آی‌پی (IP) چیست؟ راهنمای ساده IPv4، IPv6، آی‌پی ثابت و آی‌پی اختصاصی

آدرس IP به زبان ساده

هر خانه برای اینکه نامه به دستش برسد به یک نشانی نیاز دارد. در شبکه هم هر دستگاه، از گوشی و لپ‌تاپ تا سرور و روتر، برای دریافت و ارسال داده به یک نشانی نیاز دارد. این نشانی آدرس IP است؛ مخفف Internet Protocol یا پروتکل اینترنت.

وقتی صفحه‌ای را باز می‌کنید، داده‌ها به قطعه‌های کوچکی به نام بسته تقسیم می‌شوند. روی هر بسته آدرس IP مبدأ و مقصد نوشته شده است و روترهای مسیر، فقط با نگاه به آدرس مقصد تصمیم می‌گیرند بسته را به کدام سمت بفرستند. بدون آدرس IP، هیچ بسته‌ای نمی‌داند کجا باید برود و پاسخ‌ها هم نمی‌دانند به کجا برگردند.

انسان‌ها اما نام دامنه را به خاطر می‌سپارند، نه عدد را. سیستم DNS پل بین این دو است: نام دامنه را به آدرس IP ترجمه می‌کند. این فرایند در مقالهٔ DNS چیست توضیح داده شده است. خود آدرس IP هم فقط به یک دستگاه اشاره می‌کند؛ برای رسیدن به یک سرویس مشخص روی آن دستگاه، مثل وب‌سایت یا SSH، به شمارهٔ پورت هم نیاز است که در مقالهٔ پورت شبکه آمده است.

IPv4: قالب آشنای چهار عددی

رایج‌ترین نوع آدرس IP، نسخهٔ چهارم یا IPv4 است؛ چهار عدد بین صفر تا ۲۵۵ که با نقطه از هم جدا شده‌اند، مثل 203.0.113.10. هر کدام از این اعداد یک بایت است و کل آدرس سی‌ودو بیت طول دارد. این یعنی حداکثر حدود چهار میلیارد آدرس ممکن وجود دارد.

وقتی IPv4 طراحی شد، این تعداد بسیار زیاد به نظر می‌رسید. اما با گسترش اینترنت و میلیاردها گوشی، رایانه و دستگاه هوشمند، آدرس‌های آزاد IPv4 در جهان تقریباً تمام شده‌اند. به همین دلیل IPv4 امروز منبعی کمیاب و ارزشمند است و ارائه‌دهندگان سرور برای هر آدرس IPv4 اضافه معمولاً هزینه دریافت می‌کنند.

IPv6: راه‌حل کمبود آدرس

برای حل کمبود آدرس، نسخهٔ ششم یا IPv6 طراحی شد. آدرس‌های IPv6 صدوبیست‌وهشت بیت طول دارند و به شکل هشت گروه از اعداد هگزادسیمال نوشته می‌شوند، مثل 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334. علامت :: یعنی چند گروه صفر پشت سر هم حذف شده‌اند.

فضای آدرس IPv6 آن‌قدر بزرگ است که عملاً تمام‌نشدنی محسوب می‌شود و معمولاً به هر سرور نه یک آدرس، بلکه یک بلوک کامل از آدرس‌ها داده می‌شود. IPv4 و IPv6 مستقیم با هم سازگار نیستند و امروز بیشتر شبکه‌ها هر دو را به‌طور هم‌زمان اجرا می‌کنند که به آن «دوپشته» یا Dual Stack می‌گویند. در DNS، رکورد A به آدرس IPv4 و رکورد AAAA به آدرس IPv6 اشاره می‌کند؛ جزئیات در راهنمای رکوردهای DNS آمده است.

آی‌پی عمومی و آی‌پی خصوصی

همهٔ آدرس‌های IP در اینترنت دیده نمی‌شوند. سه محدودهٔ IPv4 برای شبکه‌های داخلی رزرو شده‌اند و در اینترنت مسیریابی نمی‌شوند:

• 10.0.0.0 تا 10.255.255.255
• 172.16.0.0 تا 172.31.255.255
• 192.168.0.0 تا 192.168.255.255

آدرسی مثل 192.168.1.5 که گوشی شما در خانه می‌گیرد، آی‌پی خصوصی است. هزاران خانه در جهان دقیقاً همین آدرس را در شبکهٔ داخلی خود دارند و هیچ تداخلی پیش نمی‌آید، چون این آدرس‌ها هرگز وارد اینترنت نمی‌شوند.

آی‌پی عمومی آدرسی است که در اینترنت یکتا و قابل‌دسترسی است. مودم یا روتر خانهٔ شما یک آی‌پی عمومی از اپراتور می‌گیرد و همهٔ دستگاه‌های داخلی از طریق فناوری‌ای به نام NAT با همان آی‌پی عمومی به اینترنت می‌روند. روتر به خاطر می‌سپارد هر اتصال متعلق به کدام دستگاه داخلی است و پاسخ‌ها را به دستگاه درست برمی‌گرداند.

نتیجهٔ مهم NAT این است که دستگاه‌های پشت آن به‌طور پیش‌فرض از بیرون قابل‌دسترسی نیستند. به همین دلیل نمی‌توانید به‌راحتی یک سایت را روی لپ‌تاپ خانگی میزبانی کنید و کسی از اینترنت آن را باز کند؛ اما سرور مجازی که مستقیم آی‌پی عمومی دارد، از همه‌جا در دسترس است. برخی اپراتورها حتی به خود مودم هم آی‌پی عمومی نمی‌دهند و چند مشترک را پشت یک NAT بزرگ‌تر قرار می‌دهند.

آی‌پی ثابت و آی‌پی پویا

اینترنت خانگی و موبایل معمولاً آی‌پی پویا دارند؛ یعنی آدرس عمومی شما ممکن است با هر بار اتصال مجدد یا پس از مدتی تغییر کند. این برای استفادهٔ معمولی مشکلی ندارد، چون شما بیشتر درخواست می‌فرستید تا اینکه سرویس ارائه کنید.

سرورها اما به آی‌پی ثابت نیاز دارند. رکورد DNS دامنهٔ شما به یک آدرس مشخص اشاره می‌کند؛ اگر آن آدرس تغییر کند، سایت از دسترس خارج می‌شود تا زمانی که رکورد به‌روز شود و تغییر در DNS منتشر شود. به همین دلیل سرورهای مجازی و اختصاصی تقریباً همیشه با یک آی‌پی عمومی ثابت تحویل داده می‌شوند.

آی‌پی اختصاصی و اشتراکی

در هاست اشتراکی، صدها سایت ممکن است روی یک سرور و پشت یک آدرس IP قرار داشته باشند و وب‌سرور با نگاه به نام دامنهٔ درخواست تشخیص می‌دهد کدام سایت را نمایش دهد. در این حالت آی‌پی اشتراکی است.

در سرور مجازی، آدرس IP اختصاصی است؛ یعنی فقط به سرور شما تعلق دارد. مزایای آن:

• می‌توانید هر سرویسی را روی هر پورتی اجرا کنید، نه فقط وب‌سایت.
• رفتار سایت‌های دیگر، مثلاً ارسال اسپم از یک سایت هم‌سایه، روی اعتبار آی‌پی شما اثر نمی‌گذارد.
• می‌توانید رکورد PTR یا DNS معکوس را برای آن تنظیم کنید که برای ارسال ایمیل اهمیت دارد.
• دسترسی‌ها را می‌توان بر اساس آی‌پی محدود کرد؛ مثلاً فقط آی‌پی سرور شما اجازهٔ اتصال به یک دیتابیس یا API را داشته باشد.

تفاوت هاست اشتراکی و سرور را در مقالهٔ تفاوت دامنه، هاست و سرور ببینید.

چطور آی‌پی خود را پیدا کنیم؟

آی‌پی عمومی سیستم یا سرور: ساده‌ترین راه، پرسیدن از یک سرویس بیرونی است:

curl -4 ifconfig.me
curl -6 ifconfig.me

آی‌پی‌های کارت شبکهٔ سرور لینوکس:

ip -br addr

روی سرور مجازی معمولاً آی‌پی عمومی مستقیم روی کارت شبکه دیده می‌شود. اگر فقط آدرس خصوصی می‌بینید، سرور پشت NAT ارائه‌دهنده است و آی‌پی عمومی‌اش را باید از پنل یا دستور curl بالا ببینید.

آی‌پی یک دامنه: با dig +short example.com یا ping example.com می‌توانید ببینید یک دامنه به کدام آی‌پی اشاره می‌کند. اگر دامنه پشت CDN باشد، آی‌پی‌ای که می‌بینید متعلق به CDN است، نه سرور اصلی.

$ ip -br addrlo     UNKNOWN  127.0.0.1/8 ::1/128eth0   UP       203.0.113.10/24 2001:db8:10::5/64$ curl -4 ifconfig.me203.0.113.10$ 

آی‌پی و حریم خصوصی

آدرس IP عمومی شما در هر اتصال برای سرور مقصد قابل‌مشاهده است و از روی آن می‌توان اپراتور و موقعیت تقریبی شهر یا منطقه را حدس زد، اما نه نشانی دقیق خانه. سرورها هم آی‌پی بازدیدکنندگان را در لاگ‌ها ثبت می‌کنند، که برای امنیت و عیب‌یابی لازم است. اگر مدیر سرور هستید، این لاگ‌ها را دادهٔ حساس در نظر بگیرید و فقط به مدت لازم نگه دارید.

سؤالات متداول