تا کنون حتما نام آدرس IP را شنیده اید و با اینکه در مطالب متفاوتی در مورد مقادیر متفاوت آن صحبت کرده ایم و آنها را بکار بسته ایم هنوز ماهیت این شماره ها برای ما نا مشخص و نا معلوم مانده است ، پس اگر کنجکاوید که بدانید یک آدرس IP بطور دقیق به چه چیزی اشاره دارد بایستی بدانید که یک آدرس IP نامی است که به تک تک تجهیزات موجود در شبکه های کامپیوتری مبتنی بر پروتکل اینترنت ( Internet Protocol ) اختصاص داده می شود تا بتوان بواسطه آن با آنها ارتباط برقرار کرد . این بدان معنیست که می توان از یک آدرس IP همانگونه که در دنیای حقیقی از نام ها استفاده می شود برای دو منظور شناسایی و مکانیابی استفاده کرد . هر آدرس IP در حقیقت یک شماره است که از مبنای دودویی ( Binary ) به مبنای ده دهی تبدیل شده است تا انسانها هم بتوانند براحتی از آن استفاده نمایند که در حال حاضر در دو نسخه شماره چهار ( IPv4 ) و شماره شش ( IPv6 ) در سراسر جهان استفاده می شود ولیکن بدلیل قدمت نسخه شماره چهار هنگامی که بصورت عامه یک آدرس IP را خطاب قرار می دهیم منظور همان نسخه شماره چهار است .
آدرس IP نسخه شماره چهار ( IPv4 ) چیست ؟
آدرس های نسخه شماره چهار در حالت دودویی از سی و دو بیت تشکیل می شوند که در نهایت تعداد 4294967296 حالت را می تواند تشکیل دهد ولیکن همانگونه که قبلا نیز بدان اشاره شد بصورت استاندارد در قالب اعداد ده دهی ارائه می شوند . در هنگام نشان دادن این اعداد دودویی بصورت ده دهی سی و دو بیت را به چهار بخش تقسیم می کنند که هر بخش شامل هشت بیت می شود که با تبدیل این هشت بیت ها به مقداری ده دهی اعداد بدست آمده همواره می توانند مقداری بین صفر تا 255 را حاصل شوند که بعد با جدا کردن هر یک از این بخش ها از یکدیگر بوسیله یک نقطه آدرس های IP ما بدست می آیند که می توانند عددی بین 0.0.0.0 تا 255.255.255.255 باشند که برای مثال آدرس IP اکثر نقاط دسترسی 192.168.1.1 می باشد .
در طراحی اولیه اینترنت بمنظور دسترسی دو دستگاه در دو نقطه از شبکه جهانی بایستی حتما هر دستگاه مجهز به یک آدرس یکتایی می شد ولیکن با گسترش شبکه های خصوصی و بمنظور جلوگیری از تمام شدن آدرس های عمومی ( Public ) سه گروه از شماره ها جدا شدند و برای مصرف در شبکه های خصوصی ( Private ) تعریف شدند که این آدرس ها در شبکه اینترنت مسیریابی نمی شدند و نمی شد از آنها برای اشاره به آدرس یک کامپیوتر در جای دیگری از شبکه اینترنت استفاده کرد و بهمین دلیل با استفاده از روشی خاص که به ترجمه آدرس ( NAT ) معروف است آنها را به اینترنت متصل می کنیم . بدین صورت شما می توانید از آدرس های IP هر یک از این سه گروه برای نمایش و آدرس دهی دستگاه های خود استفاده کنید . این سه گروه عبارتند از :
گروه اول که از آدرس IP شماره 10.0.0.0 شروع می شوند و تا آدرس IP شماره 10.255.255.255 ادامه دارند که در کل تعداد 16777216 عدد آدرس را شامل می شوند .
گروه دوم که از آدرس IP شماره 172.16.0.0 شروع می شوند و تا آدرس IP شماره 172.31.255.255 ادامه دارند که تعدادی برابر 1048576 عدد آدرس را شامل می شوند .
گروه سوم که از آدرس IP شماره 192.168.0.0 شروع می شوند و تا آدرس IP شماره 192.168.255.255 ادامه می یابند که مجموع 65536 عدد آدرس IP را شامل می شوند .
همانگونه که مشاهده می کنید گروه سوم کمترین تعداد آدرس IP را شامل می شود که بدین معنی است که بسیار مناسب شبکه های کوچک است و با بیشتر شدن تعداد کاربران شبکه خصوصی شما می توانید از گروه های اول یا دوم نیز استفاده کنید که به این گروه از آدرس ها در اصطلاح آدرس های IP خصوصی یا Private گفته می شود .
آدرس IP نسخه شماره شش ( IPv6 ) چیست ؟
با گسترش شبکه اینترنت و ازدیاد سرویس های فعال در آن تعداد آدرس های IP عمومی باقی مانده در نسخه چهارم بسیار کاهش یافته و در سال 2011 این کمبود به شدت احساس شد . ولیکن با دور اندیشی متخصصان راهکارهای بسیاری برای مقابله با این کمبود در آدرس ها ( IP Address Exhaustion ) ارائه شد که علیرقم چاره گشا بودن راهکار چندان مناسبی نبودند و بهمین دلیل تصمیم بر آن شد که قوانین استاندارد اینترنت ( IP ) بعنوان یک راهکار دائم تغییر کنند . در سال 1995 قوانین نسخه ششم آدرس های IP شکل گرفت که برای تعریف شماره آدرس خود از 128 بیت استفاده می کردند و بهمین دلیل می توانستند تعداد دو به توان یکصد و بیست و هشت عدد آدرس IP مجزا را در اختیار ما قرار دهند که عددی برابر 3403 بهمراه سی و پنج صفر در مقابلش را حاصل می کند . آدرس های IP در نسخه ششم در حالت استاندارد بصورت مبنای شانزده نشان داده می شوند که از تقسیم بیت ها به هشت قسمتیکه بوسیله دو نقطه از یکدیگر تفکیک می شدند و تبدیل این بخش ها که شانزده بیت را تشکیب می دادند به چهار رقم مبنای شانزده درست می شدند . با این تغییرات نه تنها تعداد آدرس ها افزایش یافت بلکه می توان مسیریابی را در تمامی شبکه اینترنت بهبود داد و همچنین سبب می شد تا بسیاری از تکنیک های پیچیده ای که برای حفظ آدرس های IP در نسخه چهارم بکار می رفتند منسوخ شوند . البته در این نسخه برای بهبود مسیریابی و امنیت شبکه های خصوصی یک گروه از آدرس های IP بعنوان آدرس های شبکه خصوصی ( Private ) تعریف شدند که این گروه شامل آن دسته از آدرس هایی می شد که مقدار دو رقم اول آدرس IP آنها برابر مقدار FC قرار گرفته باشد که البته شامل این انتخاب آدرس بمانند نسخه چهارم به عهده شما نهاده نخواهد شد و برای اطمینان از یکتا بودن آن در شبکه توسط یک الگوریتم ویژه تعیین می شود که البته این همه آنچه در مورد نسخه ششم آدرس های IP باید بدانید نیست و بایستی در آینده به آن مفصل پرداخته شود .
چگونه یک آدرس IP عمل می کند ؟
هر آدرس IP از لحاظ منطقی شامل دو بخش می شود که به یکی شناسه شبکه ( Network Prefix ) گفته می شود و دیگری شناسه میزبان ( Host Identifier ) نامیده می شود که هر دو مقدار در بیت های تشکیل دهنده یک آدرس IP قرار می گیرند و بیت های شناسه شبکه در ابتدا آورده می شوند و در ادامه بیت های شناسه میزبان قرار می گیرند که بهمین منظور از سابنت مسک ( Subnet Mask ) برای نشان دادن اینکه کدام بیت ها برای نشان دادن شناسه شبکه بکار می روند استفاده می شود . البته سابنت مسک تنها در نسخه چهار آدرس های IP بمنظور گسترش تعداد آدرس های IP بوجود آمده و استفاده می شود و در نسخه ششم این مقدار وجود ندارد . در نشان دادن سابنت مسک ( Subnet Mask ) عموما از مقداری بعد از یک علامت ممیز استفاده می شود که نشان می دهد چند بیت بعنوان شناسه شبکه بکار رفته است که بصورت 192.168.1.1/24 نوشته می شوند ولیکن راه دیگر نمایش آن بصورت یک آدرس IP است که 255.255.255.0 می باشد و نشان می دهد بیست و چهار بیت اولیه آدرس IP بعنوان شناسه شبکه در نظر گرفته شده است .
هر دستگاه یا بواسطه تنظیمات خاصی توسط یک مدیر شبکه IP ثابت ( Static IP ) می گیرد و یا در زمان شروع بکار خود درون شبکه بصورت خودکار ( Dynamic IP ) آدرس IP اخذ می کند که این حالت یا بواسطه نرم افزار کامپیوتر میزبان بمانند Zeroconf شکل می گیرد که به آن State-less IP گفته می شود و یا بواسطه یک سرور مستقر در شبکه بمانند DHCP انجام می پذیرد که به آن Stateful IP گفته می شود .
در حالت کلی برای مسیریابی آدرس های IP در شبکه ها از چهار روش استفاده می شود که در ادامه به آنها می پردازیم :
- یونی کست ( Unicast ) : اینگونه آدرس ها به یک گیرنده یا فرستنده خاص اشاره دارند که برای ارسال داده ها به آن مقصد از اینگونه آدرس های IP ( مانند : 192.168.1.1 ) استفاده می شود که بعنوان مثال برای فرستادن یک پیام به چند دستگاه باید آنرا چند مرتبه و هر بار برای یکی فرستاد
- براود کست ( Broadcast ) : اینگونه از آدرس ها در نسخه چهارم آدرس های IP ما را قادر می سازند تا تنها بواسطه یکبار ارسال یک پیام آنرا در قالب چند کپی به تمامی میزبان ( Node ) های آن شبکه فرستاد و برای مثال در شبکه هایی که از سابنت مسک برای شناسایی آدرس شبکه استفاده می کنند برای ارسال یک پیام به تمامی میزبان ها در شبکه 192.168.1.0/24 بایستی آنرا به آدرس 192.168.1.255 ارسال نمایید .
- مالتی کست ( Multicast ) : اینگونه آدرس ها تنها به منظور نشان دادن گروهی خاص از مخاطبان بکار می روند که در آدرس های IP نسخه چهارم از آدرس شماره 244.0.0.0 شروع می شوند و تا آدرس 239.255.255.255 ادامه می یابند و در آدرس های IP نسخه شماره شش با دو رقم FF شروع می شوند . در این حالت یکی از دستگاه ها از آدرس یونی کست خود پیغامی را ارسال می کند و مسیریاب ها خود اقدام به تکثیر و رساندن آن به مقصد می کنند .
- اِنی کست ( Anycast ) : در این طرح آدرس مقصد بمانند دو حالت براود کست و مالتی کست بمنظور یک دستگاه خاص فرستاده نمی شود ، بلکه این آدرس از لحاظ منطقی به نزدیک ترین کامپیوتر در شبکه اشاره دارد . اینگونه آدرس ها با ورود آدرس های IP نسخه ششم بوجود آمدند و بمنظور کاهش ترافیک در حین مسیریابی استفاده می شود .
اکنون با مطالعه این مطالب شما می توانید آدرس های IP را تا حدی درک کنید و آنها را بهتر بکار ببندید تا بلکه بتوانید در استفاده از تنظیمات شبکه خانگی یا اداری خود کمترین پیچیدگی را متحمل شوید ولیکن در آینده ما به سایر خواص آدرس های IP نیز خواهیم پرداخت تا بلکه بتوانیم بهتر به سوألات شما پاسخ داده باشیم .
برگرفته گورکن
