آی‌پی شناور یا Floating IP چیست؟

آدرس IP شناور یا floating IP یک آدرس آی‌پی عمومی و قابل مسیریابی است که می‌تواند در شرایط خاص به اجزای شبکه مانند ماشین‌های مجازی یا دیگر تجهیزات اختصاص پیدا کند. از آی پی شناور برای مقاصدی مانند لود بالانسینگ یا افزایش دسترس‌پذیری سرویس‌ها استفاده می‌شود. در این مطلب می‌خواهیم بدانیم floating IP چیست، چگونه کار می‌کند و چه تفاوتی با دیگر انواع آدرس IP دارد.

آدرس آی‌پی چیست؟

اینترنت در ساده‌ترین شکل ممکن از تعداد زیادی کامپیوتر و تجهیزات تشکیل شده که با کابل یا به‌شکل بی‌سیم به یکدیگر متصل شده‌اند. رد و بدل کردن اطلاعات بین این کامپیوترها و تجهیزات بر اساس زبان‌های مشترکی صورت می‌گیرد که به آن پروتکل می‌گویند و یکی از مهم‌ترین پروتکل‌ها، پروتکل اینترنت (IP یا Internet Protocol) است. پروتکل اینترنت، داده‌ها را به‌شکلی تنظیم می‌کند که همه بتوانند آن را به‌درستی تفسیر کنند.

آدرس IP که به اختصار به آن آی‌پی هم می‌گویند، دستگاه‌های دیجیتال موجود در شبکه را قابل شناسایی می‌کند و یکی از پیش‌نیازهای اصلی ارسال و دریافت بسته‌های داده در شبکه محسوب می‌شود. آدرس IP تضمین می‌کند که داده‌ها دقیقا به مقصد مورد نظر فرستنده برسد. به‌عنوان مثال مرورگر وب و وب سرور از همین آدرس‌ها برای برقررای ارتباط استفاده می‌کنند. یک آدرس آی‌پی را می‌توان به یک یا چند دستگاه تخصیص داد، و از سوی دیگر می‌توان به یک دستگاه چند آدرس آی‌پی اختصاص داد.

برای این‌که بدانیم floating IP چیست، ابتدا باید با خود آدرس IP آشنا شویم. پیش از این در مطلب «آدرس IP چیست؟» به‌طور کامل در این زمینه صحبت کرده‌ایم اما در ادامه توضیح کوتاهی در مورد آدرس آی‌پی ثابت یا ایستا (Static IP Address) و آدرس آی‌پی پویا یا داینامیک (Dynamic IP Address) خواهیم داد.

آدرس آی‌پی ایستا

آی‌پی استاتیک (Static IP) یا ثابت یک آدرس ثابت است که به‌طور دائمی و همیشگی به یک دستگاه اختصاص پیدا کرده است. آدرس‌های IP ثابت معمولا برای وب‌سرورها، ایمیل سرورها یا هر جایی که دسترسی مستقیم به محتوا یا سرویس‌ها از طریق یک آدرس مشخص نیاز باشد استفاده می‌شوند تا کاربران و پروسه‌های شبکه بتوانند به‌راحتی آنها را دوباره پیدا کنند. کامپیوترهای موجود در شبکه یا لوازم جانبی مثل پرینترها نیز آدرس IP ثابتی داخل شبکه دارند تا دیگر دستگاه‌ها بتوانند به آنها دسترسی پیدا کنند.

البته برای دسترسی به یک دستگاه یا سرور خاص نیازی به یادآوری آدرس IP عددی آنها نیست و می‌توان یک نام دامنه را به یک آدرس IP ثابت اختصاص داد. این نام دامنه در شبکه به آدرس آی‌پی تبدیل شده و دسترسی به آن سرور یا دستگاه را ممکن می‌سازد. طبیعتا این ویژگی فقط برای آدس IP ثابت ممکن است و با آدرس IP متغیر نمی‌توان چنین فرایندی را پیاده‌سازی کرد.

آدرس آی‌پی پویا

زمانی که به اینترنت متصل می‌شوید، به احتمال زیاد یک آی‌پی داینامیک (Dynamic IP) یا پویا را از سرویس‌دهنده اینترنت (ISP) دریافت می‌کنید. آی‌پی متغیر کم‌هزینه‌ترین روش برای اتصال به اینترنت محسوب می‌شود. این آدرس‌ها در طول زمان تغییر می‌کند و هر زمان که به اینترنت متصل شوید، آدرس آی‌پی دیگری را دریافت می‌کنید و آدرس آی‌پی قبلی شما نیز در اختیار کاربر دیگری قرار خواهد گرفت.

floating IP چیست؟

آدرس آی‌پی شناور (Floating IP) یک آدرس آی‌پی عمومی و قابل مسیریابی است که به‌طور خودکار به یک دستگاه یا اجزای شبکه تخصیص پیدا نمی‌کند، بلکه تحت نظارت مدیر شبکه به‌طور موقت برای یک یا چند دستگاه شبکه استفاده می‌شود و امکان انتقال از یک دستگاه به دستگاه دیگر را دارد. این دستگاه همچنان یک آدرس آی‌پی استاتیک دارد که به‌منظور برقراری ارتباط با دیگر اعضا در شبکه خصوصی و غیر قابل مسیریابی به‌کار می‌رود، اما علاوه بر این از آدرس floating IP برای ارتباط با فضای خارج از شبکه یا کلاد نیز استفاده می‌کند. اگر یک دستگاه سرویس‌دهنده در شبکه به‌طور موقت از کار بیفتد، آدرس floating IP در کمترین زمان ممکن به دستگاه فعال دیگری در شبکه می‌رسد تا بتوان بی‌وقفه و بدون اختلال به درخواست‌های کاربران پاسخ داد.

floating IP چگونه تولید می‌شود؟

کاربران شبکه آدرس آی‌پی شناور را از استخرهای مختلفی که توسط مدیر سیستم تنظیم شده دریافت کرده و به پروژه خود اختصاص می‌دهند. زمانی که یک کاربر آدرس آی‌پی شناور را دریافت کرد، مالک آن حساب می‌شود و می‌تواند آن را به یک دستگاه در شبکه اختصاص دهد یا آن را حذف کرده و به دستگاه دیگری از شبکه منتقل کند. حتی اگر این دستگاه شبکه از مدار خارج شود، مالکیت آدرس آی‌پی شناور تغییر نمی‌کند و می‌توان آن را برای دیگر تجهیزات شبکه استفاده کرد.

یکی از دلایل وجود چند استخر موازی برای floating IP این است که هر استخر را سرویس‌دهنده‌های مختلف بتوانند بدون مزاحمت استفاده کنند. بدین‌ترتیب حتی اگر یک سرویس‌دهنده از کار بیفتد، دسترسی به سرویس همچنان ممکن خواهد بود.

کاربرد floating IP چیست؟

یکی از مهم‌ترین دلایل استفاده از آی‌پی شناور، به حداکثر رساندن دسترسی به خدمات است. در شبکه‌های ارتباطی هرگونه خطا می‌تواند منجر به قطع دسترسی به سرویس شود. توسعه‌دهندگان با استفاده از آی‌پی شناور می‌توانند با استفاده از زیرساخت موجود، حداکثر دسترسی را برای سرویس یا اپ خود فراهم کنند.

floating IP را می‌توان به‌عنوان یکی از راهکارهای لود بالانسینگ نیز به‌کار گرفت. زمانی که تعداد کاربران یک سرویس افزایش قابل توجهی پیدا می‌کند، می‌توان با استفاده از floating IP تعدادی از درخواست‌ها را به نودهای دیگری از شبکه منتقل کرد. در واقع با این کار، چند مسیر مختلف برای پاسخ به درخواست‌های کاربران ایجاد شده و چند سیستم به‌طور موازی برای پاسخ‌دهی و سرویس‌دهی کار می‌کنند.

راهکارهای Failover و Switchover

اگر عملکرد یک لود بانسر یا اپلیکیشن سرور مرکزی در یک کلاستر مختل شود، می‌توان به‌سرعت آدرس آی‌پی شناور را به اپلیکیشن سرور یا لود بالانسر دیگری منتقل کرد تا به‌سرعت عملیات موردنظر را اجرا کند. به این تغییر ناخواسته در سرویس‌های شبکه Failover می‌گویند و یکی از مهم‌ترین راهکارهای جبران خطا در کاربردهای حساس محسوب می‌شود.

تغییر برنامه‌ریزی شده در سرویس‌های شبکه، فرایندی است که به آن Switchover می‌گویند. این عملیات معمولا توسط مدیر سیستم انجام می‌شود و دلایل مختلفی دارد. به‌عنوان مثال زمانی که می‌خواهید عملیات تعمیر و نگهداری را روی سیستم‌های اصلی انجام دهید، سرویس‌ها را به‌صورت دستی به سیستم دیگری منتقل می‌کنید.

مزایای floating IP چیست؟

یکی از مهم‌ترین مزایای آی‌پی شناور، افزایش انعطاف‌پذیری سیستم است، چون می‌توان آدرس آی‌پی را بر اساس نیاز به دیگر اعضای شبکه منتقل کرد. بنابراین آی‌پی شناور برای محیط‌های failover و switchover سودمند خواهد بود. به‌عنوان مثال می‌توانید با آی‌پی شناور، اپلیکیشن‌ها یا تمام سرویس‌های خود را با حداقل داون‌تایم، به‌روزرسانی کنید. زمانی که یکی از بخش‌ها به‌روزرسانی می‌شود، بخش دیگری مسئولیت رسیدگی به درخواست‌های کاربران را بر عهده می‌گیرد. زمانی که عملیات به‌روزرسانی به پایان برسد، درخواست‌ها دوباره به سرویس‌دهنده اصلی منتقل می‌گردد.

تفاوت آی‌پی شناور و آی‌پی رزرو چیست؟

آی‌پی شناور و آی‌پی رزرو با یکدیگر تفاوت دارند. همان‌طور که گفتیم floating IP یک آدرس آی‌پی عمومی است که می‌توان آن را به هریک از نمونه‌های ماشین مجازی تخصیص داد. آی‌پی رزرو یک آدرس آی‌پی عمومی است که برای یک نمونه ماشین مجازی خاص رزرو شده است. آی‌پی رزرو هزینه بیشتری نسبت به آی‌پی شناور دارد اما مزایای بیشتری را نیز ارائه می‌دهد:

• تضمین دسترسی: آی‌پی رزرو همیشه برای استفاده در دسترس خواهد بود، حتی اگر ماشین مجازی مورد نظر در دسترس نباشد.
• آدرس آی‌پی ثابت: آی‌پی رزرو همیشه ثابت هستند، حتی اگر ماشین مجازی موردنظر به سرور دیگری منتقل شود.
• عملکرد بهتر: معمولا آی‌پی رزرو کارآیی بهتری نسبت به آی‌پی شناور دارد اما این موضوع ممکن است بین سرویس‌دهنده‌های مختلف، متفاوت باشد.