IP位址(常被說成IP位置)是每台連網裝置在網路上的識別號碼,資料封包靠它知道要送到哪裡;依版本可分IPv4與IPv6,依使用範圍分公有IP與私有IP,依取得方式分固定IP與浮動IP,另外還有A、B、C等級與127、169.254開頭等特殊用途位址。
IP位址是什麼
IP是Internet Protocol的縮寫,中文稱網際網路協定,是網路上傳送資料的共同規則。IP位址則是這套規則用來識別每一台裝置的號碼。電腦、手機、印表機、監視器、路由器,只要連上網路,都會有至少一個IP位址。資料在網路上被切成一個個封包,每個封包都寫著寄件方與收件方的IP位址,沿途的路由器就依照收件位址一站站轉送,直到送達。
口語上很多人說「IP位置」,指的就是IP位址,兩者是同一件事。要注意的是,IP位址代表的是網路上的位置,不一定等於實體地理位置;網站顯示的「你的IP在某縣市」,只是依位址分配紀錄做的推估。
IPv4與IPv6:兩種版本
目前常見的IP位址有兩個版本:
| 比較項目 | IPv4 | IPv6 |
|---|
| 長度 | 32位元 | 128位元 |
| 寫法 | 四組0到255的十進位數字,以點分隔,例如192.168.1.10 | 八組十六進位數字,以冒號分隔,連續的0可縮寫,例如2001:db8::1 |
| 位址總量 | 約43億個,已不敷全球使用 | 數量極大,足以分配給大量裝置 |
| 普及情況 | 仍是辦公室內網與多數設備的主流 | 電信業者與大型網站逐步支援,多與IPv4並行 |
| 辦公室日常 | 設定印表機、NAS、交換器時主要用它 | 電腦常會同時取得IPv6位址,多數情況自動運作 |
IPv4位址不夠用,是因為32位元最多只能組成約43億個號碼,而連網裝置遠遠超過這個數字。業界的解法一是發展IPv6,二是大量使用私有IP搭配位址轉換,這也是下一段要說的公有與私有之分。
公有IP與私有IP:對外與對內
公有IP是在整個網際網路上獨一無二的位址,由電信業者分配給公司的對外線路。私有IP則只在公司或家裡的內網使用,不同公司可以重複使用同一段私有位址,彼此互不干擾。
依國際規範保留給私有網路使用的IPv4範圍有三段:
- 10.0.0.0到10.255.255.255
- 172.16.0.0到172.31.255.255
- 192.168.0.0到192.168.255.255
辦公室電腦看到的192.168開頭位址,就是私有IP。整間公司的電腦對外上網時,路由器會透過位址轉換,也就是NAT,把它們的私有IP換成同一個公有IP送出去,回來的資料再依紀錄轉回給正確的電腦。所以「同一間公司對外是同一個IP,內部每台卻不同」是正常現象。
另有一段100.64.0.0到100.127.255.255,是保留給電信業者在自己網路內部轉換使用的位址。如果你的路由器在對外介面拿到這段位址,代表上游還有一層業者的位址轉換,從外部直接連回公司設備時會受到限制。
固定IP與浮動IP:取得方式
依取得方式,IP位址可以分成固定與浮動兩種。固定IP是位址指定後不會改變;浮動IP則是自動配發,可能因重開機、租約到期或重新撥接而改變。這個分類在對外與內網兩層都適用:
IP位址是誰分配的
公有IP不能自己隨便取,全球有一套分層分配的機制。最上層由國際組織統籌位址資源,再分給各大洲的區域網際網路註冊機構,亞太地區由APNIC負責;台灣則有TWNIC作為國家級註冊管理單位。電信業者與網路服務業者從這些機構取得位址區塊,再分配給用戶的線路。公司想要固定的公有IP,一般就是向自己的線路業者申請。
私有IP則完全由公司自己決定,只要在三段私有範圍內選一段、內部不重複即可。不過,若公司未來要和分公司、合作夥伴透過VPN互連,雙方內網若剛好都用同一段位址,例如都是192.168.1.0/24,就會發生位址重疊、路由分不清的問題。所以多據點的公司,建議一開始就替各據點規劃不同的私有網段。
IP位址的A、B、C等級
搜尋「IP位址類型」時,常會看到A、B、C等級的說法。這是早期IPv4依第一組數字劃分網路大小的方式,稱為分級式位址:
| 等級 | 第一組數字範圍 | 原本的設計用途 | 預設遮罩 |
|---|
| A級 | 1到126 | 超大型網路,網路數少、每個網路可容納的主機極多 | 255.0.0.0 |
| B級 | 128到191 | 中大型網路 | 255.255.0.0 |
| C級 | 192到223 | 小型網路,每個網路最多254台主機 | 255.255.255.0 |
| D級 | 224到239 | 多點傳送(群播)使用 | 不適用 |
| E級 | 240到255 | 保留供實驗用途 | 不適用 |
第一組為127的位址保留給本機測試,所以不在A級可用範圍內。現在的網路已改用無等級的劃分方式,以「位址加斜線加數字」表示網段大小,例如192.168.1.0/24代表前24位元是網段、可容納254台主機。所以等級的觀念主要用來理解歷史與考試內容,實務上設定時看的是子網路遮罩或斜線後的數字。
常見的特殊用途位址
| 位址 | 意思 | 在辦公室看到時代表什麼 |
|---|
| 127.0.0.1 | 本機回送位址,指自己這台 | 用來測試本機的網路功能或連本機的服務 |
| 169.254開頭 | 自動私有位址 | 電腦沒有從DHCP拿到位址,自己暫時配了一個,通常代表連不到路由器或位址已配發完 |
| 0.0.0.0 | 尚未指定或代表所有位址 | 出現在設定或路由表中,依情境意義不同 |
| 網段的最後一個位址,例如192.168.1.255 | 廣播位址 | 送給整個網段的所有裝置,不能指定給單一設備 |
| fe80開頭的IPv6位址 | IPv6連結本地位址 | 每張網卡都會自動產生,只在同一網段內有效,屬正常現象 |
單點傳送、群播與廣播
除了位址本身的分類,IP傳送資料的方式也有不同類型。單點傳送是一對一,絕大多數上網、傳檔都是這種;廣播是送給同一網段的所有裝置,例如電腦剛接上網路、還沒有位址時,就是用廣播尋找DHCP伺服器;群播則是送給加入某個群組的裝置,常見於部分監視器影像、視訊或多媒體串流。辦公室網路若群播流量很多又沒有管理,可能灑到每個交換器埠而拖慢網路,這時交換器的群播管理功能就派得上用場。
子網路遮罩與預設閘道
設定IP時,除了位址本身,一定會搭配子網路遮罩與預設閘道。子網路遮罩決定哪些位址屬於「同一個網段」,同網段的裝置可以直接溝通;不同網段的就要交給預設閘道,也就是路由器,由它轉送出去。例如位址192.168.1.30、遮罩255.255.255.0,代表192.168.1開頭的位址都是鄰居,其他位址都要透過閘道。遮罩填錯,最常見的症狀是有些設備連得到、有些連不到。閘道填錯,則是同網段的印表機、NAS都能用,卻完全上不了外部網站。
怎麼查自己的IP位址
- Windows:開啟命令提示字元輸入ipconfig,看IPv4位址;輸入ipconfig /all可再看到遮罩、閘道、DNS與是否由DHCP取得。
- macOS:系統設定中的網路,點選目前的連線後按詳細資訊,在TCP/IP分頁查看。
- 手機:在WiFi設定中點選目前連線的網路,可看到IP位址。
- 對外公有IP:電腦上看到的是內網私有IP,要知道公司對外的公有IP,可登入路由器查看對外介面的位址,或使用顯示來源IP的網站服務。
IP位址與DNS、MAC位址的關係
IP位址常與另外兩個名詞一起出現。DNS負責把網址翻成IP位址,讓人不必記數字,說明見DNS是什麼。MAC位址則是網路卡出廠時帶有的硬體識別碼,在同一個網段內傳送資料時使用;路由器做DHCP保留時,就是依MAC把固定的IP發給指定設備。可以這樣記:MAC是裝置的身分證字號,IP是它目前住的地址,網址是寫在名片上方便別人找的名稱。
IP位址與資安的關係
公有IP是對外可見的,網路上的掃描程式會持續嘗試連線各個公有位址,尋找沒有防護或使用預設密碼的設備。這也是為什麼不建議把監視器主機、NAS的管理頁面直接開放到網際網路上,就算只是一時方便做了連接埠轉送,也可能被掃描到。私有IP本身不會被外部直接連線,但這不代表內網就安全,內部一台中毒的電腦,一樣能依IP去嘗試連線其他設備,因此重要設備仍應修改預設密碼,並依用途把網段分開。
辦公室管理IP位址的實務建議
- 選定一個私有網段,例如192.168.1.0/24,網路設備、伺服器、印表機各自規劃固定區段,其餘交給DHCP。
- 固定位址的區段與DHCP配發範圍不要重疊,避免撞號。
- 建立一份IP規劃表,記錄設備名稱、位址、MAC與位置。
- 訪客、監視器與員工電腦人數多時,考慮切成不同網段管理。
實際設定步驟可參考固定IP與DHCP設定教學。
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