Протокол IP – путешествие данных

Протокол IP, входящий в группу протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), является одним из ключевых элементов, обеспечивающих передачу данных между узлами Всемирной Паутины. Сегодня в Интернете наиболее распространена версия протокола IPv4. Ожидается, что на смену IPv4 в скором времени должен прийти более совершенный IPv6.

Протокол IP определяет адресацию сетевых узлов в Интернете и способы фрагментации передаваемых по каналам связи пакетов данных.

Адресация

Для того чтобы узлы сети смогли обмениваться данными, они должны получить специальное «имя» - уникальный идентификатор, называемый IP-адресом, формат которого определяется протоколом IP. Грубо говоря, IP-адрес позволяет отличить один узел от другого. В IPv4 адрес состоит из 32 бит и обычно записывается в виде четырех чисел, разделенных точками. Например, так: 192.168.11.17.

Каждый IP-адрес включает в себя две части: номер сети и номер узла в этой сети. То есть IP-адрес компьютера идентифицирует и компьютерную сеть, в которую входит данный компьютер (в качестве узла), и сам этот компьютер. Понять, какая часть IP-адреса определяет номер сети, а какая – номер узла, позволяют значения специальных битов адреса.

Адресное пространство IP в Интернете ограничено, а его распределение – одна из функций, которую координирует корпорация ICANN. ICANN, с помощью специальной процедуры, передаёт блоки IP-адресов, выделенных из общего пространства адресов Интернета, региональным интернет-регистратурам (RIR). Далее адреса распределяются между организациями, представляющими RIR в каждой стране региона. Те, в свою очередь, передают их интернет-провайдерам, которые, в конечном итоге, делегируют их конечным потребителям.

Фрагментация

В Интернете данные от одного устройства к другому передаются пакетами, которые называют датаграммами. Поскольку разные сети могут быть рассчитаны на работу с пакетами данных различной длины, датаграммы, передаваемые из одной сети в другую, часто нуждаются в разбиении на более мелкие и в последующей сборке. Функции по фрагментации и сборке пакетов также возложены на протокол IP.

Важная особенность протокола IP в том, что он не дает гарантий надежной доставки данных: отправленные пакеты могут прийти к адресату в неверном порядке, а какие-то пакеты могут не прийти вовсе, из-за технических неполадок в каналах связи. Для обеспечения надежности передачи данных используются дополнительные протоколы (например, TCP), позволяющие обеспечить доставку данных без ошибок и потерь.

Система DNS

Работа протокола IP в большинстве случаев скрыта от глаз рядовых пользователей Сети. Хотя серверы Интернета адресуются по числовым IP-адресам, существование системы доменных имен (DNS) позволяет не задумываться о числах. Например, для того чтобы зайти на сайт с помощью браузера, пользователь просто вводит символьное доменное имя, которое система DNS автоматически преобразует в соответствующий IP-адрес. Однако именно числовые IP-адреса лежат в основе функционирования Всемирной Паутины.