1. CE ESTE O ADRESA IP?

O adresă IP (adresă de internet protocol) este o reprezentare numerică care identifică în mod unic o interfață specifică din rețea.
Adresele în IPv4 au 32 de biți lungime. Aceasta permite maxim 4,294,967,296 (2³²) adrese unice. Adresele din IPv6 sunt 128 biți, ceea ce permite 3,4 x 10³⁸ (2¹²⁸) adrese unice.
Totalul de adrese utilizabil al ambelor versiuni este redus prin diferite adrese rezervate și alte considerente.
Adresele IP sunt numere binare, dar sunt de obicei exprimate în formă zecimală (IPv4) sau hexadecimală (IPv6) pentru a facilita citirea și utilizarea acestora pentru oameni.

2. INTERNET PROTOCOL (IP)

IP înseamnă Internet Protocol și descrie un set de standarde și cerințe pentru crearea și transmiterea pachetelor de date sau a datagramelor, în rețele. În modelul OSI, IP-ul ar fi considerat parte a stratului de rețea. IP-ul este folosit în mod tradițional împreună cu un protocol de nivel superior, în special TCP. Standardul IP este guvernat de RFC 791.

Cum funcționează IP-ul
IP-ul este proiectat pentru a funcționa printr-o rețea dinamică. Aceasta înseamnă că IP-ul trebuie să funcționeze fără un director sau monitor central și că nu se poate baza pe legături sau noduri specifice existente. IP-ul este un protocol fără conexiune care este orientat pe datagramă. Deci fiecare pachet trebuie să conțină adresa IP sursă, adresa IP de destinație și alte date din antet pentru a fi livrate cu succes.
Combinati, acești factori fac ca IP-ul sa fie de incredere, protocol de livrare a celor mai bune eforturi. În schimb, corectarea erorilor este gestionată de protocoale de nivel superior. Aceste protocoale includ TCP, care este un protocol orientat către conexiune și UDP, care este un protocol fără conexiune.
Cea mai mare parte a traficului pe internet este TCP / IP.

3. VERSIUNI IP

Există două versiuni de IP utilizate în prezent, IPv4 și IPv6. Protocolul IPv4 original este încă utilizat astăzi atât pe internet, cât și în multe rețele corporative. Cu toate acestea, protocolul IPv4 a permis doar 2³² de adrese. Acest lucru, împreună cu modul în care au fost alocate adresele, a dus la o situație în care nu ar exista suficiente adrese unice pentru toate dispozitivele conectate la internet.
IPv6 a fost dezvoltat de Internet Engineering Task Force (IETF) și a fost oficializat în 1998. Această actualizare a mărit substanțial spațiul de adrese disponibil și a permis 2¹²⁸ de adrese. În plus, au existat modificări pentru îmbunătățirea eficienței antetelor pachetelor IP, precum și îmbunătățiri la rutare și securitate.

4. ADRESE IPv4

Adresele IPv4 sunt de fapt numere binare pe 32 de biți, constând din cele două subdirente (identificatori) menționate mai sus, care, respectiv, identifică rețeaua și gazda la rețea, cu o limită imaginară care le separă pe cele două. O adresă IP este, ca atare, prezentată în general ca 4 octeți de numere de la 0-255 reprezentate în formă zecimală în loc de formă binară.
De exemplu, adresa 168.212.226.204 reprezintă numărul binar pe 32 de biți 10101000.11010100.11100010.11001100.
Numărul binar este important deoarece aceasta va determina ce clasă de rețea face parte adresa IP.

O adresă IPv4 este de obicei exprimată cu notare zecimală punctată, cu fiecare opt biți (octet) reprezentat de un număr de la unu la 255, fiecare separat de un punct. Un exemplu adresă IPv4 ar arăta astfel:
192.168.17.43

Adresele IPv4 sunt compuse din două părți. Primele numere din adresă specifică rețeaua, în timp ce ultimele numere specifică gazda specifică. O mască de subrețea specifică ce parte a unei adrese este partea de rețea și care parte se adresează gazdei specifice.
Un pachet cu o adresă de destinație care nu se află în aceeași rețea cu adresa sursă va fi înaintat sau dirijat către rețeaua corespunzătoare. Odată ajuns în rețeaua corectă, partea gazdă a adresei determină ce interfață este livrată pachetul.

Măști de subrețea
O singură adresă IP identifică atât o rețea, cât și o interfață unică în acea rețea. O mască de subrețea poate fi, de asemenea, scrisă cu notă zecimală punctată și stabilește unde se termină partea de rețea a unei adrese IP și porțiunea gazdă a adresei.
Când este exprimat în mod binar, orice bit setat la unul înseamnă că bitul corespunzător din adresa IP face parte din adresa rețelei. Toti biții setati la zero marchează biții corespunzători din adresa IP ca parte a adresei gazdă.
Biții care marchează masca de subrețea trebuie să fie consecutivi. Majoritatea măștilor de subrețea încep cu 255. și continuă până când se termină masca de rețea. O mască de subrețea de clasă C ar fi 255.255.255.0.

Clase de adrese IP:

Înainte ca măștile de subrețea de lungime variabilă să permită configurarea rețelelor de orice dimensiune, spațiul de adrese IPv4 a fost împărțit în cinci clase.

Clasa A
Într-o rețea de clasă A, primii opt biți sau primul zecimal punctat este partea de rețea a adresei, partea rămasă a adresei fiind partea gazdă a adresei. Există 128 de rețele posibile de clasă A.

0.0.0.0 până la 127.0.0.0

Cu toate acestea, orice adresă care începe cu 127. este considerată o adresă loopback.

Exemplu pentru o adresă IP de clasă A:
2.134.213.2

Clasa B
Într-o rețea de clasă B, primii 16 biți sunt partea de rețea a adresei. Toate rețelele de clasă B au primul set de biți setat la 1 și al doilea bit setat la 0. În notație zecimală punctată, ceea ce face 128.0.0.0 la 191.255.0.0 ca rețele de clasă B. Există 16.384 rețele posibile de clasă B.

Exemplu pentru o adresă IP de clasă B:
135.58.24.17

Clasa C
Într-o rețea de clasă C, primii doi biți sunt setați la 1, iar cel de-al treilea bit este setat la 0. Aceasta face ca primii 24 de biți ai adresei să fie adresa rețelei, iar restul ca adresă gazdă. Adresele rețelei de clasă C variază între 192.0.0.0 și 223.255.255.0. Există peste 2 milioane de rețele posibile de clasă C.

Exemplu pentru o adresă IP de clasă C:
192.168.178.1

Clasa D
Adresele de clasă D sunt utilizate pentru aplicații multicasting. Spre deosebire de clasele anterioare, clasa D nu este folosită pentru operațiunile de rețea „normale”. Adresele clasei D au primii trei biți setati la „1” și al patrulea bit setat la „0”. Adresele clasei D sunt adrese de rețea pe 32 de biți, ceea ce înseamnă că toate valorile cuprinse în intervalul 224.0.0.0 – 239.255.255.255 sunt utilizate pentru identificarea unică a grupurilor multicast. Nu există adrese de gazdă în spațiul de adrese din clasa D, deoarece toate gazdele dintr-un grup împărtășesc adresa IP a grupului în scop de receptor.

Exemplu pentru o adresă IP de clasă D:
227.21.6.173

Clasa E
Rețelele de clasă E sunt definite prin primii patru biți de adresă de rețea ca 1. Care cuprinde adrese de la 240.0.0.0 la 255.255.255.255. În timp ce această clasă este rezervată, utilizarea ei nu a fost niciodată definită. Drept urmare, majoritatea implementărilor de rețea aruncă aceste adrese drept ilegale sau nedefinite. Excepție este 255.255.255.255, care este utilizat ca adresă de difuzare.

Exemplu pentru o adresă IP de clasă D:
243.164.89.28

Prezentare generală: clase de adrese IP și reprezentări bit

Clasa A
   0. 0. 0. 0 = 00000000.00000000.00000000.00000000
127.255.255.255 = 01111111.11111111.11111111.11111111
                   0nnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHH
Clasa B

128.0. 0. 0 = 10000000.00000000.00000000.00000000
191.255.255.255 = 10111111.11111111.11111111.11111111
                   10nnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH
Clasa C

192.0. 0. 0 = 11000000.00000000.00000000.00000000
223.255.255.255 = 11011111.11111111.11111111.11111111
                   110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH
Clasa D

224.0. 0. 0 = 11100000.00000000.00000000.00000000
239.255.255.255 = 11101111.11111111.11111111.11111111
                   1110XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX
Clasa E

240.0. 0. 0 = 11110000.00000000.00000000.00000000
255.255.255.255 = 11111111.11111111.11111111.11111111
                   1111XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX

Adrese private

În spațiul de adrese, anumite rețele sunt rezervate rețelelor private. Pachetele din aceste rețele nu sunt trimise pe internetul public. Aceasta oferă o modalitate pentru rețelele private de a utiliza adrese IP interne fără a interfera cu alte rețele. Rețelele private sunt

10.0.0.1 – 10.255.255.255
172.16.0.0 – 172.32.255.255
192.168.0.0 – 192.168.255.255

Adrese speciale

Anumite adrese IPv4 sunt rezervate pentru utilizări specifice:
127.0.0.0 – Adresa buclă (interfața proprie a gazdei)
224.0.0.0 – IP Multicast
255.255.255.255 – Broadcast (trimis la toate interfețele din rețea)

Epuizarea adresei IPv4

Specificația IPv4 originală a fost proiectată pentru rețeaua DARPA care a devenit în cele din urmă internet. Inițial fiind o rețea de testare, nimeni nu a avut în vedere câte adrese ar putea fi necesare în viitor. La acea vreme, cele 2³² de adrese (4,3 miliarde) erau considerate cu siguranță suficiente. Cu toate acestea, în timp, a devenit evident că, așa cum este implementat în prezent, spațiul de adrese IPv4 nu va fi suficient de mare pentru un internet mondial cu numeroase dispozitive conectate per persoană. Ultimele blocuri de adrese de nivel superior au fost alocate în 2011.

5. ADRESE IPv6

Pentru a evita problema aparent recurentă în tehnologie, unde limitarea unei specificații pare mai mult decât suficientă la momentul respectiv, dar inevitabil devine prea mică, designerii IPv6 au creat un spațiu de adrese enorm pentru IPv6. Dimensiunea adresei a crescut de la 32 de biți în IPv4 la 128 biți în IPv6.
IPv6 are o limită teoretică de 3,4 x 10³⁸ adrese. Este vorba de peste 340 de adrese de undecillion, care se pare că sunt suficiente adrese pentru a atribui una fiecărui atom de pe suprafața pământului.
Adresele IPv6 sunt reprezentate de opt seturi de patru cifre hexadecimale și fiecare set de numere este separat de două puncte. Un exemplu de adresă IPv6 ar arăta astfel:
2DAB:FFFF:0000:3EAE:01AA:00FF:DD72:2C4A

Abreviere adresă IPv6
Adresele IPv6 fiind atât de lungi, există convenții care să permită prescurtarea lor. În primul rând, zerourile de la inceput din orice grup de numere pot fi eliminate. De exemplu, :0033: poate fi scris ca :33:
În al doilea rând, orice secțiuni consecutive de zerouri pot fi reprezentate printr-un dublu punct. Aceasta se poate face o singură dată pe orice adresă. Numărul de secțiuni eliminate cu ajutorul acestei abrevieri poate fi determinat ca numărul necesar pentru readucerea adresei până la opt secțiuni. De exemplu, 2DAB::DD72:2C4A ar trebui să aibă cinci secțiuni de zero adăugate înapoi în locul celor doua puncte.
(2DAB:0000:0000:0000:0000:0000:DD72:2C4A)

Adresa loopback
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001
poate fi prescurtata ca ::1.

Adrese private IPv6
Ca și în IPv4, anumite blocuri de adrese sunt rezervate rețelelor private. Aceste adrese nu sunt trimise pe internetul public. În IPv6, adresele private sunt numite Adrese locale unice (ULA). Adresele blocului FC00:: /7 sunt ignorate și nu sunt rutate implicit.

6. REZOLUTIE DE NUME

Atât IPv4 cât și IPv6, retinerea adresei IP a fiecărui dispozitiv nu este posibilă, cu excepția celor mai mici rețele. Rezoluția de nume oferă o modalitate de a căuta o adresă IP de la un nume mai ușor de utilizat.
Pe internet, soluția de nume este gestionată de sistemul de nume de domeniu (DNS). Cu DNS, un nume în formatul host.domain poate fi utilizat în locul adresei IP a destinației. Atunci când conexiunea este inițiată, gazda sursă va solicita adresa IP a gazdei de destinație de la un server DNS. Serverul DNS va răspunde cu adresa IP a destinației. Această adresă IP va fi apoi utilizată pentru toate comunicațiile trimise la acest nume.

Sursa: https://www.paessler.com/it-explained/ip-address