ip چیست؛ انواع آی پی و کاربردهای آن

نشانی یا آدرس آی پی (IP Address)، شناسه منحصربه‌فردی است که به هر یک از تجهیزات متصل به اینترنت (یا دیگر شبکه‌های مبتنی بر پروتکل اینترنت) اختصاص می‌یابد تا آن تجهیزات بتوانند با یکدیگر ارتباط داشته باشند. بدون آدرس IP هیچ کامپیوتر، روتر، گوشی و دستگاه دیگری نمی‌تواند به اینترنت متصل شود، زیرا هویت یا آدرسی ندارد که بتوان آن را شناسایی و با آن داده تبادل کرد. ضمنا آدرس IP درباره این دستگاه‌ها اطلاعات ارزشمندی ارائه می‌دهد از جمله محل جغرافیایی داده‌ها، نام شرکت میزبان (در خصوص وب‌سایت‌ها) و…

آدرس آی پی (IP address) و کاربرد آن در اینترنت

یکی از مهم‌ترین پروتکل‌های ارتباطی که اینترنت برپایه آن کار می‌کند، پروتکل اینترنت یا Internet Protocol است که به‌اختصار ip خوانده می‌شود. این پروتکل، جزئی از پروتکل مهم و یک‌پارچه TCP/IP است. علاوه بر اینترنت، اکثر دیگر شبکه‌های محلی دنیا نیز در ارتباطات خود از این پروتکل بهره می‌برند. کار پروتکل اینترنت این است که بسته‌های داده را از مبدا به مقصد برساند. اما این پروتکل و روترهای شبکه چگونه تشخیص می‌دهند که مبدا و مقصد بسته کجاست؟ کلید حل این مشکل، آدرسی است که به آن آدرس پروتکل اینترنت یا به‌اختصار، آدرس آی پی (IP address) می‌گویند. هر بسته‌ای که در اینترنت مبادله می‌شود، هم حاوی آدرس ip مبدا و هم آدرس IP مقصد است. این آدرس‌های IP نشان می‌دهند که بسته از کجا می‌آید و باید به کجا برود.  هر کامپیوتر یا دستگاه دیگری که به اینترنت متصل است، باید یک آدرس IP معتبر و منحصربه‌فرد داشته باشد. در غیر این‌صورت، عملا نمی‌تواند به اینترنت متصل شود فلذا نه می‌تواند داده‌ای بفرستد و نه داده‌ای دریافت کند.

نسخه‌های آی پی IPv4 و IPv6

پروتکل اینترنت (IP) در سیر تکامل خود، در دو نسخه اصلی تثبیت شد: یکی نسخه چهارم موسوم به IPv4 و دیگری نسخه ششم که IPv6 نام دارد. نسخه چهارم یا IPv4 هنوز پرکاربردترین نسخه پروتکل اینترنت است اما با رشد فزاینده شمار کاربران اینترنت و نیز سربرآوردن اینترنت اشیاء، ظرفیت IPv4 دیگر پاسخگوی این حجم از تجهیزات نخواهدبود. چنین مواردی سبب شد IPv6 جایگزین آتی IPv4 شود، گرچه هم‌اکنون نیز استفاده از IPv6 امکان‌پذیر است.

مفهوم آدرس ip ورژن ۴(IPv4)

در نسخه چهارم پروتکل اینترنت یا IPv4، آدرس‌های آی پی ۳۲ بیتی هستند. هر آدرس IP از چهار بخش عددی تشکیل شده است که با نقطه از هم جدا می‌شوند. هر بخش می‌تواند یکی از اعداد ۰ تا ۲۵۵ باشد، مثل ۱۲۷.۰.۰.۱. در IPv4 آدرس‌های آی پی از ۰۰۰.۰۰۰.۰۰۰.۰۰۰ شروع می‌شوند و با ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ پایان می‌یابند.

با فرمت IPv4 می‌توان در کل ۲^۳۲ یعنی ۴.۲۹۴.۹۶۷.۲۹۶ آدرس آی پی ایجاد کرد. شاید در نگاه نخست این عدد بزرگ به نظر برسد اما باتوجه به افزایش شمار کاربران و دستگاه‌های متصل به اینترنت و نیز سربرآوردن اینترنت اشیاء که میلیون‌ها وسیله‌ جدید را به اینترنت اضافه خواهدکرد، فرمت IPv4 دیگر کافی نیست. به همین جهت نسخه دیگری از پروتکل اینترنت موسوم به IPv6 ارائه شد.

مفهوم آدرس ip ورژن ۶(IPv6)

در نسخه ششم پروتکل اینترنت یا IPv6، فرمت آدرس‌های آی پی ۱۲۸ بیتی است. در IPv6 هر آدرس آی پی از هشت قسمت تشکیل شده است که هر قسمت دارای چهار رقم اصطلاحا شانزده‌شانزدهی (هگزادسیمال) است. ما در زندگی روزمره از سیستم عددی ده‌دهی یا دسیمال استفاده می‌کنیم. در سیستم ده‌دهی، هر عدد از ترکیب ارقام صفر تا ۹ ساخته می‌شود. مثلا برای نشان دادن عدد هشتادوهشت می‌نویسیم: ۸۸.

اما در سیستم هگزادسیمال یا شانزده‌شانزدهی، اعداد از ترکیب ارقام صفر تا ۱۵ ساخته می‌شوند، با این تفاوت که بعد از عدد ۹، اعداد بعدی با حروف لاتین نمایش داده می‌شوند یعنی: ۰, ۱, ۲, ۳, ۴, ۵, ۶, ۷, ۸, ۹, A, B, C, D, E, F. برای مثال، یکی از آدرس‌های آی پی در فرمت IPv6 می‌تواند چنین باشد: ۲۶۰۲:۰۴۴۵:۰۰۰۰:۰۰۰۰:a93e:5ca7:81e2:5f9d

فرمت IPv6 تعداد آدرس‌های آی پی ممکن را بسیار افزایش می‌دهد. با فرمت IPv6 می‌توان ۳.۴ x 10^۳۸ آدرس آی پی ایجاد کرد.

منظور از آدرس ip استاتیک و داینامیک چیست؟

یکی از دسته‌بندی‌های مهم آدرس‌های آی پی، استاتیک یا داینامیک بودن آن‌هاست. اما منظور از آدرس آی پی استاتیک و آدرس آی پی داینامیک چیست؟

آدرس آی پی استاتیک یا ثابت

اگر کاربری از ISP خود آدرس آی پی استاتیک دریافت کند، این آدرس همواره ثابت می‌ماند و تغییر نمی‌کند. حتی ری‌استارت یا روشن و خاموش کردن کامپیوتر و روتر نیز آدرس آی پی استاتیک را تغییر نمی‌دهد. آدرس‌های آی پی استاتیک را باید از شرکت ISP درخواست کرد. همه آدرس‌های آی پی را به‌طور پیش‌فرض می‌توان متغیر یا داینامیک قلمداد کرد. این آدرس‌ها در مخزنی مجازی موسوم به مخزن آی پی ذخیره شده‌اند. وقتی کاربری آی پی ثابت یا استاتیک درخواست می‌کند، یک آی پی از مخزن آی پی‌های داینامیک کم می‌شود و به او اختصاص می‌یابد. به همین علت شرکت ISP معمولا بابت ارائه آدرس آی پی استاتیک هزینه اضافی دریافت می‌کند.

• اکثر کاربران اعم از کاربران خانگی و تجاری و حتی سازمانی معمولا آی پی ثابت یا استاتیک لازم ندارند. اما کسب‌وکارهای مرتبط با وب (مثل میزبانی وب، سرور FTP، سرور ایمیل و سرور VPN) و آن‌هایی که خدمات‌شان مبتنی بر مکان‌نمایی جغرافیایی (geolocation) است، آی پی استاتیک را ترجیح می‌دهند.

مزایای آدرس آی پی استاتیک

• چون آی پی استاتیک تغییر نمی‌کند برای کسب‌وکارهایی که به آدرس‌‌های آی پی متکی هستند بسیار مناسب است.
• ارائه خدمات مبتنی بر مکان‌نمایی جغرافیایی (geolocation) با استفاده از آی پی ثابت تسهیل می‌شود. چون از روی آدرس آی پی می‌توان محل جغرافیایی را شناسایی کرد.

آدرس ip داینامیک یا متغیر

آدرس آی پی متغیر یا داینامیک می‌تواند پیوسته تغییر یابد. یعنی هر بار که کاربر به اینترنت متصل می‌شود، شرکت ISP یکی از آدرس‌های آی پی موجود در مخزن آی پی‌ها را تصادفا انتخاب و به او اختصاص می‌دهد. با این حال، ممکن است آدرس‌ داینامیک کاربران روزها و شاید ماه‌ها تغییری نکند اما این به معنای استاتیک بودن آدرس آی پی آن‌ها نیست. اکثر کاربران در حال حاضر با آی پی داینامیک به اینترنت متصل شده‌اند. در واقع، وقتی کاربران از شرکت ISP اشتراک اینترنت دریافت می‌کنند، آدرس آی پی آن‌ها به‌طور پیش‌فرض داینامیک است. متغیر بودن آدرس آی پی بر کارهای روزمره کاربران هیچ تاثیر نامطلوبی ندارد و کاربر حتی متوجه نمی‌شود که آدرس آی پی او تغییر کرده است (مگر این‌که تجهیزات کامپیوتری یا شبکه را براساس آدرس آی پی ثابتی پیکربندی کرده باشد). آدرس‌ آی پی داینامیک برای اکثر کاربران گزینه بهتری است زیرا ارزان‌تر است و کم‌وکاستی ندارد.

مزایای آدرس ip داینامیک

• ارزا‌ن‌تر است
• به تنظیمات و نگهداری کمتری نیاز دارد
• آی پی داینامیک نسبت به آی پی استاتیک امن‌تر است.

آدرس ip عمومی (Public IP address) و خصوصی (Private IP address) چیست؟

آدرس آی پی عمومی (Public IP address)، آدرسی است که به هر دستگاه متصل به اینترنت اختصاص می‌یابد و لذا می‌توان از اینترنت به آن دسترسی یافت. وقتی با کامپیوتر، گوشی یا هر وسیله دیگری به اینترنت متصل می‌شوید، آدرس آی پی منحصربه‌فردی به آن وسیله اختصاص می‌یابد که به آن آدرس آی پی عمومی (Public IP address) می‌گویند. در اینترنت، هیچ دو وسیله‌ای را نمی‌توان یافت که آدرس آی پی عمومی آن‌ها یکسان باشد.

آدرس‌های آی پی خصوصی (Private IP address) آدرس‌هایی هستند که برای استفاده در شبکه‌های خصوصی و غیرمرتبط با اینترنت رزرو شده‌اند. آدرس‌های آی پی خصوصی در اینترنت کاربرد ندارند. شخصی که یک شبکه خانگی (فرض کنید الف) متشکل از چند کامپیوتر دارد، به هر یک از آن‌ها یک آدرس آی پی خصوصی اختصاص می‌دهد تا با یکدیگر مرتبط شوند. ممکن است شخص دیگری در همان شهر یا جای دیگری از دنیا شبکه خصوصی دیگری (مثلا ب) ایجاد کرده باشد که آدرس‌ گره‌های آن شبیه آدرس‌ گره‌های شبکه «الف» است. اما چون این دو شبکه با هر ارتباط ندارند و به اینترنت نیز متصل نیستند، تشابه آدرس آن‌ها هیچ ایرادی ندارد. در واقع هزاران شبکه خصوصی در دنیا می‌توانند از آدرس‌های آی پی خصوصی مشابهی استفاده کنند. اما این شبکه‌ها اگر بخواهند به اینترنت متصل شوند باید با شیوه‌ای خاص، آدرس خصوصی خود را به آدرس عمومی منحصربه‌فرد تبدیل کنند. برای این منظور از قابلیتی موسوم به «ترجمه آدرس شبکه» استفاده می‌شود که به آن NAT نیز می‌گویند (مخفف Network Address Translation).

چون تعداد آدرس‌های آی پی IPv4 نسبت به جمعیت کاربران اینترنت بسیار محدود است و نمی‌توان به هر کاربر اینترنت یک آی پی عمومی منحصربه‌فرد اختصاص داد، با استفاده از ترجمه آدرس شبکه (NAT) به آدرس عمومی می‌توان این مشکل را حل کرد.  

آدرس‌های آی پی خصوصی دامنه مشخصی دارند:

آدرس‌ ip رزرو شده

کارگروه مهندسی اینترنت (IETF) و نهاد متصدی انتساب اعداد در اینترنت (IANA) شماری از آدرس‌های آی پی را رزرو کرده‌اند.  این آدرس‌ها برای کاربردهای خاصی رزرو شده‌اند. در ادامه برخی از آدرس‌های آی پی رزرو شده به‌اختصار توضیح داده می‌شوند.

آدرس آی پی ۰.۰.۰.۰ چیست؟

آدرس آی پی ۰.۰.۰.۰ یک آدرس غیرقابل مسیریابی است که معمولا نامعتبر یا ناشناخته بودن مقصد را نشان می‌دهد. البته این آدرس روی دستگاه‌های کلاینت و سرور کاربردها و معانی متفاوتی دارد.   

آدرس آی پی ۰.۰.۰.۰ در کامپیوتر شخصی و کلاینت‌ نشان می‌دهد که دستگاه به شبکه TCP/IP متصل نیست و احتمالا آفلاین است. گاهی نیز اگر تخصیص آدرس آی پی دچار نقص شود، DHCP به‌طور خودکار این آدرس آی پی را به دستگاه اختصاص می‌دهد. وقتی آدرس آی پی کامپیوتر ۰.۰.۰.۰ باشد، نمی‌تواند با هیچ‌یک از تجهیزات متصل به شبکه مرتبط شود.  

اما کاربرد آدرس آی پی ۰.۰.۰.۰ در سرورهای شبکه متفاوت است. برخی تجهیزات به‌ویژه سرورهای شبکه بیش از یک کارت شبکه دارند و به هر کارت شبکه نیز آی پی متفاوتی اختصاص می‌یابد. اپلیکیشن‌های TCP/IP با استفاده از آدرس ۰.۰.۰.۰ ترافیک شبکه را روی همه آدرس‌های آی پی اختصاص یافته به کارت‌های شبکه آن سرور که به چند شبکه متصل است، مانیتور می‌کنند.

آدرس آی پی ۱۲۷.۰.۰.۱ چیست؟

آدرس آی پی ۱۲۷.۰.۰.۱ را هاست محلی (لوکال‌هاست) نیز می‌نامند. هر کامپیوتری برای اشاره به خود از آدرس آی پی ۱۲۷.۰.۰.۱ استفاده می‌کند. اما با این آدرس آی پی نمی‌توان به شبکه یا به اینترنت متصل شد. می‌توانید به کامپیوترتان یک آدرس آی پی خصوصی مثل ۱۹۲.۱۶۸.۱.۱۱۵ اختصاص دهید تا با روتر و دیگر گره‌های شبکه مرتبط شود. اما حتی در این‌صورت نیز هویت فردی کامپیوترتان با آدرس آی پی ۱۲۷.۰.۰.۱ تعریف می‌شود. به عبارت دیگر، آدرس آی پی ۱۲۷.۰.۰.۱ فقط توسط خود کامپیوتر و روی همان کامپیوتر کاربرد دارد. مثلا اگر روی کامپیوترتان یک وب‌سرور دارید و می‌خواهید صفحات وب را پیش از انتشار در اینترنت ابتدا به‌صورت محلی آزمایش کنید، می‌‌توانید صفحه‌های وب را روی آدرس آی پی ۱۲۷.۰.۰.۱ اجرا کنید تا فقط روی هاست محلی یعنی کامپیوترتان نمایش داده شود.

آدرس آی پی ۸.۸.۸.۸ و آدرس‌ آی پی ۸.۸.۴.۴ چیست؟

آدرس آی پی ۸.۸.۸.۸ و نیز ۸.۸.۴.۴ متعلق به سرورهای DNS عمومی گوگل است. گوگل این سرویس را برای افزایش سرعت وب‌گردی راه‌اندازی کرده است. این دو آدرس ضریب اطمینان‌پذیری زیادی دارند و می‌توان گفت همیشه آنلاین هستند. لذا کاربران برای اطمینان از این‌که آیا کامپیوترشان آنلاین است یا نه می‌توانند آن را با آدرس آی پی ۸.۸.۸.۸ یا ۸.۸.۴.۴ پینگ کنند. اگر پس از پینگ با پیغام خطا مواجه شدند، به احتمال زیاد ایراد از سمت کاربر است و او باید تنظیمات کامپیوتر یا شبکه را بازنگری کند.

رنج ip چیست?

دامنه آدرس آی پی، محدوده آدرس‌های آی پی مجاز و معتبر را تعیین می‌کند. در فرمت IPv4 دامنه آدرس‌های آی پی از ۰۰۰.۰۰۰.۰۰۰.۰۰۰ شروع می‌شود و با ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ خاتمه می‌یابد. پس برای مثال، آدرس آی پی ۱۰.۰.۰.۰ معتبر اما آدرس آی پی پی ۳۰۰.۰.۰.۰ نامعتبر است، چون خارج از دامنه مجاز آدرس‌های آی پی است. علاوه بر این، بسته به کاربردهای مختلف می‌توان دامنه‌های دیگری نیز تعریف کرد. مثلا پیش‌تر، در توضیح آدرس‌های آی پی عمومی و خصوصی گفته شد که هر یک از آن‌ها دامنه یا محدوده مشخصی دارند. کلاس‌های آدرس آی پی از دیگر مواردی هستند که هر یک دامنه مختص خود را دارند. اما کلاس‌های آدرس آی پی چه هستند و چه کاربردی دارند؟

کلاس‌بندی آدرس‌های آی پی

آدرس‌های IPv4 در پنج رده یا کلاس تقسیم‌بندی و با حروف A تا E مشخص شده‌اند. در این‌جا تنها سه رده نخست آن‌ها موضوع بحث است. هر یک از این رده‌ها یا کلاس‌های آدرس آی پی حداکثر تعداد شبکه‌ها و حداکثر هاست‌های ممکن هر شبکه را که مبتنی بر آن کلاس ایجاد شده‌اند، مشخص می‌کند. این سه کلاس عبارتند از:

• کلاس C: کوچک‌ترین کلاس آدرس‌های آی پی است که به‌ازای هر شبکه، تنها ۲۵۶ آدرس آی پی ارائه می‌دهد.

• دامنه آدرس‌: از ۱۹۲.۰.۰.۰ تا ۲۲۳.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵
• تعداد کل آدرس‌های آی پی: ۵۳۶.۸۷۰.۹۱۲
• کلاس B: به‌ازای هر شبکه تا ۶۵.۵۳۶ آدرس آی پی ارائه می‌دهد.

• دامنه آدرس: از ۱۲۸.۰.۰.۰ تا ۱۹۱.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵
• تعداد کل آدرس‌های آی پی: ۱.۰۷۳.۷۴۱.۸۲۴
• کلاس A: بزر‌گترین کلاس و به‌ازای هر شبکه ۱۶.۷۷۷.۲۱۶ آدرس آی پی ارائه می‌دهد.

• دامنه آدرس: از ۰.۰.۰.۰ تا ۱۲۷.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵
• تعداد کل آدرس‌های آی پی: ۲.۱۴۷.۴۸۳.۶۴۸

کلاس D برای کاربردهای مولتی‌کست و کلاس E برای کاربردهای آینده رزرو شده‌اند. هر کدام از این دو کلاس در کل ۲۶۸.۴۳۵.۴۵۶ آدرس آی پی دارند اما ظرفیت آدرس آی پی‌ آن‌ها به‌ازای هر شبکه، تعریف نشده است.