Kaj je IPv4?

Kot že ime pove, je IPv4 ali internetni protokol različice 4 četrta različica IP ali internetnega protokola. Ta protokol je eden od temeljnih protokolov, ki se uporabljajo pri vzpostavitvi in ​​vzdrževanju interneta ( kot tudi nekaterih drugih podobno strukturiranih omrežij ).

Prvotna različica IP je bila predstavljena leta 1974. Dolgo preden se je uveljavil internet, ki ga trenutno poznamo. Služil je tudi kot osnova za drug protokol – TCP. Ali protokol za nadzor prenosa. Za razliko od TCP, ki je bil posodobljen, vendar ni bil bistveno predelan od svoje zasnove, je IP doživel več revizij. IPv4 je bila njegova prva večja različica in je do danes. Kljub temu se na internetu uporablja prevladujoč protokol.

Kaj to naredi?

Internetni protokol je v kateri koli različici odgovoren za fragmentacijo in ponovno sestavljanje prenesenih podatkov ter usmerjanje datagramov od gostitelja do cilja. Preprosteje, IPv4 razčleni informacije in jih pakira v manjše enote, ki jih je mogoče prenašati prek omrežja. In nato to stori, preden ponovno sestavi podatke za prejemnika. »Datagram« so omrežni paketi, poslani naprej in nazaj. In vsak od njih je sestavljen iz dveh delov – glave in tovora.

Glava IP vsebuje informacije o izvornem in ciljnem naslovu IP ter dodatne metapodatke, potrebne za prenos datagrama tja, kamor gre. Tovor so dejanski podatki, ki se prenašajo. Postopek razčlenitve podatkov v datagrame za prenos se izvede več milijard krat na dan. Vsakič, ko uporabnik dostopa do interneta in na primer zahteva nalaganje spletne strani.

Zakaj IPv4?

Prvotni IP, ustvarjen leta 1974, ni zadostoval za nalogo, ki je najprej zahtevala njegovo uporabo. Leta 1981 je bil IPv4 razvit kot izboljšana različica. To različico je ameriško ministrstvo za obrambo sprejelo kot standard za vsa svoja vojaška računalniška omrežja. Tako je kmalu zatem postal temelj sodobnega interneta.

Format, ki se uporablja za naslove znotraj sistema IPv4, je sestavljen iz štirih oktetov podatkov, ki so najpogosteje ločeni s pikami. Zasnova je poznana večini ljudi: 127.0.255.250 bi bil primer enega takega naslova. Omeniti velja, da naslovi IP v sistemu IPv4 niso enaki URL-jem spletnih mest – čeprav se vsebina spletnega mesta prenaša prek protokola IP, URL-ji in naslovi IP niso sinonimi. Medtem ko ima telefon, ki se uporablja za nalaganje spletnega mesta, edinstven naslov IP, ga spletno mesto samo nima – ne glede na računalnik, v katerem so podatki shranjeni, ga ima.

Omejitve in naslednji korak

Namen IPv4 je izključno prenos podatkov od A do B – ne zagotavlja dostave podatkov niti ne zagotavlja, da so informacije dostavljene in sestavljene v pravilnem vrstnem redu in ob pravem času. Prav tako ne more preprečiti pošiljanja podvojenih paketov. Takšne stvari so potrebne, vendar zanje poskrbijo transportni protokoli višje plasti, kot je TCP. Vse, kar počne IPv4, je, da uporabi pristop "po najboljših močeh", da dostavi čim več podatkov na pravilno lokacijo. Nasprotno pa bistvene vidike, kot je celovitost podatkov, obravnavajo drugi protokoli.

Najpomembnejša omejitev IPv4 je uporaba 32-bitnih naslovov. Na začetku to ni bila težava. Internet se je razširil do točke, ko je izčrpanost naslovnega prostora problem. 32-bitni sistem naslavljanja pomeni, da je skupno število možnih naslovov 232. Z drugimi besedami, lahko obstaja le 4294967296 naslovov.

Približno 18 milijonov jih je rezerviranih za zasebna omrežja, nadaljnjih 270 milijonov pa za večvrstne naslove – a tako ali tako internet hitro dosega točko, ko to število ni več dovolj. To je spodbudilo razvoj naslednika protokola – IPv6. Leta 2011 je bilo primarno nabor naslovov formalno izčrpano, tako da je ostal le majhen prostor za prehod na IPv6.

IPv6 je bil prvič predlagan leta 1998 in ratificiran kot internetni standard leta 2017, dolgo po tem, ko so ga razvijalci začeli uporabljati sredi 2000-ih. Čeprav gre za izboljšanje naslovnih prostorov ( IPv6 uporablja 128-bitne pakete, skupaj 3,4×1038 razpoložljivih naslovov ), IPv4 in IPv6 nista interoperabilna. To pomeni, da ne morejo neposredno komunicirati drug z drugim. Zaradi tega je tudi bolj zapleten prehod v celoti na IPv6 in zato je velik del interneta še vedno v celoti odvisen od sistema IPv4.

Zaključek

IPv4 je temeljni protokol in shema naslavljanja interneta in njegovih predhodnikov. Kot mnogi protokoli staranja pa kaže znake zastarele zasnove. Medtem ko je pri mnogih protokolih to pomanjkanje varnosti, je pri IPv4 pomanjkanje razširljivosti. Čeprav se 4 milijarde naslovov, ki jih ponuja, morda sliši veliko, v sodobnem svetu, kjer ima veliko ljudi več kot eno napravo, povezano z internetom, to preprosto ni dovolj.

Kljub temu in močnemu pritisku za prehod na naslednik protokola IPv6, ki zagotavlja ogromen naslovni prostor, je bil prehod z IPv4 razmeroma težaven in počasen. Celo zdaj veliko omrežij, ki uporabljajo IPv6, bodisi uporabljajo dvojne omrežne sklade, ki vključujejo IPv4 in v6, bodisi uporabljajo IPv4 interno in ga prek NAT prevedejo v javni naslov IPv6.