آشنایی با انواع آدرس‌ آی‌پی - IPv4 و IPv6

در حال حاضر دو نوع آدرس آی‌پی وجود دارد IPv4 و IPv6. در ادامه مطلب توضیحات کامل درباره این دو نوع آدرس‌ آی‌پی (ip address) و آدرس مک MAC Address ارائه می‌شود. در ادامه مطلب با اتاق سرور دات کام همراه باشید.

آدرس مک لایه پیوند داده:

یک آدرس مک درون هر کارت واسط شبکه به شکل توکار قرار گرفته است. آدرسی که انتظار می‌تواند منحصر به فرد و مخصوص همان کارت واسط شبکه باشد. آدرس مک یک مقدار 48 بیتی است که به صورت اعداد هگزا که با دو نقطه از یکدیگر جدا می‌شوند نوشته می‌شود. مثال زیر نمونه‌ای از یک آدرس مک است.

00:60:8C:00:54:99

گره‌ها روی یک شبکه محلی با استفاده از آدرس‌های مک یکدیگر را پیدا می‌کنند.

آدرس آی‌پی در لایه شبکه:

یک آدرس آی‌پی تقریبا به هر رابط یا به عبارت دقیق‌تر به هر گره متصل به شبکه تخصیص داده می‌شود. هر کامپیوتر یا دستگاهی برای آن‌که بتواند به اینترنت متصل شود به آدرس آی‌پی نیاز دارد. آدرس آی‌پی کمک می‌کند تا دستگاه‌های متصل به اینترنت را شناسایی کنیم. برنامه‌های کاربردی همچون مرورگرهای وب می‌توانند آدرس‌های آی‌پی را بازیابی و ذخیره کنند، اما در زمان مسیریابی، یک آدرس آی‌پی تنها در لایه شبکه استفاده می‌شود.

انواع آدرس‌های آی‌پی:

در حال حاضر دو نوع آدرس آی‌پی به شرح زیر وجود دارد:

IPv4: نسخه چهارم پروتکل اینترنت (IPv4) سرنام (Internet Protocol version 4) دارای آدرس‌های 32 بیتی است که در قالب چهار مقدار اعشاری که در گروه‌های هشت‌یایی شبیه به 92.106.50.200 قرار دارند نوشته می‌شوند. هر گروه هشت‌تایی در مبنای دودویی نوشته می‌شود که دقیقا 8 بیت است. به‌طور مثال مقدار 92 در فرمت دودویی برابر با 0101 1100 است.

نکته: یک مقدار باینری به سیستمی اشاره دارد که بر مبنای صفرها و یک‌ها کار می‌کند. این سیستم که به مبنای دودویی شهرت دارد پایه و اساس هر محاسبه‌ای بوده و شما به عنوان یک کارشناس شبکه مجبور هستید اطلاعات دقیقی در ارتباط با آن به دست آورید.

IPv6: در نسخه ششم پروتکل اینترنت (IPv6) سرنام Internet Protocol version 6 مقادیر 128 بیتی هستند و در بلوک‌های هشت‌گانه با اعداد هگزا نوشته می‌شوند. مثال زیر نمونه‌ای از یک آدرس مبتنی بر پروتکل نسل ششم است.

‌‌2001:0DB8:0B80:0000:0000:00D3:9C5A:00CC

نکته: یک مقدار هگزادسیمال (عدد هگزا خوانده می‌شود) که به آن مبنای شانزده گفته می‌شود، اعداد را به شکل متفاوتی نشان می‌دهد. در مبنای 16 اعداد از مقدار 0 تا 9 به شکل عادی نوشته شده اما از مقدار 10 به بعد از کاراکترهای A تا F برای نمایش آن‌ها استفاده می‌شود.

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

دقت کنید مبنای هگزا نیز یکی دیگر از مبناهای مهمی است که باید اطلاعات جامعی در ارتباط با آن به دست آورید.


درگاه‌ها در لایه انتقال:
یک درگاه (در اصطلاح عام یک پورت) شماره‌ای است که لایه انتقال برای پیدا کردن یک برنامه کاربردی از آن استفاده می‌کند. این شماره یک برنامه را در میان برنامه‌های مختلفی که روی میزبان اجرا می‌شوند شناسایی می‌کند. به‌طور مثال یک برنامه وب‌سرور به‌طور معمول به‌گونه‌ای پیکربندی شده است که همواره در حال گوش دادن به درخواست‌هایی است که از درگاه 80 وارد می‌شوند.

آدرس‌های مک:
مک آدرس کارت‌های شبکه به شکل مستقیم روی مدار چاپی این قطعات یا به شکل برچسب روی آن‌ها درج شده است. شکل زیر نمونه‌ای از یک مک آدرس درج شده روی یک کارت شبکه را نشان می‌دهد. (اگر موفق نشدید مک‌آدرس کارت شبکه را مشاهده کنید، راهکارهایی برای مشاهده مک آدرس وجود دارد که در شماره‌های آینده به آن‌ها خواهیم پرداخت.
مک‌آدرس‌ها از دو قسمت تشکیل شده که 48 بیت طول داشته، در مبنای هگزادسیمال نوشته می‌شوند و با دو نقطه از یکدیگر جدا شده‌اند. مثال زیر نمونه‌ای از یک مک آدرس را نشان می‌دهد.

00:60:8C:00:54:99

24 بیت اول (شش کاراکتر هگزا 00:60:8C) شناسه منحصر به فرد سازمانی (OUI) سرنام Organizationally Unique Identifier هستند که سازنده کارت شبکه را توصیف می‌کنند. این شناسه از سوی موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) به سازنده یک کارت شبکه تخصیص داده می‌شود. اگر مک آدرس یک کامپیوتر را در اختیار داشته باشید، در ادامه می‌توانید با یک جست‌وجوی اینترنتی سازنده کارت شبکه را پیدا کنید. IEEE بانک اطلاعاتی نسبتا مفصلی ایجاد کرده که درون این بانک‌اطلاعاتی شناسه منحصر به فرد سازمانی هر تولیدکننده در آن نگه‌داری شده و از طریق وب در معرض دید همگان قرار دارد. در زمان نگارش این مقاله دسترسی به بانک اطلاعاتی فوق از طریق آدرس OUI Index امکان‌پذیر است.

24 بیت دوم شناسه منحصر به فرد دستگاه (Device ID) است که برای شناسایی خود دستگاه استفاده می‌شود. تولیدکنندگان به هر کارت شبکه یک شناسه توصیف‌کننده منحصر به فرد اختصاص می‌دهند که این شناسه بر مبنای مدل کارت شبکه، زمان ساخت کارت شبکه و.... ایجاد می‌شود. در نتیجه به لحاظ تئوری هیچ دو کارت شبکه‌ای مک‌آدرس یکسانی نخواهند داشت.

آدرس‌های آی‌پی:
در مدل OSI زمانی که به لایه سوم می‌رسیم با آدرس‌های آی‌پی منحصر به فرد گره‌ها روی لایه شبکه (Network Layer) سروکار خواهیم داشت. در حالی که مک‌آدرس برای ارتباطات درون شبکه‌ای استفاده می‌شود، در مقابل یک آدرس آی‌پی برای اتصال یک دستگاه درون شبکه‌ای به یک دستگاه گیت‌وی شبیه به روتر استفاده می‌شود. شما می‌توانید یک آدرس آی‌پی ایستای ثابت برای یک دستگاه در نظر بگیرید یا می‌توانید دستگاه را به شکلی پیکربندی کنید که یک آدرس آی‌پی پویا را به شکل متغیر از یک سرور DHCP در هر بار که به شبکه متصل می‌شود دریافت کند. یک سرور پروتکل پیکربندی پویای میزبان (DHCP) سرنام Dynamic Host Configuration Protocol نحوه تخصیص پویای آدرس‌های آی‌پی به دستگاه‌های شبکه را مدیریت می‌کند.

آدرس‌های IPv4:
یک آدرس آی‌پی 32 بیتی به چهار گروه هشت بیتی تقسیم شده که به صورت چهار عدد اعشاری جدا از هم همچون 72.56.105.12 نشان داده می‌شوند. هر یک از این چهار گروه اکت (octet) نامیده می‌شوند. بزرگ‌ترین عدد 8 بیتی برابر با مقدار 11111111 بوده که معادل 255 در سیستم دهدهی است. ‌بنابر این، بزرگ‌ترین آدرس آی‌پی می‌تواند برابر با 255.255.255.255 در سیستم دهدهی و برابر با 11111111.11111111.11111111.11111111 در سیستم باینری (دودویی) باشد. هر کدام از این چهار اکت می‌توانند هر مقداری در محدوده 0 تا 255 را داشته باشند که در مجموع 4.3 میلیارد آدرس (256x256x256x256) در نسخه چهارم پروتکر IPv4 را شامل می‌شوند. البته از این تعداد، برخی از آدرس‌های آی‌پی رزرو شده هستند، بنابراین مقدار فوق یک عدد تقریبی است.

قالب آدرس‌های IPv4:
بخش اول یک آدرس آی‌پی برای شناسایی یک شبکه و بخش دوم برای شناسایی میزبان استفاده می‌شود. زمانی که تصمیم می‌گیرید از آدرس‌های طبقه‌بندی شده استفاده کنید که در اصل روش سنتی مدیریت محدوده آدرس‌های آی‌پی هستند، خط تقسیم بخش شبکه و بخش میزبان با محدوده اعدادی که اشاره به آدرس‌های آی‌پی دارند ممکن است کمی مشکل است. آدرس‌های IPv4 به پنج کلاس A، B، C، D و E تقسیم می‌شوند.