Mis on IPv4?

Interneti-protokolli algne versioon võeti esmakordselt kasutusele 1983. aastal ARPANETis, st Interneti-protokolli versioon 4 (IPv4). IPv4 on IP-aadressi neljas versioon, limiidiga 4 miljardit IP-aadressi. IPv4-aadressi väljendatakse 32-bitise täisarvuga ja kirjutatakse punkti täpsusega koma, mis koosneb neljast kaheksast väärtusest koosneva aadressi okteti rühmast, mida väljendatakse sõltumatult komades. ja eraldatud punktidega. Vahemikud võivad olla vahemikus 0 kuni 255.

Näide: IP-aadress 105.249.119.16 tähistab 32-bitist kümnendnumbrit ja binaarses väärtuses on 01101001.11111001.01110111.00010000.

Seda kasutatakse pakettlülitusvõrkudes katkematuks võrgustamiseks.
Sellel on standardvorming teabe edastamiseks ühest seadmest teise, mis on Interneti kaudu ühendatud.
Identifitseerimine on ette nähtud iga võrgu vahel ühendatud seadme jaoks.
Iga seadme jaoks on olemas konfiguratsioonimeetodid ja see sõltub ka võrgutüübist.
IPv4 on defineeritud 32-bitistes (4 baiti) aadressides ja see kasutab 3 klassi: A, B, C.
A-klassi kasutatakse suuremate võrkude jaoks. See kasutab võrgustamiseks 8 bitti ja majutamiseks 24 bitti.
Klassi B kasutatakse keskmiste võrkude jaoks. See kasutab 16 bitti võrgu loomiseks ja 16 bitti hostimiseks.
C-klassi kasutatakse väiksemate võrkude jaoks. See kasutab 24-bitist võrku ja 8-bitist majutamist.
Lisaks kasutatakse klassi D multisaadetena ja klassi E katseteks.

1. IP-aadressid: Interneti-protokolli aadress (IP-aadress) on numbriline silt, mis on määratud võrguga ühendatud seadmele, mis kasutab suhtluseks Interneti-protokolli. Interneti-kiht edastab järgmise hüpikaadressi IP-aadressi võrgukihile. See aadress on piiratud füüsilise aadressiga ja moodustatakse uus raam. Ülejäänud originaalraam on enne sidekanali saatmist kapseldatud uude kaadrisse. Võrgukiht on OSI mudeli selgroog ja haldab parimat loogilist teed andmeedastuseks sõlmede vahel.

"Üldiselt koosneb see kahendväärtustest ja juhib kõigi andmete marsruutimist Internetis".

IP-aadressil on 2 peamist funktsiooni,

Host / võrguliidese identifitseerimine
asukoha adresseerimine

2. IANA: IP-aadressiruumi haldab IANA (Interneti-määratud numbrite amet) ja 5 RIR-i (piirkondlikud Interneti-registrid). Nad vastutavad määratud territooriumide määramise eest kohalikele Interneti-registritele, näiteks Interneti-teenuse pakkujad ja muud lõppkasutajad. Ja sõltuvalt võrgupraktikast ja tarkvarafunktsioonidest võivad sellised määramised olla staatilised või dünaamilised.

IPv4 Datagrammi päis

Järgnevalt on toodud diagrammi selgitus datagrammi päise kohta:

Vaatame ipv4 datagrammi päist alljärgnevas tabelivormingus:

Versioon	See on 4-bitine väli ja see räägib meie kasutatavast IP-versioonist.
HLen	See annab päise pikkuse. Päise minimaalne pikkus peaks olema 20 baiti, kuna maksimaalne päise suurus 4 bitti on 15. Kui kasutame välja suvandeid, on päise maksimaalseks pikkuseks 60 baiti (20 + 40).
Teenuse liik	Esimesed 3 bitti räägivad prioriteedist ja järgmised 4 bitti räägivad teenuse tüübist ja viimaseid bitti ei kasutata. 4 bitti teenuseid määratlevad viivituse, läbilaskevõime, töökindluse ja maksumuse.
Kogupikkus	Kogupikkus määratleb andmegrammi kogupikkuse koos päisega. kogupikkuse võib arvutada andmepikkuse + päise pikkuse või andmepikkuse = kogupikkusena - päise pikkuseks 16 bitti
Identifitseerimine (fragmendi ID)	Kuna IPv4 on datagrammiteenus, aitavad need bitid unikaalselt tuvastada, kas killustumine on datagrammi pakettidel lõppenud.
Lipud	Lipp tähistab killustumist identifitseerimisvälja abil, öeldes põhimõtteliselt, kas seda saab killustada või on praegune viimane.
Fragmendi nihe	Iga fragmendi naaberpositsiooni mõõdetakse algsete andmete algusest 8 baiti ühikutega.
Aeg elada	See aitab andmegrammide tehinguid valesti juhtida. See mõõdab ruuterite arvu, mida datagramm läbib. See kontrollib, vähendades väärtust 1-ni, kuni see jõuab väärtuseni 0. Datagramm hävitatakse, kui see jõuab nullini.
Protokoll	IPv4 sisaldab andmeid erinevatest protokollidest. See väli aitab võrgukihil mõista, millised andmed millisesse protokolli kuuluvad.
Päise kontrollsumma	Seda välja kasutatakse pakettide või teadete vigade tuvastamiseks.
Allika IP-aadress	Saatva host 32-bitine aadress.
Sihtkoha IP-aadress	Vastuvõtva host 32-bitine aadress.
Valikud	Igas andmegrammis ei täpsustata valikuvälja. See on spetsifikatsioonide loetelu, mis sisaldab turbepiiranguid, marsruutimist jms.

IPv4 piirangud

Aadressiruumi puudumine: aadressiruumi kahanemine toimub kiiresti, kuna Interneti-ga ühendatud seadmete arv kasvab kiiresti.
Nõrk protokollilaiendus: IPv4-päise ebapiisav suurus ei hõlma nõutavaid täiendavaid parameetreid.
Side turvalisuse piiramise probleem: teabel puudub võrgus hostitud juurdepääsu piiramine. Algselt mõeldud isoleeritud sõjaliste võrkude jaoks. Siis kohandatud avaliku hariduse ja teadusuuringute võrgustik.
Kvaliteetse tugiteenuse puudumine: teabe ribalaiuse viivitus ja teatud võrgud ei toeta sel põhjusel.
Geograafilised piirangud: Kuna see loodi USA-s, hõlmab see IP-aadresside levitamist ja peaaegu 50% on reserveeritud Ameerika Ühendriikidele.

IPv4 eelised

1. Usaldusväärne turvalisus: sellel aadressipaketil on andmete krüpteerimine, et säilitada privaatsus ja turvalisus avaliku meediumi kommunikatsiooni ajal.

2. Suured marsruutimisülesanded:

Funktsionaalsete ruuterite suur arv muudab selle Interneti-põhiseks selgroogiks ja seetõttu on sellel oluline võrgujaotus.
Infrastruktuur sõltub nii hierarhilisest kui ka tasasest marsruutimisest.
Samuti on lihtne ühendada mitu seadet suure võrgu kaudu ilma NAT-iga.

3. Videokogud ja -konverentsid: suurenenud Interneti-kasutajate arv aeglustab veebis andmete edastamist. See suhtlusmudel pakub kvaliteetset teenust ja tõhusat andmeedastust. Enamikul juhtudel kasutatakse TCP ja UDP teenuseid; vaatamata piiratud funktsionaalsusele määratletakse IPv4 aadressid uuesti ja see võimaldab andmete krüptimist.

4. Paindlikkus: IPv4 marsruutimine on skaleeritavam ja tõhusam, kuna adresseerimine on koondatud. Täpsemalt, sobib hästi multisaadete ja andmeside jaoks organisatsiooni võrkudes.

IPv4 kasutamine

Aadresside eraldised määratakse 5 RIR-is koos selle IP-aadressidega,

Aafrika võrgu teabekeskus (AFRINIC): teenindab Aafrikas ja osa India ookeanist.
Ameerika Interneti-numbrite register (ARIN): Teenindatakse Kanadas, Kariibi mere osades ja USA-s, Põhja-Atlandi saartel.
Aasia ja Vaikse ookeani piirkonna võrgu teabekeskus (APNIC): teenindab enamikus Aasias ja Okeaanias.
Ladina-Ameerika ja Kariibi mere piirkonna teabekeskus (LACNIC): teenindab Ladina-Ameerikas ja teatud Kariibi mere piirkonnas.
Reseaux IP Europeensi võrgu koordinatsioonikeskus (RIPE NCC): teenindab Euroopas, Kesk-Aasias ja Lähis-Idas.

Need piirkonnad vastutavad IP-aadresside eraldamise eest selle piirkonna operaatoritele ja Interneti-kasutajatele.

IP-aadresside eraldamise nappuse tõttu on RIR-id IP-4 numbrite kahanenud. IPv6 puudumise leevendamiseks ja aadresside kasutamise laiendamiseks suhtluses, et tõhusalt juurde pääseda, loodi IPv6. Aadresside ammendumise tõttu IPv4-s loodi IPv6 suurenenud infrastruktuuri kujundamise ja suurema koormuse käsitlemise võimega.

Soovitatavad artiklid

See on juhend küsimusele Mis on IPv4? Siin käsitleme IPv4 sissejuhatust ja datagrammi päist koos selle piirangute, eeliste ja kasutamisega. Lisateabe saamiseks võite vaadata ka järgmisi artikleid -