Hvað er IPv4?

IPv4 hefur verið staðlað netvistunarkerfi síðan fyrsta útgáfan var sett á ARPANET árið 1983. Eftirmaður IPv4, IPv6 var staðlað árið 2017 en stendur enn frammi fyrir hægri upptöku, þrátt fyrir að drög að útgáfum hafi verið opinberar síðan 1998. Flutningurinn yfir í IPv6 er talinn brýn þar sem tiltækt IPv4 vistfangarými hefur verið uppurið.

IPv4 hönnun

IPv4 notar 32 bita vistfangarými sem gerir ráð fyrir samtals 2^32 IP vistföngum, það eru 4.294.967.296 möguleg einstök vistföng.

IPv4 vistföng eru venjulega sýnd í punkta-fjórlaga merkingunni sem samanstendur af fjórum tvíundum áttundum, á tugabroti, hver aðskilinn með punkti. Til dæmis er 172.67.69.195 10101100.01000011.01000101.11000011 í tvöfaldri tölu. Vegna þessarar hönnunar getur hver oktett aðeins verið á milli 0 og 255.

IPv4 vistfang klárast

Snemma var uppbyggingu netkerfa í IPv4 skipt í flokka, fyrst og fremst A, B og C. Netkerfi í flokki A notaði fyrsta oktettinn til að skilgreina netið, með öllum öðrum bitum sem hægt var að úthluta á hýsingaraðila, þetta gerir ráð fyrir 128 mögulegum netum, hver með meira en 16 milljón gestgjafa. Netkerfi í flokki B notaði fyrstu tvo oktettana sem netfang og síðustu tvo sem hýsingarföng, sem gerir ráð fyrir meira en 16 þúsund netum með meira en 65 þúsund hýsingum. Að lokum notuðu netkerfi í flokki C fyrstu þrjá oktettana fyrir netfangið og síðasta áttundina fyrir vistföng hýsils, sem gerir ráð fyrir meira en 2 milljónum neta með allt að 256 hýslum.

Upphaflega, ef fyrirtæki vantaði IP tölur, gátu þeir beðið um flokk C net frá svæðisþjónustuaðila, ef þeir þurftu ekki allt það pláss, fengu þeir það samt, ef þeir þurftu meira, fengu þeir flokk B net. Nokkrum fyrirtækjum var meira að segja úthlutað netkerfi í flokki A, þar á meðal Apple, Ford, US Postal Service, AT&T og Comcast. Bandaríska varnarmálaráðuneytið fær úthlutað 13 A-netum.

Með tímanum var ákveðið að slík nálgun myndi fljótt leiða til þess að heimilisfangakerfið myndi klárast af heimilisföngum til að úthluta. Ný aðferð sem kallast CIDR, eða Classless Inter-Domain Routing, var búin til sem gerði kleift að úthluta blokkum af IP tölu af handahófskenndri stærð. Þetta kom í veg fyrir endanlega þreytu í lauginni.

Annað tól til að draga úr notkun IP-tölu var að tilgreina einka IP-tölusvið sem hægt væri að nota innbyrðis en ekki væri hægt að nota á internetinu. Þessi nálgun gerði öllum innri netum kleift að nota sömu netfangakerfin með aðeins lítilli fórn fyrir nothæft heimilisfangrými. Algengasta einkanetsviðið er líklega það sem þú hefur á heimanetinu þínu. Það byrjar á 192.168.0.0 og fer í 192.168.255.255.

Þessi tækni þýddi að internetgáttin eins og heimabein þín núna er eina tækið á netinu þínu með opinbera IP tölu. Bein þín þýðir alla komandi umferð og reiknar út til hvaða hýsils það ætti að senda á netinu þínu með tveimur ferlum sem kallast NAT og PAT. NAT er Network Address Translation og PAT er Port Address Translation, samanlagt eru þær notaðar af beininum til að leyfa tækjum þínum að opna þjónustu á internetinu á meðan þau eru ekki beint með opinbera IP tölu.

Þrátt fyrir allar mögulegar tilraunir til að koma í veg fyrir að IPv4 vistfang tæmist, hafa allir svæðisskrárstjórar nú tæmt framboð sitt af óúthlutuðum IPv4 vistföngum, en síðasta óúthlutaða heimilisfanginu var úthlutað 25. nóvember 2019. Öllum 4.294.967.296 IP tölunum hefur verið úthlutað. Svæðisskrárstjórar geta aðeins endurúthlutað IP-tölum sem er skilað til þeirra. Flutningurinn yfir í IPv6 er nú mikilvægur til að tryggja að hvert tæki sem þarf heimilisfang geti fengið það. IPv6 notar mun lengra netfangakerfi, sem veitir í raun ótæmandi framboð af IP tölum.