ingen to gater bli kalt de samme, akkurat som at ingen to nettverks-ID-er på det samme nettverket vil bli kalt de samme. I en bestemt gate er hvert husnummer unikt, akkurat som alle verts-iD-er innenfor en bestemt nettverks-ID er unike.
Nettverksmasken
Så, hvordan bestemmer enheten din hvilken del avIP-adressen er nettverks-IDen og hvilken del av verts-IDen? For det bruker de et andre nummer som du alltid vil se i tilknytning til en IP-adresse. Dette tallet kalles subnettmasken.
I de fleste enkle nettverk (som de i hjemmeteller små bedrifter), ser du nettverksmasker som 255.255.255.0, der alle fire tallene er 255 eller 0. Posisjonen til endringene fra 255 til 0 indikerer inndelingen mellom nettverket og verts-ID. 255-tallet “maskerer ut” nettverks-ID-en fra ligningen.
Merk: De grunnleggende subnettmasker vi beskriver her er kjent som standard subnetmasker. Ting blir mer komplisert enn dette i større nettverk. Folk bruker ofte egendefinerte undernettmasker (der plasseringen av bruddet mellom nuller og de skifter innenfor en oktett) for å lage flere undernett i det samme nettverket. Det er litt utenfor rammen for denne artikkelen, men hvis du er interessert, har Cisco en ganske god guide til subnetting.
Standard gateway-adresse
I SLEKT: Forstå rutere, brytere og nettverksmaskinvare
I tillegg til selve IP-adressen ogtilknyttet nettverksmaske, ser du også en standard gateway-adresse oppført med IP-adresseringsinformasjon. Avhengig av plattformen du bruker, kan denne adressen kalles noe annerledes. Noen ganger kalles det "ruter", "ruteradresse", standardrute ", eller bare" gateway. "Dette er det samme. Det er standard IP-adressen som en enhet sender nettverksdata til når dataene er ment å gå til et annet nettverk (en med en annen nettverks-ID) enn den enheten er på.
Det enkleste eksemplet på dette finnes i et typisk hjemmenettverk.
Hvis du har et hjemmenettverk med flere enheter,har du sannsynligvis en ruter som er koblet til internett gjennom et modem. Den ruteren kan være en egen enhet, eller den kan være en del av et modem / ruter-komboenhet levert av internettleverandøren. Ruteren sitter mellom datamaskinene og enhetene i nettverket ditt og de mer publikumsvendte enhetene på internett, og sender (eller dirigerer) trafikk frem og tilbake.
Si at du fyrer opp nettleseren din og går til www.howtogeek.com. Datamaskinen din sender en forespørsel til nettstedets IP-adresse. Siden serverne våre er på internett i stedet for på hjemmenettverket ditt, blir trafikken sendt fra PC-en til ruteren din (gatewayen), og ruteren din videresender forespørselen til serveren vår. Serveren sender riktig informasjon tilbake til ruteren din, som deretter fører informasjonen tilbake til enheten som ba om den, og du ser nettstedet vårt dukke opp i nettleseren din.
Vanligvis er rutere konfigurert som standard tilhar sin private IP-adresse (deres adresse på det lokale nettverket) som den første verts-IDen. Så for eksempel på et hjemmenettverk som bruker 192.168.1.0 for en nettverks-ID, vil ruteren vanligvis være 192.168.1.1. Som de fleste ting, kan du selvfølgelig konfigurere det til å være noe annerledes hvis du vil.
DNS-servere
Det er den siste informasjonen du vil setilordnet ved siden av en enhets IP-adresse, nettverksmaske og standard gateway-adresse: adressene til en eller to standard DNS-servere (Domain Name System). Vi mennesker jobber mye bedre med navn enn numeriske adresser. Det er mye enklere å skrive www.howtogeek.com i nettleserens adressefelt enn å huske og skrive inn IP-adressen til nettstedet vårt.
DNS fungerer som en telefonbok, og ser oppmenneskelig lesbare ting som nettstedsnavn, og konvertering av disse til IP-adresser. DNS gjør dette ved å lagre all den informasjonen på et system med koblede DNS-servere over hele internett. Enhetene dine trenger å vite adressene til DNS-servere de skal sende spørsmålene sine til.
I SLEKT: Hva er DNS, og skal jeg bruke en annen DNS-server?
På et typisk lite eller hjemmenettverk, DNSserver-IP-adresser er ofte de samme som standard gateway-adresse. Enheter sender sine DNS-spørsmål til ruteren din, som deretter videresender forespørslene til alle DNS-servere ruteren er konfigurert til å bruke. Som standard er dette vanligvis hva DNS-servere ISP-en din leverer, men du kan endre dem til å bruke forskjellige DNS-servere hvis du vil. Noen ganger kan du ha bedre suksess ved å bruke DNS-servere levert av tredjepart, for eksempel Google eller OpenDNS.
Hva er forskjellen mellom IPv4 og IPv6?
Du har kanskje også lagt merke til mens du blar gjennomangir en annen type IP-adresse, kalt en IPv6-adresse. Typene IP-adresser vi har snakket om så langt er adresser som brukes av IP versjon 4 (IPv4) - en protokoll utviklet på slutten av 70-tallet. De bruker de 32 binære bitene vi snakket om (i fire oktetter) for å gi totalt 4,29 milliarder mulige unike adresser. Selv om det høres ut som mye, ble alle de offentlig tilgjengelige adressene for lengst tildelt bedrifter. Mange av dem er ubrukte, men de er tilordnet og utilgjengelige for generell bruk.
På midten av 90-tallet, bekymret for potensialetmangel på IP-adresser, internett Engineering Task Force (IETF) designet IPv6. IPv6 bruker en 128-biters adresse i stedet for 32-biters adressen til IPv4, så det totale antallet unike adresser måles i undekillionene - et antall stort nok til at det sannsynligvis aldri vil gå tom.
I motsetning til den prikkede desimalnotasjonen som brukes i IPv4,IPv6-adresser er uttrykt som åtte tallgrupper, delt på kolon. Hver gruppe har fire heksadesimale sifre som representerer 16 binære sifre (så det blir referert til som en hextet). En typisk IPv6-adresse kan se slik ut:
2601:7c1:100:ef69:b5ed:ed57:dbc0:2c1e
Saken er at mangelen på IPv4 adresserer detforårsaket at all bekymring endte opp med å bli dempet i stor grad av økt bruk av private IP-adresser bak rutere. Flere og flere opprettet sine egne private nettverk ved å bruke de private IP-adressene som ikke blir eksponert offentlig.
Så selv om IPv6 fremdeles er en stor aktør ogden overgangen vil fortsatt skje, den skjedde aldri så fullstendig som forutsagt - i det minste ikke ennå. Hvis du er interessert i å lære mer, kan du sjekke denne historikken og tidslinjen til IPv6.
Hvordan får en enhet sin IP-adresse?
Nå som du kjenner det grunnleggende om hvordan IP-adresser fungerer, la oss snakke om hvordan enheter får IP-adressene sine i utgangspunktet. Det er virkelig to typer IP-oppdrag: dynamisk og statisk.
I SLEKT: Hvordan finne enhetsens IP-adresse, MAC-adresse og andre nettverkstilkoblingsdetaljer
En dynamisk IP-adresse tilordnes automatisknår en enhet kobles til et nettverk. De aller fleste nettverk i dag (inkludert hjemmenettverket) bruker noe som heter Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) for å få dette til. DHCP er innebygd i ruteren din. Når en enhet kobles til nettverket, sender den ut en kringkastingsmelding som ber om en IP-adresse. DHCP fanger opp denne meldingen, og tildeler deretter en IP-adresse til den enheten fra en samling med tilgjengelige IP-adresser.
Det er visse private IP-adresserekker rutere vil bruke til dette formålet. Hvilken som brukes, avhenger av hvem som har laget ruteren din, eller hvordan du selv har satt opp ting. Disse private IP-områdene inkluderer:
- 10.0.0.0 - 10.255.255.255: Hvis du er en Comcast / Xfinity-kunde, er ruterenlevert av ISP-en tildeler adresser i dette området. Noen andre Internett-leverandører bruker også disse adressene på rutene sine, og det samme gjør Apple på AirPort-ruterne.
- 192.168.0.0 - 192.168.255.255: De fleste kommersielle rutere er satt opp for å tilordne IP-adresser i dette området. For eksempel bruker de fleste Linksys-rutere 192.168.1.0-nettverket, mens D-Link og Netgear begge bruker 198.168.0.0-området
- 172.16.0.0 - 172.16.255.255: Dette området brukes sjelden av kommersielle leverandører som standard.
- 169.254.0.0 - 169.254.255.255: Dette er et spesielt område som brukes av en protokoll som heterAutomatisk privat IP-adressering. Hvis datamaskinen din (eller annen enhet) er konfigurert til å hente IP-adressen automatisk, men ikke finner en DHCP-server, tildeler den seg en adresse i dette området. Hvis du ser en av disse adressene, forteller den deg at enheten din ikke kunne nå DHCP-serveren da det var på tide å få en IP-adresse, og du kan ha et nettverksproblem eller problemer med ruteren din.
Saken med dynamiske adresser er at denoen ganger kan endre seg. DHCP-servere leier IP-adresser til enheter, og når disse leiekontraktene er oppe, må enhetene fornye leiekontrakten. Noen ganger vil enheter få en annen IP-adresse fra puljen med adresser serveren kan tilordne.
Det meste av tiden er ikke dette en stor sak, ogalt vil bare fungere. Noen ganger kan det imidlertid være lurt å gi en enhet en IP-adresse som ikke endres. For eksempel har du kanskje en enhet du trenger tilgang til manuelt, og du synes det er lettere å huske en IP-adresse enn et navn. Eller kanskje har du visse apper som bare kan koble seg til nettverksenheter ved hjelp av IP-adressen deres.
I disse tilfellene kan du tilordne en statisk IPadresse til disse enhetene. Det er et par måter å gjøre dette på. Du kan konfigurere enheten manuelt med en statisk IP-adresse manuelt, selv om dette noen ganger kan være uønsket. Den andre, mer elegante løsningen er å konfigurere ruteren din til å tilordne statiske IP-adresser til visse enheter under det som normalt vil være dynamisk tildeling av DHCP-serveren. På den måten endres IP-adressen aldri, men du avbryter ikke DHCP-prosessen som gjør at alt fungerer som det skal.
