Статический IP и динамический IP: в чем разница?

Динамические IP-адреса устанавливаются автоматически, но могут меняться при каждой загрузке компьютера. Статические IP-адреса требуют ручной настройки, но всегда выдерживают перезагрузку. Один лучше другого?

Что такое IP-адрес?

IP-адрес — это числовая метка, которая идентифицирует каждое устройство в сети. Сетевые протоколы используют адрес каждого устройства для доставки к ним сетевого трафика. Наиболее часто используемым сетевым протоколом является TCP/IP (протокол управления передачей/интернет-протокол). Вот откуда берется «IP» в «IP-адресе».

Каждый IP-адрес должен быть уникальным. Когда два устройства обмениваются данными по сети, данные передаются одним устройством и принимаются другим. В продолжающемся двустороннем «разговоре» это повторяется между двумя устройствами до тех пор, пока им необходимо общаться.

Данные разбиваются на управляемые фрагменты, называемые пакетами, которые отправляются в виде последовательности коротких передач. Каждый пакет помечен метаданными. Метаданные содержат такую ​​информацию, как размер пакета, общее количество пакетов в передаче и номер пакета в последовательности.

Это позволяет восстанавливать данные после их получения и позволяет идентифицировать отсутствующие пакеты.

Конечно, каждый пакет должен быть помечен IP-адресом целевого устройства, чтобы сетевые коммутаторы и маршрутизаторы знали, куда их отправлять. IP-адрес отправляющего устройства также включен, чтобы принимающее устройство знало, кому отвечать или запрашивать повторную отправку отсутствующих пакетов.

IP версии 4 и IP версии 6

В настоящее время используются два стандарта IP. Один из них — более старая и гораздо более распространенная версия IP 4 или IPv4, а другой — более новая версия IP 6 или IPv6.

IPv6 был разработан для решения проблемы, связанной с нехваткой в ​​мире адресов IPv4. По мере увеличения количества подключенных устройств пул доступных адресов IPv4 сокращается. Стандарт IPv6 увеличивает количество возможных адресов на порядок.

Адрес IPv4 использует 32 бита для описания всего адреса, давая 8 бит каждому из четырех чисел, которые могут варьироваться от 0 до 255. IP-адреса IPv4 выглядят следующим образом:

 192.168.1.24

Адрес IPv6 использует 128 бит для описания адреса, выделяя 16 бит каждому из 8 шестнадцатеричных чисел, которые могут находиться в диапазоне от 0x0 до 0xFFFF (65535). Полный IPv6-адрес выглядит так:

 fe80:0e85:0000:0000:0000:12a4:04e0:ff33

Адреса IPv6 можно записывать с удаленными ведущими нулями.

 fe80:e85:0:0:0:12a4:4e0:ff33

Один раз на адрес последовательность последовательных нулей может быть опущена.

 fe80:e85::12a4:4e0:ff33

IPv4 по-прежнему является наиболее часто используемым форматом.

Внутренние IP-адреса

Каждое сетевое устройство, использующее проводное соединение или Wi-Fi, имеет IP-адрес. Поскольку они используются для направления сетевого трафика на нужные устройства-получатели, они должны быть уникальными в своих собственных сетях. Два (или более) устройства с одинаковым IP-адресом вызовут проблемы со сбоями передачи и потерей пакетов.

СВЯЗАННЫЕ Как использовать команду ip в Linux

Внутренние IP-адреса используются для идентификации устройств и маршрутизации сетевого трафика в локальных сетях. Они не видны компьютерам в других внешних сетях, таких как Интернет.

Когда компьютер в частной локальной сети хочет подключиться к удаленному компьютеру, такому как веб-сервер, он отправляет запрос на подключение на свой локальный маршрутизатор. Маршрутизатор взаимодействует через Интернет от имени локального компьютера. Он обеспечивает двунаправленную связь между локальным компьютером с его частным внутренним IP-адресом и удаленным сервером.

Что такое динамический IP-адрес?

Динамический IP-адрес — это тот, который автоматически назначается устройству маршрутизатором. Компьютеры и ноутбуки не производятся со встроенными в них IP-адресами. Им нужно дать IP-адрес, когда они подключены к сети. В больших сетях это утомительная задача. Некоторое сетевое оборудование, такое как маршрутизаторы, имеет IP-адрес по умолчанию 192.168.1.1, что соответствует типичным настройкам частной сети, но их можно изменить, если они не соответствуют вашей сети.

СВЯЗАННЫЕ Что такое MAC-адрес и как он работает?

Однако в каждое сетевое устройство записывается MAC-адрес (управление доступом к среде). MAC-адреса уникальны во всем мире.

Сетевые маршрутизаторы поддерживают список MAC-адресов и IP-адресов. Они ищут IP-адрес назначения каждого пакета, находят MAC-адрес и отправляют пакет на это оборудование.

Вместо того, чтобы требовать ручной настройки IP-адреса для каждого устройства, динамическая IP-адресация автоматизирует процесс выделения IP-адресов сетевым устройствам. DHCP (протокол динамической конфигурации хоста) делает эту автоматизацию возможной.

В сети с поддержкой DHCP устройство, присоединяющееся к сети, отправляет в сеть сигнал DHCPDISCOVER . DHCP-сервер — в домашних сетях он обычно находится внутри вашего маршрутизатора — отвечает сообщением DHCPOFFER . Это предлагает IP-адрес, который может использовать устройство, и другую информацию о сети.

Если устройство хочет использовать этот IP-адрес, оно отправляет DHCPREQUEST -сигнал DHCP-серверу. Сервер DHCP отвечает сигналом DHCPACK , проверяя IP-адрес и другие параметры, которые должно использовать устройство.

Динамические IP-адреса могут меняться

Таким образом, устройство автоматически получает IP-адрес и всю информацию, необходимую для подключения и обмена данными по сети. Однако он получает только IP-адрес в аренду. Он не закреплен за ним постоянно. Если устройство хочет сохранить IP-адрес, оно должно периодически делать запрос на продление аренды. Срок аренды является частью информации, включенной в сообщение DHCPOFFER .

Обычно проблем с перераспределением того же IP-адреса для устройства не возникает. Но если устройство выключено и не может отправить запрос на продление аренды до истечения срока аренды — для домашних сетей период аренды часто устанавливается на 12 часов — IP-адрес может быть выделен другому устройству. Устройству, которое ранее использовало этот IP-адрес, при перезапуске назначается другой IP-адрес.

Мы можем использовать команду dhclient с параметром -v (подробный), чтобы увидеть часть связи между вашим компьютером Linux и вашим DHCP-сервером.

 судо дхклиент -v 

Нам сообщают MAC-адрес, который компьютер прослушивает и отправляет, и мы можем видеть сообщения DHCPREQUEST и DHCPACK .

СВЯЗАННЫЕ С: Как навсегда изменить свой MAC-адрес в Linux

Внешние IP-адреса

Сети, которые подключаются к Интернету, имеют IP-адрес, выделенный им их интернет-провайдером (интернет-провайдером), известный как внешний IP-адрес. Это IP-адрес, который сеть отображает в Интернете, поэтому их также называют общедоступными IP-адресами.

СВЯЗАННЫЕ С : Как получить общедоступный IP-адрес в сценарии Linux Bash

Поскольку ваш маршрутизатор служит мостом между вашей частной сетью и Интернетом, ему нужен внутренний IP-адрес, чтобы он был доступен для устройств в вашей сети, и внешний IP-адрес, чтобы он мог взаимодействовать с оборудованием вашего интернет-провайдера. Весь ваш интернет-трафик проходит через этот внешний IP-адрес.

Ваши внутренние IP-адреса, скорее всего, будут начинаться с 10, 172 или 192. Внешние IP-адреса могут использовать (практически) все остальные значения.

Во многом аналогичная функции списка DHCP в вашей частной сети, DNS в Интернете (служба доменных имен) преобразует доменные имена и URL-адреса в IP-адреса, направляя интернет-трафик на правильные (внешние) IP-адреса.

СВЯЗАННЫЕ С: Лучшие DNS-серверы для безопасного просмотра

Что такое статический IP-адрес?

Статический IP-адрес — это IP-адрес, который никогда не меняется и на который не влияют такие инструменты, как DHCP. Устройство со статической IP-адресацией сохраняет свой IP-адрес независимо от того, как часто оно перезагружается или как долго находится в автономном режиме.

Статическая и динамическая IP-адресация

Использование DHCP для автоматического распределения IP-адресов имеет очевидное удобство. Недостатком DHCP является аренда IP-адресов. Вы не можете гарантировать, что компьютер или любое другое сетевое устройство получит тот же IP-адрес, если его перезагрузить после отключения от сети.

В большинстве случаев это не будет иметь значения. Пока ваши устройства подключены и работают в сети и могут подключаться к Интернету, обычно это все, что нам нужно. Но иногда у вас будут приложения, которым необходимо взаимодействовать между компьютерами, или такие устройства, как NAS (сетевое хранилище) или медиацентр, которые лучше всего работают с фиксированными статическими IP-адресами.

Для сети вполне приемлемо и довольно часто используется сочетание DHCP и статической IP-адресации. DHCP используется для упрощения назначения IP-адресов большинству устройств, а статическая IP-адресация используется в особых случаях.

Как установить внутренний статический IP-адрес

Установить статический IP-адрес в Ubuntu довольно просто. Первый шаг — убедиться, что вы выбираете и настраиваете IP-адрес, который еще не используется другим устройством. Вы можете использовать команду ping , чтобы проверить это.

СВЯЗАННЫЕ Как установить статический IP-адрес в Ubuntu

После того, как вы выбрали свой IP-адрес, вы можете использовать команду ncmli con add , чтобы добавить соединение, и команду nmcli con mod чтобы установить для него статическую IP-адресацию. У нас есть подробное пошаговое руководство, которое проведет вас через весь процесс. Он также охватывает метод с графическим интерфейсом, если вы предпочитаете избегать командной строки.

Вы также можете использовать статические IP-адреса на компьютерах с Windows 10 и 11, и, конечно же, у нас есть для вас руководство по этому поводу.

Если вы используете такие контейнеры, как Docker, вы можете назначать статические IP-адреса своим компьютерам в контейнерах.

СВЯЗАННЫЕ С: Как добавить статический маршрут TCP/IP в таблицу маршрутизации Windows

Как получить внешний статический IP-адрес

Без статического внешнего IP-адреса внешний IP-адрес вашего маршрутизатора может измениться при его перезагрузке. Почти во всех случаях это действительно не имеет значения. Но если у вас есть собственные службы, к которым вам нужно обращаться, когда вы находитесь вне дома, вам необходим внешний статический IP-адрес.

Ваш внешний IP-адрес предоставляется вашим интернет-провайдером, и только они могут изменить его настройки. За небольшую дополнительную плату ваш интернет-провайдер сможет выделить вам внешний статический IP-адрес.

Вы можете использовать внешний статический IP-адрес для удаленного доступа к вашему маршрутизатору и частной сети за ним, потому что вы всегда будете знать, какой у вас внешний IP-адрес. Доменные имена легче запомнить и поделиться ими с другими. Вы можете купить доменное имя, чтобы оно указывало на ваш внешний статический IP-адрес.

Другой способ добиться того же эффекта — использовать маршрутизацию DDNS (Dynamic Domain Name System). С помощью этой настройки вы настраиваете свой маршрутизатор на связь с вашим провайдером DDNS каждый раз, когда он загружается или получает новый внешний IP-адрес.

Поставщик DDNS обновляет запись доменного имени для вашего домена, чтобы она указывала на новый внешний IP-адрес. Все запросы на подключение, поступающие на ваше доменное имя, перенаправляются на ваш текущий внешний IP-адрес.

Обычно динамическое — это все, что вам нужно

Если у вас нет специальных случаев, динамические внутренние и внешние IP-адреса — это все, что требуется. Пока ваши устройства имеют уникальные адреса — а DHCP позаботится об этом за вас — вам не о чем беспокоиться.

Если вам нужно гарантировать, что компьютер или другое устройство в вашей локальной сети всегда будет иметь один и тот же IP-адрес, настройте его с внутренним статическим IP-адресом.

Если вам нужен удаленный доступ к вашей сети, либо заплатите своему интернет-провайдеру за внешний статический IP-адрес, либо используйте службу DDNS.

СВЯЗАННЫЕ С: Как легко получить доступ к вашей домашней сети из любого места