Adresacja IP (IPv4 i IPv6)

Adres IP to logiczny adres numeryczny nadawany dla interfejsu sieciowego, grupie interfejsów bądź całej sieci komputerowej w protokole IP, służący identyfikacji elementów w warstwie trzeciej modelu OSI – w obrębie sieci lokalnej oraz poza nią – tzw. Adres publiczny.

Adres IPv4 – definicja

Adres IPv4 to 32 bitowa liczba zapisana sekwencyjnie w notacji kropkowo-dziesiętnej. Służy do precyzyjnej lokalizacji węzła w sieci. Jest on podzielony na cztery ośmiobitowe bloki – oktety. Dostępna pula adresowa w przypadku IPv4 to 2^32 (4 294 967 296).

Przykłady poprawnych adresów IP

62.108.172.1, 192.168.200.1, 8.8.8.8, 6.6.6.6

Dostępny zakres wartości dla poszczególnych oktetów

[0-255].[0-255].[0-255].[0-255]

Każdy oktet może przybrać jedną z 256 (2^8) kombinacji 0 i 1.

Dziesiętna

62.108.172.1

Binarna

00111110.01101100.10101100.00000001

Liczba całkowita

1047309313

Wyróżniamy trzy bloki adresów IP, które NIE są przeznaczone do działania w globalnej sieci Internet.

10.0.0.0/8 – 10.0.0.1 – 10.255.255.254
172.16.0.0/12 – 172.16.0.1 – 172.31.255.254
192.168.0.0/16 – 192.168.0.1 – 192.168.255.254

Maska podsieci

Maska podsieci – 32 bitowa liczba służąca do wydzielenia z adresu IP części sieciowej oraz części hosta.

Przykład maski podsieci i ilości dostępnych adresów IP

Przykład 1

255.255.255.0 (/24)

i jej reprezentacja binarna

11111111.11111111.11111111.00000000 – 256 adresy IP bo 2^8 = 256

Przykład 2

255.255.252.0 (/22)

i jej reprezentacja binarna

11111111.11111111.11111100.00000000 – 1024 bo 2^10 = 1024

Przykład 3

255.255.255.252 (/30)

I jej reprezentacja birnarna

11111111.11111111.11111111.11111100 – 4 bo 2^2 = 4

Adresacja IP w wersji 4 – maska podsieci (CIDR)

62.108.172.0/22 – zapis w notacji CIDR nazywamy prefiksem

Wartość po ukośniku oznacza liczbę jedynek w binarnym zapisie maski podsieci. Maska podsieci w notacji CIDR 62.108.172.0/22 ma maskę podsieci w notacji dziesiętnej 255.255.252.0, a w binarnej 11111111.11111111.11111100.00000000

IPv6 – definicja

IPv6 (ang. Internet Protocol version 6) – jest to kolejna wersja protokołu IP. Adres IPv6 to 128 bitowa liczba zapisana zwykle jako osiem 16-bitowych bloków w systemie heksadecymalnym oddzielonych dwukropkiem. Dostępna pula adresowa IPv6 to 2^128.

Zapis adresacji IPv6:

Adresy IPv6 w zapisie binarnym byłyby bardzo nieczytelne dlatego stosuje się szereg zasad dzięki, którym można ułatwić ich odczyt i zapis:

Można jednokrotnie użyć podwójnego dwukropka wskazującego dowolną liczbę bitów zerowych.
Można pominąć wszystkie zera wiodące.

Przykładowy adres IPv6 w zapisie binarnym:

00100000000000010000110110111000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010100001010000101011110101011

Przykładowy adres IPv6 w zapisie heksadecymalnym:

2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab – Zapis pełny: osiem 16-bitowych bloków oddzielonych dwukropkiem (:);

2001:0db8:0:0:0:0:1428:57ab – Zapis ze skróconymi blokami zer do jednego znaku;

2001:0db8:0:0::1428:57ab – Zapis z wykluczeniem dwóch bloków zer za pomocą znaku dwukropka (:);

2001:0db8::1428:57ab – Zapis z wykluczeniem 4 bloków zer za pomocą znaku dwukropka (:);

2001:db8::1428:57ab – Zapis z wykluczeniem wszystkich zer wiodących i z wykluczeniem 4 bloków zer za pomocą znaku dwukropka (:).

Wszystkie powyższe adresy są równoznaczne.

Adresy specjalne:

::/128 – adres nieokreślony
(odpowiednik 0.0.0.0 w IPv4)
::1/128 – loopback, adres wskazujący na host lokalny.
(odpowiednik 127.0.0.1 w ipv4),
::ffff:0:0/64 – pula zarezerwowana dla zachowania kompatybilności z protokołem IPv4 pozwalająca wykorzystywać komunikację według protokołu IPv6 w sieci IPv4 (np. ::ffff:192.0.2.128),
2002::/24 – adresy typu 6to4. (Są to adresy wygenerowane na podstawie istniejących, publicznych adresów IPv4, dostępne dla każdego użytkownika.),
2001:7f8::/32 – pula zarezerwowana dla punktów IPX, każdy z nich dostaje jedną podsieć /48,
2001:db8::/32 – pula wykorzystywana w przykładach i dokumentacji – nigdy nie będzie wykorzystywana produkcyjnie,
c00::/7 – pula lokalnych unikatowych adresów IPv6 typu unicast (odpowiednik adresów prywatnych IPv4),
ff00::/8 – pula używana do komunikacji multicast.

Ciekawostki:

Dostępna pula adresowa IPv6 to 2^128 co daje nam 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 adresów
(słownie: trzysta czterdzieści undecylionów, dwieście osiemdziesiąt dwa decylionów, trzysta sześćdziesiąt sześć nonilionów, dziewięćset dwadzieścia oktylionów, dziewięćset trzydzieści osiem septylionów, czterysta sześćdziesiąt trzy septylionów, czterysta sześćdziesiąt trzy trylionów, trzysta siedemdziesiąt cztery biliardów, sześćset siedem bilionów, czterysta trzydzieści jeden miliardów, siedemset sześćdziesiąt milionów, dwieście jedenaście tysięcy, czterysta pięćdziesiąt sześć) unikalnych adresów.
Adresy unicast (odpowiednik prywatnych adresów) zgodnie z nazwą powinny być unikalne na świecie.