Què és IPv4?

Com el seu nom indica, IPv4 o Internet Protocol versió 4 és la quarta versió de l'IP o Internet Protocol. Aquest protocol és un dels protocols bàsics utilitzats per establir i mantenir Internet ( així com algunes altres xarxes d'estructura similar ).

La versió original de la IP es va introduir l'any 1974. Molt abans que Internet que coneixem actualment s'establís. També va servir com a base d'un altre protocol: el TCP. O Protocol de control de transmissió. A diferència del TCP, que es va actualitzar però no es va reelaborar principalment des de la seva concepció, la IP ha sofert diverses revisions. IPv4 va ser la primera versió important d'aquest i és, fins ara. Tot i així, el protocol dominant s'utilitza a Internet.

Què fa?

El Protocol d'Internet, en qualsevol versió, s'encarrega de fragmentar i tornar a muntar les dades transmeses i d'encaminar els datagrames de l'amfitrió a la destinació. Més senzillament, IPv4 desglossa la informació i l'empaqueta en unitats més petites que es poden transferir a través de la xarxa. I després ho fa abans de tornar a reunir les dades per al destinatari. "Datagrama" són els paquets de xarxa enviats d'anada i tornada. I cadascun d'ells està format per dues seccions: la capçalera i la càrrega útil.

La capçalera IP conté informació sobre l'adreça IP d'origen i destinació i metadades addicionals necessàries per portar el datagrama cap a on va. La càrrega útil són les dades reals que s'estan transportant. El procés de descomposició de dades en datagrames per a la transferència es fa milers de milions de vegades al dia. Cada vegada que un usuari accedeix a Internet i sol·licita carregar una pàgina web, per exemple.

Per què IPv4?

La IP original creada l'any 1974 no era suficient per a la tasca que primer requeria el seu ús. El 1981, es va desenvolupar IPv4 com una versió millorada. Va ser aquesta versió que el Departament de Defensa dels EUA va adoptar com a estàndard per a totes les seves xarxes informàtiques militars. Així, poc després, es va convertir en una pedra angular de la Internet moderna.

El format utilitzat per a les adreces dins del sistema IPv4 consta de quatre octets de dades, sovint separats per punts. El disseny és familiar per a la majoria de la gent: 127.0.255.250 seria un exemple d'una d'aquestes adreces. Val la pena assenyalar que les adreces IP del sistema IPv4 no són les mateixes que les URL del lloc web, encara que el contingut del lloc web es transmet mitjançant el protocol IP, els URL i les adreces IP no són sinònims. Tot i que un telèfon que s'utilitza per carregar un lloc web té una adreça IP única, el lloc web en si no ho té, sigui quin sigui l'ordinador on s'emmagatzemin les dades, però, ho fa.

Limitacions i el següent pas

L'objectiu d'IPv4 és exclusivament obtenir dades d'A a B; no garanteix el lliurament de dades, ni assegura que la informació es lliura i s'agrupa en l'ordre correcte i en el moment adequat. Tampoc pot evitar que s'enviïn paquets duplicats. Coses com aquestes són necessàries, però s'encarreguen de protocols de transport de capa superior, com ara el TCP. L'únic que fa IPv4 és adoptar un enfocament del "millor esforç" per lliurar tantes dades com sigui possible a la ubicació correcta. En canvi, aspectes essencials com la integritat de les dades són gestionats per altres protocols.

La limitació més important d'IPv4 és l'ús d'adreces de 32 bits. En els seus inicis, això no era un problema. Internet s'ha expandit fins a un punt en què l'esgotament de l'espai d'adreces és un problema. El sistema d'adreçament de 32 bits significa que el nombre total d'adreces possibles és de 232. És a dir, només poden existir 4294967296 adreces.

Uns 18 milions d'ells estan reservats per a xarxes privades i 270 milions més per a adreces de multidifusió, però de qualsevol manera, Internet està arribant ràpidament al punt en què aquest nombre ja no és suficient. Això va provocar el desenvolupament d'un protocol successor: IPv6. El 2011, el conjunt d'adreces principals es va esgotar formalment, deixant només un espai reduït per passar a IPv6.

IPv6 es va proposar per primera vegada el 1998 i es va ratificar com a estàndard d'Internet el 2017, molt després que comencés a ser utilitzat pels desenvolupadors a mitjans dels anys 2000. Tot i ser una millora pel que fa als espais d'adreces ( l'IPv6 utilitza paquets de 128 bits, amb un total de 3,4×1038 adreces disponibles ), IPv4 i IPv6 no són interoperables. Això vol dir que no es poden comunicar directament entre ells. Això també fa que sigui més complicat la transició completament a IPv6 i és per això que gran part d'Internet encara depèn totalment del sistema IPv4.

Conclusió

IPv4 és el protocol fonamental i l'esquema d'adreçament d'Internet i els seus precursors. Tanmateix, com molts protocols d'envelliment, mostra signes de disseny obsolet. Si bé per a molts protocols, això ha estat una falta de seguretat, per a IPv4, és una manca d'escalabilitat. Tot i que els 4.000 milions d'adreces que ofereix poden semblar moltes, en el món modern on moltes persones tenen més d'un dispositiu connectat a Internet, simplement no n'hi ha prou.

Malgrat això i la intensa pressió per passar al protocol IPv6 successor que proporciona un ampli espai d'adreces, ha estat relativament complicat i lent la transició d'IPv4. Fins i tot ara, moltes xarxes que utilitzen IPv6 utilitzen piles de xarxa duals que inclouen IPv4 i v6 o utilitzen IPv4 internament i el tradueixen mitjançant NAT a una adreça pública IPv6.