თანამედროვე კომპიუტერული მოწყობილობები ძირითადად დაკავშირებულია ინტერნეტთან. მონაცემთა ეს უზარმაზარი წყარო ხელმისაწვდომია პროტოკოლებისა და კომუნიკაციის სტანდარტების ფართო სპექტრის წყალობით. IP მისამართი ყველა მათგანს უდევს საფუძველს. IP მისამართი არის ციფრული მისამართი გამოთვლითი მოწყობილობისთვის, რომელიც საშუალებას აძლევს მას დაუკავშირდეს ქსელის კავშირებს. კრიტიკულად, ის უზრუნველყოფს კომუნიკაციას ქსელებს შორის, რამაც საშუალება მისცა ინტერნეტს შექმნას ურთიერთდაკავშირებული ქსელების უზარმაზარი ქსელი.
ანალოგიურად, წერილს უნდა ჰქონდეს მისამართი კონვერტზე, რათა მიიტანოს სწორ ადგილას, ქსელის პაკეტს სჭირდება დანიშნულების IP მისამართი, რომ მიიტანოს სწორ მოწყობილობაზე. ინტერნეტი და მისი წინამორბედი ARPANET ეფუძნება მისამართების სტრუქტურას, რომელსაც ეწოდება IPv4, ან ინტერნეტ პროტოკოლის ვერსია 4. თუმცა ეს ახლა ჩანაცვლებულია IPv6-ით.
ორიგინალური მისამართის სქემა – IPv4
IPv4 არის სტანდარტული მისამართების სქემა ინტერნეტის უმეტესობისთვის და არსებობს მისი დაარსების დღიდან. IPv4 მისამართები განისაზღვრება 32 ბინარული ბიტით. იმისათვის, რომ ისინი ადვილად იკითხებოდეს, ისინი ხშირად ნაჩვენებია ფორმატში, რომელსაც ეწოდება წერტილოვანი ოთხკუთხედი, ან წერტილოვანი ათწილადი აღნიშვნა. მაგალითად IPv4 მისამართი იქნება 192.168.0.2.
ზემოაღნიშნული IPv4-ის ადამიანის წაკითხვადი ფორმატი აქვს ოთხ ოქტეტს, რადგან წერტილებით გამოყოფილი თითოეულ განყოფილებას აქვს 8 ბიტი. თითოეულ ოქტეტს შეიძლება ჰქონდეს მნიშვნელობა 0-დან 255-მდე. ეს ნიშნავს, რომ სულ არის 232 ან 4,294,967,296 შესაძლო IPv4 მისამართი. ეს შეიძლება ბევრს ჟღერდეს და ითვლებოდა, რომ ასე იყო ინტერნეტის პირველ დღეებში. თუმცა, რეალურად, ინტერნეტმა ნახა კოლოსალური ათვისება და ახლა ბევრად მეტი მოწყობილობაა, ვიდრე IP მისამართები.
მისამართი სივრცის ამოწურვა
ინტერნეტის პირველ დღეებში კომპიუტერი არ იყო. ითვლებოდა, რომ ქსელები მხოლოდ მსხვილ ორგანიზაციებში იქნებოდა, რადგან მათ შეეძლოთ კომპიუტერის შეძენა. ამ აზროვნების ხაზის შესასრულებლად, IP მისამართების დიდი ბლოკები მიენიჭა ორგანიზაციებს, რომლებიც მათ ითხოვდნენ.
კომპიუტერმა შეცვალა ეს ყველაფერი და სახლში კომპიუტერები შემოიტანა. ეს ცვლილება ნიშნავდა, რომ რამდენიმე დიდი ქსელის ნაცვლად ახლა ბევრი პატარა ქსელი იყო. ეს ნიშნავს, რომ IP მისამართების განაწილების მეთოდი უნდა შეიცვალოს. კლასობრივი ქსელი იყო დიდი ქსელების მცირე ნაწილებად დაშლის საშუალება. ეს იყო მისამართის სივრცის უფრო ეფექტური გამოყენება, მაგრამ მაინც ჰქონდა პრობლემა მცირე და საშუალო ზომის ორგანიზაციებს, რომლებსაც სჭირდებოდათ შუალედური ქსელის განაწილება, რომელიც ზოგადად ბევრად მეტი იყო ვიდრე იყო საჭირო.
ათწლეულის შემდეგ, კლასობრივი ქსელი შეიცვალა CIDR-ით ან Classless Inter-Domain Routing-ით. ამან შესაძლებელი გახადა გაცილებით ზუსტი კონტროლი გამოყოფილი ქსელების ზომაზე და გამოიყენება დღემდე. ის მუშაობს ქსელის განსაზღვრით მეორე მისამართით, რომელსაც ეწოდება ქვექსელის ნიღაბი. ქვექსელის ნიღაბი აქვს იგივე სტრუქტურა. მაგრამ ყველა ორობითი ბიტი, რომელიც წარმოადგენს ქსელის მისამართს, დაყენებულია 1-ზე და ყველა ბინარული ბიტი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამ ქსელში ჰოსტების აღსანიშნავად, დაყენებულია 0-ზე.
მიუხედავად ამისა, ინტერნეტის პოპულარობა განაგრძობდა მისამართების სივრცის სრულად ამოწურვას. მიუხედავად იმისა, რომ განხორციელდა კიდევ რამდენიმე ხრიკი, როგორიცაა პირადი მისამართის სივრცეები და NAT. რეალური გამოსავალი არის IPv6-ზე გადასვლა.
მემკვიდრე - IPv6
IPv6 მისამართები საკმაოდ განსხვავდება IPv4 მისამართებისგან. IPv6 მისამართის მაგალითი შეიძლება ასე გამოიყურებოდეს fe80:0db8:0000:0000:0000:8a2e: 0370:7334. სრული მისამართი ახლა შედგება 128 ბიტისაგან, ვიდრე 32. ეს გთავაზობთ 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 ან 340 ტრილიონ ტრილიონ ტრილიონ უნიკალურ IPv6 მისამართს, საკმარისზე მეტი იმისთვის, რომ დაცული იყოს მისამართების სივრცის ამოწურვისგან, როგორიცაა IPv4.
IPv4-ისგან განსხვავებით, რომელსაც აქვს ათწილადი რიცხვები, გამოყოფილი წერტილებით, IPv6 იყენებს თექვსმეტობით და ორწერტილს. ზოგიერთ შემთხვევაში, თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ მისამართი შეკუმშული, რათა უფრო მოკლედ გამოიყურებოდეს. კითხვისა და წერის მოხერხებულობისთვის, ნულების ყველაზე დიდი უწყვეტი ბლოკი შეიძლება გამოტოვოთ, და დატოვოთ ორწერტილი ორივე მხარეს. ეს ამცირებს მისამართს fe80:0db8::8a2e: 0370:7334.
IPv6-ს სტანდარტიზაციისკენ გრძელი გზა ჰქონდა, ჯერ 1998 წელს გამოქვეყნდა სტანდარტის პროექტი, ბოლოს კი 2017 წელს სტანდარტიზებული იქნა. იმ დროში, იყო მინიმალური ათვისება, მიუხედავად სტანდარტის პროექტის სტაბილურობისა და IPv4 მისამართის სივრცის ამოწურვის მზარდი აქტუალობისა.
2022 წლის მდგომარეობით, IPv4 მისამართების სივრცე მთლიანად ამოწურულია და ახალი მისამართების გამოყოფა შეუძლებელია. საბედნიეროდ, ახლა გაიზარდა IPv6 მხარდაჭერა სერვერებზე, მომხმარებლის მოწყობილობებზე და შუა ყუთებზე. Google გთავაზობთ ყოველდღიური სტატისტიკა ტრაფიკის მოცულობისთვის, რომელიც ხედავს, რომელიც იყენებს IPv6-ს. წერის დროისთვის, ეს არის დაახლოებით 40% და სტაბილურად იზრდება 2017 წლიდან.
დაჯავშნილი მისამართები
მისამართების სივრცის ამოწურვის შესაჩერებლად გამოყენებული ერთ-ერთი ხრიკი იყო მისამართების გარკვეული ჯგუფების განსხვავებულად მოპყრობა. ზოგიერთი მისამართი დაჯავშნული იყო მომავალი გამოყენებისთვის, ზოგი კი რეზერვირებული იყო მარყუჟის მისამართად გამოსაყენებლად. თუმცა ყველაზე მნიშვნელოვანი დიაპაზონი იყო პირადი მისამართის დიაპაზონი. მისამართების ეს დიაპაზონები: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 და 192.168.0.1/16 იყო კონფიდენციალური. ნებისმიერ ქსელს შეუძლია გამოიყენოს ეს მისამართების დიაპაზონი შიგნით.
აქ გადამწყვეტი ფაქტორი იყო ის, რომ ამ პირადი მისამართების გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ ადგილობრივი ქსელის კომუნიკაციისთვის, მათი გამოყენება არ შეიძლება ქსელებში. ეს ნიშნავს, რომ შიდა მოწყობილობებს არ სჭირდებათ საჯარო IPv4 მისამართების იშვიათი და მცირდება მიწოდების გამოყენება. რა თქმა უნდა, ეს ართულებს ქსელის გარეთ კომუნიკაციას, მაგრამ არა შეუძლებელი NAT-ის წყალობით.
NAT, ან ქსელის მისამართის თარგმანი და ასოცირებული PAT (პორტის მისამართის თარგმანი) არის პროტოკოლი, რომელიც საშუალებას აძლევს როუტერს ჰქონდეს ერთი საჯარო IP მისამართი და შემდეგ ჭკვიანურად გადაიყვანოს ნებისმიერი გამავალი ტრაფიკი საკუთარი საჯარო IP მისამართის გამოსაყენებლად. როუტერს სჭირდება თვალყური ადევნოს რომელი კომუნიკაცია მოვიდა რომელი მოწყობილობიდან, რათა მან შეძლოს პასუხის დაბრუნება სწორ მისამართზე, მაგრამ სისტემა მშვენივრად მუშაობდა.
პირადი მისამართების სივრცეებით, NAT და PAT შიდა ქსელები გადავიდა ერთი საჯარო IP მისამართის გამოყენებით თითოეული მოწყობილობისთვის, მთლიანობაში ერთი საჯარო მისამართის გამოყენებამდე.
IPv6 ასევე შეიცავს მსგავს რეზერვებულ მისამართებს შიდა ქსელებისთვის. ნებისმიერი IPv6 მისამართი, რომელიც იწყება „fe80“-ით, არის კერძო „ბმულის ლოკალური“ მისამართი.
დასკვნა
IP მისამართი გამოიყენება კომპიუტერის მოწყობილობის იდენტიფიცირებისთვის - და საშუალებას აძლევს მას დაუკავშირდეს - კომპიუტერულ ქსელში. IPv4 მისამართები სტანდარტულია, მაგრამ იცვლება უფრო გრძელი IPv6 მისამართებით, რადგან IPv4-ს ამოიწურა შესაძლო მისამართები ახალ ინტერნეტთან დაკავშირებულ მოწყობილობებზე მინიჭებისთვის.
ზოგიერთი უნიკალური მისამართის დიაპაზონი არის პირადი IP მისამართები. პირადი მისამართები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერ ქსელში, მაგრამ არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქსელებს შორის პირდაპირ კომუნიკაციისთვის. ქსელში IP მისამართები, როგორც წესი, მინიჭებულია როუტერის მიერ DHCP ან დინამიური მასპინძლის კონტროლის პროტოკოლის გამოყენებით.