ที่อยู่ IP

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทาง ข้ามไปที่การค้นหา

ที่อยู่อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล ( ที่อยู่ IP ) เป็นป้ายตัวเลข เช่น192.0.2.1ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ใช้อินเทอร์เน็ตโปรโตคอลสำหรับการสื่อสาร [1] [2]ที่อยู่ IP ทำหน้าที่สองหน้าที่หลัก: โฮสต์หรือเครือข่ายอินเตอร์เฟซที่ บัตรประจำตัวและสถานที่อยู่

อินเทอร์เน็ตโปรโตคอลเวอร์ชั่น 4 (IPv4) กำหนดที่อยู่ IP เป็น32 บิตจำนวน[2]อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเติบโตของอินเทอร์เน็ตและการลดลงของที่อยู่ IPv4 ที่มีอยู่จึงทำให้ IP เวอร์ชันใหม่ ( IPv6 ) โดยใช้ที่อยู่ IP 128 บิต จึงเป็นมาตรฐานในปี 1998 [3] [4] [5 ] ใช้งาน IPv6ได้รับอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษที่ 2000

ที่อยู่ IP ถูกเขียนและแสดงในรูปแบบที่มนุษย์สามารถอ่านได้เช่น192.0.2.1ใน IPv4 และ2001:db8:0:1234:0:567:8:1ใน IPv6 ขนาดของคำนำหน้าเส้นทางของที่อยู่ที่ถูกกำหนดให้อยู่ในรูปแบบ CIDRโดย suffixing อยู่กับจำนวนของบิตอย่างมีนัยสำคัญเช่น192.0.2.1 / 24ซึ่งเทียบเท่ากับที่ใช้ในอดีตเครือข่ายย่อยหน้ากาก 255.255.255.0

พื้นที่ที่อยู่ IP ได้รับการจัดการทั่วโลกโดยInternet Assigned Numbers Authority (IANA) และโดยผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตระดับภูมิภาค (RIR) ห้าแห่งที่รับผิดชอบในพื้นที่ที่กำหนดสำหรับการมอบหมายให้กับการลงทะเบียนอินเทอร์เน็ตในพื้นที่เช่นผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP) และปลายทางอื่นๆผู้ใช้ที่อยู่ IPv4 ได้รับการแจกจ่ายโดย IANA ไปยัง RIR โดยแบ่งเป็นกลุ่มละประมาณ 16.8 ล้านที่อยู่ แต่ได้หมดลงแล้วที่ระดับ IANA ตั้งแต่ปี 2011 RIR เพียงแห่งเดียวเท่านั้นที่ยังคงมีอุปทานสำหรับการมอบหมายงานในท้องถิ่นในแอฟริกา[6]ที่อยู่ IPv4 บางรายการสงวนไว้สำหรับเครือข่ายส่วนตัวและจะไม่ซ้ำกันทั่วโลก

ผู้ดูแลระบบเครือข่ายกำหนดที่อยู่ IP ให้กับแต่ละอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย การมอบหมายดังกล่าวอาจเป็นแบบคงที่ (คงที่หรือถาวร) หรือแบบไดนามิกขึ้นอยู่กับแนวทางปฏิบัติของเครือข่ายและคุณสมบัติของ ซอฟต์แวร์

การทำงาน

ที่อยู่ IP ทำหน้าที่หลักสองอย่าง: ระบุโฮสต์ หรือเฉพาะเจาะจงอินเทอร์เฟซเครือข่ายและให้ตำแหน่งของโฮสต์ในเครือข่าย และความสามารถในการสร้างพาธไปยังโฮสต์นั้น บทบาทของมันมีลักษณะดังนี้: "ชื่อบ่งบอกสิ่งที่เราแสวงหา ที่อยู่บ่งบอกว่าอยู่ที่ไหน เส้นทางระบุวิธีไปถึงที่นั่น" [2]ส่วนหัวของแต่ละแพ็กเก็ต IPมีที่อยู่ IP ของโฮสต์ที่ส่งและของโฮสต์ปลายทาง

รุ่น IP

Internet Protocolสองเวอร์ชันมีการใช้งานทั่วไปบนอินเทอร์เน็ตในปัจจุบัน Internet Protocol เวอร์ชันดั้งเดิมซึ่งใช้งานครั้งแรกในปี 1983 ในARPANETซึ่งเป็นบรรพบุรุษของอินเทอร์เน็ต คือInternet Protocol เวอร์ชัน 4 (IPv4)

พื้นที่ที่อยู่ IPv4 หมดลงอย่างรวดเร็วสำหรับการกำหนดให้กับผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตและองค์กรผู้ใช้ปลายทางภายในต้นปี 1990 กระตุ้นให้Internet Engineering Task Force (IETF) สำรวจเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพื่อขยายความสามารถในการระบุที่อยู่บนอินเทอร์เน็ต ผลที่ได้คือการออกแบบใหม่ของ Internet Protocol ซึ่งต่อมากลายเป็นที่รู้จักในชื่อInternet Protocol Version 6 (IPv6) ในปี 1995 [3] [4] [5] เทคโนโลยี IPv6 อยู่ในขั้นตอนการทดสอบต่างๆ จนถึงกลางปี ​​2000 เมื่อเริ่มการใช้งานการผลิตเชิงพาณิชย์ .

ทุกวันนี้ Internet Protocol ทั้งสองเวอร์ชันนี้มีการใช้งานพร้อมกัน ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงทางเทคนิคอื่นๆ แต่ละเวอร์ชันกำหนดรูปแบบของที่อยู่ต่างกัน เนื่องจากความชุกของ IPv4 ในอดีต คำทั่วไปที่อยู่ IPยังคงหมายถึงที่อยู่ที่กำหนดโดย IPv4 ช่องว่างในลำดับเวอร์ชันระหว่าง IPv4 และ IPv6 เป็นผลมาจากการกำหนดเวอร์ชัน 5 ให้กับInternet Stream Protocolรุ่นทดลองในปี 1979 ซึ่งไม่เคยถูกเรียกว่า IPv5

มีการกำหนดเวอร์ชัน v1 ถึง v9 อื่น ๆ แต่มีเพียง v4 และ v6 เท่านั้นที่เคยใช้อย่างแพร่หลาย v1 และ v2 เป็นชื่อสำหรับโปรโตคอล TCPในปี 1974 และ 1977 เนื่องจากมีการแยกข้อมูลจำเพาะ IP ในขณะนั้น v3 ถูกกำหนดในปี 1978 และ v3.1 เป็นเวอร์ชันแรกที่แยก TCP ออกจาก IP v6 คือการสังเคราะห์ของหลายรุ่นแนะนำ v6 ง่าย Internet Protocol , v7 TP / IX: The Next อินเทอร์เน็ต , v8 PIP - พี Internet Protocolและ v9 TUBA - Tcp และ UDP ที่มีที่อยู่บิ๊ก [7]

เครือข่ายย่อย

เครือข่าย IP อาจแบ่งออกเป็นเครือข่ายย่อยทั้งIPv4และIPv6เพื่อจุดประสงค์นี้ที่อยู่ IP ได้รับการยอมรับในฐานะที่ประกอบด้วยสองส่วนคือคำนำหน้าเครือข่ายในบิตสูงใบสั่งและบิตที่เหลือเรียกว่าข้อมูลส่วนที่เหลือ , ตัวระบุโฮสต์หรืออินเตอร์เฟซที่ระบุ (IPv6) ที่ใช้สำหรับหมายเลขโฮสต์ภายในเครือข่าย . [1]ซับเน็ตหรือรูปแบบ CIDRกำหนดวิธีการที่อยู่ IP แบ่งออกเป็นเครือข่ายและโฮสต์ชิ้นส่วน

คำว่าsubnet maskใช้เฉพาะใน IPv4 อย่างไรก็ตาม IP ทั้งสองเวอร์ชันใช้แนวคิดและสัญกรณ์ CIDR ในการนี้ที่อยู่ IP ตามด้วยการเฉือนและจำนวน (ในทศนิยม) บิตที่ใช้เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายที่เรียกว่ายังเป็นคำนำหน้าเส้นทาง ตัวอย่างเช่น ที่อยู่ IPv4 และซับเน็ตมาสก์อาจเป็น192.0.2.1และ255.255.255.0ตามลำดับ สัญกรณ์ CIDR สำหรับที่อยู่ IP และซับเน็ตเดียวกันคือ192.0.2.1 / 24เนื่องจาก 24 บิตแรกของที่อยู่ IP ระบุเครือข่ายและซับเน็ต

ที่อยู่ IPv4

การสลายตัวของที่อยู่ IPv4 จากเครื่องหมายจุดทศนิยมเป็นค่าไบนารี

ที่อยู่ IPv4 มีขนาด 32 บิต ซึ่งจำกัดพื้นที่ที่อยู่ไว้ที่4 294 967 296 (2 32 ) ที่อยู่ จากจำนวนนี้ ที่อยู่บางแห่งสงวนไว้สำหรับวัตถุประสงค์พิเศษ เช่นเครือข่ายส่วนตัว (~18 ล้านที่อยู่) และที่อยู่แบบหลายผู้รับ (~ 270 ล้านที่อยู่)

IPv4 ที่มักจะแสดงในสัญกรณ์ดอททศนิยมประกอบด้วยสี่ตัวเลขทศนิยมแต่ละตั้งแต่ 0 ถึง 255 คั่นด้วยจุดเช่น192.0.2.1 แต่ละส่วนแสดงถึงกลุ่มของที่อยู่ 8 บิต (หนึ่งoctet ) ในบางกรณีของการเขียนทางเทคนิค[ ระบุ ] IPv4 ที่อาจจะนำเสนอในหลายฐานสิบหก , ฐานแปดหรือไบนารีการแสดง

ประวัติซับเน็ต

ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา Internet Protocol หมายเลขเครือข่ายมักจะเป็นออคเต็ตที่มีลำดับสูงสุดเสมอ (แปดบิตที่สำคัญที่สุด) เนื่องจากวิธีนี้อนุญาตเพียง 256 เครือข่าย ในไม่ช้าก็พิสูจน์แล้วว่าไม่เพียงพอเนื่องจากเครือข่ายเพิ่มเติมที่พัฒนาขึ้นซึ่งไม่ขึ้นกับเครือข่ายที่มีอยู่ซึ่งกำหนดโดยหมายเลขเครือข่าย ในปีพ.ศ. 2524 ได้มีการแก้ไขข้อกำหนดการกำหนดที่อยู่ด้วยการแนะนำสถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบมีระดับ[2]

การออกแบบเครือข่ายที่มีระดับช่วยให้สามารถกำหนดเครือข่ายแต่ละรายการและการออกแบบเครือข่ายย่อยที่ละเอียดขึ้นได้จำนวนมากขึ้น สามบิตแรกของออคเต็ตที่สำคัญที่สุดของที่อยู่ IP ถูกกำหนดให้เป็นคลาสของที่อยู่ สามคลาส ( A , BและC ) ถูกกำหนดไว้สำหรับการกำหนดแอดเดรสยูนิคาสต์สากล ขึ้นอยู่กับคลาสที่ได้รับ การระบุเครือข่ายขึ้นอยู่กับเซ็กเมนต์ขอบเขตออคเต็ตของที่อยู่ทั้งหมด แต่ละคลาสใช้ octets เพิ่มเติมตามลำดับในตัวระบุเครือข่าย ซึ่งจะช่วยลดจำนวนโฮสต์ที่เป็นไปได้ในคลาสลำดับที่สูงกว่า ( BและC ) ตารางต่อไปนี้แสดงภาพรวมของระบบที่ล้าสมัยในขณะนี้

สถาปัตยกรรมเครือข่ายที่มีระดับทางประวัติศาสตร์
ระดับ
บิต ชั้นนำ
ขนาดของฟิลด์บิต หมายเลขเครือข่าย
ขนาดของฟิลด์บิต พัก
จำนวน
เครือข่าย
จำนวนที่อยู่
ต่อเครือข่าย
ที่อยู่เริ่มต้น ที่อยู่ปลายทาง
NS 0 8 24 128 (2 7 ) 16 777 216 (2 24 ) 0.0.0.0 127.255.255.255
NS 10 16 16 16 384 (2 14 ) 65 536 (2 16 ) 128.0.0.0 191.255.255.255
110 24 8 2 097 152 (2 21 ) 256 (2 8 ) 192.0.0.0 223.255.255.255

การออกแบบเครือข่ายที่มีระดับมีจุดมุ่งหมายในช่วงเริ่มต้นของอินเทอร์เน็ต แต่ขาดความสามารถในการปรับขนาดเมื่อเผชิญกับการขยายตัวอย่างรวดเร็วของเครือข่ายในปี 1990 ระบบคลาสของพื้นที่แอดเดรสถูกแทนที่ด้วยClassless Inter-Domain Routing (CIDR) ในปี 1993 CIDR อิงตามซับเน็ตมาสก์ที่มีความยาวผันแปรได้ (VLSM) เพื่ออนุญาตการจัดสรรและการกำหนดเส้นทางตามคำนำหน้าความยาวตามอำเภอใจ ทุกวันนี้ ส่วนที่เหลือของแนวคิดเครือข่ายที่มีระดับจะทำงานเฉพาะในขอบเขตที่จำกัดเท่านั้น เนื่องจากเป็นพารามิเตอร์การกำหนดค่าเริ่มต้นของซอฟต์แวร์เครือข่ายและส่วนประกอบฮาร์ดแวร์บางอย่าง (เช่น netmask) และในศัพท์แสงทางเทคนิคที่ใช้ในการอภิปรายของผู้ดูแลระบบเครือข่าย

ที่อยู่ส่วนตัว

การออกแบบเครือข่ายในยุคแรก เมื่อมีการจินตนาการถึงการเชื่อมต่อแบบ end-to-end ทั่วโลกสำหรับการสื่อสารกับโฮสต์อินเทอร์เน็ตทั้งหมด โดยตั้งใจว่าที่อยู่ IP จะไม่ซ้ำกันทั่วโลก อย่างไรก็ตาม พบว่าสิ่งนี้ไม่จำเป็นเสมอไป เนื่องจากเครือข่ายส่วนตัวได้รับการพัฒนาและต้องอนุรักษ์พื้นที่ที่อยู่สาธารณะ

คอมพิวเตอร์ที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต เช่น เครื่องในโรงงานที่สื่อสารระหว่างกันผ่านTCP/IPเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องมีที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกันทั่วโลก ทุกวันนี้ เครือข่ายส่วนตัวดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย และโดยทั่วไปแล้วจะเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตด้วยการแปลที่อยู่เครือข่าย (NAT) เมื่อจำเป็น

สงวนช่วงที่อยู่ IPv4 ที่ไม่ทับซ้อนกันสามช่วงสำหรับเครือข่ายส่วนตัว [8]ที่อยู่เหล่านี้ไม่ได้กำหนดเส้นทางบนอินเทอร์เน็ต ดังนั้นการใช้งานจึงไม่จำเป็นต้องประสานงานกับการลงทะเบียนที่อยู่ IP ผู้ใช้ทุกคนสามารถใช้บล็อกที่สงวนไว้ได้ โดยปกติ ผู้ดูแลระบบเครือข่ายจะแบ่งบล็อกออกเป็นเครือข่ายย่อย ตัวอย่างเช่นเราเตอร์ในบ้านจำนวนมากใช้ช่วงที่อยู่เริ่มต้น192.168.0.0ถึง192.168.0.255 ( 192.168.0.0 / 24 ) โดยอัตโนมัติ


ช่วงเครือข่าย IPv4 ส่วนตัวที่สงวนไว้[8]
ชื่อ บล็อกCIDR ช่วงที่อยู่ จำนวนที่อยู่ classfulคำอธิบาย
บล็อก 24 บิต 10.0.0.0/8 10.0.0.0 – 10.255.255.255 16 777 216 ชั้นเดียว A.
บล็อก 20 บิต 172.16.0.0/12 172.16.0.0 – 172.31.255.255 1 048 576 ช่วงต่อเนื่องของบล็อกคลาส B 16 บล็อก
บล็อก 16 บิต 192.168.0.0/16 192.168.0.0 – 192.168.255.255 65 536 ช่วงต่อเนื่องของบล็อกคลาส C 256 บล็อก

ที่อยู่ IPv6

การสลายตัวของที่อยู่ IPv6 จากการแสดงเลขฐานสิบหกเป็นค่าไบนารี

ใน IPv6 ขนาดแอดเดรสเพิ่มขึ้นจาก 32 บิตใน IPv4 เป็น 128 บิต จึงให้ได้ถึง 2 128 (โดยประมาณ3.403 × 10 38 ) ที่อยู่ ซึ่งถือว่าเพียงพอสำหรับอนาคตอันใกล้

จุดประสงค์ของการออกแบบใหม่นี้ไม่ใช่เพื่อให้มีที่อยู่เพียงพอเท่านั้น แต่ยังออกแบบการกำหนดเส้นทางใหม่ในอินเทอร์เน็ตโดยช่วยให้การรวมคำนำหน้าการกำหนดเส้นทางเครือข่ายย่อยมีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้ตารางเส้นทางในเราเตอร์เติบโตช้าลงการจัดสรรส่วนบุคคลที่เล็กที่สุดที่เป็นไปได้คือซับเน็ตสำหรับ 2 64โฮสต์ ซึ่งเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสของขนาดของอินเทอร์เน็ต IPv4 ทั้งหมด ที่ระดับเหล่านี้ อัตราส่วนการใช้ที่อยู่จริงจะน้อยในกลุ่มเครือข่าย IPv6 ใดๆ การออกแบบใหม่นี้ยังให้โอกาสในการแยกโครงสร้างพื้นฐานการกำหนดแอดเดรสของเซ็กเมนต์เครือข่าย เช่น การดูแลระบบในพื้นที่ของพื้นที่ที่มีอยู่ของเซ็กเมนต์ จากคำนำหน้าที่อยู่ที่ใช้ในการกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลไปยังและจากเครือข่ายภายนอก IPv6 มีสิ่งอำนวยความสะดวกที่เปลี่ยนคำนำหน้าการกำหนดเส้นทางของเครือข่ายทั้งหมดโดยอัตโนมัติ หากการเชื่อมต่อทั่วโลกหรือนโยบายการกำหนดเส้นทางเปลี่ยนแปลง โดยไม่ต้องออกแบบภายในใหม่หรือกำหนดหมายเลขใหม่ด้วยตนเอง

ที่อยู่ IPv6 จำนวนมากทำให้สามารถกำหนดบล็อกขนาดใหญ่สำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะ และรวมเข้าด้วยกันตามความเหมาะสมเพื่อการกำหนดเส้นทางที่มีประสิทธิภาพ ด้วยพื้นที่ที่อยู่ขนาดใหญ่ ไม่จำเป็นต้องมีวิธีการอนุรักษ์ที่อยู่ที่ซับซ้อนเหมือนที่ใช้ใน CIDR

ระบบปฏิบัติการเดสก์ท็อปและเซิร์ฟเวอร์องค์กรที่ทันสมัยทั้งหมดรวมถึงการสนับสนุนดั้งเดิมสำหรับIPv6แต่ยังไม่มีการปรับใช้อย่างกว้างขวางในอุปกรณ์อื่น เช่น เราเตอร์เครือข่ายที่อยู่อาศัยเสียงผ่าน IP (VoIP) และอุปกรณ์มัลติมีเดีย และฮาร์ดแวร์เครือข่ายบางตัว

ที่อยู่ส่วนตัว

เช่นเดียวกับ IPv4 ที่สำรองที่อยู่สำหรับเครือข่ายส่วนตัว บล็อกของที่อยู่จะถูกกันไว้ใน IPv6 ใน IPv6 สิ่งเหล่านี้เรียกว่าที่อยู่ภายในเครื่องที่ไม่ซ้ำกัน (ULA) คำนำหน้าการกำหนดเส้นทางfc00:: / 7สงวนไว้สำหรับบล็อกนี้[9]ซึ่งแบ่งออกเป็นสอง/ 8บล็อกที่มีนโยบายโดยนัยต่างกัน ที่อยู่รวมถึงหมายเลขสุ่มปลอม 40 บิตที่ช่วยลดความเสี่ยงของการชนกันของที่อยู่หากไซต์รวมหรือแพ็กเก็ตผิด

แนวทางปฏิบัติก่อนหน้านี้ใช้การบล็อกที่แตกต่างกันเพื่อจุดประสงค์นี้ ( fec0:: ) ซึ่งเรียกว่าที่อยู่ท้องถิ่นของไซต์[10]อย่างไรก็ตาม คำจำกัดความของสิ่งที่ประกอบขึ้นเป็นไซต์ยังคงไม่ชัดเจน และนโยบายการกำหนดที่อยู่ที่กำหนดไว้ไม่ดีทำให้เกิดความกำกวมสำหรับการกำหนดเส้นทาง ที่อยู่ประเภทนี้ถูกยกเลิกและต้องไม่ใช้ในระบบใหม่(11)

ที่อยู่ที่ขึ้นต้นด้วยfe80::เรียกว่าที่อยู่link-localถูกกำหนดให้กับอินเทอร์เฟซสำหรับการสื่อสารบนลิงก์ที่แนบมา ที่อยู่จะถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติโดยระบบปฏิบัติการสำหรับแต่ละอินเทอร์เฟซเครือข่าย สิ่งนี้ให้การสื่อสารแบบทันทีและอัตโนมัติระหว่างโฮสต์ IPv6 ทั้งหมดบนลิงก์ คุณลักษณะนี้จะถูกนำมาใช้ในชั้นล่างของการบริหารเครือข่าย IPv6 เช่นสำหรับเพื่อนบ้านค้นพบพิธีสาร

คำนำหน้าที่อยู่ส่วนตัวและที่อยู่เชื่อมโยงอาจไม่ถูกกำหนดเส้นทางบนอินเทอร์เน็ตสาธารณะ

การกำหนดที่อยู่ IP

ที่อยู่ IP ถูกกำหนดให้กับโฮสต์แบบไดนามิกในขณะที่เข้าร่วมเครือข่าย หรืออย่างต่อเนื่องโดยการกำหนดค่าของฮาร์ดแวร์โฮสต์หรือซอฟต์แวร์ การกำหนดค่าแบบต่อเนื่องนอกจากนี้ยังเป็นที่รู้จักกันโดยใช้แบบคงที่อยู่ IPในทางตรงกันข้ามเมื่ออยู่ IP ของคอมพิวเตอร์ที่ได้รับมอบหมายในแต่ละครั้งที่เริ่มใหม่นี้เป็นที่รู้จักกันโดยใช้แบบไดนามิกที่อยู่ IP

ที่อยู่ IP แบบไดนามิกถูกกำหนดโดยเครือข่ายโดยใช้Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) DHCP เป็นเทคโนโลยีที่ใช้บ่อยที่สุดในการกำหนดที่อยู่ หลีกเลี่ยงภาระการดูแลระบบในการกำหนดที่อยู่คงที่เฉพาะให้กับอุปกรณ์แต่ละเครื่องบนเครือข่าย นอกจากนี้ยังช่วยให้อุปกรณ์สามารถแบ่งปันพื้นที่ที่อยู่ที่จำกัดบนเครือข่ายได้หากมีเพียงบางส่วนที่ออนไลน์ในช่วงเวลาหนึ่งๆ โดยทั่วไป การกำหนดค่า IP แบบไดนามิกจะเปิดใช้งานตามค่าเริ่มต้นในระบบปฏิบัติการเดสก์ท็อปสมัยใหม่

ที่อยู่ที่กำหนดให้กับ DHCP นั้นเกี่ยวข้องกับสัญญาเช่าและมักจะมีระยะเวลาหมดอายุ หากโฮสต์ไม่ต่ออายุสัญญาเช่าก่อนหมดอายุ ที่อยู่อาจถูกกำหนดให้กับอุปกรณ์อื่น การใช้งาน DHCP บางอย่างพยายามกำหนดที่อยู่ IP เดิมให้กับโฮสต์ใหม่ โดยอิงตามที่อยู่MACของโฮสต์ทุกครั้งที่เข้าร่วมเครือข่าย ผู้ดูแลระบบเครือข่ายอาจกำหนดค่า DHCP โดยจัดสรรที่อยู่ IP เฉพาะตามที่อยู่ MAC

DHCP ไม่ใช่เทคโนโลยีเดียวที่ใช้ในการกำหนดที่อยู่ IP แบบไดนามิก Bootstrap Protocolเป็นโปรโตคอลที่คล้ายคลึงกันและเป็นบรรพบุรุษของ DHCP dialupและบางเครือข่ายบรอดแบนด์ใช้คุณลักษณะที่อยู่แบบไดนามิกของPoint-to-Point โพรโทคอ

คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่าย เช่น เราเตอร์และเมลเซิร์ฟเวอร์ มักถูกกำหนดค่าด้วยที่อยู่แบบคงที่

ในกรณีที่ไม่มีหรือความล้มเหลวของการกำหนดค่าที่อยู่แบบคงที่หรือแบบไดนามิก ระบบปฏิบัติการอาจกำหนดที่อยู่ลิงก์โลคัลให้กับโฮสต์โดยใช้การกำหนดค่าที่อยู่แบบไร้สถานะอัตโนมัติ

ที่อยู่ IP ไดนามิกติดหนึบ

Stickyเป็นคำที่ไม่เป็นทางการซึ่งใช้เพื่ออธิบายที่อยู่ IP ที่กำหนดแบบไดนามิกซึ่งแทบไม่มีการเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น ที่อยู่ IPv4 มักจะถูกกำหนดด้วย DHCP และบริการ DHCP สามารถใช้กฎที่เพิ่มโอกาสสูงสุดในการกำหนดที่อยู่เดียวกันทุกครั้งที่ลูกค้าขอมอบหมาย ใน IPv6 สามารถจัดการการมอบหมายส่วนนำหน้าได้ในลักษณะเดียวกัน เพื่อทำการเปลี่ยนแปลงที่หายากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ในบ้านหรือสำนักงานขนาดเล็กทั่วไปเราเตอร์ตัวเดียวเป็นอุปกรณ์เดียวที่ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP) มองเห็นได้และ ISP อาจพยายามให้การกำหนดค่าที่เสถียรที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ เช่นเหนียว. บนเครือข่ายท้องถิ่นของบ้านหรือธุรกิจ เซิร์ฟเวอร์ DHCP ในพื้นที่อาจได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การกำหนดค่า IPv4 แบบติดหนึบ และ ISP อาจจัดเตรียมการมอบหมายคำนำหน้า IPv6 แบบติดหนึบ ทำให้ลูกค้ามีตัวเลือกในการใช้ที่อยู่ IPv6 แบบติดหนึบ Stickyไม่ควรสับสนกับstatic ; การกำหนดค่าแบบติดหนึบไม่รับประกันความเสถียร ในขณะที่การกำหนดค่าแบบคงที่จะใช้อย่างไม่มีกำหนดและเปลี่ยนแปลงโดยเจตนาเท่านั้น [ ต้องการการอ้างอิง ]

การกำหนดค่าอัตโนมัติที่อยู่

บล็อกที่อยู่169.254.0.0 / 16ถูกกำหนดไว้สำหรับการใช้งานพิเศษของที่อยู่ลิงก์โลคัลสำหรับเครือข่าย IPv4 [12]ใน IPv6 ทุกอินเตอร์เฟซไม่ว่าจะใช้แบบคงที่หรือที่อยู่แบบไดนามิกยังได้รับที่อยู่ลิงค์ท้องถิ่นโดยอัตโนมัติในบล็อกfe80 :: / 10 [12]ที่อยู่เหล่านี้ใช้ได้เฉพาะในลิงก์ เช่น ส่วนเครือข่ายท้องถิ่นหรือการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด ซึ่งโฮสต์เชื่อมต่ออยู่ ที่อยู่เหล่านี้ไม่สามารถกำหนดเส้นทางได้ และเช่นเดียวกับที่อยู่ส่วนตัว ไม่สามารถเป็นแหล่งที่มาหรือปลายทางของแพ็กเก็ตที่เดินทางผ่านอินเทอร์เน็ตได้

เมื่อมีการจองบล็อกที่อยู่ IPv4 ของ link-local จะไม่มีมาตรฐานสำหรับกลไกของการกำหนดค่าที่อยู่อัตโนมัติ กรอกโมฆะไมโครซอฟท์พัฒนาโปรโตคอลที่เรียกว่าAddressing IP ส่วนตัวอัตโนมัติ (APIPA) ซึ่งเป็นครั้งแรกที่สาธารณะการดำเนินงานปรากฏในWindows 98 [13] APIPA ถูกนำไปใช้กับเครื่องจักรหลายล้านเครื่องและกลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยในอุตสาหกรรม ในเดือนพฤษภาคม 2548 IETF ได้กำหนดมาตรฐานที่เป็นทางการสำหรับมาตรฐานดังกล่าว [14]

การจัดการกับความขัดแย้ง

ความขัดแย้งของที่อยู่ IP เกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์สองเครื่องบนเครือข่ายทางกายภาพหรือเครือข่ายไร้สายเดียวกันอ้างว่ามีที่อยู่ IP เดียวกัน โดยทั่วไป การกำหนดที่อยู่ครั้งที่สองจะหยุดการทำงานของ IP ของอุปกรณ์หนึ่งหรือทั้งสองอุปกรณ์ ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่จำนวนมากแจ้งผู้ดูแลระบบเกี่ยวกับความขัดแย้งของที่อยู่ IP [15] [16]เมื่อที่อยู่ IP ถูกกำหนดโดยบุคคลหลายคนและระบบที่มีวิธีการต่างกัน คนใดคนหนึ่งอาจเป็นฝ่ายผิด [17] [18] [19] [20] [21]หากอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับข้อขัดแย้งคือการเข้าถึงเกตเวย์เริ่มต้นนอกเหนือจาก LAN สำหรับอุปกรณ์ทั้งหมดบน LAN อุปกรณ์ทั้งหมดอาจมีความบกพร่อง

การกำหนดเส้นทาง

ที่อยู่ IP แบ่งออกเป็นหลายคลาสของลักษณะการทำงาน: unicast, multicast, anycast และ addressing ที่ออกอากาศ

ที่อยู่ Unicast

แนวคิดที่พบบ่อยที่สุดของที่อยู่ IP อยู่ในการกำหนดที่อยู่แบบยูนิคาสต์ซึ่งมีให้เลือกทั้งแบบ IPv4 และ IPv6 โดยปกติหมายถึงผู้ส่งคนเดียวหรือผู้รับคนเดียว และสามารถใช้ได้ทั้งการส่งและรับ โดยปกติ ที่อยู่ unicast จะเชื่อมโยงกับอุปกรณ์หรือโฮสต์เดียว แต่อุปกรณ์หรือโฮสต์อาจมีที่อยู่ unicast มากกว่าหนึ่งรายการ การส่งข้อมูลเดียวกันไปยังที่อยู่ unicast หลายแห่งกำหนดให้ผู้ส่งส่งข้อมูลทั้งหมดหลายครั้ง หนึ่งครั้งสำหรับผู้รับแต่ละคน

ที่อยู่ออกอากาศ

การแพร่ภาพเป็นเทคนิคการกำหนดที่อยู่ที่มีอยู่ใน IPv4 เพื่อระบุข้อมูลไปยังปลายทางที่เป็นไปได้ทั้งหมดบนเครือข่ายในการดำเนินการส่งข้อมูลครั้งเดียวในฐานะการออกอากาศแบบโฮสต์ทั้งหมด เครื่องรับทั้งหมดจับแพ็กเก็ตเครือข่าย ที่อยู่255.255.255.255ใช้สำหรับออกอากาศทางเครือข่าย นอกจากนี้ การออกอากาศโดยตรงที่จำกัดมากขึ้นจะใช้ที่อยู่โฮสต์แบบ all-one ที่มีคำนำหน้าเครือข่าย ยกตัวอย่างเช่นที่อยู่ปลายทางที่ใช้สำหรับการออกอากาศกำกับไปยังอุปกรณ์บนเครือข่าย192.0.2.0 / 24เป็น192.0.2.255

IPv6 ไม่ได้ใช้การกำหนดแอดเดรสการออกอากาศและแทนที่ด้วยมัลติคาสต์เป็นแอดเดรสมัลติคาสต์แบบ all-nodes ที่กำหนดไว้เป็นพิเศษ

การระบุที่อยู่แบบหลายผู้รับ

ที่อยู่แบบหลายผู้รับเชื่อมโยงกับกลุ่มผู้รับที่สนใจ ใน IPv4 ที่อยู่224.0.0.0ถึง239.255.255.255 (ที่อยู่Class Dเดิม) ถูกกำหนดให้เป็นที่อยู่แบบหลายผู้รับ [22] IPv6 ใช้บล็อกที่อยู่กับคำนำหน้าff00:: / 8สำหรับมัลติคาสต์ ไม่ว่าในกรณีใด ผู้ส่งจะส่งดาตาแกรมเดียวจากที่อยู่ unicast ไปยังที่อยู่กลุ่ม multicast และเราเตอร์ตัวกลางดูแลการทำสำเนาและส่งไปยังผู้รับที่สนใจทั้งหมด (ผู้ที่เข้าร่วมกลุ่ม multicast ที่เกี่ยวข้อง)

ที่อยู่ Anycast

เช่นเดียวกับการออกอากาศและมัลติคาสต์anycastเป็นโทโพโลยีการกำหนดเส้นทางแบบหนึ่งต่อหลายคน อย่างไรก็ตาม สตรีมข้อมูลจะไม่ถูกส่งไปยังเครื่องรับทั้งหมด เพียงเครื่องเดียวที่เราเตอร์ตัดสินใจว่าจะอยู่ใกล้ที่สุดในเครือข่าย การกำหนดที่อยู่ Anycast เป็นคุณลักษณะในตัวของ IPv6 [23] [24] ใน IPv4 การกำหนดแอดเดรสใด ๆ จะถูกนำไปใช้กับBorder Gateway Protocolโดยใช้ตัวชี้วัดเส้นทางที่สั้นที่สุดเพื่อเลือกปลายทาง วิธีการ Anycast มีประโยชน์สำหรับการทำ Global Load Balancingและมักใช้ในระบบ DNS แบบกระจาย

ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์

โฮสต์อาจใช้ซอฟต์แวร์ระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์เพื่อสรุปตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของเพื่อนสื่อสารของตน [25]

ที่อยู่สาธารณะ

ที่อยู่ IP สาธารณะคือที่อยู่ IP unicast ที่กำหนดเส้นทางได้ทั่วโลก หมายความว่าที่อยู่นั้นไม่ใช่ที่อยู่ที่สงวนไว้สำหรับใช้ในเครือข่ายส่วนตัวเช่น ที่อยู่ที่สงวนไว้โดยRFC  1918หรือรูปแบบที่อยู่ IPv6 ต่างๆ ของขอบเขตท้องถิ่นหรือขอบเขตภายในไซต์ ตัวอย่างเช่นสำหรับการเชื่อมโยงท้องถิ่นที่อยู่ ที่อยู่ IP สาธารณะอาจใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างโฮสต์บนอินเทอร์เน็ตทั่วโลก ในสถานการณ์เช่นบ้านที่อยู่ IP สาธารณะที่อยู่ IP ที่กำหนดให้กับเครือข่ายในบ้านของโดยISPในกรณีนี้ จะมองเห็นได้ภายในเครื่องด้วยการเข้าสู่ระบบการกำหนดค่าเราเตอร์(26)

ที่อยู่ IP สาธารณะส่วนใหญ่เปลี่ยนแปลงและค่อนข้างบ่อย ที่อยู่ IP ประเภทใดก็ตามที่เปลี่ยนแปลงจะเรียกว่าที่อยู่ IP แบบไดนามิก ในเครือข่ายภายในบ้าน ISP มักจะกำหนด IP แบบไดนามิก หาก ISP ให้ที่อยู่เครือข่ายในบ้านโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง ก็มีแนวโน้มว่าลูกค้าที่โฮสต์เว็บไซต์จากที่บ้านหรือแฮกเกอร์สามารถลองใช้ที่อยู่ IP เดียวกันซ้ำแล้วซ้ำอีกจนกว่าจะละเมิดเครือข่าย [27]

ไฟร์วอลล์

เพื่อความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัว ผู้ดูแลระบบเครือข่ายมักต้องการจำกัดการรับส่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตสาธารณะภายในเครือข่ายส่วนตัวของตน ที่อยู่ IP ต้นทางและปลายทางที่อยู่ในส่วนหัวของแพ็กเก็ต IP แต่ละแพ็กเก็ตเป็นวิธีที่สะดวกในการแยกแยะการรับส่งข้อมูลโดยการบล็อกที่อยู่ IPหรือโดยการเลือกตอบสนองคำขอภายนอกไปยังเซิร์ฟเวอร์ภายใน สิ่งนี้ทำได้ด้วยซอฟต์แวร์ไฟร์วอลล์ที่ทำงานบนเราเตอร์เกตเวย์ของเครือข่าย ฐานข้อมูลของที่อยู่ IP ของการรับส่งข้อมูลที่จำกัดและอนุญาต อาจถูกเก็บไว้ในบัญชีดำและบัญชีขาวตามลำดับ

การแปลที่อยู่

อุปกรณ์ไคลเอนต์หลายเครื่องสามารถปรากฏที่ แบ่งปันที่อยู่ IP เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของสภาพแวดล้อมการบริการเว็บโฮสติ้งที่ใช้ร่วมกันหรือเนื่องจากตัวแปลที่อยู่เครือข่าย IPv4 (NAT) หรือพร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ทำหน้าที่เป็นตัวแทนตัวกลางในนามของลูกค้า ซึ่งในกรณีนี้ที่อยู่ IP ที่แท้จริงคือ ถูกปิดบังจากเซิร์ฟเวอร์ที่ได้รับการร้องขอ แนวทางปฏิบัติทั่วไปคือการมี NAT mask อุปกรณ์จำนวนมากในเครือข่ายส่วนตัว เฉพาะส่วนต่อประสานสาธารณะของ NAT เท่านั้นที่จำเป็นต้องมีที่อยู่อินเทอร์เน็ตที่สามารถกำหนดเส้นทางได้(28)

อุปกรณ์ NAT จะจับคู่ที่อยู่ IP ที่แตกต่างกันบนเครือข่ายส่วนตัวกับหมายเลขพอร์ต TCP หรือ UDP ที่แตกต่างกันบนเครือข่ายสาธารณะ ในเครือข่ายที่อยู่อาศัย, ฟังก์ชั่น NAT มักจะดำเนินการในประตูที่อยู่อาศัย ในสถานการณ์สมมตินี้ คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเราเตอร์มีที่อยู่ IP ส่วนตัว และเราเตอร์มีที่อยู่สาธารณะบนอินเทอร์เฟซภายนอกเพื่อสื่อสารทางอินเทอร์เน็ต ดูเหมือนว่าคอมพิวเตอร์ภายในจะใช้ที่อยู่ IP สาธารณะร่วมกัน

เครื่องมือวินิจฉัย

ระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์มีเครื่องมือวินิจฉัยต่างๆ เพื่อตรวจสอบอินเทอร์เฟซเครือข่ายและการกำหนดค่าที่อยู่ Microsoft Windowsมีเครื่องมืออินเทอร์เฟซบรรทัดคำสั่งipconfigและnetshและผู้ใช้ระบบที่คล้าย Unixอาจใช้ยูทิลิตี้ifconfig , netstat , route , lanstat, fstatและiproute2เพื่อให้งานสำเร็จ

ดูสิ่งนี้ด้วย

อ้างอิง

  1. a b RFC 760, DOD Standard Internet Protocol , DARPA, Information Sciences Institute (มกราคม 1980)
  2. ^ a b c d J. Postel , เอ็ด. (กันยายน 2524). Internet Protocol, DARPA Internet Program Protocol Specification . IETF ดอย : 10.17487/RFC0791 . อาร์เอฟซี791 . ปรับปรุงโดยRFC 1349 , 2474 , 6864 
  3. ^ a b S. Deering ; ร. ฮินเดน (ธันวาคม 2538) อินเทอร์เน็ตโปรโตคอลเวอร์ชั่น 6 (IPv6) สเปก คณะทำงานเครือข่าย. ดอย : 10.17487/RFC1883 . อาร์เอฟซี1883 .
  4. ^ a b S. Deering ; ร. ฮินเดน (ธันวาคม 2541) อินเทอร์เน็ตโปรโตคอลเวอร์ชั่น 6 (IPv6) สเปก คณะทำงานเครือข่าย. ดอย : 10.17487/RFC2460 . อาร์เอฟซี2460 .
  5. ^ a b S. Deering ; R. Hinden (กรกฎาคม 2017). อินเทอร์เน็ตโปรโตคอลเวอร์ชั่น 6 (IPv6) สเปก IETF ดอย : 10.17487/RFC8200 . RFC 8200
  6. ^ "รายงานที่อยู่ IPv4" .
  7. ^ DeLong โอเว่น "ทำไม IP ถึงมีเวอร์ชัน ทำไมฉันถึงสนใจ" (PDF) . สเกล15x . สืบค้นเมื่อ24 มกราคม 2020 .
  8. ^ วาย Rekhter; บี. มอสโควิทซ์; ดี. คาร์เรนเบิร์ก; จีเจ เดอ กรูท; อี. เลียร์ (กุมภาพันธ์ 2539). ที่อยู่จัดสรร Internets คณะทำงานเครือข่าย. ดอย : 10.17487/RFC1918 . BCP 5. RFC 1918 . ปรับปรุงโดยRFC 6761 
  9. ^ อาร์. ฮินเดน; บี. ฮาเบอร์แมน (ตุลาคม 2548) ที่อยู่ไม่ซ้ำท้องถิ่น IPv6 Unicast คณะทำงานเครือข่าย. ดอย : 10.17487/RFC4193 . อาร์เอฟซี 4193 .
  10. ^ อาร์. ฮินเดน; เอส. เดียริ่ง (เมษายน 2546). อินเทอร์เน็ตโปรโตคอลเวอร์ชั่น 6 (IPv6) Addressing สถาปัตยกรรม คณะทำงานเครือข่าย. ดอย : 10.17487/RFC3513 . อาร์เอฟซี3513 . ละทิ้งRFC 4291 
  11. ^ C. Huitema; ข. ช่างไม้ (กันยายน 2547) ตำหนิที่อยู่เว็บไซต์ท้องถิ่น คณะทำงานเครือข่าย. ดอย : 10.17487/RFC3879 . อาร์เอฟซี3879 .
  12. อรรถเป็น ม. ฝ้าย; ล. เวโกดา; ร. โบนิก้า; บี. ฮาเบอร์แมน (เมษายน 2013). วัตถุประสงค์พิเศษ Registries Internet Engineering Task Force ดอย : 10.17487/RFC6890 . BCP 153. RFC 6890 . ปรับปรุงโดยRFC 8190 
  13. ^ "DHCP และ Addressing IP ส่วนตัวอัตโนมัติ" docs.microsoft.com . สืบค้นเมื่อ20 พฤษภาคม 2019 .
  14. ^ เอส. เชสเชียร์; ข. อาโบบา; E. Guttman (พฤษภาคม 2548) ที่อยู่การกำหนดค่าแบบไดนามิกของ IPv4 ลิงค์ท้องถิ่น คณะทำงานเครือข่าย. ดอย : 10.17487/RFC3927 . อาร์เอฟซี3927 .
  15. ^ "รหัสเหตุการณ์ 4198 - TCP / IP Network Interface Configuration" ไมโครซอฟต์ . 7 มกราคม 2552 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 24 ธันวาคม 2556 . สืบค้นเมื่อ2 มิถุนายน 2556 . "ปรับปรุงเมื่อ: 7 มกราคม 2552"
  16. ^ "รหัสเหตุการณ์ 4199 - TCP / IP Network Interface Configuration" ไมโครซอฟต์ . 7 มกราคม 2552 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 22 ธันวาคม 2556 . สืบค้นเมื่อ2 มิถุนายน 2556 . "ปรับปรุงเมื่อ: 7 มกราคม 2552"
  17. มิทเชลล์, แบรดลีย์. "ความขัดแย้งของที่อยู่ IP – ความขัดแย้งของที่อยู่ IP คืออะไร" . About.com . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 13 เมษายน 2557 . สืบค้นเมื่อ23 พฤศจิกายน 2556 .
  18. ^ ชอร์, Aseem (4 สิงหาคม 2009) "วิธีการแก้ไขความขัดแย้งที่อยู่ IP" เคล็ดลับทางเทคนิคออนไลน์ Online-tech-tips.com เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 25 สิงหาคม 2013 . สืบค้นเมื่อ23 พฤศจิกายน 2556 .
  19. ^ "รับความช่วยเหลือ 'มีที่อยู่ IP ขัดแย้ง' ข้อความ" ไมโครซอฟต์ . 22 พฤศจิกายน 2556. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 26 กันยายน 2556 . สืบค้นเมื่อ23 พฤศจิกายน 2556 .
  20. ^ "แก้ไขปัญหาความขัดแย้งที่อยู่ IP ที่ซ้ำกันบนเครือข่าย DHCP" ไมโครซอฟต์ . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 28 ธันวาคม 2014 . สืบค้นเมื่อ23 พฤศจิกายน 2556 . Article ID: 133490 – Last Review: 15 ตุลาคม 2013 – Revision: 5.0
  21. ^ แรน, โจเซฟ (1 กันยายน 2010) "การทำความเข้าใจและแก้ไขข้อขัดแย้งของที่อยู่ IP - Webopedia.com" . เว็บพีเดีย.คอม. เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 2 ตุลาคม 2556 . สืบค้นเมื่อ23 พฤศจิกายน 2556 .
  22. ^ ม. ฝ้าย; ล. เวโกดา; ดี. เมเยอร์ (มีนาคม 2010). แนวทาง IANA สำหรับ IPv4 Multicast ที่ได้รับมอบหมายอยู่ IETF ดอย : 10.17487/RFC5771 . ISSN 2070-1721 . BCP 51. RFC 5771 . 
  23. ^ อาร์เอฟซี2526 
  24. ^ อาร์เอฟซี4291 
  25. ^ โฮลเดนเนอร์, แอนโธนี่ ที. (2011). HTML5 Geolocation โอเรลลี่ มีเดีย . NS. 11 . ISBN 9781449304720.
  26. ^ "วิธีค้นหาที่อยู่ IP สาธารณะของคุณ" .
  27. ^ "ที่อยู่ IP สาธารณะทำไมเปลี่ยน"
  28. ^ Comer, ดักลาส (2000). Internetworking กับ TCP / IP: หลักการโปรโตคอลและสถาปัตยกรรม - 4 เอ็ด Upper Saddle River, นิวเจอร์ซีย์: Prentice Hall NS. 394. ISBN  978-0-13-018380-4. เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 13 เมษายน 2553