Ce este o adresa IP?

O adresă IP este un număr pe 32 de biți care identifică în mod unic o gazdă (computer sau alt dispozitiv, cum ar fi o imprimantă sau un router) dintr-o rețea TCP/IP.

Adresele IP sunt exprimate în mod normal în format zecimal cu puncte, cu patru numere separate prin puncte, cum ar fi 192.168.123.132. Pentru a înțelege modul în care sunt utilizate măștile de subrețea pentru a distinge între gazde, rețele și subrețele, examinați o adresă IP în notație binară.

De exemplu, adresa IP în format zecimal cu puncte 192.168.123.132 este (în notație binare) numărul pe 32 de biți 110000000101000111101110000100. Acest număr poate fi greu de înțeles, așadar împărțiți-l în patru părți din opt cifre binare.

Aceste secțiuni pe opt biți sunt cunoscute sub numele de octeți. Adresa IP luată ca exemplu devine apoi 11000000.10101000.01111011.10000100. Acest număr are puțin mai mult sens, astfel încât pentru cele mai multe utilizări, realizați conversia adresei binare în format zecimal cu puncte (192.168.123.132). Numerele zecimale separate prin puncte sunt octeții convertiți din notația binară în cea zecimală.

Pentru ca o rețea de arie largă tip TCP/IP (WAN) să funcționeze eficient ca o colecție de rețele, routerele care transmit pachete de date între rețele nu știu locația exactă a unei gazde căreia îi este destinat un pachet de informații. Routerele știu doar al cărei rețele este membru gazda și folosesc informațiile stocate în tabelul de rutare pentru a stabili cum pot transmite pachetul la rețeaua gazdei de destinație. După ce pachetul este livrat în rețeaua de destinație, pachetul este livrat la gazda corespunzătoare.

Pentru ca acest proces să funcționeze, o adresă IP are două părți. Prima parte a unei adrese IP este utilizată ca adresă de rețea, ultima parte ca adresă gazdă. Dacă luați exemplul 192.168.123.132 și îl împărțiți în două părți, obțineți următoarele:
 

   192.168.123. Network .132 Host

-sau-

   192.168.123.0 - network address. 0.0.0.132 - host address.

Mască de subrețea

Al doilea element, care este necesar pentru ca TCP/IP să funcționeze, este masca de subrețea. Masca de subrețea este utilizată de protocolul TCP/IP pentru a stabili dacă o gazdă se află pe subrețeaua locală sau într-o rețea la distanță.

În TCP/IP, părțile din adresa IP care sunt utilizate ca adrese de rețea și gazdă nu sunt fixe, astfel încât adresele de rețea și gazdă de mai sus nu pot fi stabilite decât dacă aveți mai multe informații. Aceste informații sunt furnizate într-un alt număr pe 32 de biți numit o mască de subrețea. În acest exemplu, masca de subrețea este 255.255.255.0. Nu este evident ce înseamnă acest număr dacă nu știți că 255 în notație binare este egal cu 11111111; astfel, masca de subrețea este:
 

   11111111.11111111.11111111.0000000

Aliniind adresa IP și masca de subrețea, porțiunile de rețea și gazdă ale adresei pot fi separate:
 

   11000000.10101000.01111011.10000100 -- IP address (192.168.123.132)

   11111111.11111111.11111111.00000000 -- Subnet mask (255.255.255.0)

Primii 24 de biți (numărul de cifre 1 din masca de subrețea) sunt identificați ca adresă de rețea, iar ultimii 8 biți (numărul de zerouri rămase în masca de subrețea) sunt identificați ca adresă gazdă. Acest lucru vă oferă următoarele:
 

   11000000.10101000.01111011.00000000 -- Network address (192.168.123.0)

   00000000.00000000.00000000.10000100 -- Host address (000.000.000.132)

Așadar, acum știți, pentru acest exemplu, folosind o mască de subrețea 255.255.255.0, că ID-ul de rețea este 192.168.123.0 și adresa gazdă este 0.0.0.132. Când un pachet ajunge pe subrețeaua 192.168.123.0 (din subrețeaua locală sau dintr-o rețea la distanță) și are o adresă de destinație 192.168.123.132, computerul îl primește din rețea și îl procesează.

Aproape toate măștile de subrețea zecimale se convertesc la numere binare care sunt formate din cifre de 1 în stânga și din zerouri în dreapta. Alte măști comune de subrețea sunt:
 

   Decimal                 Binary

   255.255.255.192         1111111.11111111.1111111.11000000

   255.255.255.224         1111111.11111111.1111111.11100000

Internet RFC 1878 (disponibil de la InterNIC - Informații publice privind serviciile de înregistrare a numelor de domenii internet) descrie subrețelele și măștile de subrețea valabile care pot fi utilizate în rețelele TCP/IP.

 

Clase de rețea

Adresele de internet sunt alocate de InterNIC, organizația care administrează internetul. Aceste adrese IP sunt împărțite în clase. Cele mai frecvente dintre acestea sunt clasele A, B și C. Clasele D și E există, dar nu sunt utilizate în general de către utilizatorii finali. Fiecare dintre clasele de adrese are o mască de subrețea implicită diferită. Puteți identifica clasa unei adrese IP uitându-vă la primul său octet. Mai jos se găsesc intervalele de adrese de internet de clasa A, B și C, fiecare cu un exemplu de adresă:
 

·       Rețelele de clasa A utilizează o mască de subrețea implicită de 255.0.0.0 și au 0-127 ca primul lor octet. Adresa 10.52.36.11 este o adresă de clasă A. Primul său octet este 10, care se situează între 1 și 126, inclusiv.

·       Rețelele de clasa B utilizează o mască de subrețea implicită de 255.255.0.0 și au 128-191 ca primul lor octet. Adresa 172.16.52.63 este o adresă de clasă B. Primul său octet este 172, care se situează între 128 și 191, inclusiv.

·       Clasa de rețele tip C utilizează o mască de subrețea implicită de 255.255.255.0 și au 192-223 ca primul lor octet. Adresa 192.168.123.132 este o adresă de clasă C. Primul său octet este 192, care se situează între 192 și 223, inclusiv.

În unele scenarii, valorile implicite de mască de subrețea nu corespund nevoilor organizației, din cauza topologiei fizice a rețelei sau pentru că numărul de rețele (sau gazde) nu se încadrează în restricțiile implicite de mască de subrețea. Următoarea secțiune explică modul în care rețelele pot fi împărțite folosind măști de subrețea.

 

Creare subrețele

O rețea TCP/IP de clasă A, B sau C poate fi împărțită sau divizată în subrețele de un administrator de sistem. Acest lucru devine necesar pe măsură ce reconciliați schema de adrese logice a internetului (lumea abstractă a adreselor IP și a subrețelelor) cu rețelele fizice utilizate de lumea reală.

Un administrator de sistem căruia îi este alocat un bloc de adrese IP poate să administreze rețele care nu sunt organizate într-un mod care li se potrivește cu ușurință acestor adrese. De exemplu, aveți o rețea de arie largă cu 150 de gazde pe trei rețele (în diferite orașe), care sunt conectate printr-un router TCP/IP. Fiecare dintre aceste trei rețele are 50 de gazde. Vă este alocată rețeaua de clasa C 192.168.123.0. (Pentru ilustrare, această adresă este de fapt dintr-un interval care nu este alocat pe internet.) Acest lucru înseamnă că puteți utiliza adresele 192.168.123.1 si 192.168.123.254 pentru cele 150 de gazde.

Două adrese care nu pot fi utilizate în exemplul dvs. sunt 192.168.123.0 și 192.168.123.255 deoarece adresele binare cu o porțiune de gazdă formată doar din cifre de 1 și din zerouri nu sunt valide. Adresa zero este nevalidă, deoarece este utilizată pentru a specifica o rețea fără a specifica o gazdă. Adresa 255 (în notație binare, o adresă gazdă care conține exclusiv cifre de 1) este utilizată pentru a difuza un mesaj pentru fiecare gazdă într-o rețea. Amintiți-vă însă că prima și ultima adresă în orice rețea sau subrețea nu pot fi atribuite unei gazde individuale.

Acum ar trebui să aveți posibilitatea de a da adrese IP la 254 de gazde. Acest lucru funcționează bine dacă toate cele 150 de computere sunt pe o singură rețea. Cu toate acestea, cele 150 de computere sunt pe trei rețele fizice separate. În loc să solicitați mai multe blocuri de adrese pentru fiecare rețea, împărțiți rețeaua în subrețele care vă permit să utilizați un bloc de adrese în mai multe rețele fizice.

În acest caz, vă împărțiți rețeaua în patru subrețele utilizând o mască de subrețea care face adresa de rețea mai mare și intervalul posibil al adreselor de gazdă mai mic. Cu alte cuvinte, „împrumutați” unii dintre biții utilizați de obicei pentru adresa gazdă și îi utilizați pentru partea de rețea a adresei. Masca de subrețea 255.255.255.192 vă oferă patru rețele cu 62 de gazde fiecare. Aceasta funcționează deoarece în notație binara, 255.255.255.192 este la fel ca 1111111.11111111.1111111.11000000. Primele două cifre ale ultimului octet devin adrese de rețea, astfel încât obțineți rețelele suplimentare 00000000 (0), 01000000 (64), 10000000 (128) și 11000000 (192). (Unii administratori vor utiliza numai două subrețele utilizând 255.255.255.192 ca mască de subrețea. Pentru mai multe informații despre acest subiect, consultați RFC 1878.) În aceste patru rețele, ultimele 6 cifre binare pot fi utilizate pentru adresele gazdă.

Folosind o mască de subrețea de 255.255.255.192, rețeaua 192.168.123.0 devine apoi aceste patru rețele 192.168.123.0, 192.168.123.64, 192.168.123.128 și 192.168.123.192. Aceste patru rețele ar avea ca adrese gazdă valide:
 

   192.168.123.1-62

   192.168.123.65-126

   192.168.123.129-190

   192.168.123.193-254

Amintiți-vă, din nou, că adresele gazdă binare care conțin exclusiv cifre de 1 sau numai zerouri sunt nevalide, astfel că nu puteți utiliza adrese cu ultimul octet 0, 63, 64, 127, 128, 191, 192 sau 255.

Puteți vedea cum funcționează acest lucru uitându-vă la două adrese gazdă, 192.168.123.71 și 192.168.123.133. Dacă ați utilizat masca de subrețea de clasă C implicită din 255.255.255.0, ambele adrese sunt în rețeaua 192.168.123.0. Cu toate acestea, dacă utilizați masca de subrețea din 255.255.255.192, acestea sunt pe rețele diferite; 192.168.123.71 este în rețeaua 192.168.123.64, 192.168.123.133 este în rețeaua 192.168.123.128.

 

Gateway-uri implicite

Dacă un computer TCP/IP trebuie să comunice cu o gazdă în altă rețea, acesta va comunica de obicei printr-un dispozitiv denumit router. În termeni TCP/IP, un router care este specificat pe o gazdă, care leagă subrețeaua gazdei la alte rețele, se numește gateway implicit. Această secțiune explică modul în care TCP/IP stabilește dacă să trimită sau nu pachete la gateway-ul său implicit pentru a ajunge la un alt computer sau dispozitiv din rețea.

Când o gazdă încearcă să comunice cu un alt dispozitiv utilizând TCP/IP, efectuează un proces de comparare utilizând masca de subrețea definită și adresa IP de destinație în raport cu masca de subrețea și propria adresă IP. Rezultatul acestei comparații spune computerului dacă destinația este o gazdă locală sau o gazdă la distanță.

În cazul în care rezultatul acestui proces stabilește că destinația este o gazdă locală, atunci computerul trimite pur și simplu pachetul pe subrețeaua locală. Dacă rezultatul comparației stabilește că destinația este o gazdă la distanță, atunci computerul redirecționează pachetul la gateway-ul implicit definit în proprietățile sale TCP/IP. Este apoi responsabilitatea routerului de a transmite pachetul la subrețeaua corectă.

 

Depanarea

Problemele de rețea TCP/IP sunt adesea cauzate de configurația incorectă a celor trei intrări principale în proprietățile TCP/IP ale computerului. Prin înțelegerea modului în care erorile din configurația TCP/IP afectează operațiunile de rețea, puteți rezolva multe probleme comune TCP/IP.

Mască de subrețea incorectă: Dacă o rețea utilizează o mască de subrețea, alta decât masca implicită pentru clasa de adrese și un client este configurat încă cu masca de subrețea implicită pentru clasa de adrese, comunicarea va eșua la unele rețele din apropiere, dar nu la cele îndepărtate. Ca un exemplu, dacă creați patru subrețele (cum ar fi în exemplul de creare a subrețelelor), dar utilizați masca de subrețea incorectă 255.255.255.0 în configurația TCP/IP, gazdele nu vor putea stabili că unele computere sunt pe alte subrețele decât cele proprii. Când se întâmplă acest lucru, pachetele destinate pentru gazde pe diferite rețele fizice care fac parte din aceeași adresă de clasa C nu vor fi trimise la un gateway implicit pentru livrare. Un simptom comun al acestui lucru este atunci când un computer poate comunica cu gazdele care sunt pe rețeaua sa locală și poate vorbi cu toate rețelele de la distanță, cu excepția celor care sunt în apropiere și au aceeași clasă A, B sau C de adresă. Pentru a remedia această problemă, introduceți doar masca de subrețea corectă în configurația TCP/IP pentru acea gazdă.

Adresă IP incorectă: Dacă puneți computere cu adrese IP care ar trebui să fie pe subrețele separate într-o rețea locală comună, acestea nu vor putea comunica. Acestea vor încerca să trimită pachete reciproce printr-un router care nu va fi capabil să le redirecționeze corect. Un simptom al acestei probleme este un computer care poate comunica cu gazdele de pe rețelele la distanță, dar nu poate comunica cu unele sau toate computerele din rețeaua lor locală. Pentru a corecta această problemă, asigurați-vă că toate computerele din aceeași rețea fizică au adrese IP pe aceeași subrețea IP. Dacă nu mai aveti acces la alte adrese IP pe un singur segment de rețea, există soluții care depășesc domeniul de aplicare al acestui articol.

Gateway implicit incorect: Un computer configurat cu un gateway implicit incorect va fi capabil să comunice cu gazdele pe propriul segment de rețea, dar nu va reuși să comunice cu gazdele în unele sau în toate rețelele la distanță. Dacă o singură rețea fizică are mai mult de un router, iar ruterul greșit este configurat ca gateway implicit, o gazdă va putea să comunice cu unele rețele la distanță, dar nu și cu altele. Această problemă este comună dacă o organizație are un router la o rețea internă TCP/IP și un alt router conectat la internet.

Glosar

Adresa de difuzare -- o adresă IP cu o porțiune gazdă formată exclusiv din cifre de 1.

Gazdă -- Un computer sau alt dispozitiv într-o rețea TCP/IP.

Internet -- Colecția globală de rețele care sunt interconectate și utilizează un interval comun de adrese IP.

InterNIC -- Organizația responsabilă pentru administrarea adreselor IP pe internet.

IP -- Protocolul de rețea utilizat pentru trimiterea pachetelor de rețea printr-o rețea TCP/IP sau pe internet.

Adresa IP -- O adresă unică pe 32 de biți pentru o gazdă pe o rețea TCP/IP sau Internetwork.

Rețea -- Există două utilizări ale rețelei de termeni în acest articol. Unul este un grup de computere pe un singur segment de rețea fizică; celălalt este un interval de adrese de rețea IP care este alocat de un administrator de sistem.

Adresa de rețea -- O adresă IP cu o parte gazdă care este formată exclusiv din zerouri.

Octet -- Un număr pe 8 biți, dintre care 4 formează o adresă IP pe 32 de biți. Acestea au un interval de 00000000-11111111 care corespunde valorilor zecimale 0-255.

Pachet -- O unitate de date trecută printr-o rețea TCP/IP sau o rețea de arie largă.

RFC (cerere de comentariu) -- Un document utilizat pentru definirea standardelor pe internet.

Router -- Un dispozitiv care direcționează traficul de rețea între diferite rețele IP.

Mască de subrețea -- un număr pe 32 de biți utilizat pentru a distinge porțiunile de rețea și gazdă ale unei adrese IP.

Subrețea -- O rețea mai mică creată prin împărțirea unei rețele mai mari în părți egale.

TCP/IP -- Folosit pe scară largă, setul de protocoale, standarde și utilitare utilizate în mod obișnuit pe internet și în rețele mari.

Rețea de arie largă (WAN) -- O rețea mare, care este o colecție de rețele mai mici separate prin routere. Internetul este un exemplu de rețea WAN foarte mare.

Sursa: MSDN