Što je IPv4?

Kao što naziv implicira, IPv4 ili Internet Protocol verzija 4 je četvrta verzija IP-a ili Internet Protocol-a. Ovaj protokol je jedan od temeljnih protokola koji se koriste u uspostavljanju i održavanju Interneta ( kao i nekih drugih slično strukturiranih mreža ).

Izvorna inačica IP-a predstavljena je 1974. godine. Davno prije nego što je uspostavljen Internet kakav danas poznajemo. Također je poslužio kao osnova za još jedan protokol – TCP. Ili Transmission Control Protocol. Za razliku od TCP-a, koji je ažuriran, ali nije značajno prerađen od svog osmišljavanja, IP je doživio nekoliko revizija. IPv4 je bila njegova prva velika verzija i do danas je. Ipak, na Internetu se koristi dominantni protokol.

Što to radi?

Internetski protokol, u bilo kojoj verziji, odgovoran je za fragmentiranje i ponovno sastavljanje prenesenih podataka i usmjeravanje datagrama od glavnog računala do odredišta. Jednostavnije, IPv4 rastavlja informacije i pakira ih u manje jedinice koje se mogu prenijeti putem mreže. I onda to čini prije ponovnog sastavljanja podataka za primatelja. "Datagram" su mrežni paketi koji se šalju naprijed-natrag. Svaki od njih sastoji se od dva odjeljka – zaglavlja i korisnog tereta.

IP zaglavlje sadrži informacije o izvornoj i odredišnoj IP adresi i dodatne metapodatke potrebne da se datagram dopremi tamo gdje ide. Korisni teret su stvarni podaci koji se prenose. Proces rastavljanja podataka u datagrame za prijenos provodi se milijarde puta dnevno. Svaki put kada korisnik pristupi internetu i zatraži učitavanje web stranice, na primjer.

Zašto IPv4?

Izvorni IP kreiran 1974. godine nije bio dovoljan za zadatak koji je prvo zahtijevao njegovu upotrebu. Godine 1981. IPv4 je razvijen kao poboljšana verzija. Upravo je ovu verziju Ministarstvo obrane SAD-a usvojilo kao standard za sve svoje vojne računalne mreže. Tako je nedugo zatim postao kamen temeljac modernog interneta.

Format koji se koristi za adrese unutar IPv4 sustava sastoji se od četiri okteta podataka, najčešće odvojenih točkama. Dizajn je poznat većini ljudi: 127.0.255.250 bio bi primjer jedne takve adrese. Vrijedno je napomenuti da IP adrese u IPv4 sustavu nisu isto što i URL-ovi web-mjesta – iako se sadržaj web-mjesta prenosi putem IP protokola, URL-ovi i IP adrese nisu sinonimi. Dok telefon koji se koristi za učitavanje web-mjesta ima jedinstvenu IP adresu, samo web-mjesto nema - međutim, na kojem god su računalu podaci pohranjeni, ima je.

Ograničenja i sljedeći korak

Svrha IPv4 je isključivo prijenos podataka od A do B – on ne jamči isporuku podataka, niti osigurava da su informacije isporučene i sastavljene točnim redoslijedom iu pravo vrijeme. Također ne može spriječiti slanje dvostrukih paketa. Takve stvari su neophodne, ali se za njih brinu transportni protokoli višeg sloja, kao što je TCP. Sve što IPv4 radi jest pristup 'najboljeg truda' kako bi isporučio što više podataka na ispravnu lokaciju. Nasuprot tome, bitnim aspektima kao što je integritet podataka upravljaju drugi protokoli.

Najznačajnije ograničenje IPv4 je korištenje 32-bitnih adresa. Na početku, to nije bio problem. Internet se proširio do točke u kojoj je iscrpljenost adresnog prostora problem. 32-bitni sustav adresiranja znači da je ukupan broj mogućih adresa 232. Drugim riječima, može postojati samo 4294967296 adresa.

Od toga je oko 18 milijuna rezervirano za privatne mreže, a još 270 milijuna za multicast adrese – ali u svakom slučaju, Internet ubrzano dolazi do točke u kojoj taj broj više nije dovoljan. To je potaknulo razvoj nasljednog protokola – IPv6. U 2011. primarni skup adresa je formalno iscrpljen, ostavljajući samo mali prostor za prijelaz na IPv6.

IPv6 je prvi put predložen 1998. i ratificiran kao internetski standard 2017., dugo nakon što su ga programeri počeli koristiti sredinom 2000-ih. Unatoč poboljšanju što se tiče adresnih prostora ( IPv6 koristi 128-bitne pakete, ukupno 3,4 × 1038 dostupnih adresa ), IPv4 i IPv6 nisu interoperabilni. To znači da ne mogu međusobno izravno komunicirati. To također čini kompliciranijim potpuni prijelaz na IPv6 i to je razlog zašto se toliki dio Interneta još uvijek u potpunosti oslanja na IPv4 sustav.

Zaključak

IPv4 je temeljni protokol i shema adresiranja Interneta i njegovih prethodnika. Međutim, kao i mnogi drugi protokoli starenja, pokazuje znakove zastarjelog dizajna. Dok je za mnoge protokole to bio nedostatak sigurnosti, za IPv4 to je nedostatak skalabilnosti. Iako 4 milijarde adresa koje nudi može zvučati kao puno, u modernom svijetu u kojem mnogi ljudi imaju više od jednog uređaja spojenog na internet, to jednostavno nije dovoljno.

Unatoč tome i velikom pritisku da se prijeđe na nasljedni IPv6 protokol koji pruža golem adresni prostor, prijelaz s IPv4 bio je relativno težak i spor. Čak i sada, mnoge mreže koje koriste IPv6 ili koriste dvostruke mrežne skupove koji uključuju IPv4 i v6 ili koriste IPv4 interno i prevode ga putem NAT-a u IPv6 javnu adresu.