IPv4-прокси

Что такое IPv4 и IPv4-прокси

IPv4 — Internet Protocol version 4, четвёртая версия интернет-протокола. Она определяет, как адресуются и передаются данные между сетями. Данные перемещаются порциями — пакетами, в каждом из которых указаны адреса отправителя и получателя. Сетевое оборудование использует адрес получателя, чтобы направить пакет к нему.

IPv4-адрес — числовой адрес в этой системе. Его назначают сетевому интерфейсу: физическому или виртуальному подключению устройства к сети. У сервера может быть несколько адресов, а один адрес со временем может перейти к другому серверу. Поэтому это не постоянный идентификатор одной физической машины.

Прокси — промежуточный сервис, который отправляет запросы от вашего имени и возвращает ответы. У IPv4-прокси такие запросы поступают к получателю с публичного IPv4-адреса прокси. Именно этот адрес сайт видит как сетевой источник запросов, отправленных через него.

При покупке прокси вы оплачиваете доступ к сервису и его адресным ресурсам на согласованный срок. Использовать IP позволяет работающая за ним инфраструктура: сервер и сеть провайдера. Сам по себе записанный адрес пересылать запросы не может.

Как устроен IPv4-адрес

Адрес 203.0.113.42 состоит из четырёх частей: 203, 0, 113 и 42. Каждая часть представляет октет — группу из восьми бит. Бит — двоичная цифра, которая может принимать значение 0 или 1.

Восемь бит дают 28, то есть 256 возможных комбинаций. При отсчёте от нуля получаются значения от 0 до 255. Поэтому октет может содержать число 203 или 42, но не 300. Точки разделяют октеты в привычной десятичной записи.

Все четыре октета вместе содержат 4 × 8 = 32 бита. Например, десятичное число 203 в двоичном виде записывается как 11001011, а 42 — как 00101010. Каждое занимает восемь бит, хотя в десятичной записи у одного числа три цифры, а у другого две.

Четыре числа не обозначают по отдельности страну, город, провайдера и устройство. Сведения о принадлежности адреса к сети и его предполагаемом местоположении получают из регистрационных записей, информации о маршрутизации и геолокационных баз.

В записи прокси после адреса обычно указывают порт. В строке 203.0.113.42:8080 двоеточие разделяет два разных значения:

IP-адрес указывает, куда обращаться, а порт — к какому сервису по этому адресу. Здесь 8080 — порт, на котором прокси-сервис принимает соединения. Он указан отдельно от четырёх октетов и не входит в 32 бита адреса.

Порт задаёт провайдер. Смена порта не создаёт ещё один IPv4-адрес. При этом провайдер может настроить разные порты так, чтобы при обращении к сайтам они использовали разные уже существующие адреса; по одним настройкам подключения нельзя определить, сколько IP увидит сайт.

Почему количество IPv4-адресов ограничено

У 32-битного значения ровно 232 = 4 294 967 296 возможных комбинаций — примерно 4,3 миллиарда. Таков размер всего адресного пространства IPv4. Часть адресов предназначена для локальных сетей и специальных задач, поэтому для обычного публичного использования доступно меньше.

Распределены эти ресурсы неравномерно. Адреса выделялись сетям на протяжении многих лет, и большая часть доступного пространства уже закреплена за организациями. Адрес может быть выделен, даже если сейчас за ним не работает активное устройство. Поэтому неудачное подключение или отсутствие ответа на ping не означает, что адрес свободен и его можно использовать.

Когда регистратор сообщает об исчерпании свободного пула IPv4, это означает, что закончился запас для обычного выделения адресов. Например, ARIN — одна из региональных организаций, управляющих адресными ресурсами, — достигла этой точки в 2015 году. Ранее выделенные адреса продолжают работать, а существующие ресурсы могут возвращаться в использование или переходить между организациями.

Для растущего прокси-сервиса ограничением становится доступ к этим ресурсам. Дополнительные публичные IPv4 нужно получать из конечного существующего запаса. Поэтому у адресов есть собственная доступность и стоимость.

Как сети обходятся ограниченным количеством IPv4

Каждому устройству не обязательно иметь отдельный публичный IPv4. Внутри дома или офиса устройства могут использовать локальные адреса, например 192.168.1.10. В другой независимой локальной сети тот же адрес можно использовать без конфликта: напрямую через публичный интернет такие адреса не маршрутизируются.

NAT, Network Address Translation, — преобразование сетевых адресов. Эта технология позволяет роутеру заменять локальные адреса публичными. В распространённом варианте, где преобразуются также порты, ноутбук и телефон могут обращаться к сайтам через один публичный IPv4. Роутер отслеживает их соединения и возвращает каждый ответ нужному устройству.

Интернет-провайдеры могут применять тот же принцип в большем масштабе, позволяя нескольким абонентам пользоваться одним публичным адресом. Так существующие адреса обслуживают больше устройств. Количество разных публичных IPv4 от этого не увеличивается: трафик нескольких пользователей по-прежнему может приходить на сайт с одного адреса.

Откуда прокси-провайдеры берут IPv4-адреса

Прокси-провайдеры получают адреса несколькими способами. Они могут использовать ресурсы, уже зарегистрированные за своей организацией, арендовать их у другого держателя или получать адреса вместе с серверными и сетевыми услугами.

При аренде провайдер оплачивает использование существующего диапазона на определённый срок. При передаче ресурсов права на диапазон переходят между организациями по процедуре соответствующего регистратора. Такие сделки часто сопровождаются оплатой прежнему держателю. В обоих случаях речь идёт об адресах, которые уже существуют в адресном пространстве IPv4.

При аренде серверов или подключении к сети адреса могут предоставляться вместе с инфраструктурой. Например, прокси-провайдер арендует серверы у дата-центра и получает дополнительные IP из его ресурсов. Поэтому продавец прокси и организация, указанная в реестре адресов, могут быть разными компаниями.

Получить ресурсы — только часть работы. Сеть должна доставлять трафик к нужной инфраструктуре, а прокси-программа — обрабатывать запросы. Установка ещё одной копии этой программы не создаёт новые публичные IP: сервису нужны и адресные ресурсы, и оборудование, обеспечивающее их работу.

Как дефицит IPv4 влияет на стоимость прокси

Ограниченное предложение и сохраняющийся спрос придают IPv4-адресам рыночную ценность. Провайдер, арендующий адреса, платит за доступ к ним; провайдер, получающий ресурсы через передачу, вкладывает деньги в их долгосрочное использование. Эти расходы существуют и тогда, когда клиенты отправляют мало трафика.

Это объясняет, почему прокси-сервис может рассчитывать оплату по количеству IP. Предоставить больше разных адресов — значит выделить больше ограниченного ресурса. Небольшая нагрузка сама по себе не делает большой набор IPv4 дешёвым в предоставлении.

В конечную цену прокси входят также серверы, сетевой канал, обслуживание и поддержка. На одном сервере может работать несколько адресов, и расходы на оборудование распределяются между ними. Это позволяет снизить стоимость предоставления каждого прокси, но каждый отдельный публичный IP всё равно занимает адрес из доступного запаса.

Таким образом, дефицит объясняет часть стоимости, но не устанавливает единую цену. У провайдеров различаются расходы на получение адресов, инфраструктура и модели обслуживания. Более высокая цена сама по себе не подтверждает лучшую историю IP и не гарантирует, что определённый сайт примет этот прокси.

История и репутация IPv4-адреса

IPv4-адрес может пройти несколько периодов использования: работать на сервере компании, затем у хостинг-провайдера, а позже попасть в распоряжение прокси-сервиса. Покупка прокси начинает ваш доступ к услуге. Она не стирает прежнюю активность, связанную с адресом.

Репутация IP — оценка адреса по сведениям о его использовании. Сайт или защитная система могут учитывать прежние и текущие запросы, жалобы, подозрительное поведение и принадлежность к сети. При общем доступе на отношение к IP может влиять и текущий трафик других клиентов. Разные системы собирают разные сведения и применяют собственные правила; единой оценки репутации для всех сайтов нет.

История может работать в пользу адреса. Если сервис учитывает прежнее поведение, накопленная история обычного трафика может быть полезным сигналом. Значение имеет то, что система наблюдала: сам по себе возраст адреса не создаёт доверия.

История может и мешать. Предыдущий пользователь мог отправлять вредоносный трафик или вызвать ограничение по IP. Тогда новый клиент столкнётся с дополнительными проверками или отказами ещё до того, как сделает что-либо, вызвавшее первоначальное ограничение. Новая подписка не уведомляет автоматически все сайты о смене пользователя за этим адресом.

Оценки могут меняться. Операторы могут прекращать вредоносную активность, разбирать жалобы и добиваться исправлений в отдельных списках; сайты — пересматривать свои ограничения. Единого действия, которое обнуляет репутацию адреса повсюду, нет, а решение одного сервиса не определяет отношение всех остальных.

Что означают «новый» и «чистый» IP

Эти обозначения полезны, когда за ними стоит конкретный смысл. В описаниях прокси могут встречаться три разных утверждения, и каждое сообщает об адресе что-то своё.

Новый для клиента. Адрес только что выделен для вашей услуги или поступил в распоряжение провайдера. Это описывает момент, когда его получили вы или провайдер. Из этого не следует, когда адрес впервые появился в интернете и для чего использовался раньше.

Чистый по результатам проверки. Адрес могут называть чистым, потому что его нет в проверенных списках блокировок или в определённых базах нет сообщений о проблемах. У такого результата есть границы и дата. Публичный список не показывает все ограничения, которые сайт хранит в собственной системе.

Ранее не использовавшийся как прокси. Это утверждение о прошлом применении адреса. До прокси-сервиса он мог работать в обычной корпоративной сети. Такая история отличается от полного отсутствия использования, а отсутствие отметки «прокси» в одной базе само по себе её не доказывает.

Содержательная оценка поэтому указывает, что именно проверялось: какие источники, когда и какие проблемы искали. Реальный запрос к нужному сайту даёт сведения о текущем доступе к нему. Полезно записать и результат: тайм-аут может быть связан с проблемой соединения, а ошибка входа — относиться к аккаунту, а не к истории IP. Ни один запрос, ни проверка списков не подтверждают полную историю адреса или постоянный доступ.

Почему ограничения могут затрагивать целую сеть

Сайт может применять правила к отдельному IP, диапазону адресов или сети оператора. Ограничения на уровне сети могут быть связаны с активностью множества адресов либо с политикой в отношении определённого источника трафика.

Например, сайт может ограничивать обращения из хостинговой сети. Адрес внутри неё попадёт под это правило, даже если у сайта нет сведений о вредоносных запросах именно с этого IP. Проверки истории использования отдельного адреса будет недостаточно, чтобы объяснить результат.

Если ограничение охватывает весь диапазон, замена одного прокси другим внутри этого же диапазона оставляет правило применимым. Если оно охватывает сеть оператора, под него может попасть и адрес из другого диапазона той же сети. Смена адреса и смена сети — разные изменения.

Поэтому историю адреса и принадлежность к сети рассматривают вместе. У прокси может не быть известных проблем с индивидуальной репутацией, но он всё равно не будет подходить под правила доступа конкретного сайта. Практический результат зависит от того, как этот сайт оценивает адрес, его сеть и отправляемые запросы.