IP-адрес

Анонимность в современном Интернете является довольно популярным вопросом. Однако, сам протокол передачи данных в Сети предполагает изначально наличие у каждого её узла уникального IP-адреса. Мы расскажем зачем нужен IP и так ли страшно, если кто-то его узнает

"Я тебя по IP вычислю!" – грозится Вам очередной обиженный чем-либо оппонент на форуме или в каком-нибудь чате... Думаю, ситуация знакомая многим :) И на не совсем сведущего в принципах работы протокола передачи данных в Интернете данная фраза может подействовать довольно угнетающе. А, что, если и правда вычислит?

Однако, на самом деле для того, чтобы вычислить Вас лично по IP, у Вашего оппонента должны быть весьма широкие полномочия. И в сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое IP-адрес, немного изучим связанные с ним понятия и поймём, что так просто вычислить человека по IP практически невозможно!

Как работает IP?

Протокол работы современного Интернета (точнее даже стек протоколов TCP/IP) по своей сути чем-то напоминает обычную почту. Все узлы Сети обмениваются между собой небольшими "записочками" с фрагментами данных, которые называются пакетами. Размеры пакетов данных могут различаться, но принцип их доставки всегда один.

Ваш компьютер, к примеру, посылает серверу нашего сайта пакет с запросом, скажем, текущей веб-странички. Сервер реагирует на запрос ответным набором пакетов данных, содержащим запрошенную информацию. Браузер собирает все эти пакеты воедино и выдаёт готовую страничку на экран. А теперь самое главное! Заголовки пакетов данных, подобно реальным конвертам с письмами содержат IP-адрес запрашивающего и запрашиваемого узла, чтобы доставить файлы точно по назначению!

Если Вы посмотрите на схему выше, то увидите, что пакеты данных передаются с компьютера на сервер не напрямую, а через цепочку промежуточных узлов, каждый из которых имеет собственный IP-адрес. Поэтому адреса в пакетах данных постоянно изменяются при их прохождении через прокси-серверы.

На схеме мы видим цифры – условные адреса узлов. При отправке запроса с компьютера с адресом "1", конечным адресатом будет сервер Вашего провайдера с адресом "2". Сервер провайдера "смотрит" заголовок пакета и меняет исходящий адрес на свой, перенаправляя пакет на адрес "3", на котором находится нужный сайт. Сервер сайта получает пакет с запросом и отправляет на сервер провайдера свои ответные пакеты с данными. Провайдер снова проверяет заголовки и переадресует пакеты на Ваш изначальный адрес.

Таким образом мы довольно грубо, но наглядно увидели, что в Интернете никто, кроме Вашего провайдера, не может знать Ваш настоящий IP-адрес! Так что любые сервисы проверки IP (в том числе и вверху на нашей странице) будут показывать только один из адресов Вашего провайдера. Этот адрес называется Вашим внешним IP-адресом и его при желании можно вычислить (если, конечно, Вы не пользуетесь VPN, анонимайзерами или прокси-серверами), узнав, где Вы живёте с точностью до города.

Настоящий же IP-адрес Вашего компьютера, который используется внутри локальной сети называется внутренним и он не видим никому в Интернете. Если раздача Интернета у Вашего провайдера осуществляется именно по IP, то посмотреть и задать нужные параметры Вы можете в Свойствах Вашей сетевой карты в разделе "Сетевые подключения" в Панели управления Вашего ПК ("Центр управления сетями и общим доступом" – ссылка "Параметры адаптера" на левой панели:

Если же раздача идёт, например, по MAC-адресу сетевого устройства (например, роутера) или через модем, то увидеть текущий внутренний IP-адрес, который автоматически назначается DHCP-сервером провайдера, можно через WEB-интерфейс устройства, раздающего Интернет у Вас в доме:

Статический и динамический IP-адрес

Если внимательно посмотреть на скриншот выше, то можно увидеть справа от выданного провайдером IP-адреса приписку "Динамический". Что это означает?

Динамическим IP называется такой внешний или внутренний IP-адрес, который с течением времени может меняться. У провайдера изначально имеется определённый диапазон зарегистрированных адресов, которые он может произвольно раздавать своим клиентам. Клиент при подключении к сети провайдера автоматически получает первый незанятый в данный момент адрес, который вчера, например, мог принадлежать Васе Пупкину из соседнего подъезда :)

Статический IP, соответственно, такой адрес, который не меняется и закрепляется на постоянной основе за конкретным абонентом сети провайдера. Аренда статического IP, как правило, платная. Преимуществом статического IP является то, что Вы сможете по нему получать прямой доступ к своему домашнему компьютеру из любой точки мира или содержать на нём собственный сервер. Минус же, как очевидно, в том, что как раз по статическому IP Вас при желании можно вычислить :)

Ну а теперь, немного разберёмся, что собой являет IP-адрес и какую структуру он имеет.

Структура IP-адреса

Стандартный IP-адрес состоит из четырёх наборов цифр, разделённых точками. По научному каждый из этих наборов называется "октетом". Октет получил своё название из-за того, что в двоичной системе счисления он имеет максимальную разрядность – 8, то есть состоит из не более чем 8 бит (единиц и/или нулей). Максимальным значением одного октета, соответственно, может быть 255 в десятичной системе счисления, что соответствует значению 11111111 в двоичной.

Поскольку один октет имеет 8 бит (1 байт), а IP-адрес состоит из четырёх таких октетов, то общая его величина – 8*4=32 бита или 4 байта (имеется в виду стандартный IPv4). Таким образом максимальное количество возможных IP-адресов составляет 232=4 294 967 296 штук, то есть, более 4 миллиардов! Однако, практика показала, что и такого большого количества адресов мало, поэтому сегодня в глобальных масштабах уже используются 128-битные IPv6-адреса (о них чуть позже).

Но вернёмся к вопросу структуры IP-адреса. Поскольку записывается он в десятичной системе счисления, то идущие подряд нули в октетах обычно опускаются и вместо, например, адреса 194.213.003.024 мы пишем 194.213.3.24. Сам же адрес состоит из двух частей: номера сети и номера её узла. Чтобы узнать сколько бит приходится на каждую из этих частей, нужно знать маску подсети. Как правило, используется маска 255.255.0.0. При таком раскладе в адресе 194.213.3.24 номер сети будет 194.213, номер Вашего компьютера – 3.24, а максимальное количество узлов сети – 2562=65536:

Маска подсети, в отличие от IP-адреса, не может содержать в своих октетах чередующиеся нули и единицы. Она всегда состоит из последовательного ряда единиц, который определяет границы подсети. В приведённом примере мы видим, что маска подсети занимает первые 16 бит. Эти биты также называют длиной маски. Оставшиеся 16 бит могут быть использованы для адресации компьютеров внутри данной подсети.

Зная хотя бы один IP-адрес и маску его подсети, можно вычислить доступный в подсети диапазон адресов. Однако, не совсем удобно указывать оба значения, поэтому часто чтобы не писать маску полностью просто указывают её длину через слэш после IP-адреса. Таким образом получаем, например, следующую сокращённую запись, которую также называют CIDR-адресом: 194.213.3.24/16. Это означает, что указанный нами IP-адрес входит в подсеть, номер которой будет занимать 16 бит, что соответствует маске 255.255.0.0.

Аналогично запись, к примеру, 194.213.3.24/24 будет обозначать, что маска для указанного адреса занимает уже 24 бита, а на адресацию в ней доступно уже не 16, а только 8 (32-24) бит. То есть, номер сети в данном случае 194.213.3, номера узлов доступны лишь в диапазоне от 0 до 255, а маска подсети, соответственно, будет 255.255.255.0. Всё это можно считать вручную, но имеются специальные сервисы IP-калькуляторы, которые упрощают и автоматизируют расчёты:

Казалось бы всё понятно, но, как и везде, в деле расчёта сетей тоже есть свои нюансы...

Зарезервированные IP

Если вернуться к нашему примеру, приведённому выше (194.213.3.24/16), то математически мы можем вычислить, что максимальное число адресов в данной сети будет 2562 (216) = 65536. Однако, если взглянуть на расчёты IP-калькулятора (см. скриншот выше – строка "Hosts"), то мы увидим число 65534. Куда делось два адреса?

Дело в том, что во всём множестве возможных IP-адресов есть ряд так называемых особых или зарезервированных, которые изначально предполагались спецификацией стека протоколов TCP/IP для тех или иных нужд. Так, например, адрес, с последним октетом 0, считается адресом сети и не используется для выдачи узлам (выдача начинается с 1). IP-адрес же, который оканчивается на 255, зарезервирован под так называемую широковещательную рассылку, пакеты которой могут автоматически получать все узлы подсети.

Вот, куда девается по два адреса в любой подсети! Таким образом окончательная формула расчёта будет не "2n", а "2n-2", где "n" – длина маски подсети.

Кроме того, существует ряд диапазонов адресов, которые зарезервированы под использование в частных локальных сетях и для внутреннего пользования операционной системы. Наиболее распространёнными частными диапазонами являются:

• 192.0.0.0/24;
• 203.0.113.0/24;
• 192.168.0.0/16;
• 172.16.0.0/12;
• 100.64.0.0/10;
• 10.0.0.0/8.
• 240.0.0.0/4;

Внутри же операционной системы существует такое понятие как localhost. Это зарезервированный диапазон адресов 127.0.0.0/8, который используется различными программами для эмуляции работы сети (например, локальные серверы). Многие также используют локалхост для переадресации на него вызова некоторых сайтов. Например, если в файле HOSTS (C:\Windows\System32\drivers\etc) прописать строку: 127.0.0.1 vk.com, то все браузеры в системе будут обращаться по указанному адресу не к сайту в Интернете, а к локалхосту, естественно, не открывая никакой странички ВКонтакте :)

Кроме того, существует ещё один диапазон адресов 169.254.0.0/16. Он тоже является зарезервированным операционной системой и служит для автоматической настройки сети, в которой не используется DHCP для раздачи адресов её узлам.

IPv6

Как мы уже выяснили выше, максимальное количество возможных IP-адресов составляет более 4 миллиардов. Однако, уже в 90-е годы учёные подсчитали, что свободные уникальные адреса могут исчерпаться к 2020 году. Поэтому был создан специальный консорциум, который стал разрабатывать новую спецификацию IP-адресации и уже в 1996 году такая спецификация под кодовым названием IPv6 появилась.

Ещё чуть более 12 лет после этого технология дорабатывалась и совершенствовалась и вот в 2008 году компания Google впервые перешла на новый протокол внутри своей корпоративной сети. Первый же глобальный тест IPv6 состоялся 8 июня 2011 года, когда был объявлен Международный день IPv6 и все участники теста на один день добавили к своим сайтам IPv6-записи. Тест прошёл успешно и доказал, что Интернет, в принципе, уже готов к переходу на новый тип адресации.

На сегодняшний день лимит классических адресов IPv4 уже исчерпан крупными регистраторами и практически закончился у региональных (по состоянию на текущий 2017 год адреса ещё выдаются лишь в Европе, Азии и странах Латинской Америки). Поэтому уже в скором времени Интернет начнёт глобальный переход на IPv6.

Новый тип адресации предполагает использование 128-битных адресов вместо 32-битных в IPv4. Теоретически такое количество доступного адресного пространства подразумевает более 300 миллионов адресов на каждого жителя Земли! В новом типе IP-адреса вместо 4 октетов используется уже 8, да и назвать их октетами уже нельзя, поскольку они содержат не по 8, а по 16 бит (наверное, правильно будет гексеты, но я такого термина не нашёл :)).

Кстати, записывается содержимое нового октета не в десятичной, а в шестнадцатеричной системе счисления. Таким образом мы получаем огромнейший диапазон адресов от 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 до ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff.

Если же говорить о преимуществах IPv6 над IPv4, то стоит отметить в первую очередь значительное повышение максимально допустимого размера пакета до 4 гигабайт, появление меток потоков и классов трафика, что позволяет значительно эффективнее организовывать работу сетей. Правда, пока ещё Интернет работает на базе старого протокола и IPv6 ещё только проходит глобальную апробацию.

Как узнать IP

Ну, а теперь немного практики! Выше мы уже упоминали о том, как узнать свой внутренний IP-адрес. Однако, иногда нужно знать и внешний. Для этого можно использовать различные сервисы определения Вашего внешнего IP. Например, популярный сервис 2IP может отобразить не только Ваш внешний IP-адрес, но и показать откуда Вы, а также какими операционной системой и браузером пользуетесь:

Ничего страшного и удивительного во всём этом нет! Ваш IP-адрес любой сайт получает вместе с HTTP-заголовками в пакете запроса данных. Именно оттуда он и считывается многочисленными сервисами для отображения IP. Аналогично получается информация о системе и используемом браузере.

Что же касается вычисления местоположения, то тут каждый сервис либо имеет собственную базу данных с сопоставленными по географическим координатам диапазонами адресов, либо использует сторонние базы. Лично я на данной странице обращаюсь к API сервиса IPgeobase.ru.

Выводы

Как видим, простому пользователю знание Вашего IP-адреса не даст практически ничего! Максимум, что он может узнать – услугами какого провайдера и в каком городе Вы пользуетесь. Провайдер не имеет права разглашать данные о своих клиентах никому кроме представителей внутренних органов и различных спецслужб. Однако, в этом и кроется плохая новость – уполномоченные товарищи вполне реально могут вычислить Вас по IP, если Вы занимаетесь чем-либо противозаконным...

Поэтому, уважайте закон, не провоцируйте никаких скандалов в Сети со своим участием и можете спать спокойно – никто не станет Вас вычислять по IP ;)

P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.