IP-адрес: что это такое, IPv4 vs IPv6 и как они связаны с доменами

Когда вы открываете сайт, отправляете письмо или подключаетесь к серверу, сети нужно «знать», куда доставить данные и куда вернуть ответ. Для этого существуют IP-адреса – уникальные сетевые идентификаторы узлов в интернете.

Домены упрощают жизнь людям: вместо запоминания цифр вы вводите понятное имя (например, site.ua). Далее DNS преобразует это имя в IP-адрес сервера, и уже по этому адресу устанавливается соединение. Именно поэтому в вопросах доменов, DNS и хостинга всегда рядом упоминаются IPv4 и IPv6 – это две версии протокола адресации, которые определяют формат и возможности IP-адресов.

Что такое IP-адрес?

IP-адрес (Internet Protocol address) – это уникальный адрес устройства или сервера в сети, по которому маршрутизаторы доставляют пакеты данных нужному получателю. Простыми словами: это «координаты» узла в интернете. Когда вы вводите домен в браузере, DNS находит IP-адрес, и уже к этому адресу отправляется запрос – только так сеть понимает, куда именно подключаться.

Отдельно от IP работает порт – номер конкретного сервиса внутри узла. IP отвечает на вопрос «куда идти», а порт – «к какому сервису обращаться». Один и тот же сервер может иметь один IP, но обслуживать много разных сервисов (веб, почта, SSH) на разных портах. Для веба чаще всего используются 80 (HTTP) и 443 (HTTPS), для SSH – 22.

IP-адреса выдаются и управляются на разных уровнях: в локальной сети их обычно раздает роутер (автоматически через DHCP), а публичные адреса выделяет провайдер или хостинг-провайдер (для серверов, VPS, выделенных машин). В хостинге IP важен не только для доступа к сайту, но и для корректной работы инфраструктурных вещей: управления сервером, настроек DNS-записей, SSL/TLS, почтовых репутационных механизмов и т. д.

Чаще всего IP-адреса различают так:

• публичные (видимые в интернете, используются для серверов и хостинга) и частные (работают только в локальных сетях и выходят наружу через NAT);
• статические (закрепленные и не изменяющиеся) и динамические (могут изменяться со временем или при переподключении).

Формат самого адреса и правила его использования определяет версия протокола: IPv4 или IPv6. Именно от версии зависит, как выглядит адрес, сколько их может существовать и какие сетевые возможности доступны «из коробки»..

Что такое IPv4?

IPv4 (Internet Protocol version 4) – это четвертая версия интернет-протокола, которая определяет правила адресации и доставки пакетов в сети. Именно IPv4 десятилетиями был основой интернета и до сих пор остается самым распространенным форматом IP-адресов для сайтов, серверов и провайдерских сетей.

IPv4 использует 32-битную адресацию, поэтому общее количество возможных уникальных адресов ограничено примерно 4,3 млрд. Адрес записывается в виде четырех чисел от 0 до 255, разделенных точками, например: 203.0.113.10 или 192.168.0.1. В контексте хостинга и доменов это выглядит так: домен в DNS чаще всего указывает на IPv4-адрес через A-запись, и браузер подключается к серверу именно по этому адресу.

Проблема IPv4 в том, что эта версия создавалась во времена, когда никто не прогнозировал современные масштабы: миллиарды смартфонов, IoT-устройств, виртуальных машин, контейнеров и облачных сервисов. Поэтому свободные публичные IPv4-адреса со временем стали дефицитным ресурсом, а сети начали массово использовать техники «экономии» адресов (самая известная – NAT).

Характеристики и ограничения IPv4

IPv4 – зрелый и очень совместимый протокол: его поддерживает практически все сетевое оборудование, операционные системы и провайдерские сети. Именно поэтому он до сих пор доминирует в интернете, а для хостинга и доменов остается «дефолтным» вариантом: большинство сайтов имеют A-запись в DNS, которая указывает на IPv4-адрес сервера.

Ключевые технические особенности IPv4 сформировались исторически. Протокол допускает фрагментацию пакетов на маршруте (роутеры могут делить пакет, если он не проходит по MTU), использует ARP для определения MAC-адресов в локальном сегменте сети, а настройка адреса происходит вручную или через DHCP. Для многих сценариев это работает стабильно, но добавляет «слоев» логики в инфраструктуре и усложняет поддержку больших или динамичных сетей.

Главное ограничение IPv4 – дефицит адресного пространства. 4,3 млрд звучит много, но публичных адресов значительно меньше из-за служебных резервов и исторических правил распределения, а количество устройств и сервисов растет постоянно. Именно поэтому массово применяется NAT, который позволяет многим устройствам в локальной сети выходить в интернет через один публичный адрес.

Для пользователя это незаметно, но для инфраструктуры NAT часто становится источником сложности: нарушается принцип «end-to-end», усложняется прозрачная маршрутизация, труднее организовывать прямые входящие подключения, а часть сервисов требует дополнительных настроек или обходных решений.

Еще один практический минус – безопасность не является встроенной частью IPv4. Защита трафика обычно реализуется поверх протокола или рядом с ним (VPN, TLS, опциональный IPsec), и это требует дополнительной архитектуры и контроля. Также IPv4 исторически использует механизмы широковещания в локальных сетях, что может создавать лишнюю нагрузку в больших сегментах.

IPv4 работает надежно, но как платформа для роста он давно «на грани»: интернет держится на дефицитном ресурсе адресов и на компромиссах вроде NAT. Именно это и стало базовой причиной появления IPv6.

Что такое IPv6?

IPv6 (Internet Protocol version 6) – это следующая версия интернет-протокола, созданная как долгосрочная замена IPv4. Ее главная задача – устранить дефицит адресов и заложить современные принципы работы сети: более простую маршрутизацию, лучшую масштабируемость и нормальную «end-to-end» архитектуру без постоянной зависимости от NAT.

IPv6 использует 128-битную адресацию, поэтому доступное адресное пространство практически не имеет реальных ограничений для развития интернета. Адрес записывается в шестнадцатеричном формате, разбитом на блоки, например: 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334. Запись может сокращаться: последовательности нулей сжимаются через ::, а лишние нули в блоках опускаются – это делает адреса более читаемыми, хотя они все равно длиннее IPv4.

В связке с доменами IPv6 работает так же логично, как и IPv4: доменное имя в DNS может указывать на IPv6-адрес сервера через AAAA-запись. Если клиент (браузер, приложение, бот) и сеть поддерживают IPv6, подключение произойдет напрямую по IPv6. Если нет – используется IPv4 или механизмы совместимости в инфраструктуре. Это объясняет, почему сегодня часто настраивают «двойной стек», когда один и тот же сервис доступен и по IPv4, и по IPv6.

Характеристики и ограничения IPv6

IPv6 был разработан как протокол для большого, динамичного интернета, где адресов должно хватать «с запасом», а сеть должна быть проще для маршрутизации и масштабирования. По сравнению с IPv4, у него другая логика построения: меньше «исторических наслоений», больше акцента на эффективность и автоматизацию.

Ключевые характеристики IPv6:

1. Большое адресное пространство (128 бит): адреса хватает для облаков, контейнеров, IoT и будущего роста без «экономии» на каждом шагу
2. SLAAC (stateless autoconfiguration): устройства могут получать адрес автоматически без классического DHCP как единственного механизма
3. Нет широковещания (broadcast): вместо него используется мультикаст, что уменьшает «фоновый» трафик в сегментах сети
4. Фрагментацию выполняет отправитель, а не маршрутизаторы: роутеры не режут пакеты «по пути», что упрощает обработку трафика
5. Упрощенный заголовок пакета: меньше полей и фиксированная структура – это снижает накладные расходы на маршрутизацию
6. Поддержка IPsec на уровне протокола (опционально): шифрование и аутентификация предусмотрены архитектурой IPv6
7. Лучшая поддержка сценариев реального времени: в протоколе заложены механизмы, которые помогают сети корректнее обслуживать «чувствительные» потоки

Ограничения IPv6 связаны не с его «слабостью», а с реальностью внедрения. IPv6 не совместим напрямую с IPv4, поэтому переход требует инфраструктурных решений: dual-stack (параллельная поддержка), туннелирования или трансляции. Из-за этого миграция в крупных сетях часто превращается в проект с планированием адресации, политик безопасности, обновлением оборудования, мониторингом и обучением команды.

Еще один практический момент – неравномерная поддержка: часть провайдеров, корпоративных сетей, устаревших устройств и программ до сих пор полностью не готовы к IPv6. В итоге IPv6 уже является стандартом «на будущее», но в реальном интернете он часто работает рядом с IPv4, а не вместо него.

Ключевые различия между IPv4 и IPv6

IPv4 и IPv6 выполняют одну и ту же базовую роль: адресуют узлы и обеспечивают доставку пакетов в сети. Разница в том, как именно это реализовано. IPv4 – более старый протокол с небольшим адресным пространством, из-за чего интернет держится на компромиссах вроде NAT. IPv6 – архитектурно более новый: адресов хватает с запасом, меньше лишних механизмов в локальных сетях, проще маршрутизация и лучше приспособленность к масштабированию современной инфраструктуры.

Разница в том, как именно это реализовано на практике.

Практический вывод для доменов и хостинга прост: если ваш домен имеет A-запись, он ведет на IPv4; если имеет AAAA-запись – на IPv6. В современной инфраструктуре часто настраивают обе записи, чтобы сайт был доступен и для клиентов, у которых работает IPv6, и для тех, кто до сих пор в IPv4. Это не «выбор одного варианта», а способ обеспечить максимальную совместимость и стабильный доступ независимо от сети пользователя.

Чем лучше протокол IPv6?

Главное преимущество IPv6 – он устраняет фундаментальное ограничение IPv4: нехватку адресов. Но на практике это не просто «больше комбинаций». Большое адресное пространство меняет подход к построению сетей: вместо постоянной экономии и сложных схем с NAT можно проектировать инфраструктуру прямее, понятнее и с запасом на масштабирование.

Для хостинга и серверов это важно по нескольким причинам. Во-первых, IPv6 позволяет выдавать уникальные адреса под сервисы, виртуальные машины, контейнеры, среды разработки и тестирования без борьбы за каждый IPv4-адрес. Во-вторых, возвращается логика «end-to-end»: клиент может обращаться к серверу напрямую, без дополнительных слоев трансляции адресов, что уменьшает количество сетевых «тонких мест» и упрощает диагностику.

С технической стороны IPv6 дает более эффективную сетевую работу в больших масштабах: у него упрощенный заголовок, меньше лишних механизмов в локальных сегментах (нет broadcast), а фрагментация не перекладывается на маршрутизаторы. В итоге сетевому оборудованию проще обрабатывать трафик, а инфраструктуру легче автоматизировать – в частности благодаря SLAAC и более логичной адресации.

Отдельный плюс – готовность к современным сценариям. Там, где растет количество микросервисов, событий в Kubernetes, изолированных сред и временных инстансов, IPv6 более естественно подходит к идее «все масштабируется быстро и много». Именно поэтому поддержка IPv6 на стороне хостинга – это не маркетинговая «галочка», а инфраструктурный запас на будущее и снижение зависимости от дефицитного ресурса IPv4.

Какой IP-протокол более безопасен: IPv6 или IPv4?

Если говорить честно, «по умолчанию» ни один протокол не делает сеть автоматически безопасной. Уровень защиты определяется тем, как настроены серверы, файерволы, обновления, сегментация сети, политики доступа и мониторинг. Но между IPv4 и IPv6 есть архитектурные различия, которые влияют на то, как именно строится безопасность.

В IPv4 безопасность исторически не была частью протокола. Шифрование и аутентификацию обычно реализуют на более высоких уровнях (TLS/HTTPS, VPN, SSH) или дополнительными сетевыми решениями. Также из-за широкого использования NAT многие входящие подключения «не доходят» до конечного устройства напрямую. Это часто воспринимается как защита, но по сути NAT – не механизм безопасности, а способ экономии адресов. Он может уменьшать поверхность атаки случайно (поскольку нет прямого доступа), но так же может маскировать проблемы в архитектуре и затруднять контроль трафика.

В IPv6 поддержка IPsec предусмотрена архитектурой протокола. Важный нюанс: это не означает, что весь IPv6-трафик автоматически шифруется. IPsec обычно нужно настраивать, а в реальной жизни шифрование веба все равно делается через TLS. Однако сама готовность протокола к end-to-end защите – плюс, особенно в корпоративных сценариях и сетях с четкими политиками.

Есть и другая сторона. Из-за отсутствия необходимости в NAT узлы в IPv6 чаще получают глобально маршрутизируемые адреса, то есть теоретически могут быть более «видимыми» извне. Это не проблема, если правильно настроен фаервол и закрыты ненужные порты, но это заставляет дисциплинированно подходить к политикам доступа. Дополнительно в переходный период риски может повышать «смешанная» инфраструктура: dual-stack, туннели и трансляция между IPv4/IPv6, если они настроены неаккуратно.

Практический вывод: в безопасности решает не версия IP, а настройки. IPv6 дает лучшую базу для современной сетевой архитектуры и закладывает возможности для end-to-end защиты, но требует такого же (или большего) внимания к файерволам, правилам доступа и контролю сервисов, как и IPv4.

Существовал ли протокол IPv5?

Да, но не в том смысле, как обычно представляют «преемника IPv4». IPv5 использовался как номер версии для экспериментального протокола Internet Stream Protocol (ST), который разрабатывался в 1980-х для передачи данных в режиме реального времени (потоковое видео/голос) с более предсказуемыми характеристиками доставки. Это была отдельная ветвь развития под специфические задачи, а не универсальная замена IPv4 для адресации всего интернета.

Протокол так и не получил массового внедрения в сетевом оборудовании и программных стеках. Когда пришло время создавать полноценного преемника IPv4 для решения проблемы нехватки адресов и масштабирования сети, номер «5» уже считался занятым, поэтому стандарт следующей версии сразу закрепили как IPv6.

Вывод

IP-адрес – это техническая основа любого подключения в интернете, а домены и DNS лишь делают доступ к ресурсам удобным для людей, преобразуя понятное имя в числовой адрес сервера. Именно поэтому для хостинга критически важно понимать, что стоит за доменом в DNS: A-запись ведет на IPv4, AAAA-запись – на IPv6, а на практике самый надежный подход сегодня – поддерживать оба варианта там, где это уместно.

IPv4 остается самым распространенным, но его адресное пространство давно стало дефицитным ресурсом, что породило компромиссы вроде NAT. IPv6 решает эту проблему на уровне архитектуры и лучше подходит для современных масштабов интернета: облаков, микросервисов, контейнеров и большого количества устройств. Полный переход займет время, но направление очевидно: интернет движется к модели, где IPv6 становится стандартом «по умолчанию», а IPv4 постепенно превращается в наследие, которое еще долго придется поддерживать.