Виды IP-адресов: какие бывают и какой из них нужен вам

IP-адрес есть у каждого устройства, которое выходит в сеть, будь то компьютер, телефон, камера или роутер. Но адреса не одинаковы, их разделяют на виды по нескольким признакам сразу, и из-за этого возникает путаница. Один и тот же адрес может быть одновременно белым, динамическим и стандарта IPv4, и всё это правда, просто про разные его свойства.

Проще всего представить это на примере паспорта. У человека есть гражданство, есть место жительства, есть постоянная или временная регистрация. Это разные характеристики, и они описывают одного и того же человека с разных сторон. С IP-адресом устроено так же: у него есть версия, есть видимость из интернета, есть способ назначения, и всё это одновременно про один адрес.

Разберём по порядку, какие бывают виды IP-адресов, чем они отличаются и, что важнее, какие из них имеют значение лично для вас, а какие существуют для работы самой сети и обычному человеку знать их необязательно.

Как IP-адреса делят на виды

IP-адреса классифицируют по четырём признакам:

1. по версии протокола — IPv4 или IPv6, это про формат самого адреса;
2. по видимости из интернета — белый (публичный) или серый (частный);
3. по способу назначения — статический (постоянный) или динамический (меняющийся);
4. по особому назначению — служебные адреса, которые использует сама сеть.

Первые три признака независимы друг от друга и относятся к любому адресу одновременно. Четвёртый стоит особняком, это отдельные адреса со специальной ролью. Дальше разберём каждый признак, а в конце сведём всё в таблицу.

По версии протокола: IPv4 и IPv6

Это самое базовое деление, оно про то, как устроен сам адрес.

IPv4 — четвёртая версия интернет-протокола, тот формат, который используется с самого начала интернета. Адрес выглядит как четыре числа от 0 до 255, разделённые точками, например 192.168.1.1. Всего таких адресов около 4,3 миллиарда. Когда-то это казалось огромным запасом. Но сначала к сети подключались только компьютеры, потом добавились смартфоны, затем роутеры, телевизоры, умные колонки, камеры, бытовые датчики, и на все эти устройства адресов уже не хватило.

IPv6 — шестая версия, её придумали как раз чтобы снять этот дефицит. Адрес здесь длиннее и записывается восемью группами символов через двоеточие, например 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334. Адресов в этом стандарте столько, что уникального адреса хватит буквально каждому устройству на планете, да ещё и с огромным запасом. Кроме объёма у него есть и другие плюсы: он упрощает маршрутизацию данных и позволяет обойтись без массового преобразования адресов, к которому вынуждает нехватка в IPv4.

Казалось бы, надо всем переходить на IPv6 и забыть о нехватке. Но на практике переход идёт медленно. Обновление оборудования стоит денег, старый и новый стандарты напрямую несовместимы, а настройка сложнее. Поэтому большинство домашних сетей, сайтов и сервисов пока держатся на IPv4, и деление на белые и серые адреса, о котором дальше, остаётся актуальным. Обычному пользователю про IPv6 достаточно знать, что он есть и постепенно внедряется: некоторые операторы уже выдают его параллельно с IPv4, а домашний интернет чаще всего пока работает на IPv4.

По видимости из интернета: белый и серый

Этот признак определяет, можно ли обратиться к вашему устройству снаружи, из интернета. Относится он прежде всего к адресам IPv4, о которых шла речь выше: именно из-за их нехватки и появилось деление на белые и серые. В IPv6 адресов столько, что прятать устройства за общим адресом почти не требуется, поэтому там привычного деления на белые и серые по сути нет.

Белый адрес, его ещё называют публичным или внешним, виден в сети напрямую. Зная его, к устройству в принципе можно обратиться из любой точки мира, при условии что само устройство или роутер разрешает такое подключение. Именно поэтому белый адрес нужен для камер, к которым вы хотите обращаться удалённо, для своего сервера или для удалённого доступа к домашнему компьютеру. Пример из жизни: камера на даче, картинку с которой вы хотите смотреть с телефона, находясь в городе.

Серый адрес, он же частный или внутренний, виден только внутри сети провайдера. Из большого интернета к нему напрямую не обратиться. Провайдер раздаёт интернет через один общий белый адрес сразу многим абонентам, у каждого из которых внутри свой серый адрес. Проще говоря, сотни квартир выходят в сеть через один общий адрес, как офис звонит наружу через один городской номер с добавочными. Типичный пример серого адреса — обычный домашний интернет в квартире или мобильный интернет на телефоне.

Чтобы устройство с серым адресом всё-таки могло выходить в интернет, работает технология NAT — преобразование сетевых адресов. Дома этим занимается ваш роутер: несколько устройств в квартире пользуются одним внешним адресом, а роутер определяет, какой ответ какому из них вернуть. Когда то же самое делает уже провайдер на своём уровне, раздавая один внешний адрес на множество абонентов, это называют CGNAT, то есть NAT масштаба оператора. Именно из-за CGNAT большинству домашних и почти всем мобильным подключениям сегодня достаётся серый адрес.

Тут стоит развести два похожих понятия, которые часто путают. Локальный адрес — это адрес устройства внутри вашей домашней сети, его выдаёт роутер, и выглядит он обычно как 192.168 с чем-то. Серый адрес у провайдера — это уже адрес, под которым ваш роутер виден в сети оператора, он часто из диапазона, начинающегося на 100.64. То есть локальный адрес живёт внутри квартиры, а серый на уровне провайдера. Это не одно и то же, хотя оба не видны из большого интернета.

Для обычного пользования интернетом серого адреса хватает с запасом: сайты, видео, мессенджеры, онлайн-банк работают без всяких проблем. Белый же чаще всего подключается как отдельная платная услуга. Подробно про различия белого и серого, про то, как узнать свой адрес и когда стоит подключать белый, мы разбираем в отдельной статье.

По способу назначения: статический и динамический

Здесь речь о том, меняется ваш адрес со временем или нет.

Статический адрес закреплён за устройством и остаётся неизменным при каждом подключении. Динамический провайдер выдаёт на время, из общего запаса адресов, и при переподключении он может смениться на другой. Раздаёт их автоматически специальная служба, которая называется DHCP, поэтому от пользователя не требуется ничего настраивать вручную. Кстати, отсюда понятно, почему при перезагрузке роутера адрес иногда меняется: если он динамический, провайдер может выдать следующий свободный, а если статический, останется прежним.

Большинству подходит динамический адрес, его хватает для любых повседневных задач, и он обычно входит в тариф без доплаты. Типичный пример — обычный домашний Wi-Fi или мобильный интернет. Статический нужен там, где важно, чтобы адрес не менялся: свой сервер, стабильный удалённый доступ к рабочему компьютеру, домашнее сетевое хранилище с файлами, игровой сервер, к которому подключаются друзья, платёжный терминал, IP-камера с прямым доступом. Как правило, постоянный адрес провайдер предоставляет за отдельную плату. Этой паре мы тоже посвятим отдельную статью, где разберём, кому и зачем нужен постоянный адрес.

Важно не путать эту пару с предыдущей. Видимость (белый или серый) и изменяемость (статический или динамический) — независимые свойства. Бывает белый статический, белый динамический, серый динамический и даже серый статический. То есть адрес может быть виден из интернета и при этом меняться, а может быть скрыт и при этом закреплён за вами.

Вот как эти сочетания встречаются на практике.

Читать подробнее о статическом/динамическом IP

Служебные адреса

Кроме адресов, которыми пользуются люди, есть адреса со специальной ролью. Их использует сама сеть и программы, в быту вы с ними не столкнётесь, и запоминать их не нужно. Знать про них стоит разве что затем, чтобы не растеряться, встретив незнакомый адрес и поняв, что это служебный, а не ошибка. Перечислим самые известные.

• Локальный адрес обратной связи (loop­back), обычно 127.0.0.1, устройство использует, чтобы обратиться само к себе. Его применяют разработчики, когда проверяют программу прямо на своём компьютере.
• Групповой адрес (mul­ti­cast) нужен, чтобы отправить одни и те же данные сразу группе получателей, например при трансляции видео.
• Широковещательный адрес (broad­cast) рассылает сообщение всем устройствам в локальной сети сразу, через него, к примеру, новое устройство ищет, кто в сети может выдать ему адрес.

Есть и другие служебные диапазоны, но обычному пользователю их знание практической пользы не несёт. Достаточно понимать, что часть адресов зарезервирована под нужды самой сети.

Все виды IP-адресов в одной таблице

Первые три строки относятся к вашему адресу одновременно. Например, домашний интернет чаще всего это серый динамический IPv4, а услуга белого IP обычно даёт белый статический IPv4.

Как записывается IP-адрес

Мы уже видели, что адрес IPv4 выглядит как четыре числа от 0 до 255, разделённые точками, например 192.168.1.1. Такую запись называют десятичной, она удобна для чтения человеком.

Но сама техника работает с адресом иначе. Для компьютера каждое из четырёх чисел это восемь двоичных разрядов, то есть нули и единицы. Например, число 192 в двоичном виде выглядит как 11000000, а весь адрес превращается в цепочку из 32 таких знаков. Отсюда и выражение «32-битный адрес». Привычные точки и десятичные числа придуманы просто для удобства человека, чтобы не читать длинный ряд из нулей и единиц.

Знать двоичную запись обычному пользователю не нужно, адрес везде показывается в десятичном виде. Но если встретите упоминание, что IP-адрес это 32-битное число, речь именно про это: одно и то же значение, записанное для машины, а не для человека.

Кстати, у одного устройства может быть сразу несколько IP-адресов. Например, ноутбук, подключённый и по Wi-Fi, и по кабелю, получит два разных адреса, а с поддержкой IPv6 у него будет и адрес IPv4, и адрес IPv6 одновременно. Это нормально и никак не мешает работе.

Отдельно стоит не путать IP-адрес с MAC-адресом. MAC-адрес — это постоянный заводской номер сетевого оборудования, он вшит в устройство на фабрике и, в отличие от IP, обычно не меняется. IP-адрес говорит, где устройство находится в сети сейчас, а MAC-адрес говорит, что это за устройство. Роль у них разная, поэтому существуют они параллельно и не заменяют друг друга.

Причём тут протокол и TCP/IP

Само слово IP — это сокращение от Inter­net Pro­to­col, то есть интернет-протокол, набор правил, по которым устройства обмениваются данными в сети. IP-адрес — часть этих правил, он отвечает за то, куда доставить данные.

Часто рядом встречается запись TCP/IP. Это связка протоколов, которые работают вместе: IP определяет адрес назначения, куда доставить данные, а TCP чаще всего отвечает за то, чтобы данные дошли целиком и в правильном порядке. Для обычного пользователя достаточно понимать, что это основа обмена данными в сети, а IP-адрес в ней играет роль адреса получателя.

Виды сетей и подсети

С видами IP-адресов тесно связано устройство самих сетей, потому что адрес всегда существует внутри какой-то сети. Разберём базовые понятия, которые часто встречаются рядом.

Сети по охвату делят на локальные и глобальные. Локальная сеть объединяет устройства на небольшой территории: квартира, офис, здание. Внутри неё компьютеры, телефоны и принтеры видят друг друга и обмениваются данными напрямую. Такую сеть обозначают сокращением LAN, от английского local area net­work, то есть локальная сеть. Глобальная сеть связывает между собой множество локальных на больших расстояниях, вплоть до целых стран, и её обозначают WAN, wide area net­work, то есть широкомасштабная сеть. Интернет по своей сути и есть огромная глобальная сеть.

Внутри большой сети адреса можно разбить на группы поменьше, и такая группа называется подсетью. Смысл простой: устройства делят на отдельные участки, чтобы ими было удобнее управлять и чтобы лишний обмен данными не расползался по всей сети. Например, в организации адреса бухгалтерии можно вынести в одну подсеть, а гостевой Wi-Fi в другую, и тогда эти группы будут работать обособленно. Дома всё это обычно выглядит как одна подсеть, которую создаёт роутер, и вникать в её устройство пользователю не нужно.

С подсетями связано ещё одно понятие, которое всплывает в настройках роутера, — маска подсети. Если объяснить просто, она показывает, какая часть адреса указывает на саму сеть, а какая на конкретное устройство внутри неё.

Выглядит маска похоже на адрес, чаще всего 255.255.255.0. Благодаря ей устройства понимают, кто находится с ними в одной подсети, а кто за её пределами. Обычному пользователю менять её вручную не приходится, роутер подставляет нужное значение сам, но встретив это поле в настройках, вы будете знать, за что оно отвечает.

Какие виды IP важны для обычного пользователя

Если свести всё к практике, обычного пользователя по-настоящему касаются две пары.

Первая — белый или серый адрес. От неё зависит, сможете ли вы подключиться к своему устройству из интернета: посмотреть камеру, зайти на домашний компьютер, поднять свой сервер. Для простого пользования сетью подходит серый, для доступа снаружи нужен белый.

Вторая — статический или динамический. Она важна, если вам нужен не просто доступ снаружи, а постоянный адрес, который не меняется. Для сервера и стабильного удалённого доступа берут статический.

Версия протокола от вас не зависит, её определяет провайдер и оборудование, а служебные адреса работают сами по себе. Так что, разбираясь, какой IP вам нужен, держите в голове именно эти две пары, остальное — детали устройства сети.

Как узнать, какой IP у вас сейчас

Чтобы посмотреть свой внешний адрес, откройте любой сервис вида «узнать свой IP», он сразу покажет адрес, под которым вас видит интернет. Если этот адрес начинается на 10, на 100.64 и далее, на 172.16 и до 172.31 или на 192.168, значит он из диапазонов для внутренних сетей, и адрес у вас серый.

Только не путайте этот внешний адрес с адресом, который показывает сам роутер в своих настройках. Роутер внутри домашней сети обычно имеет локальный адрес вроде 192.168.1.1, и это не тот адрес, по которому вас видно снаружи. Чтобы точно понять, белый у вас IP или серый, нужно сравнить адрес из настроек роутера с тем, что показал сервис в интернете. Как это сделать по шагам, мы подробно расписали в отдельной статье про белый и серый адрес.