כתובת IP
כתובת IP היא מספר חד-חד-ערכי המשמש לזיהוי נקודות קצה, כגון מחשב, ברשתות תקשורת שבהן משתמשים בפרוטוקול התקשורת IP, כגון רשת האינטרנט.
הכתובת היא שדה מספרי באורך קבוע המשמש לזיהוי יחיד של נקודת קצה כלשהי המתקשרת בפרוטוקול התקשורת IP. נקודת קצה יכולה להיות מחשב ברשת, ציוד קצה כגון מדפסות, כוננים ועוד. גם לנתבי הרשת כתובות משלהם לשם בקרה וקביעת תצורה. לכל נקודת קצה ברשת משויכת כתובת IP ייחודית, וכך ניתן לשלוח אליה או לקבל ממנה מידע בצורה מזוהה.
יש המכנים את כתובת הIP של מחשב "תעודת הזהות של המחשב", אם כי תיאור זה הולם יותר כתובת MAC, מאחר שכתובת IP לא קבועה, וייתכנו 2 מחשבים עם אותה כתובת IP במידה והם לא מחוברים לאותה הרשת.
כתובת IP ניתנת להשמה בצורה ידנית או להקצאה אוטומטית על ידי שרת DHCP, ולכן היא מכונה "כתובת לוגית", בשונה מכתובת MAC, המכונה "כתובת פיזית", שכן היא ניתנת לציוד בשעת הייצור.
כתובות IP מחלקות את הרשת בצורה היררכית כך שניתן לפנות לא רק לנקודת קצה אלא אף לרשת משנה (תת רשת) לצורך שליחת הודעה או ניתוב מרשת לתת רשת. התרגום בין כתובת נקודת הקצה לבין כתובת תת-הרשת בה היא נמצאת מבוצעת על ידי מסכות רשת.
מגבלת כמות הכתובות שהיו קיימות על-פי גרסה 4 של פרוטוקול ה-IP, מובילה למעבר אל גרסה 6 שלו, המאפשר לחלק יותר כתובות IP.
פרוטוקולים רלוונטיים
- פרוטוקול ARP משמש להמרה בין כתובת IP לבין כתובת MAC.
- פרוטוקול DHCP משמש להקצאה אוטומטית של כתובת IP עבור מכשירים שלא הוגדרה להם מראש כתובת IP סטטית.
- פרוטוקול DNS משמש לתרגום של שמות תחום מילוליים לכתובות IP.
סטנדרטים
IP גרסה 4
ערך מורחב – IPv4
רשת האינטרנט (וככל הנראה רוב הרשתות בעולם) מבוססת כיום על גרסה 4 של פרוטוקול ה-IP (תקן IPv4), שבו כתובת IP היא בת 32 סיביות. לשם נוחות, מקובל לייצג ערך זה כארבעה מספרים עשרוניים, כל אחד בין 0 ל-255. מספרים אלה נקראים לעיתים אוקטטים, כיוון שגודל כל אחד מהם הוא 8 ביט. לדוגמה - 192.168.0.1 הוא הייצוג הנפוץ של הכתובת הבינארית -
תאורטית, שיטה זו מאפשרת עד 2 בחזקת 32 (מעל 4 מיליארד) כתובות שונות, אולם, מכיוון שטווחים גדולים של כתובות שמורים למטרות מיוחדות, מספר הכתובות השמישות קטן יותר.
בתחילה, כשהומצא ה-IPv4, ממציאיו לא העלו בדעתם שיהיו כל כך הרבה מכשירים שיצטרכו כתובות, כיוון שהרשתות אז לא היו נפוצות. ככל שהאינטרנט נהיה נפוץ הבעיה התחילה לצוף ולכן הוציאו את גירסת IPv6.
IP גרסה 6
- ערך מורחב – IPv6
על-מנת להתמודד עם מצוקת כתובות ה-IP הוגדר תקן חדש, IP גרסה 6 (גרסה חמש הייתה ניסיונית ונזנחה במהרה) שבה כל כתובת IP מורכבת מ-8 קבוצות של 16 סיביות, כלומר 128 סיביות. תקן זה מאפשר מרחב עצום של 2 בחזקת 128 (מספר בעל 38 ספרות) כתובות שונות, ופותר את המחסור בכתובות לצמיתות.
מסכות רשת
- ערך מורחב – Subnet mask
הקצאת הכתובות מבוצעת בקבוצות של כתובות עוקבות. בצורה זו, מכשירים השייכים לאותה הרשת מקבלים כתובות דומות זו לזו (בדומה לקידומות, כנהוג במספרי טלפון). בהקצאת הכתובות החלק הראשון של הכתובת זהה לכל המכשירים השייכים לאותה הרשת, והחלק האחרון משתנה ממכשיר למכשיר. עם זאת, לרשתות שונות יש כמות שונה של מכשירים (רשת ביתית קטנה, או רשת של ארגון גדול) ולכן משתנה גם כמות הספרות הנדרשות לזיהוי ייחודי של כל מכשיר ומכשיר. כדי שאפשר יהיה להבחין בין חלק הרשת וחלק המשתמש בכתובת ה-IP נהוג להצמיד לכל כתובת "מסכה" (Subnet Mask), שמאפשרת, באמצעות פעולה לוגית פשוטה, למצוא את כתובת הרשת של כתובת IP מסוימת. המסכה, כמו כתובת ה-IP מורכבת מארבע קבוצות של שמונה סיביות. בייצוג בינארי, עבור כל סיבית בכתובת ה-IP שמייצגת את הרשת יופיע 1, ועבור כל סיבית בכתובת ה-IP שמייצגת את המחשב המסוים יופיע 0.
- למשל - בכתובת 192.168.0.17 החלק 192.168.0 מייצג את הרשת והמספר 17 מייצג את המחשב המסוים. מסכת הרשת של כתובת זו תהיה 255.255.255.0, או בייצוג בינארי -
- 11111111 11111111 1111111 00000000
כדי למצוא את כתובת הרשת מתוך כתובת IP של מחשב ברשת, יש לבצע פעולת AND (וגם) בינארית בין כתובת ה-IP למסכת הרשת. בדוגמה הקודמת, התוצאה תיראה כך -
| ייצוג בינארי | ייצוג עשרוני | |
|---|---|---|
| כתובת IP | 11000000 10101000 00000000 00010001 |
192.168.0.17 |
| מסכת רשת | 11111111 11111111 11111111 00000000 |
255.255.255.0 |
| כתובת הרשת | 11000000 10101000 00000000 00000000 |
192.168.0.0 |
- ניתן גם להצהיר על מסכת הרשת על ידי קו נטוי ומספר האחדות (המובילים) בצמוד לכתובת ה-IP. לדוגמה, 192.168.0.1/24 היא הכתובת 192.168.0.1 עם מסכת הרשת 255.255.255.0.
חלוקה למחלקות בכתובות IPv4
נהוג לחלק את כתובות ה-IPv4 לחמש מחלקות. ב-IPv6 לא קיים מנגנון זה.
מחלקה A
כוללת את כל הכתובות שבהן המספר הראשון הוא בין 1 ל-126. הרשתות במחלקה זו מוגדרות כך שהרשת מיוצגת על ידי המספר הראשון (שמונה הסיביות הראשונות), והמחשב מיוצג על ידי שלושת המספרים הנותרים (24 הסיביות הנותרות). קיימות רק 127 רשתות שונות במחלקה A, אך כל אחת מהן יכולה להכיל 2 בחזקת 24 (מעל 16 מיליון) מחשבים. מכיוון שכך, רשתות ממחלקה A מוקצות למדינות או לספקיות אינטרנט גדולות במיוחד.
מחלקה B
כוללת את כל הכתובות שבהן המספר הראשון הוא בין 128 ל-191. הרשתות בה מוגדרות כך שהרשת מיוצגת על ידי שני המספרים הראשונים (16 הסיביות הראשונות), והמחשב מיוצג על ידי 2 המספרים האחרונים (16 הסיביות האחרונות). קיימות 16,384 רשתות שונות במחלקה B, וכל אחת מהן יכולה להכיל עד 65,534 מחשבים. רשתות ממחלקה B מוקצות לחברות גדולות ובינוניות.
מחלקה C
כוללת את כל הכתובות שבהן המספר הראשון הוא בין 192 ל-223. הרשתות בה מוגדרות כך שהרשת מיוצגת על ידי שלושת המספרים הראשונים (24 הסיביות הראשונות), והמחשב מיוצג על ידי המספר האחרון (8 הסיביות האחרונות). קיימות 2,097,152 רשתות שונות במחלקה C, וכל אחת מהן יכולה להכיל עד 256 מחשבים. רשתות ממחלקה C מוקצות לחברות וארגונים קטנים בדרך כלל.
מחלקה D
כוללת את כל הכתובות שבהן המספר הראשון הוא בין 224 ל-239. מחלקה D הוגדרת לצורכי מחקר וניסוי של שידור נתונים לקבוצות (broadband וgroupband). כיום משמשת לתקשורת Multicast - שידור ממחשב בודד למספר מחשבים בו זמנית. השדר יוצא פעם אחת ממחשב המקור ומגיע לכל מחשבי היעד. בשיטה זו לא לכל מחשב יש כתובת, אלא לכל שירות התומך ב-Multicast, ולכל שירות יש כתובת זהה במחלקה D, כלומר כל המחשבים מאזינים לכתובת המסוימת של השירות, בנוסף לכתובת ה-IP הרגילה שלהם. שימוש לדוגמה ניתן לראות בשרתי WINS של מיקרוסופט Windows 2000. משמש בעיקר לאפליקציות של שיחות ועידה בווידאו.
מחלקה E
כוללת את כל הכתובות שבהן המספר הראשון הוא בין 240 ל-255. מחלקה E הוגדרה כ"שמורה לשימוש עתידי" ועד היום אין שימוש בכתובות שמוגדרות בה.
| מחלקה | תחום כתובות | מסכה | מספר כתובות | מספר רשתות |
|---|---|---|---|---|
| A | 1 עד 127 | 255.0.0.0 | 16,777,216 | 126 |
| B | 128 עד 191 | 255.255.0.0 | 65,536 | 16,384 |
| C | 192 עד 223 | 255.255.255.0 | 256 | 2,097,152 |
| D | 224 עד 239 | משמש להקצאת Multicasting | לא מוגדר | לא מוגדר |
| E | 240 עד 255 | לא מוגדרת | לא מוגדר | לא מוגדר |
כתובות IP מיוחדות
ישנם מספר טווחים שנקבעו לשימושים מיוחדים:
IPv4
| טווח כתובות | שימוש | RFC | סוג מחלקה | כמות כתובות כוללת |
|---|---|---|---|---|
0.0.0.0 - 0.255.255.255
|
לא ניתן להשתמש | RFC 1700 | A | 16,777,216 |
10.0.0.0 - 10.255.255.255
|
רשתות פרטיות (כתובות לא מנותבות) | RFC 1918 | A | 16,777,216 |
127.0.0.0 - 127.255.255.255
|
מעגל חזור (Loopback) | RFC 1700 | A | 16,777,216 |
169.254.0.0 - 169.254.255.255
|
פרוטוקול APIPA (כאשר לא נמצא שרת DHCP) | RFC 3330 | B | 65,536 |
172.16.0.0 - 172.31.255.255
|
רשתות פרטיות (כתובות לא מנותבות) | RFC 1918 | B | 1,048,576 |
192.0.2.0 - 192.0.2.255
|
שימוש ניסיוני | RFC 3330 | C | 256 |
192.88.99.0 - 192.88.99.255
|
תעבורה בין כתובות IPv6 וכתובות IPv4 | RFC 3068 | C | 256 |
192.168.0.0 - 192.168.255.255
|
רשתות פרטיות (כתובות לא מנותבות) | RFC 1918 | C | 65,536 |
198.18.0.0 - 198.19.255.255
|
מבחני ביצועים למכשירי רשת | RFC 2544 | C | 131,072 |
224.0.0.0 - 239.255.255.255
|
Multicast | RFC 3171 | D | 268,435,456 |
240.0.0.0 - 255.255.255.255
|
שמור | RFC 1700 | E | 268,435,456 |
IPv6
ראו גם
- IP
- תקשורת מחשבים - מונחים
- קובץ hosts
- Netsh - פקודה לשינוי כתובת IP
קישורים חיצוניים
- גילעד נס, גם בישראל מודאגים: "להיערך לצמצום כתובות ה-IP הפנויות", באתר כלכליסט, 23 במאי 2011
- כתובות IP, בספרייה הווירטואלית של אתר Eitan
