Hvað er IPv4?

Eins og nafnið gefur til kynna er IPv4 eða Internet Protocol útgáfa 4 fjórða útgáfan af IP eða Internet Protocol. Þessi samskiptaregla er ein af kjarnasamskiptareglunum sem notaðar eru við að koma á fót og viðhalda internetinu ( ásamt sumum öðrum álíka uppbyggðum netum ).

Upprunalega útgáfan af IP var kynnt árið 1974. Löngu áður en internetið sem við þekkjum í dag komst í sessi. Það þjónaði einnig sem grundvöllur annarrar samskiptareglur - TCP. Eða Transmission Control Protocol. Ólíkt TCP, sem var uppfært en ekki endurunnið að miklu leyti síðan það var getnað, hefur IP-talan séð nokkrar endurskoðanir. IPv4 var fyrsta stóra útgáfan af því og er það hingað til. Samt sem áður er ríkjandi samskiptaregla notuð á internetinu.

Hvað gerir það?

Netbókunin, í hvaða útgáfu sem er, er ábyrg fyrir því að sundra og setja saman send gögn og beina gagnaskrám frá hýsil til áfangastaðar. Einfaldara, IPv4 brýtur niður upplýsingarnar og pakkar þeim í smærri einingar sem hægt er að flytja í gegnum netið. Og gerir það síðan áður en gögnin eru sett aftur saman fyrir viðtakandann. „Datagram“ er netpakkarnir sem eru sendir fram og til baka. Og hver þeirra samanstendur af tveimur hlutum - hausnum og farminum.

IP hausinn inniheldur upplýsingar um uppruna og áfangastað IP tölu og viðbótar lýsigögn sem þarf til að koma gagnagramminu þangað sem það er að fara. Burðargetan er raunveruleg gögn sem verið er að flytja. Ferlið við að skipta gögnum niður í gagnagröf til flutnings er gert milljarða sinnum á dag. Í hvert skipti sem notandi fer á internetið og biður um að hlaða vefsíðu, til dæmis.

Af hverju IPv4?

Upprunalega IP-talan sem var búin til árið 1974 dugði ekki fyrir verkefnið sem þurfti fyrst að nota. Árið 1981 var IPv4 þróað sem endurbætt útgáfa. Það var þessi útgáfa sem bandaríska varnarmálaráðuneytið tók upp sem staðal fyrir öll hertölvukerfi þeirra. Þannig varð það hornsteinn nútíma internetsins ekki löngu síðar.

Snið sem notað er fyrir vistföng innan IPv4 kerfisins samanstendur af fjórum áttundum af gögnum, oftast aðskilin með punktum. Hönnunin er flestum kunn: 127.0.255.250 væri dæmi um eitt slíkt heimilisfang. Það er athyglisvert að IP tölur í IPv4 kerfinu eru ekki það sama og vefslóðir – þó efni vefsíðna sé sent í gegnum IP samskiptareglur eru vefslóðir og IP tölur ekki samheiti. Þó að sími sem notaður er til að hlaða vefsíðu hafi einstakt IP-tölu, þá gerir vefsíðan það ekki sjálf - hvaða tölvu sem gögnin eru geymd á gerir það hins vegar.

Takmarkanir og næsta skref

Tilgangur IPv4 er eingöngu að fá gögn frá A til B – það ábyrgist ekki afhendingu gagna, né tryggir það að upplýsingar séu afhentar og settar saman í réttri röð og á réttum tíma. Það getur heldur ekki komið í veg fyrir að afrit pakka sé sent. Svona hlutir eru nauðsynlegir en þeim er sinnt með samskiptareglum fyrir efri lag, eins og TCP. Allt sem IPv4 gerir er að taka „bestu viðleitni“ nálgun til að afhenda eins mikið af gögnum og mögulegt er á réttan stað. Aftur á móti eru mikilvægir þættir eins og gagnaheilleiki meðhöndlaðir með öðrum samskiptareglum.

Mikilvægasta takmörkun IPv4 er notkun þess á 32 bita vistföngum. Við upphaf þess var það ekki mál. Netið hefur stækkað að því marki að tæmandi netfang er vandamál. 32-bita netföng þýðir að heildarfjöldi mögulegra vistfönga er 232. Með öðrum orðum geta aðeins 4294967296 vistföng verið til.

Um 18 milljónir þeirra eru fráteknar fyrir einkanet og aðrar 270 milljónir fyrir fjölvarpsnetföng - en hvort sem er, internetið er fljótt að ná því marki að þessi tala dugar ekki lengur. Þetta varð til þess að þróa arftaka siðareglur - IPv6. Árið 2011 var aðalnetfangahópurinn formlega uppurinn, sem skildi aðeins eftir örlítið pláss til að skipta yfir í IPv6.

IPv6 var fyrst lagt til árið 1998 og fullgiltur sem internetstaðall árið 2017, löngu eftir að hann byrjaði að vera notaður af forriturum um miðjan 2000. Þrátt fyrir að vera framför hvað varðar vistfangarými ( IPv6 notar 128-bita pakka, samtals 3,4×1038 tiltæk heimilisföng ), eru IPv4 og IPv6 ekki samhæfð. Þetta þýðir að þeir geta ekki átt samskipti sín á milli beint. Þetta gerir það líka flóknara að skipta alfarið yfir í IPv6 og er ástæðan fyrir því að svo mikið af internetinu er enn algjörlega háð IPv4 kerfinu.

Niðurstaða

IPv4 er grunnsamskiptareglur og netfangskerfi internetsins og undanfara þess. Eins og margar öldrunarreglur, sýnir það hins vegar merki um gamaldags hönnun. Þó að fyrir margar samskiptareglur hafi þetta verið skortur á öryggi, fyrir IPv4 er það skortur á sveigjanleika. Þó að þessir 4 milljarðar heimilisföng sem það býður upp á gæti hljómað eins og mikið, í nútíma heimi þar sem margir eru með fleiri en eitt nettengd tæki, er það einfaldlega ekki nóg.

Þrátt fyrir þetta og mikinn þrýsting á að færa sig yfir í IPv6 samskiptareglur sem arftaki, sem veitir mikið vistfangarými, hefur verið tiltölulega erfiður og hægt að fara frá IPv4. Jafnvel núna nota mörg net sem nota IPv6 annað hvort tvöfalda netstafla sem felur í sér IPv4 og v6 eða nota IPv4 innbyrðis og þýða það í gegnum NAT yfir á IPv6 almannavistfang.