مقاله های علمی و تخصصی

نشانی پروتکل اینترنت

نشانی پروتکل اینترنت (Internet Protocol Address) یا به اختصار نشانی آی‌پی (IP Address) نشانی‌ عددی است که به هریک از دستگاه ها و رایانه‌های متصل به شبکهٔ رایانه ای که بر مبنای نمایه TCP/IP (از جمله اینترنت) کار می‌کند، اختصاص داده می‌شوند. پیام‌هایی که دیگر رایانه‌ها برای این رایانه می‌فرستند با این نشانهٔ عددی همراه است و راه یاب های شبکه آن را مانند «نشانی گیرنده» در نامه‌های پستی تعبیر می‌کنند، تا بالاخره پیام به رابط شبکه رایانه مورد نظر برسد.انواع آی‌پی

دو نسخه آی‌پی درحال استفاده می باشد : آی‌پی نسخه 4 و آی‌پی نسخه 6 که هر یک نشانی آی‌پی را به روش متفاوتی ارائه می نمایند.

نشانی آی‌پی نسخهٔ چهارم یک عدد ۳۲ بیتی است که برای سادگی آن را به شکل چهار بخش عددی در مبنای ده می‌نویسند که با نقطه از هم جدا می‌شوند (مانند 199.211.45.5). این روش نشانی‌دهی را ده‌دهی نقطه‌دار می‌نامند هر یک از چهار بخش را یک هشتایی (Octet) می‌گویند زیرا طول آن ۸ بیت (یا ۱ بایت) است و می‌تواند عددی از ۰ تا ۲۵۵ باشد. پس ۲ به توان ۳۲ آدرس مختلف داریم.

Ipv4 address.svg

اصولاً هر نشانی آی‌پی ۳۲ بیتی به دو بخش تقسیم می‌شود: یک پیشوند و یک پسوند. این دو سطح به منظور ایجاد یک روش مسیریابی کارآمد طراحی شده است. پیشوند آدرس، شبکه‌ای را که رایانه به آن متصل است مشخص می‌کند (Network) در حالیکه پسوند یک رایانهٔ یکتا را روی شبکه مشخص می‌کند(Host). یعنی به هر شبکه در اینترنت یک مقدار یگانه که تحت عنوان شمارهٔ شبکه شناخته شده است، اختصاص دارد. شمارهٔ شبکه به عنوان یک پیشوند در نشانی هر رایانه‌ای که به شبکه وصل است ظاهر می‌شود. بعلاوه به هر رایانهٔ روی یک شبکه، یک پسوند نشانی یکتا تخصیص یافته است.

هر نشانی کامل، شامل یک پیشوند و یک پسوند است و طوری تخصیص داده می‌شوند که یکتا باشند، بنابراین ویژگی اول تضمین می‌گردد. اگر دو رایانه به دو شبکهٔ مختلف وصل شده باشند، نشانی‌هایشان پیشوندهای متفاوت خواهند داشت. اما اگر دو رایانه به یک شبکه وصل باشند، نشانی‌هایشان دارای پسوندهای متفاوت خواهد بود.

کلاس‌های مختلف آی‌پی نسخهٔ ۴  

سه کلاسِ پایه‌ایِ مختلفِ نشانی‌دهیِ آی‌پی، برای شبکه‌های بزرگ، متوسط و کوچک وجود دارد. کلاس A برای شبکه‌های بزرگ، کلاس B برای شبکه‌های متوسط و کلاس C برای شبکه‌های کوچک است. علاوه بر این سه کلاس، کلاس D برای پخش چندگانه، ارسال اطلاعات به گروهی از رایانه‌ها، و کلاس E برای کارهای جستجو وجود دارند. برای شرکت در پخش چندگانهٔ آی‌پی، مجموعه‌ای از رایانه‌های میزبان باید بر سر استفاده از آدرس پخش چندگانه، به طور مشترک توافق داشته باشند. پس از تشکیل گروه پخش چندگانه یک کپی از هر بستهٔ اطلاعاتی فرستاده شده به نشانی پخش چندگانه به هر رایانهٔ میزبان در مجموعه تحویل می‌گیرد. بنابراین نخستین 4 بیت (از سمت چپ) آدرس IP کلاس آن را مشخص می‌کند. همچنین اگر نمایش نقطه‌دار را در نظر بگیریم از روی مقدار دهدهی بایت اول کلاس آن تشخیص داده می‌شود

اصولاً در سامانهٔ آی‌پی‌دهی به مشترکان، آی‌پی‌ها به صورت تعدادی که توانی از عدد ۲ باشد (۲، ۴، ۸، ۱۶، ۳۲، ۶۴ و ۱۲۸) دسته‌بندی می‌شوند. لازم به ذکر است که در هر دستهٔ آی‌پی اختصاص داده شده به مشترک آی‌پی‌های اول و آخر بر اساس استاندارد معمولاً غیر قابل استفاده است و از باقیماندهٔ آی‌پی‌ها می‌توان در شبکهٔ محصورشده استفاده کرد. به عنوان مثال در یک کلاس هشت‌تایی، حداکثر شش نشانی آی‌پی قابل استفاده است. 

کلاس

طول بر حسب بیت

شروع

پایان

CIDR

subnet mask

Class A

0

0.0.0.0

127.255.255.255

/8

255.0.0.0

Class B

10

128.0.0.0

191.255.255.255

/16

255.255.0.0

Class C

110

192.0.0.0

223.255.255.255

/24

255.255.255.0

[[Class D [[multicast

1110

224.0.0.0

239.255.255.255

/4

Not Defined

[[Class E [[reserved

1111

240.0.0.0

255.255.255.255

/4

Not Defined

آی‌پی خصوصی

برای جلوگیری از هدردهی آی‌پی در هر کلاس، یک محدودهٔ آی‌پی برای شبکه‌های خصوصی (مانند شبکهٔ داخلی ادارات و شرکت‌ها) در نظر گرفته شده‌است که عبارت است از: 

رنج آی پی

تعداد آدرس‌ها

کلاس

CIDR block

24- 10.0.0.010.255.255.255

16,777,216

Single Class A

10.0.0.0/8

20- 172.16.0.0172.31.255.255

1,048,576

16 contiguous Class Bs

172.16.0.0/12

16- 169.254.0.0169.254.255.255

65,536

Single Class B

169.254.0.0/16

16- 192.168.0.0192.168.255.255

65,536

Single Class C

192.168.0.0/16

 

برای اتصال یک شبکهٔ خصوصی به اینترنت از پروتکل NAT استفاده می‌شود به این ترتیب که نشانی خصوصی به یک یا چند نشانی منحصربه‌فرد عمومی ترجمه می‌شود.

آی‌پی ایستا و پویا

آی‌پی پویا با هر بار وصل‌شدن به شبکهٔ داخلی و یا اینترنت تغییر می‌کند. اما آی‌پی ایستا (Static) اینطور نیست. آی‌پی پویا (Dynamic) در هر شبکه توسط کارساز پروتکل پیکربندی پویای میزبان (DHCP Server) به رایانه‌ها در شبکه اختصاص داده می‌شود. یعنی وقتی شما به اینترنت و یا شبکهٔ داخلی وصل می‌شوید، کارساز پروتکل پیکربندی پویای میزبان به شما یک نشانی آی‌پی اختصاص می‌دهد.

DHCP Server می‌تواند یک سرویس در سیستم‌عامل‌های سرور باشد یا یک قطعهٔ سخت‌افزاری مانند مسیریاب (Router) و یا نقطهٔ دسترسی (Access Point) در شبکه باشد.

برای دیدن نشانی آی‌پی رایانهٔ خود می‌توان از دستور winipcfg.exe (در ویندوز ۹۵ و ۹۸ و ME) یا ipconfig.exe (در ویندوز ۲۰۰۰ و XP) در command prompt مشاهده کرد. در لینوکس یا یونیکس (یا سیستم‌های مبتنی بر آن‌ها) نیز می‌توان از دستور ifconfig استفاده کرد.

آی پی نسخهٔ ۶

گسترش روز افزون اینترنت و نیاز به آدرس های بسیار بیشتر تیم Internet Engineering Task Force را برآن داشت تا به فکر تکنولوژی های جدیدی باشند تا امکان تعریف آدرس های آی پی بیشتری فرآهم گردد. بهترین راه ساخت مجدد نشانی پروتکل اینترنت بود . در سال 1995 میلادی نسخه جدید نشانی پروتکل اینترنت با نام آی پی نسخه 6 معرفی گردید . اندازه آدرس از 32 بیت به ۱۲۸ بیت افزایش یافت وامکان آدرس دهی تا 2به توان 128 آدرس افزایش یافت. این کار تنها تعداد آدرس های اینترنتی را گسترش نداد، بلکه باعث خواهد شد جدول مسیریاب های اینترنتی (روترها) کوچکتر شود . کلیه سیستم‌عامل‌های جدید سرور و خانگی از جمله ویندوز ویستا به طور کامل پشیبانی می‌شود ولی متاسفانه هنوز توسط بسیاری از مسیریاب های شبکه های خانگی و تجهیزات شبکه عادی پشتیبانی نشده است.

منبع