Główna zawartość

Kurs: Podstawy informatyki - program rozszerzony > Rozdział 2

Lekcja 3: Adresowanie w Internecie

Adresy IP

Protokół internetowy (ang. Internet Protocol, IP) jest jednym z podstawowych protokołów w warstwach Internetu, jak zapewne domyśliłeś się po jego nazwie. Jest on używany w całej komunikacji internetowej do obsługi zarówno adresowania, jak i routingu.

Protokół ten opisuje wykorzystanie adresów IP do jednoznacznej identyfikacji urządzeń podłączonych do Internetu. Podobnie jak domy potrzebują adresu pocztowego, aby otrzymywać pocztę, urządzenia podłączone do Internetu potrzebują adresu IP, aby otrzymywać wiadomości.

Kiedy komputer wysyła wiadomość do innego komputera, musi podać adres IP odbiorcy, a także swój własny adres IP, aby drugi komputer mógł na nią odpowiedzieć.

Adresy IPv4

Obecnie w użyciu są dwie wersje protokołu internetowego:

IPv4, pierwsza wersja protokołu używana w Internecie
IPv6, następca wstecznie kompatybilny.

W protokole IPv4 adresy IP wyglądają następująco:

74.125.20.113

🔍Spróbuj odwiedzić ten adres IP w przeglądarce. Dokąd on prowadzi?

Każdy adres IP jest podzielony na

4

liczby, a każda z tych liczb może zawierać się w przedziale od

0

255

[0-255].[0-255].[0-255].[0-255]

Zapisujemy te liczby w systemie dziesiętnym, ale komputer przechowuje je w systemie binarnym, tak jak poniżej:

01010101 01010101 01010101 01010101

Każda liczba może reprezentować

2^{8}

wartości, dzięki

8

bitom. To również dlatego często nazywamy je "oktetami".

W sumie to

2^{32}

możliwych wartości:

4.294.967.296

możliwych adresów IPv4.

To bardzo dużo! Ale pamiętasz, na początku mówiliśmy, że do Internetu podłączonych jest ponad cztery miliardy urządzeń? Cóż, zbliżamy się do limitu dostępnych adresów IP. Nadszedł czas na plan B.

Adresy IPv6

Gdy po raz pierwszy wymyślono protokoły internetowe, twórcy nie przewidzieli, jak bardzo staną się one popularne i że w końcu będzie więcej niż

2^{32}

urządzeń chcących połączyć się z Internetem.

Kiedy w latach 90. stało się jasne, że adresy IPv4 są na wyczerpaniu, zaproponowano protokół IPv6 ze znacznie dłuższym schematem adresowania.

Oto adres IPv6:

2001:0db8:0000:0042:0000:8a2e:0370:7334

Zauważyłeś litery w tych liczbach, takie jak

d

b

0db8

? Są to liczby szesnastkowe, co oznacza, że adres IPv6 jest znacznie dłuższy, niż się wydaje. Wykonajmy kilka obliczeń, aby zobaczyć, o ile dokładnie jest dłuższy.

Jest

8

liczb szesnastkowych, a każda z nich ma

4

cyfry długości. Najwyższą wartością dla każdej liczby jest

FFFF

, ponieważ

F

jest najwyższą cyfrą w systemie szesnastkowym. Tak więc, najwyższy adres będzie wyglądał następująco:

FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF

Co oznacza

FFFF

w systemie dziesiętnym?

$F$ ‍	$F$ ‍	$F$ ‍	$F$ ‍
$16^{3}$ ‍	$16^{2}$ ‍	$16^{1}$ ‍	$16^{0}$ ‍
$4096$ ‍	$256$ ‍	$16$ ‍	$1$ ‍

Każda litera

F

reprezentuje

15

w systemie dziesiętnym, więc jest to

(15 \times 4096) + (15 \times 256) + (15 \times 16) + (15 \times 1)

: w sumie

65.535

Możemy to również obliczyć na podstawie binarnej reprezentacji

FFFF

. Każda szesnastkowa cyfra

F

odpowiada

1111

w zapisie binarnym, co daje nam te

16

bitów:

1111 1111 1111 1111

Jak już omawiamy liczby binarne, najwyższą liczbą, która może być reprezentowana przez

n

cyfr binarnych jest

2^{n} - 1

. Oznacza to, że powyższa liczba binarna to

2^{16} - 1

, co ponownie równa się

65.535

Każda 4-cyfrowa liczba szesnastkowa może zawierać się w przedziale od

0

65.535

, więc każda liczba może reprezentować

65.536

unikalnych wartości — a jest ich

8

W sumie każdy adres IPv6 jest reprezentowany przez

128

bitów, więc istnieje

2^{128}

możliwych adresów IPv6. To jest

340

sekstylionów:

340 282 366 921 000 000 000 000 000 000 000 000 000

🤔 Wyobraźmy sobie świat, w którym mamy tyle urządzeń podłączonych do Internetu. Jak by to wyglądało? W jaki sposób tak intensywne wykorzystanie Internetu mogłoby uczynić świat lepszym?

🔍 Jaki jest twój adres IP?

Jednym ze sposobów poznania adresu IP komputera jest wyszukanie przez Google "adres IP". Google zna Twój adres IP, ponieważ Twój komputer wysyła wiadomość do komputerów Google, gdy tylko załaduje stronę google.com.

Twój adres IP może być inny jutro, niż jest dzisiaj. Każdy dostawca usług internetowych ma pewien zakres adresów, które może przydzielić i może nadać Ci inny z tych adresów za każdym razem, gdy zobaczy, że Twój komputer pojawia się w sieci. Jest to tak zwany dynamiczny adres IP.

Przełączenie na inną sieć Wi-Fi z pewnością da Ci nowy adres IP, ponieważ każdy dostawca Wi-Fi ma swój własny zakres adresów, które może nadać.

Komputery pełniące rolę serwerów, takie jak komputery obsługujące witrynę Google.com, często mają statyczne adresy IP. Ułatwia to komputerom szybkie wysyłanie żądań wyszukiwania do serwerów Google. Jeśli sprawdzałeś powyższy adres IP, mam nadzieję, że znalazłeś się na stronie głównej Google.

Sprawdź swoją wiedzę

Określ, czy każdy z poniższych adresów jest IPv4, IPv6, czy też jest nieprawidłowy:

Adres IP	Typ adresu
$119.67.44.86$ ‍
$94.49.190.138$ ‍
$258.151.50.253$ ‍
$e0f8:af58:eee6:52b$ ‍
$d938:2da7:b596:6d34:3970:6789:c941:2340$ ‍
$d938:2da7:b596:6d3:3970:6789$ ‍

🙋🏽🙋🏻‍♀️🙋🏿‍♂️Czy masz jakieś pytania na ten temat? Chętnie na nie odpowiemy — wystarczy, że zadasz pytanie w poniższym obszarze pytań!

Chcesz dołączyć do dyskusji?

Zaloguj się

Sortuj według

Na razie brak głosów w dyskusji

Rozumiesz angielski? Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej dyskusji na angielskiej wersji strony Khan Academy.