IP چیست؟

IP چیست. IP مخفف internet Protocol است به معنای پروتکل اینترنت. پروتکل هم به معنای مجموعه قواعد و خط‌مشی‌هاست که بر اساس آن ارتباطات میان دستگاه‌ها (مثل کامپیوتر و سوییچ و روتر) میسر می‌شود. بر اساس پروتکل IP هر وسیله‌ای که به شبکه‌ی اینترنت وصل می‌شود یک آدرس دارد. این آدرس همان عدد معروف IP است.

مثلا الان که شما به اینترنت متصل شده‌اید و این مطلب را می‌خوانید آدرس IP دستگاه شما این است:

کامپیوترها یا دستگاه‌های الکترونیکی که اینترنت متصل می‌شوند نیاز به یک آدرس (مثل کد پستی یا زیپ‌کد برای خانه‌ها) دارند تا برای یکدیگر بسته‌های داده (مثل بسته‌های پستی در سیستم پست) بفرستند و شبکه‌ی اینترنت سازمان، محلی یا جهانی را شکل دهند.

بنابراین هر دستگاهی که به شبکه‌ی اینترنت وصل می‌شود یک IP دارد برای آدرس‌دهی و تبادل اطلاعات.

IP ثابت / IP متغیر

آدرس کامپیوترهایی که نقش سرور دارند یا نیاز است به خاطر نوع فعالیتشان آدرس ثابتی داشته باشند ثابت و به اصطلاح استاتیک است؛ اما کامپیوترهای معمولی خانگی مثل لبتاب یا موبایل شما هربار که از طریق مودم به شرکت ارائه‌دهنده‌ی خدمات اینترنت متصل می‌شوید IP جدید می‌گیرد.

امتحان کنید: عبارت  My IP را در گوگل جستجو کنید. گوگل به شما IP دستگاه‌تان را نشان می‌دهد. یک بار مودم (یا اگر از اینترنت سیم‌کارت استفاده می‌کنید خود موبایلتان) را خاموش و روشن کنید و دوباره My IP را جستجو کنید. همانطور که مشاهده می‌کنید آدرس شما تغییر کرده است.

شما با هر بار اتصال جدید از مخزن موجود در سرور سرویس‌دهنده یک IP جدی می‌گیرید و با آن آدرس، بسته‌های اینترنتی را با سرورها و کامپیوترهای دیگر تبادل می‌کنید.

ساختار IP

IP یک عدد ۳۲ بیتی است. یعنی چه؟ یعنی یک عدد ۳۲ رقمی در مبنای ۲؛ حتما می‌دانید که عددهای مورداستفاده‌ی ما در زندگی روزمره در مبنای ده هستند.

مثلا ممکن است یک IP به این به صورت باشد:

۱۰۱۰۰۱۰۱۱۱۰۰۰۰۱۱۱۰۰۱۱۱۱۱۰۰۰۰۱۰۰۰

همانطور که در عددنویسی در مبنای ده، ده عدد اصلی (از صفر تا نه) وجود دارد؛ در عددنویسی در مبنای ۲ فقط ۲ رقم ۰ و ۱ وجود دارد. هر کدام از این یک یا صفر یک بیت (۱ bit) است. پس کوچک‌ترین واحد اطلاعات یک بیت است.

اما به خاطرسپردن عدد IP به شکلِ بالا سخت است؛ از این جهت مهندسان بزرگِ شبکه (IANA) تصمیم گرفتند آن را به شیوه‌ای خلاقانه به عددی خاص تبدیل کنند. آنها ابتدا این عدد را به چهار بخش ۸ بیتی تقسیم کردند؛ یعنی هر ۸ بیت را با نقطه از هم جدا کردند:

۱۰۱۰۰۱۰۱.۱۱۰۰۰۰۱۱.۱۰۰۱۱۱۱۱.۰۰۰۰۱۰۰۰

سپس هریک از این ۴ بخش را به عددی در مبنای ۱۰ تبدیل کردند که می‌شود عدد زیر:

۱۶۵.۱۹۵.۱۵۹.۸

تبدیل عددی در مبنای ۲ به عددی در مبنای ۱۰

اینکه چطور باید عددی بر مبنای ۲ را به عددی درمبنای ۱۰ نبدیل کرد کمی توضیح می‌خواهد. عددی ۸ رقمی در مبنای ده را در نظر بگیرید:

مثلا ۶۴۸۱۲۳۶۵

این عدد چقدر است؟ آیا اندازه این عدد حاصل جمع ارقام است؟ خیر.

این عدد ۱ شصت میلیون دارد، ۱ چهار میلیون، ۱ هشتصد هزار، ۱ ده هزار، ۱ دو هزار، یک سیصد، یک، ۱ شصت و ۱ پنج که وقتی باهم جمع می‌شوند می‌شود: شصت و چهار میلیون و هشتصد و دوازده هزار و سیصد شصت و پنج.

در واقع عدد بالا حاصل جمع

(۶ ضربدر ۱۰^۷) + (۴ ضربدر ۱۰^۶) + (۸ ضربرد ۱۰^۵) + (۱ ضربدر ۱۰^۴) + (۲ ضربدر ۱۰^۳) + ۳ ضربدر ۱۰^۲) + (۶ ضربدر ۱۰^۱) + (۵ ضربدر ۱۰^۰)

است که شکل ریاضی همان جمله‌ی بالاست.

حالا برویم سراغ عددی ۸ رقمی در مبنای ۲. بخش هشتایی اول عدد بالا را در نظر بگیرید:

۱۰۱۰۰۱۰۱

این عدد هم (از سمت چپ) به این شکل است:

(۱ ضربدر ۲^۷) + (۰ ضربدر ۲^۶) + (۱ ضربدر ۲^۵) + (۰ ضربدر ۲^۴) + (۰ ضربدر ۲^۳) + (۱ ضربدر ۲^۲) + (۰ ضربدر ۲^۱) + (۱ ضربدر ۲^۰)

برای محاسبه عدد بالا از جدول زیر کمک بگیرید:

عدد بالا بر اساس جدول بر مبنای ۱۰ خواهد شد:

(۱۲۸) + (۰) + (۳۲) + (۰) + (۰) + (۴) + (۰) + (۱) که مساوی است با ۱۶۵

برای تمرین، سه بخش هشت‌تایی دیگر را خودتان به شیوه‌ی بالا حساب کنید و در کامتنت این پست درج کنید.

در نهایت فرمت جدید IP، چهار عدد ده‌دهی (بر مبنای ده) خواهد شد که با نقطه از هم جدا شده‌اند (Dotted Decimal Notation):

۱۶۵.۱۹۵.۱۵۹.۸

تعداد IPها در جهان

اگر فرض کنیم که از همه‌ی iPها بتوانیم استفاده کنیم (که اینطور نیست و بخشی از این IPها به خاطر استفاده‌های خاص رزورشده‌اند) تعداد IPها درنهایت ۲^۳۲ یعنی حدود ۴.۳ میلیارد ip است.

با توجه به رشد سریع اینترنت و متصل‌شدن وسیله‌های الکترونیکی به اینترنت این تعداد IP کفاف شبکه‌ی جهانی اینترنت را نمی‌دهد؛ مخصوصا با به واقعیت‌پیوستن اینترنت اشیا. این مسئله یکی از دلایلی است که Ipv6 یا IP ورژن ۶ ابداع شد.

IPv6

شکل معمول آدرس آیپی که آیپی ورژن ۴ یا Ipv4 گفته می‌شود، اما ساختار جدیدی که برای IP طراحی شده است نسل ۶ نام دارد؛ IP version 6 یا IPv6.

Ipv6 سه مزیت اصلی در مقایسه با Ipv4 دارد: امنیت بیشتر، تعداد بیشتر و سرعت انتقال بالاتر اطلاعات

IP ورژن ۶ یک رشته‌ی ۱۲۸ بیتی است؛ یعنی ۱۲۸ رقم دارد که هر رقم می‌تواند ۰ یا ۱ باشد. بنابراین این ساختار جدید می‌تواند به ۲^۱۲۸  وسیله‌ای که به اینترنت متصل می‌شود اختصاص پیدا کند؛ یعنی به تعداد زیر:

۳۴۰,​۲۸۲,​۳۶۶,​۹۲۰,​۹۳۸,​۴۶۳,​۴۶۳,​۳۷۴,​۶۰۷,​۴۳۱,​۷۶۸,​۲۱۱,​۴۵۶ (۳۹ رقم)

این تعداد IP به این سادگی‌ها تمام نمی‌شود.

اما نحوه‌ی نوشتن IPv6 چگونه است؟ این IP را بر خلاف IPv4 (که در فرمت چهار بخشی و هربخش یک عدد در مبنای ۱۰ بود) ۸ بخش چهار رقمی دارد که هر بخش بر مبنای ۱۶ نوشته شده است. این بخش‌ها با علامت دونقطه از هم جدا می‌شوند.

۲۰۰۱:۴C48:100:162:8C40:CCB:1FC0:1723

نتیجه

IP یک عدد ۳۲ بیتی است که برای آدرس‌دهی در شبکه‌های کامپیوتری به دستگاه‌ها اختصاص داده می‌شود. اما IP تعدادش محدود است و لازم است برای نسل جدید وب IPv6 مورد استفاده قرار گیرد.

شما تا اینجا یک تصور درست از اینکه IP چیست دارید. همچنین می‌دانید که IP چگونه نوشته می‌شود و تفاوتش با IPv6 چیست. برای بالابردن دانش شبکه‌ی خود می‌توانید دیگر مقالات محتواژه را بخوانید.