כתובת IP

כתובת IP (הגייה: כתובת אָיי פִּי) היא תווית מספרית המשמשת לזיהוי בין מרכיבי הרשת השונים. המונח נקרא "מַעַן IP" במילון המונחים של האקדמיה ללשון העברית.

מרכיבי הרשת יכולים להיות מחשב, מדפסת, מתג (Switch), כונן ועוד. גם לנתבי הרשת כתובות משלהם לשם בקרה וקביעת תצורה. לכל מרכיב ברשת משויכת כתובת IP המזהה אותו באותה הרשת, וכך אפשר לשלוח אליו או לקבל ממנו מידע בצורה מזוהה.

הכתובת מורכבת מארבעה שדות מספריים (אוקטטות) כאשר בכל שדה נתונים מספרים בטווח של 0–255.לדוגמה 192.168.70.0

כיום ברשתות תקשורת משתמשים בפרוטוקול התקשורת IP, כגון רשת האינטרנט.

יש המכנים את כתובת ה-IP של מחשב "תעודת הזהות של המחשב", אם כי תיאור זה הולם יותר כתובת MAC, מאחר שכתובת IP איננה קבועה, וייתכנו שני מחשבים עם אותה כתובת IP (כל עוד הם אינם מחוברים לאותה הרשת).

כתובת IP ניתנת להשמה בצורה ידנית או להקצאה אוטומטית על ידי שרת DHCP, ולכן היא מכונה "כתובת לוגית", בשונה מכתובת MAC, המכונה "כתובת פיזית", שכן היא ניתנת לציוד בשעת הייצור. בפרוטוקול תקשורת HTTP לזיהוי כתובת IP משמש שדה כותרת X-Forwarded-For.

כתובות IP מחלקות את הרשת בצורה היררכית כך שניתן לפנות לא רק לנקודת קצה אלא אף לרשת משנה (תת רשת) לצורך שליחת הודעה או ניתוב מרשת לתת רשת. התרגום בין כתובת נקודת הקצה לבין כתובת תת-הרשת בה היא נמצאת מבוצעת על ידי מסכות רשת.

מגבלת כמות הכתובות שהיו קיימות על-פי גרסה 4 של פרוטוקול ה-IP, מובילה למעבר אל גרסה 6 שלו, המאפשר לחלק יותר כתובות IP.

 פרוטוקולים רלוונטיים 
 פרוטוקול ARP משמש להמרה בין כתובת IP לבין כתובת MAC.
 פרוטוקול DHCP משמש להקצאה אוטומטית של כתובת IP עבור מכשירים שלא הוגדרה להם מראש כתובת IP סטטית.
 פרוטוקול DNS משמש לתרגום של שמות תחום מילוליים לכתובות IP.

 סטנדרטים
 IP גרסה 4 

רשת האינטרנט (וככל הנראה רוב הרשתות בעולם) מבוססת כיום על גרסה 4 של פרוטוקול ה-IP (תקן IPv4), שבו כתובת IP היא בת 32 סיביות. לשם נוחות, מקובל לייצג ערך זה כארבעה מספרים עשרוניים, כל אחד בין 0 ל-255. מספרים אלה נקראים אוקטטות, כיוון שגודל כל אחד מהם הוא 8 ביט. לדוגמה – 192.168.0.1 הוא הייצוג הנפוץ של הכתובת הבינארית: 
11000000 10101000 00000000 00000001
תאורטית, שיטה זו מאפשרת עד 2 בחזקת 32 (מעל 4 מיליארד) כתובות שונות, אולם, מכיוון שטווחים גדולים של כתובות שמורים למטרות מיוחדות, מספר הכתובות השמישות קטן יותר.

בתחילה, כשהומצא ה-IPv4, ממציאיו לא העלו בדעתם שיהיו כל כך הרבה מכשירים שיצטרכו כתובות, כיוון שהרשתות אז לא היו נפוצות. ככל שהאינטרנט נהיה נפוץ הבעיה התחילה לצוף ולכן הוציאו את גרסת IPv6.

 IP גרסה 6

על-מנת להתמודד עם מצוקת כתובות ה-IP הוגדר תקן חדש, IP גרסה 6 (גרסה חמש הייתה ניסיונית ונזנחה במהרה), שבה כל כתובת IP מורכבת מ-8 קבוצות של 16 סיביות, כלומר 128 סיביות. תקן זה מאפשר מרחב עצום של 2 בחזקת 128 (מספר בעל 38 ספרות) כתובות שונות, ופותר את המחסור בכתובות, כנראה לצמיתות.

מסכות רשת

הקצאת הכתובות מבוצעת בקבוצות של כתובות עוקבות. בצורה זו, מכשירים השייכים לאותה הרשת מקבלים כתובות דומות זו לזו (בדומה לקידומות, כנהוג במספרי טלפון). בהקצאת הכתובות החלק הראשון של הכתובת (האוקטטות השמאליות - אוקטטות המייצגות את הרשת) זהה לכל המכשירים השייכים לאותה הרשת, והחלק האחרון (האוקטטות הימניות - המייצגות את ה-host ברשת) משתנה ממכשיר למכשיר. עם זאת, לרשתות שונות יש כמות שונה של מכשירים (רשת ביתית קטנה, או רשת של ארגון גדול) ולכן משתנה גם כמות הספרות הנדרשות לזיהוי ייחודי של כל מכשיר ומכשיר. כדי שאפשר יהיה להבחין בין חלק הרשת וחלק המשתמש בכתובת ה-IP נהוג להצמיד לכל כתובת "מסכה" (Subnet Mask), שמאפשרת, באמצעות פעולה לוגית פשוטה, למצוא את כתובת הרשת של כתובת IP מסוימת. המסכה, כמו כתובת ה-IP מורכבת מארבע קבוצות של שמונה סיביות. בייצוג בינארי, עבור כל סיבית בכתובת ה-IP שמייצגת את הרשת יופיע 1, ועבור כל סיבית בכתובת ה-IP שמייצגת את המחשב המסוים יופיע 0.

 למשל – בכתובת 192.168.0.17 החלק 192.168.0 מייצג את הרשת והמספר 17 מייצג את המחשב המסוים. מסכת הרשת של כתובת זו תהיה 255.255.255.0, או בייצוג בינארי –
11111111 11111111 11111111 00000000
כדי למצוא את כתובת הרשת מתוך כתובת IP של מחשב ברשת, יש לבצע פעולת AND (וגם) בינארית בין כתובת ה-IP למסכת הרשת. בדוגמה הקודמת, התוצאה תיראה כך:

  ייצוג בינארי  ייצוג עשרוני כתובת IP 11000000 10101000 00000000 00010001  192.168.0.17 מסכת רשת 11111111 11111111 11111111 00000000  255.255.255.0 כתובת הרשת 11000000 10101000 00000000 00000000  192.168.0.0
ניתן גם להצהיר על מסכת הרשת על ידי קו נטוי ומספר האחדות (המובילים) בצמוד לכתובת ה-IP. לדוגמה, 192.168.0.1/24 היא הכתובת 192.168.0.1 עם מסכת הרשת 255.255.255.0.

חלוקה למחלקות בכתובות IPv4
נהוג לחלק את כתובות ה-IPv4 לחמש מחלקות. ב-IPv6 לא קיים מנגנון זה.

מחלקה A
כוללת את כל הכתובות שבהן המספר הראשון הוא בין 1 ל-127. הרשתות במחלקה זו מוגדרות כך שהרשת מיוצגת על ידי המספר הראשון (שמונה הסיביות הראשונות), והמחשב מיוצג על ידי שלושת המספרים הנותרים (24 הסיביות הנותרות). קיימות רק 127 רשתות שונות במחלקה A, אך כל אחת מהן יכולה להכיל 2 בחזקת 24 (מעל 16 מיליון) מחשבים. מכיוון שכך, רשתות ממחלקה A מוקצות למדינות או לספקיות אינטרנט גדולות במיוחד.

מחלקה B
כוללת את כל הכתובות שבהן המספר הראשון הוא בין 128 ל-191. הרשתות בה מוגדרות כך שהרשת מיוצגת על ידי שני המספרים הראשונים (16 הסיביות הראשונות), והמחשב מיוצג על ידי 2 המספרים האחרונים (16 הסיביות האחרונות). קיימות 16,384 רשתות שונות במחלקה B, וכל אחת מהן יכולה להכיל עד 65,534 מחשבים. רשתות ממחלקה B מוקצות לחברות גדולות ובינוניות.

מחלקה C
כוללת את כל הכתובות שבהן המספר הראשון הוא בין 192 ל-223. הרשתות בה מוגדרות כך שהרשת מיוצגת על ידי שלושת המספרים הראשונים (24 הסיביות הראשונות), והמחשב מיוצג על ידי המספר האחרון (8 הסיביות האחרונות). קיימות 2,097,152 רשתות שונות במחלקה C, וכל אחת מהן יכולה להכיל עד 254 מחשבים. רשתות ממחלקה C מוקצות לחברות וארגונים קטנים בדרך כלל.

מחלקה D
כוללת את כל הכתובות שבהן המספר הראשון הוא בין 224 ל-239. מחלקה D הוגדרת לצורכי מחקר וניסוי של שידור נתונים לקבוצות (broadband ו־groupband). כיום משמשת לתקשורת Multicast – שידור ממחשב בודד למספר מחשבים בו זמנית. השדר יוצא פעם אחת ממחשב המקור ומגיע לכל מחשבי היעד. בשיטה זו לא לכל מחשב יש כתובת, אלא לכל שירות התומך ב-Multicast, ולכל שירות יש כתובת זהה במחלקה D, כלומר כל המחשבים מאזינים לכתובת המסוימת של השירות, בנוסף לכתובת ה-IP הרגילה שלהם. שימוש לדוגמה ניתן לראות בשרתי WINS של מיקרוסופט Windows 2000. משמש בעיקר לאפליקציות של שיחות ועידה בווידאו.

מחלקה E
כוללת את כל הכתובות שבהן המספר הראשון הוא בין 240 ל-255. מחלקה E הוגדרה כ"שמורה לשימוש עתידי" ועד היום אין שימוש בכתובות שמוגדרות בה.

 מחלקה  תחום כתובות  מסכה  מספר כתובות בכל רשת  מספר רשתות A  1 עד 127  255.0.0.0  16,777,214  126 B  128 עד 191  255.255.0.0  65,534  16,384 C  192 עד 223  255.255.255.0  254  2,097,152 D  224 עד 239  משמש להקצאת Multicasting  לא מוגדר  לא מוגדר E  240 עד 255  לא מוגדרת  לא מוגדר  לא מוגדר

כתובות IP מיוחדות
ישנם מספר טווחים שנקבעו לשימושים מיוחדים:
IPv4
 טווח כתובות שימוש RFC סוג מחלקה כמות כתובות כוללת 0.0.0.0 – 0.255.255.255 לא ניתן להשתמש  A 16,777,216 10.0.0.0 – 10.255.255.255 רשתות פרטיות (כתובות לא מנותבות)  A 16,777,216 100.64.0.0 – 100.127.255.255 מרחב כתובות משותף  A 4,194,304 127.0.0.0 – 127.255.255.255 מעגל חזור (Loopback)  A 16,777,216 169.254.0.0 – 169.254.255.255 פרוטוקול APIPA (כאשר לא נמצא שרת DHCP)  B 65,536 172.16.0.0 – 172.31.255.255 רשתות פרטיות (כתובות לא מנותבות)  B 1,048,576 192.0.0.0 – 192.0.0.7 המשכיות שירות IPv4  C 8 192.0.0.8 כתובת דמה  C 1 192.0.0.9 PCP Anycast  C 1 192.0.0.10 מעקף NAT באמצעות ממסר  C 1 192.0.0.170 – 192.0.0.171 NAT64, DNS64 , C 1 192.0.0.11 – 192.0.0.169, 192.0.0.172 – 192.0.0.255 שמור לפרוטוקולי IETF  C 2 192.31.196.0 – 192.31.196.255 AS112  C 256 192.52.193.0 – 192.52.193.255 AMT  C 256 192.168.0.0 – 192.168.255.255 רשתות פרטיות (כתובות לא מנותבות)  C 65,536 192.175.48.0 – 192.175.48.255 AS112  C 256 198.18.0.0 – 198.19.255.255 מבחני ביצועים למכשירי רשת  C 131,072 224.0.0.0 – 239.255.255.255 Multicast  D 268,435,456 240.0.0.0 – 255.255.255.254 שמור  E 268,435,455 255.255.255.255 כתובת broadcast גלובלית , E 1

IPv6
 טווח כתובות שימוש RFC כמות כתובות כוללת ::/128 כתובת לא מצוינת  1 ::1/128 מעגל חזור (Loopback)  1 ::ffff:0:0/96 כתובות IPv4 ממופות  4,294,967,296 64:ff9b::/96 כתובות IPv4 מתורגמות  4,294,967,296 64:ff9b:1::/48 כתובות IPv4 מתורגמות  1,208,925,819,614,629,174,706,176 100::/64 כתובות "חור שחור"  18,446,744,073,709,551,616 2001::/23 שמור לפרוקולי IETF  40,564,819,207,303,340,847,894,502,572,032 2001::/32 Teredo , 79,228,162,514,264,337,593,543,950,336 2001:1::1/128 PCP Anycast  1 2001:1::2/128 מעקף NAT על ידי ממסרים  1 2001:2::/48 מבחני ביצועים  1,208,925,819,614,629,174,706,176 2001:3::/32 AMT  79,228,162,514,264,337,593,543,950,336 2001:4:112::/48 AS112-v6  1,208,925,819,614,629,174,706,176 2001:20::/28 Orchid-v2  1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,376 2002::/16 תרגום כתובות IPv6 ל-IPv4  5,192,296,858,534,827,628,530,496,329,220,096 2620:4f:8000::/48 AS112  1,208,925,819,614,629,174,706,176 fc00::/7 כתובות פרטיות מנותבות , 2,658,455,991,569,831,745,807,614,120,560,689,152 fe80::/10 כתובות פרטיות בלתי-מנותבות  332,306,998,946,228,968,225,951,765,070,086,144

ראו גם
  IP – Internet Protocol
 תקשורת מחשבים – מונחים
 קובץ hosts
 Netsh – פקודה לשינוי כתובת IP

 קישורים חיצוניים 

 כתובות IP, בספרייה הווירטואלית של אתר Eitan


הערות שוליים

קטגוריה:כתובות רשת