IP-адрес: что это такое, как выглядит и для чего нужен

Распределением трафика во Всемирной паутине занимаются маршрутизаторы. Их роль в том, чтобы по IP-адресу определить, откуда и куда отправлять запросы. Рассказываем, что такое IP-адрес и как вообще работает интернет.

В этой статье:

IP-адрес — это закрепленный за вашим роутером (или конечным устройством) локальный адрес в сети, своего рода идентификатор. Ваш удаленный собеседник легко может его узнать, если посмотрит логи (историю соединений) программ. Но реальный географический адрес он не узнает.

Если, конечно, он не представитель закона, а вы не преступник, за которым идет слежка. В таком случае данные о вашем местоположении правоохранительным органам обязан будет предоставить провайдер.

Как работает интернет 

Когда вы набираете адрес сайта в поисковой строке браузера и нажимаете Enter, программа отправляет HTTP-запрос на нужный сервер с закрепленным за ним айпи-адресом. Сервер отвечает на ваш «айпишник» кодом в формате HTML (Hyper Text Markup Language).

Браузер вашего компьютера получает этот HTML-код, преобразует его — и вуаля! На экране отображается нужный вам ресурс. Все это было бы невозможным, если бы машины в сети не знали айпи-адресов друг друга. 

Теперь копнем чуть глубже. 

Когда вы вводите HTTP-запрос, на вашем компьютере происходит процесс, который называется инкапсуляция. Подобно снежному кому «чистые» данные, которые вы ввели в поисковой строке, обрастают служебной информацией протоколов четырех уровней стандарта TCP/IP: прикладного, транспортного, межсетевого и, наконец, канального. 

Когда мы получаем ответ от сервера, то есть устройства, где физически хранится информация, запускается обратный процесс — декапсуляция. На «входе» информация очищается от заголовков протоколов более низких уровней, лишается всей служебной информации, и мы видим только то, что нас интересует, например определенную страницу или раздел веб-сервиса.

Весь описанный процесс регламентирует стек протоколов TCP/IP. 

TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления транспортировкой. Он обеспечивает передачу данных без потерь в распределенной среде. 

IP (Internet Protocol) несет информацию для маршрутизаторов о том, откуда и куда отправлять пакеты. 

Что такое IP-адрес 

Ключевая роль в адресации принадлежит IP-адресам. Они играют роль своеобразных маячков, которые сообщают маршрутизатору, где расположено конкретное устройство во Всемирной паутине.

Пример, как выглядит айпи-адрес: 192.161.1.45.

Запишем его в двоичной системе: 11000000 10101000 00000001 00101101.

Вы сами можете легко узнать ваш «айпишник». Запустите командную строку: 

Win + R + сmd на Windows или Ctrl + Alt + T на Linux.

В открывшемся окне наберите команду ifconfig.

Получите примерно такое окошко.

Ваш IP-адрес будет в разделе en0 или enp2so. 

Терминал выведет информацию не только об IP-адресе, но также о маске подсети. 

Как видите, в моем случае маска отображается как числовой ряд, который разделяют точки: 255.255.255.0.

Маска позволяет маршрутизатору определить, к какой подсети относится ваше устройство. Ниже объясним, зачем это нужно.

IP-адреса сегодня записываются по двум сетевым стандартам — IPv4 и IPv6.

Первый стандарт предполагает 4 октета по 8 бит от 0 до 255.

То есть по 256 различных значений в каждом октете. Таких адресов в мире 4 294 967 296 — чуть меньше 4,3 миллиарда.

Но число интернет-пользователей и устройств на планете постоянно растет. «Айпишников» по стандарту Ipv4 на всех уже не хватает. Поэтому был разработан новый стандарт — IPv6. Он имеет 128-битный формат — от 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 до ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff .

Такие адреса можно присвоить в 3,4x10^38 устройствам. Человечеству должно хватить.

Зачем нужна маска подсети

В протоколе IP большое значение имеет понятие подсети. Подсеть — группа IP-адресов, у которой общая маршрутизация.

Рассмотрим адрес 192.161.1.45.

В этом адресе 45 — это номер устройства. Все, что идет до него, указывает на сеть, где маршрутизаторам предстоит искать ваше устройство. Несколько компьютеров, которые объединены в одну сеть, будут отличаться только этой последней цифрой.

А вот если адрес устройства 192.161.2.45, то оно находится за пределами вашей сети. Чтобы отправить туда какие-то данные, и нужен маршрутизатор. 

На номер сети могут указывать цифры в трех, двух и даже одном октете. Чтобы маршрутизатор разобрался, к какой сети принадлежит конкретный компьютер — маленькой, чуть побольше, еще больше или совсем большой, — он использует такой механизм, как маска подсети.

Внешне маска записывается так же, как «айпишник».

Например, 255. 255.0.0. В двоичной системе это 11111111.11111111.00000000.00000000.

Чтобы с помощью маски подсети определить, где находится устройство, нужно провести операцию поразрядной конъюнкции — то есть логического И.

Определим номер сети — 192.168.1.0.

Теперь узнаем номер хоста (конкретного устройства). Для этого проведем две процедуры — сначала к маске применяем операцию логического НЕ, а затем к IP-адресу и полученному значению маски снова поразрядную конъюнкцию.

Полученное двоичное число переводим в десятичную систему и получаем 0.0.0.0.45. Вот он, номер нашего устройства. 

Когда еще пригодится маска? 

Например, когда нужно поделить сеть побольше на более мелкие. Такая потребность возникает, если в одном здании работает много небольших фирм. Нет смысла выделять на каждую компанию большую сеть на десятки тысяч и более устройств. Это нерациональный расход IP-адресов. Поэтому большая сеть разбивается на подсети. 

При использовании маски 255.255.255.0 у нас появится 256 новых IP-адресов в одной маленькой сети, а если взять маску 255.255.254.0, то 512 устройств и возможность разбить их на отдельные подсети. Управлять потоками данных между устройствами, расположенными в разных подсетях, будет маршрутизатор.

Без компьютеров и другой пользовательской техники не обходятся ни работа, ни отдых. Технологии развиваются молниеносно, даже самые умные и быстрые устройства полностью устаревают всего за несколько лет. К счастью, картой «Халва» можно оплачивать технику в магазинах-партнерах в рассрочку* на длительный срок.

Можно ли узнать физический адрес по IP-адресу 

Угроза «Я тебя по айпишнику вычислю» стала притчей во языцех, когда деперсонифицированное интернет-общение переходит на личности. 

Проблем с тем, чтобы определить айпи-адрес собеседника, нет. Это можно сделать, посмотрев исходный код в почтовом приложении или зайдя в системные папки с логами различных программ — например, мессенджеров, через которые вы общаетесь. Но возможно ли узнать географический адрес? 

Как мы уже говорили, количество интернет-пользователей растет по экспоненте, и «айпишников» по стандарту IPv4 на всех уже не хватает. Для решения проблемы провайдеры нашли такое решение, как динамические IP-адреса. В отличие от статических, они переприсваиваются устройствам каждый раз, когда те выходят в интернет. Таким образом, динамический IP-адрес пользователя меняется с каждым новым подключением.

Статические адреса обычно принадлежат бизнесу. Без них вы просто не попадете на нужный вам интернет-ресурс. 

Кроме того, провайдеры используют так называемые белые и серые IP-адреса. Белый выделяется только вам, а серый представляет собой общий адрес, через который могут выходить в сеть пользователи всей вашей подсети — целого подъезда, дома или бизнес-центра. Серые адреса видят другие пользователи интернета. Они могут быть и статическими, и динамическими. 

Конечно, у вашего провайдера есть информация о том, какой белый IP-адрес закреплен за вашим географическим адресом. Но это закрытая информация. Доступ к ней могут получить только правоохранительные органы по специальному запросу.

Есть сервисы-трекеры, отслеживающие по IP-адресу весь путь, который проходит запрос с вашего компьютера. Но чтобы дать такому сервису права, вы должны как минимум перейти по зловредной ссылке и, не зная об этом, поставить на свой компьютер шпионское ПО. 

С айпи-адресом обычный пользователь может лишь вычислить страну и город, откуда интересующая его персона выходит в интернет. Для этого используйте, например, ресурс 2IP.ru. Или просто напишите в Яндексе «Узнать свой айпи» и сразу получите ответ.

Впрочем, польза тоже сомнительная. У сервисов может быть погрешность вплоть до 500 км. Ошибки возникают из-за того, что адреса присваиваются динамически и переназначаются компьютерам, которые находятся далеко друг от друга. Если вы живете в Санкт-Петербурге, вероятность, что сервис правильно определит город, достаточно высокая. А вот если в Лаппеенранте, то запросто может вылезти, например, Сортавала. 

Итак, узнать адрес по IP просто так нельзя. 

А для чего тогда нужно знать айпи-адрес? Например, для того, чтобы настроить удаленное подключение к вашему домашнему компьютеру с ноутбука или любого другого устройства. Есть несколько способов это сделать. 

Один из них — установка защищенного SSH-сервера. Вся процедура займет несколько минут. После этого вы сможете заходить на свой домашний компьютер по айпи-адресу через логин и пароль или с использованием уникального ssh-ключа. Конечно, домашняя машина, играющая роль сервера, должна для этого быть включена. 

Еще IP-адрес нужно знать, если вы хотите запустить у себя FTP-сервер, с которого другие будут скачивать файлы, или разместить веб-страничку на собственном компьютере. 

И, наконец, компьютерные игры по сети. Если вы играете с приятелем, то компьютер одного из вас выполняет функции сервера. Второй игрок должен знать его айпи, чтобы подключать свое устройство к серверу и запустить игру.

Можно ли сообщать другим свой «айпишник» 

Если у вас динамический адрес, то никакого интереса для злоумышленников он не представляет. DDоS-атаки, инъекции, фишинг и прочие хакерские приемы практикуют только со статическими IP-адресами. То есть адресами серверов, где крупные компании хранят свои данные — например, объемные базы данных. Обычно это банковская сфера, государственные сервисы, крупные магазины.

Для обычного пользователя скорее представляют опасность поддельные сайты. Если речь идет о крупной компании, проверить подлинность сайта можно, обратив внимание на адрес URL. Если он начинается с указания на протокол https, то использует ssl-сертификат, шифрующий все передаваемые по сети данные. Такой сайт не будет фишинговым.

Также не доверяйте общественным Wi-Fi-сетям. Через них без вашего ведома можно установить на устройство программы, которые будут воровать данные. То же касается и подключения смартфона через посторонние кабели к чужим устройствам.

Вы можете думать, что просто заряжаете смартфон в автомобиле таксиста, пока на вашем устройстве выполняется код, который будет воровать платежные данные. Впрочем, безопасность в интернете и защита информации — это уже тема для другой статьи.