Ce este IPv4?

După cum sugerează și numele, IPv4 sau Internet Protocol versiunea 4 este a patra versiune a IP sau Internet Protocol. Acest protocol este unul dintre protocoalele de bază utilizate în stabilirea și întreținerea Internetului ( precum și a altor rețele structurate similar ).

Versiunea originală a IP a fost introdusă în 1974. Cu mult înainte ca Internetul pe care îl cunoaștem în prezent să se înființeze. De asemenea, a servit ca bază pentru un alt protocol - TCP. Sau Protocolul de control al transmisiei. Spre deosebire de TCP, care a fost actualizat, dar nu a fost reelaborat în mare parte de la concepție, IP a suferit mai multe revizuiri. IPv4 a fost prima versiune majoră a acestuia și este, până în prezent. Cu toate acestea, protocolul dominant este folosit pe Internet.

Ce face?

Protocolul Internet, în orice versiune, este responsabil pentru fragmentarea și reasamblarea datelor transmise și pentru rutarea datagramelor de la gazdă la destinație. Mai simplu, IPv4 descompune informațiile și le împachetează în unități mai mici care pot fi transferate prin intermediul rețelei. Și apoi face acest lucru înainte de a pune datele înapoi împreună pentru destinatar. „Datagrama” reprezintă pachetele de rețea trimise înainte și înapoi. Și fiecare dintre ele este alcătuită din două secțiuni – antetul și sarcina utilă.

Antetul IP conține informații despre adresa IP sursă și destinație și metadate suplimentare necesare pentru a duce datagrama la locul în care merge. Sarcina utilă este datele reale care sunt transportate. Procesul de defalcare a datelor în datagrame pentru transfer se face de miliarde de ori pe zi. De fiecare dată când un utilizator accesează Internetul și solicită încărcarea unei pagini web, de exemplu.

De ce IPv4?

IP-ul original creat în 1974 nu a fost suficient pentru sarcina care a necesitat prima utilizare. În 1981, IPv4 a fost dezvoltat ca o versiune îmbunătățită. Aceasta a fost versiunea pe care Departamentul de Apărare al SUA a adoptat-o ​​ca standard pentru toate rețelele lor de computere militare. Astfel, a devenit o piatră de temelie a internetului modern nu mult timp după.

Formatul utilizat pentru adrese în cadrul sistemului IPv4 constă din patru octeți de date, cel mai adesea separați prin puncte. Designul este familiar pentru majoritatea oamenilor: 127.0.255.250 ar fi un exemplu de o astfel de adresă. Este demn de remarcat faptul că adresele IP din sistemul IPv4 nu sunt aceleași cu adresele URL ale site-urilor web – deși conținutul site-ului web este transmis prin protocolul IP, adresele URL și adresele IP nu sunt sinonime. În timp ce un telefon folosit pentru a încărca un site web are o adresă IP unică, site-ul în sine nu o are – indiferent de computerul pe care sunt stocate datele, totuși, o are.

Limitări și următorul pas

Scopul IPv4 este exclusiv de a obține date de la A la B – nu garantează livrarea datelor și nici nu asigură că informațiile sunt livrate și asamblate în ordinea corectă și la momentul potrivit. De asemenea, nu poate împiedica trimiterea pachetelor duplicate. Lucruri de genul acesta sunt necesare, dar sunt îngrijite de protocoale de transport de nivel superior, cum ar fi TCP. Tot ceea ce face IPv4 este să adopte o abordare „cel mai bun” pentru a furniza cât mai multe date posibil în locația corectă. În schimb, aspectele esențiale, cum ar fi integritatea datelor, sunt gestionate de alte protocoale.

Cea mai importantă limitare a IPv4 este utilizarea adreselor pe 32 de biți. La începuturi, asta nu a fost o problemă. Internetul s-a extins până la un punct în care epuizarea spațiului de adrese este o problemă. Sistemul de adresare pe 32 de biți înseamnă că numărul total de adrese posibile este de 232. Cu alte cuvinte, pot exista doar 4294967296 de adrese.

Aproximativ 18 milioane dintre acestea sunt rezervate pentru rețelele private și alte 270 de milioane pentru adrese multicast – dar în orice caz, Internetul ajunge rapid în punctul în care acest număr nu mai este suficient. Acest lucru a determinat dezvoltarea unui protocol succesor – IPv6. În 2011, grupul de adrese primare a fost epuizat oficial, lăsând doar un spațiu mic pentru a trece la IPv6.

IPv6 a fost propus pentru prima dată în 1998 și ratificat ca standard de internet în 2017, mult după ce a început să fie folosit de dezvoltatori la mijlocul anilor 2000. În ciuda faptului că este o îmbunătățire în ceea ce privește spațiile de adrese ( IPv6 utilizează pachete de 128 de biți, însumând 3,4×1038 de adrese disponibile ), IPv4 și IPv6 nu sunt interoperabile. Aceasta înseamnă că nu pot comunica direct între ei. Acest lucru face, de asemenea, mai complicată tranziția în întregime la IPv6 și este motivul pentru care atât de mult din Internet se bazează în totalitate pe sistemul IPv4.

Concluzie

IPv4 este protocolul de bază și schema de adresare a Internetului și a precursorilor săi. La fel ca multe protocoale de îmbătrânire, totuși, prezintă semne de design învechit. În timp ce pentru multe protocoale, aceasta a fost o lipsă de securitate, pentru IPv4, este o lipsă de scalabilitate. În timp ce cele 4 miliarde de adrese pe care le oferă pot suna ca multe, în lumea modernă în care mulți oameni au mai mult de un dispozitiv conectat la internet, pur și simplu nu este suficient.

În ciuda acestui fapt și a presiunii intense de a trece la succesorul protocolului IPv6, care oferă un spațiu de adrese vast, a fost relativ dificilă și lentă să treci de la IPv4. Chiar și acum, multe rețele care utilizează IPv6 fie folosesc stive de rețea duale care implică IPv4 și v6, fie folosesc IPv4 intern și îl traduc prin NAT la o adresă publică IPv6.