آی پی (IP) چیست؟ همه نکاتی که باید در مورد IP بدانید!

آی پی که در زبان انگلیسی، IP نامیده می شود، کلمه ای است که ممکن است هر روز بار ها آن را بشنوید و شاید به سادگی از کنار آن بگدرید.

یکی از مهم‌ترین پروتکل‌های موجود در شبکه‌های کامپیوتری آدرس آی پی میباشد.

می‌توان گفت، اگر IP وجود نداشت اینترنت کنونی نیز به هیچ عنوان برای ما قابل استفاده نبود، چون یکی از مهم‌ترین راه‌های شناسایی دستگاه‌های موجود در شبکه استفاده از آدرس آی پی آن‌ها می باشد.

در این قسمت از آموزش شبکه وبسایت توسعه شبکه پایدار می خواهیم با زبانی ساده آی پی و عملکرد آن را برای شما شرح دهیم و انواع گوناگون IP را بررسی نماییم.

آیپی آدرس بدیهی‌ است که دانستن تمامی مفاهیم دنیا‌ی گسترده‌ی وب و اینترنت برای همه لازم و امکان‌پذیر نیست، ولی درک برخی از مفاهیم عمومی و کاربردی آن جهت شناخت و استفاده‌ی بهتر از این تکنولوژی محبوب خالی از لطف نیست. بنابراین در ابتدا به تعریف عمومی آی‌پی می‌پردازیم.

آدرس IP چیست؟

آی پی مخفف عبارت Internet Protocol Address است که در فارسی به معنی“آدرس پروتکل اینترنت” می‌باشد.

در بستر اینترنت هزاران دستگاه، گجت، سیستم و… در حال فعالیت بوده که در اکثر مواقع نیازمند برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات برای پایدار ماندن اینترنت و رفع نیاز کاربران هستند، ولی آیا تاکنون از خود پرسیده‌اید این دستگاه‌ها چگونه یکدیگر را در شبکه یافته و دچار خطا نمی‌شوند؟

در حقیقت IP آدرس از یک سری عدد و رقم تشکیل شده که با قاعده و گرامر خاصی کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند تا شماره‌‌های شناسایی یکتایی برای دستگاه‌های فعال در بستر اینترنت فراهم آورند، به زبان ساده‌تر IP یک شماره شناسایی است که با استفاده از آن می‌توانیم بین دستگاه‌های فعال در شبکه تمایز ایجاد کرده و آن‌ها را از یکدیگر تشخیص دهیم.

آی‌ پی را می‌توان به تمام شماره شناسایی‌هایی که تا‌به‌حال دیده‌اید نسبت داد.

به عنوان مثال کد ملی که شماره شناسایی هویتی یک فرد است را تصور کنید، ما با این شماره افراد را از یکدیگر تشخیص می‌دهیم.

شماره‌ای که برای هر شخص منحصر به‌ فرد بوده و هیچگاه با دو کد ملی یکسان رو‌به‌رو نخواهیم شد.

این مثال قابل تعمیم برای بقیه شماره شناسایی‌های مورد استفاده ما در زندگی است، به عنوان مثال شماره‌ی پلاک خودرو‌ها، شماره‌ی پلاک خانه‌ها و …

تمام مثال‌ های ذکر شده دارای یک ویژگی خاص هستند و آن یکتا بودن این شماره‌ها است.

آی‌پی نیز در شبکه‌هایی مانند اینترنت خاصیت یکتا بودن را دارد. در واقع آی پی اختصاص داده شده به هر دستگاه با دستگاه دیگر متفاوت است در صورت اختصاص یک آی‌پی یکسان به دو دستگاه مختلف، شبکه دچار اختلال خواهد شد.

انواع گوناگون آدرس آی پی

آی پی ها در دسته‌بندی‌های متفاوتی گروه‌بندی می‌شوند که در ادامه تمام آن‌ها را بررسی می‌کنیم، اما یکی از معروف‌ترین این دسته‌بندی‌ها که شاید بیشتر با آن برخورد داشته باشیم، تفاوت در شماره‌ی نسخه‌ی آی‌پی است.

به طور کلی در حال حاضر دو نسخه‌ی مختلف از IP را در اختیار داریم:

آی‌پی نسخه‌ی ۴ (IPv4)

آی‌پی نسخه‌ی ۶ (IPv6)

جالب است بدانید، فرایند شکل‌گیری آی‌پی نسخه‌ی ۶ داستان جالبی دارد، هنگامی که دستگاه‌های موجود در شبکه افزایش یافتند، به دلیل کمبود تعداد آدرس‌های منحصر‌به‌فرد استفاده شده در شبکه، متخصصین در پی حل این مشکل بر‌آمده و پس از تحقیقات فراوان تصمیم گرفتند یک نسخه‌‌ی جدید از IP را معرفی کنند که تعداد آدرس‌های بیشتری را در خود داشته باشد و بدین ترتیب پای آدرس IP نسخه‌ی ۶ به میان آمد، در ادامه به طور دقیق این دو مورد را بررسی کرده و تفاوت‌های هریک را برای شما شرح می‌دهیم.

ساختار IPv4

برای نمایش دادن آدرس IPv4 سه روش نمایش مرسوم است:

دسیمال (عدد در مبنای ۱۰)

هگزادسیمال (عدد در مبنا ۱۶)

باینری (عدد در مبنا ۲)

ساده‌ترین نوع نمایش آدرس آی‌ پی، برای ما نوع دسیمال آن است، یعنی نمایش در مبنای ۱۰ که به صورت اعداد معمولی روزانه با آن‌ها سروکار داریم.

همچنین بخوانید مجازی سازی چیست (Virtualization) و انواع آن

طول آی پی ورژن چهار، ۳۲ بیت بوده که به صورت ۸ بیت 8 بیت و به وسیله نقطه (.) از یکدیگر جدا شده‌اند، قالب کلی آی‌پی نسخه‌ی ۴ به صورت زیر است:

هر کدام از قسمت‌های آی‌پی بالا که با نقطه از یکدیگر جدا شده‌اند را یک Octa (به معنای ۸تایی) می‌نامیم زیرا هر کدام از بخش‌های جدا شده برابر با ۸ بیت (معادل یک بایت) می‌باشد و می‌تواند عددی را در بازه ی ۰ تا ۲۵۵ به خود بگیرد، بنابراین محدوده‌ی آی‌پی ورژن ۴ از ۰.۰.۰.۰ تا ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ است.

ساختار IPv6 , IPv4

با دقت در تصویر بالا، می‌توانید دلیل محدودیت ورژن ۴ آی‌پی را مشاهده کنید، با یک محاسبه‌ی سر انگشتی تعداد آدرس‌های یکتای IPv4 را ۲۳۲ عدد به‌دست می‌آوریم که این یعنی تقریبا ۴۲۹۴۹۶۷۲۹۶ آدرس یکتا که با توجه به افزایش روز افزون دستگاه‌های موجود در بستر شبکه با کمبود تخصیص آدرس یکتا برای تمام دستگاه‌ها روبه‌رو خواهیم بود، بنابراین برای حل این مشکل از IPv6 کمک خواهیم گرفت.

ساختار IPv6

در نسخه‌ی ۶ از IP با ساختاری پیچیده‌تر، یعنی یک عبارت ۱۲۸ بیتی روبرو هستیم که اعداد به صورت ۸ بخش ۱۶ بیتی و به کمک علامت دونقطه (:) از یکدیگر جدا شده‌اند.

در IPv6 از مبنای ۱۶ یا هگزادسیمال اعداد استفاده شده است پس علاوه بر اعداد ۰ تا ۹ که به صورت معمول در آی‌پی استفاده می‌شوند، به‌جای اعداد ۱۰ تا ۱۵ نیز به ترتیب حروف A تا F جایگذاری می‌شوند، هر بخش ۱۶ بیتی محدوده‌ای از ۰۰۰۰ تا FFFF را در خود جای می‌دهد.

همچنین ذکر این نکته حائز اهمیت است که برای سادگی در خواندن IPv6 در بخش‌هایی که هر ۱۶ بیت، برابر با ۰ هستند، کل بخش قابل حذف است.

به عنوان مثال آدرس‌های زیر دقیقا باهم برابرند:

BA:D3:۰:CA23:9C5A

BA:D3:۰:۰:۰:۰:CA23:9C5A

همانطور که گفتیم، متخصصان شبکه به دلیل محدودیت در تعداد آی‌پی نسخه‌ی ۴ تصمیم بر به‌کارگیری IPv6 گرفتند، پس با این توصیف میتوان تعداد آدرس‌های یکتا را در نسخه شش از آی‌پی محاسبه کرد که تعداد آن، یک عدد تقریبا نجومی خواهد بود، تعداد کل آدرس‌های یکتای موجود در آی‌پی نسخه‌ی ۶ برابر با ۲۱۲۸ عدد آی‌پی منحصر به‌ فرد می‌باشد!

آشنایی با مفهوم کلاس‌بندی در آی پی ها

هر آدرس IP از یک شناسه‌ی میزبان (Host ID) و یک شناسه‌ی شبکه (Net ID) تشکیل شده است.

برای درک بهتر این مفهوم میتوان Net ID را مانند نام خیابان و Host ID را همانند شماره‌ی پلاک خانه‌های آن خیابان فرض کرد، به این نکته توجه داشته باشید که دستگاه‌هایی که در یک شبکه قرار دارند و می‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند دارای Net ID یکسان ولی دارای Host ID متفاوتی هستند، اگر دستگاه‌ها در یک شبکه‌ی یکسان قرار نداشتند امکان برقراری ارتباط میان آن‌ها وجود نداشت.

مفاهیم Host ID و Net ID به‌طور کلی، سه کلاس پایه‌ی A و B و C برای آی پی ها وجود دارد که به ترتیب برای شبکه‌های بزرگ، متوسط و کوچک به‌کار می‌رود (این تقسیم‌‌بندی بر اساس تعداد ‌آدرس موجود در آنها انجام شده است)

از کلاس D برای عمل Multi Cast در شبکه استفاده می‌شود و کلاس E نیز برای مقاصد علمی و تحقیقات رزرو شده است، همچنین توجه داشته باشید که از آدرس ۱۲۷.۰.۰.۱ به عنوان آدرس Loop Back نیز یاد می‌شود زیرا در صورت فراموشی یا ندانستن آی‌پی خود میتوان از آن استفاده کرد که دقیقا معادل با آی‌پی سیستمی است که در آن وارد شده است.

به‌طور کلی، سه کلاس پایه‌ی A و B و C برای آی‌پی‌ها وجود دارد که به ترتیب برای شبکه‌های بزرگ، متوسط و کوچک به‌کار می‌رود (این تقسیم‌‌بندی بر اساس تعداد ‌آدرس موجود در آنها انجام شده است)

از کلاس D برای عمل Multi Cast در شبکه استفاده می‌شود و کلاس E نیز برای مقاصد علمی و تحقیقات رزرو شده است، همچنین توجه داشته باشید که از آدرس ۱۲۷.۰.۰.۱ به عنوان آدرس Loop Back نیز یاد می‌شود زیرا در صورت فراموشی یا ندانستن آی‌پی خود میتوان از آن استفاده کرد که دقیقا معادل با آی‌پی سیستمی است که در آن وارد شده است.

منبع: آی پی (IP) چیست؟ همه نکاتی که باید در مورد IP بدانید!