Hvad er IPv4?

Som navnet antyder, er IPv4 eller Internet Protocol version 4 den fjerde version af IP eller Internet Protocol. Denne protokol er en af ​​kerneprotokollerne, der bruges til at etablere og vedligeholde internettet ( såvel som nogle andre lignende strukturerede netværk ).

Den originale version af IP'en blev introduceret i 1974. Længe før det internet, vi i dag kender, blev etableret. Det tjente også som grundlag for en anden protokol - TCP. Eller transmissionskontrolprotokol. I modsætning til TCP, som blev opdateret, men ikke væsentligt omarbejdet siden dens udformning, har IP'en set adskillige revisioner. IPv4 var den første større version af det og er til dato. Alligevel bruges den dominerende protokol på internettet.

Hvad gør den?

Internetprotokollen, uanset version, er ansvarlig for fragmentering og gensamling af transmitterede data og routing af datagrammer fra vært til destination. Mere enkelt nedbryder IPv4 informationen og pakker den i mindre enheder, der kan overføres via netværket. Og så gør det, før du sætter dataene sammen igen for modtageren. "Datagram" er de netværkspakker, der sendes frem og tilbage. Og hver af dem består af to sektioner - headeren og nyttelasten.

IP-headeren indeholder information om kilde- og destinations-IP-adressen og yderligere metadata, der er nødvendige for at få datagrammet derhen, hvor det skal hen. Nyttelasten er de faktiske data, der bliver transporteret. Processen med at opdele data i datagrammer til overførsel udføres milliarder af gange dagligt. Hver gang en bruger f.eks. får adgang til internettet og anmoder om at indlæse en webside.

Hvorfor IPv4?

Den oprindelige IP oprettet i 1974 var ikke tilstrækkelig til den opgave, der først krævede dens brug. I 1981 blev IPv4 udviklet som en forbedret version. Det var denne version, som det amerikanske forsvarsministerium brugte som standard for alle deres militære computernetværk. Det blev således en hjørnesten i det moderne internet ikke længe efter.

Det format, der bruges til adresser i IPv4-systemet, består af fire oktetter af data, oftest adskilt af prikker. Designet er velkendt for de fleste: 127.0.255.250 ville være et eksempel på en sådan adresse. Det er værd at bemærke, at IP-adresser i IPv4-systemet ikke er det samme som websteds-URL'er - selvom webstedsindhold transmitteres via IP-protokollen, er URL'er og IP-adresser ikke synonyme. Mens en telefon, der bruges til at indlæse et websted, har en unik IP-adresse, har selve webstedet det ikke – uanset hvilken computer dataene er gemt på, gør det dog.

Begrænsninger og det næste trin

Formålet med IPv4 er udelukkende at få data fra A til B – det garanterer ikke datalevering, og det sikrer heller ikke, at information leveres og samles i den rigtige rækkefølge og på det rigtige tidspunkt. Det kan heller ikke forhindre duplikerede pakker i at blive sendt. Sådanne ting er nødvendige, men bliver taget hånd om af transportprotokoller på det øvre lag, såsom TCP. Alt IPv4 gør, er at tage en 'bedst-indsats' tilgang for at levere så meget data som muligt til den korrekte placering. I modsætning hertil håndteres væsentlige aspekter såsom dataintegritet af andre protokoller.

IPv4s vigtigste begrænsning er dens brug af 32-bit adresser. Tilbage ved starten var det ikke et problem. Internettet er udvidet til et punkt, hvor udmattelse af adresseplads er et problem. 32-bit adresseringssystemet betyder, at det samlede antal mulige adresser er 232. Med andre ord kan der kun eksistere 4294967296 adresser.

Omkring 18 millioner af dem er reserveret til private netværk og yderligere 270 millioner til multicast-adresser – men uanset hvad, er internettet hurtigt ved at nå det punkt, hvor dette tal ikke længere er nok. Dette førte til udviklingen af ​​en efterfølgerprotokol – IPv6. I 2011 var den primære adressepulje formelt opbrugt, hvilket kun efterlod en lille plads til overgang til IPv6.

IPv6 blev først foreslået i 1998 og ratificeret som en internetstandard i 2017, længe efter at den begyndte at blive brugt af udviklere i midten af ​​2000'erne. På trods af at det er en forbedring for så vidt angår adresserum ( IPv6 bruger 128-bit pakker, i alt 3,4×1038 tilgængelige adresser ), er IPv4 og IPv6 ikke interoperable. Det betyder, at de ikke kan kommunikere direkte med hinanden. Dette gør det også mere kompliceret at gå helt over til IPv6, og det er grunden til, at så meget af internettet stadig er helt afhængig af IPv4-systemet.

Konklusion

IPv4 er den grundlæggende protokol og adresseringsskema for internettet og dets forløbere. Ligesom mange aldringsprotokoller viser den dog tegn på forældet design. Mens dette for mange protokoller har været en mangel på sikkerhed, er det for IPv4 en mangel på skalerbarhed. Selvom de 4 milliarder adresser, det tilbyder, kan lyde af meget, i den moderne verden, hvor mange mennesker har mere end én internetforbundet enhed, er det simpelthen ikke nok.

På trods af dette og det intense pres for at flytte til efterfølgeren IPv6-protokol, som giver et stort adresserum, har det været relativt vanskeligt og langsomt at gå væk fra IPv4. Selv nu bruger mange netværk, der bruger IPv6, enten dobbelte netværksstakke, der involverer IPv4 og v6, eller bruger IPv4 internt og oversætter det via NAT til en offentlig IPv6-adresse.