Struktura adresu IPv4
- Adres 32 bitowy
- Notacja dziesiętna – każdy bajt (oktet) z osobna zostaje przekształcony do
- postaci dziesiętnej, liczby dziesiętne oddzielone są kropką.
- Zakres wartości dziesiętnej bajtu: 0 (00000000) – 255 (11111111)
Adresowanie IPv4
- Adresowanie IP opiera się na hierarchii dwuwarstwowej, w której na 4 oktetach (32 bitach) zapisany jest adres sieci i hosta.
- Adresy sieci należą do jednej z trzech klas:
| Klasa | Zakres adresów |
| A | 1.0.0.1 – 126.255.255.254 |
| B | 128.1.0.1 – 191.254.255.254 |
| C | 192.0.1.1 – 223.255.254.254 |
- Taki podział wprowadza ograniczenia adresowania dzieląc nieefektywnie przestrzeń adresową. Dlatego wprowadzono adresowanie oparte na trzech warstwach, tj. na adres IP składa się adres sieci, podsieci i hosta.
- Podsieć jest wydzielona poprzez „zajęcie” części bitów adresu hosta.
- Do danej podsieci można podłączyć N-2 interfejsów (np. komputerów), gdzie N to liczba możliwych adresów w sieci. Dzieje się tak, ponieważ pierwszy adres (np. 192.168.0.0/16) to adres sieci, a ostatni (192.168.255.255/16) to adres rozgłoszeniowy.
Maska
- Maska (NETMASK) dzieli adres IP na adres sieci oraz adres hosta (komputera urządzenia sieciowego). Ma charakterystyczną strukturę – tworzą ją dwa bloki blok jedynek i blok zer: 111111….000000
- Pola adresu, dla których w masce znajduje się bit 1, należą do adresu sieci, a pozostałe do adresu komputera.
- Maskę zapisuje się w postaci dziesiętnej (na przykład 255.255.255.224) lub w postaci skróconej jako liczbę po ukośniku: 10.0.0.5/27 co oznacza adres 10.0.0.5 maskę 255.255.255.224 – 27 jedynek).
- Iloczyn bitowy (AND) adresu IP i maski daje adres sieci
Przykład
| IP | 192.168.1.133 |
| IP | 11000000.10101000.00000001.10000101 |
| NETMASK | 11111111.11111111.11111111 (sieć) . 00000000 (host) |
| NETWORK | 192.168.1.0 |
| BROADCADST | 192.168.1.255 |
Adres sieci (NETWORK) – w części bitów adresu IP, odpowiadających za adres hosta występują same
zera. Taki adres służy do identyfikacji sieci/podsieci i nie jest przypisany żadnemu konkretnemu
urządzeniu.
Adres rozgłoszeniowy (BROADCAST) – w części bitów adresu IP, odpowiadających za adres hosta
występują same jedynki. Taki adres jest wykorzystywany do wysyłania pakietów IP do wszystkich
urządzeń w danej sieci/podsieci, ale nie jest przypisany do żadnego urządzenia.
Podsieci
Podział adresów na klasy A,B,C jest nieefektywny dlatego stosuje się model
bezklasowy oparty na tzw. maskach podsieci.
Adresy zarezerwowane
- 255.255.255.255 – Adres jest stosowany w wiadomości wysyłanej do wszystkich urządzeń i wszystkich sieci. Rozgłaszanie pakietów z takim adresem jest ograniczone jedynie do sieci lokalnej ze względu na możliwość zajścia procesu „flooded broadcast”
- 0.0.0.0 – Adres stosowany w przypadku braku wprowadzonego stałego adres bramy, przez którą można osiągnąć daną podsieć. Trasa oznaczona tym adresem nazywana jest trasą domyślną „default route”
- 127.0.0.1 – Adres ten określany jest terminem adresu pętli zwrotnej (loopbck address). Stosowany do testowania prawidłowości usług TCP/IP na danym urządzeniu. Adres ma odpowiednik domenowy: localhost.
Adresy prywatne
- Istnieje pula prywatnych adresów IP. Mogą być one wykorzystane tylko w sieciach lokalnych. Infrastruktura Internetu ignoruje te adresy IP.
- 10.0.0.0 – 10.255.255.255 – dla sieci prywatnych dawniej z klasy A (maska: 255.0.0.0/8)
- 172.16.0.0 – 172.31.255.255 – dla sieci prywatnych dawniej z klasy B (maska: 255.240.0.0/12)
- 192.168.0.0 – 192.168.255.255 – dla sieci prywatnych dawniej z klasy C (maska: 255.255.0.0/16)
- Adresy prywatne można wykorzystywać za pomocą lokalnych routerów w sieciach lokalnych, ale nie działają one w publicznej części Internetu. Jeżeli administrator sieci lokalnej przydziel swoim komputerom adresy IP z puli prywatnej, to routery mogą łatwo rozpoznać kied komputery chcą się łączyć z Internetem. W takiej sytuacji brama internetowa wykorzystuj technikę maskowania adresów sieciowych NAT, (Network Address Translation), która pozwala na łączenie się z Internetem komputerom nieposiadającym własnych publicznych adresów IP.
- W ramach sieci wewnętrznej można tworzyć podsieci. Przykładowo w sieci o adresie 192.168.0.0/16 można, stosując 24-bitową maskę, stworzyć 256 podsieci o adresach 192.168.0.0/24, 192.168.1.0/24, …, 192.168.255.0/24. W każdej z tych podsieci do dyspozycji będzie 256 adresów (254 adresów urządzeń + adres sieci + adres rozgłoszeniowy = 256).
- W przypadku braku serwera DHCP w sieci, adres IP przydzielany jest z puli 169.254.0.1 – 169.254.255.254 z domyślną maską 255.255.0.0 przez mechanizm APIPA
