Čo je to IPv4?

Pôvodná verzia internetového protokolu bola prvýkrát nasadená v roku 1983 v ARPANETe, tj internetový protokol verzie 4 (IPv4). IPv4 je štvrtá verzia adresy IP s limitom 4 miliárd adries IP. Adresa IPv4 je vyjadrená v 32-bitovej celočíselnej hodnote a zapisovaná v desiatkovej desatinnej notácii pozostávajúcej zo štyroch skupín oktetov s ôsmou hodnotovou adresou vyjadrenou nezávisle v desatinných číslach. a rozdelené bodkami. Rozsahy môžu byť od 0 do 255.

Príklad: IP adresa 105.249.119.16 predstavuje 32-bitové desatinné číslo av binárnom formáte je 01101001.11111001.01110111.00010000.

Používa sa v sieťach s prepájaním paketov na nepretržité vytváranie sietí.
Má štandardizovaný formát na doručovanie informácií z jedného zariadenia na druhé, ktoré je pripojené prostredníctvom internetu.
Identifikácia sa poskytuje pre každé zariadenie, ktoré je pripojené medzi sieťami.
Pre každé zariadenie existujú spôsoby konfigurácie a líši sa aj v závislosti od typu siete.
IPv4 má definované 32-bitové (4 bajty) adresy a používa 3 triedy: A, B, C.
Trieda A sa používa pre väčšie siete. Používa 8 bitov na vytváranie sietí a 24 bitov na hosťovanie.
Trieda B sa používa pre stredné siete. Používa 16 bitov na vytváranie sietí a 16 bitov na hosťovanie.
Trieda C sa používa pre menšie siete. Používa 24 bitov na vytváranie sietí a 8 bitov na hosťovanie.
Okrem toho sa trieda D používa na multicasting a trieda E sa používa na experimentálne účely.

1. IP adresy: Adresa internetového protokolu (IP adresa) je číselný štítok priradený zariadeniu pripojenému k sieti, ktoré používa na komunikáciu internetový protokol. Internetová vrstva odovzdá IP adresu nasledujúcej hopovej adresy do sieťovej vrstvy. Táto adresa je ohraničená na fyzickú adresu a vytvorí sa nový rámec. Zvyšok pôvodného rámca je zapuzdrený do nového rámca pred odoslaním cez komunikačný kanál. Sieťová vrstva je chrbtovou kosťou modelu OSI a riadi najlepšiu logickú cestu na prenos údajov medzi uzlami.

„Vo všeobecnosti pozostáva z binárnych hodnôt a riadi smerovanie všetkých údajov cez internet“.

IP adresa má 2 hlavné funkcie,

Identifikácia rozhrania hostiteľ / sieť
adresovanie polohy

2. IANA: IANA (Úrad pre internetové pridelené čísla) a 5 RIR (Regionálne internetové registre) spravujú priestor adries IP. Zodpovedajú za určené územia, ktoré sa majú priradiť miestnym internetovým registrom, ako sú poskytovatelia internetových služieb a ďalší koncoví používatelia. Takéto priradenia môžu byť statické alebo dynamické v závislosti od sieťových postupov a softvérových funkcií.

Záhlavie dátového protokolu IPv4

Nasleduje schematické vysvetlenie záhlavia datagramu:

Pozrime sa na hlavičku datagramu ipv4 v tabuľkovom formáte nižšie:

verzia	Toto je 4-bitové pole a informuje o verzii IP, ktorú používame.
hlien	Udáva dĺžku záhlavia. Minimálna dĺžka záhlavia by mala byť 20 bajtov, pretože maximálna veľkosť záhlavia 4 bity je 15. Ak použijeme pole možností, maximálna dĺžka záhlavia bude 60 bajtov (20 + 40).
Druh služby	Prvé 3 bity hovoria o priorite a ďalšie 4 bity hovoria o type služby a posledné bity sa nepoužívajú. 4 bity služieb definujú oneskorenie, priepustnosť, spoľahlivosť, náklady.
Celková dĺžka	Pole celková dĺžka definuje celkovú dĺžku datagramu vrátane záhlavia. celková dĺžka sa môže vypočítať ako dĺžka dát + dĺžka záhlavia alebo dĺžka dát = celková dĺžka - dĺžka záhlavia 16 bitov
Identifikácia (ID fragmentu)	Pretože IPv4 je služba datagramu, tieto bity pomáhajú jedinečne identifikovať, keď fragmentácia končí na paketoch datagramu.
flags	Vlajka označuje fragmentáciu pomocou identifikačného poľa, v podstate hovorí, či môže byť fragmentovaná alebo súčasná je konečná.
Odsadenie fragmentu	Poloha susedstva každého fragmentu sa meria od začiatku pôvodných údajov jednotkami 8 bajtov.
Čas žiť	To pomáha zavádzať transakcie datagramov. Meria no.of.routers môžu datagram prejsť. Kontroluje sa znížením hodnoty na 1, až kým nedosiahne 0. Datagram sa zahodí, keď dosiahne nulu.
Protokol	IPv4 obsahuje údaje z rôznych protokolov. Toto pole pomáha sieťovej vrstve pochopiť, ktoré údaje patria do ktorého protokolu.
Kontrolný súčet záhlavia	Toto pole sa používa na zisťovanie chýb v paketoch alebo správach.
Zdrojová IP adresa	32-bitová adresa odosielajúceho hostiteľa.
Cieľová adresa IP	32-bitová adresa prijímajúceho hostiteľa.
možnosti	Každý datagram nešpecifikuje pole voľby. Je to zoznam špecifikácií, ktorý obsahuje bezpečnostné obmedzenia, smerovanie atď.

Obmedzenia IPv4

Nedostatok v adresnom priestore: Adresový priestor sa rýchlo vyčerpáva, pretože počet zariadení pripojených na internet rýchlo rastie.
Slabá rozšíriteľnosť protokolu: Nedostatočná veľkosť hlavičky IPv4, nezodpovedá požadovaným ďalším parametrom.
Problém s obmedzením zabezpečenia komunikácie: Informácie nemajú obmedzený prístup, ktorý je hostený v sieti. Pôvodne určený pre izolované vojenské siete. Potom prispôsobené pre verejnú sieť vzdelávania a výskumu.
Nedostatok kvalitnej podpory v prevádzke: oneskorenie šírky pásma informácií a určitých sietí z tohto dôvodu nepodporuje.
Geografické obmedzenia: Keďže bolo vytvorené v USA, zahŕňa distribúciu IP adries a takmer 50% je vyhradených pre Spojené štáty americké.

Výhody protokolu IPv4

1. Spoľahlivá bezpečnosť: Tento balík adries má šifrovanie údajov na zachovanie súkromia a bezpečnosti počas komunikácie na verejnom médiu.

2. Veľké smerovacie úlohy:

Veľké množstvo funkčných smerovačov ich robí ako internetový chrbtový kôš, a preto má zásadné rozdelenie v sieti.
Infraštruktúra závisí od hierarchického aj plochého smerovania.
Tiež je ľahké pripojiť viac zariadení cez veľkú sieť bez NAT.

3. Videoknižnice a konferencie: Zvýšený počet používateľov internetu spomaľuje online prenos údajov. Tento model komunikácie poskytuje kvalitné služby a efektívny prenos údajov. Vo väčšine prípadov sa používajú služby TCP a UDP; napriek obmedzenej funkčnosti sú adresy IPv4 predefinované a umožňujú šifrovanie údajov.

4. Flexibilita: Smerovanie IPv4 je škálovateľnejšie a efektívnejšie, pretože adresy sú agregované. Konkrétne funguje dobre pre multicasting a dátovú komunikáciu cez siete v organizácii.

Použitie IPv4

Prideľovanie adries je stanovené v 5 RIR s jeho IP adresami,

Africké sieťové informačné centrum (AFRINIC): Poskytuje služby v Afrike a častiach Indického oceánu.
Americký register pre internetové čísla (ARIN): Poskytuje služby v Kanade, častiach Karibiku a Spojených štátov a tiež na ostrovoch severného Atlantiku.
Ázijsko-pacifické sieťové informačné centrum (APNIC): Poskytuje služby vo väčšine Ázie a Oceánie.
Sieťové informačné stredisko pre Latinskú Ameriku a Karibik (LACNIC): Poskytuje služby v Latinskej Amerike a častiach Karibiku.
Koordinačné centrum siete Reseaux IP Europeens Network (RIPE NCC): Poskytuje služby v Európe, Strednej Ázii a na Strednom východe.

Tieto regióny sú zodpovedné za prideľovanie IP adries operátorom a používateľom internetu v tomto regióne.

RIR sa vyčerpali v počte IPv4 z dôvodu nedostatku pridelenia IP adries. S cieľom čeliť nedostatku IP adries a rozšíriť používanie adries v komunikácii na efektívny prístup bol vytvorený IPv6. Z dôvodu vyčerpania adries v IPv4 bol IPv6 vytvorený so zvýšeným návrhom infraštruktúry a kapacitou na zvládnutie užitočného zaťaženia.

Odporúčané články

Toto je príručka k téme Čo je IPv4? Tu diskutujeme úvod do IPv4 a hlavičku datagramu spolu s jeho obmedzeniami, výhodami a použitím. Viac informácií nájdete aj v nasledujúcich článkoch