Mikä on IPv4?

Internet-protokollan alkuperäinen versio otettiin ensimmäisen kerran käyttöön vuonna 1983 ARPANETissa, ts. Internet Protocol version 4 (IPv4). IPv4 on IP-osoitteen neljäs versio, jonka enimmäismäärä on 4 miljardia IP-osoitetta. IPv4-osoite ilmaistaan 32-bittisenä kokonaislukuna ja kirjoitetaan piste-desimaalimerkinnällä, joka koostuu neljästä kahdeksan arvoisen osoitteen ryhmästä, jotka ilmaistaan itsenäisesti desimaalilla. ja eroteltu pisteillä. Alueet voivat olla välillä 0 - 255.

Esimerkki: IP-osoite 105.249.119.16 edustaa 32-bittistä desimaalilukua ja binaarina on 01101001.11111001.01110111.00010000.

Sitä käytetään pakettivaihtoverkoissa keskeytymättömään verkkoon.
Sillä on vakiomuoto tietojen toimittamiseksi yhdestä laitteesta toiseen, joka on kytketty Internetin kautta.
Tunnistetiedot annetaan jokaiselle verkkojen välillä kytketylle laitteelle.
Jokaiselle laitteelle on olemassa määritysmenetelmiä, ja se vaihtelee myös verkkotyypeittäin.
IPv4 on määritellyt 32-bittisissä (4 tavun) osoitteissa ja se käyttää 3 luokkaa: A, B, C.
Luokkaa A käytetään suurempiin verkkoihin. Se käyttää 8 bittiä verkottumiseen ja 24 bittiä isännöintiin.
Luokkaa B käytetään keskisuurissa verkoissa. Se käyttää 16 bittiä verkottumiseen ja 16 bittiä isännöintiin.
Luokkaa C käytetään pienemmissä verkoissa. Se käyttää 24 bittiä verkottumiseen ja 8 bittiä isännöintiin.
Lisäksi luokkaa D käytetään monilähetykseen ja luokkaa E käytetään kokeellisiin tarkoituksiin.

1. IP-osoitteet: Internet Protocol -osoite (IP-osoite) on numeerinen etiketti, joka määritetään verkkoon kytketylle laitteelle, joka käyttää Internet-protokollaa viestintään. Internet-kerros välittää seuraavan hypyn osoitteen IP-osoitteen verkkokerrokselle. Tämä osoite on rajoitettu fyysiseen osoitteeseen ja uusi kehys muodostetaan. Loppuosa alkuperäisestä kehyksestä kapseloidaan uuteen kehykseen ennen lähettämistä viestintäkanavan kautta. Verkkokerros on OSI-mallin selkäranka ja hallitsee parasta loogista polkua tiedonsiirtoon solmujen välillä.

"Yleensä se koostuu binaariarvoista ja ohjaa kaiken tiedon reitittämistä Internetissä".

IP-osoitteessa on 2 päätoimintoa,

Isäntä / verkkorajapinnan tunnistetiedot
sijaintiosoite

2. IANA: IANA (Internet Assigned Numbers Authority) ja viisi RIR: tä (alueelliset Internet-rekisterit) hallinnoivat IP-osoitetilaa. Ne vastaavat nimettyistä alueista, jotka osoitetaan paikallisille Internet-rekistereille, kuten Internet-palveluntarjoajille ja muille loppukäyttäjille. Ja sellaiset tehtävät voivat olla staattisia tai dynaamisia pohjalta verkon käytännöistä ja ohjelmistoominaisuuksista riippuen.

IPv4-datagrammin otsikko

Seuraava on kaaviokuva datagrammin otsikosta:

Katsotaanpa ipv4-datagrammin otsikko alla olevassa taulukomuodossa:

Versio	Tämä on 4-bittinen kenttä, ja se kertoo käyttämämme IP-version.
HLEN	Se antaa otsikon pituuden. Otsikon vähimmäispituuden tulisi olla 20 tavua, koska 4 bitin maksimitunnistekoko on 15. Jos käytämme asetuskenttää, 60 tavua (20 + 40) on otsikon enimmäispituus.
Palvelun tyyppi	Ensimmäiset 3 bittiä kertovat prioriteetin ja seuraavat 4 bittiä ilmaisevat palvelun tyypin ja viimeisiä bittejä ei käytetä. Palvelun 4 bittiä määrittelevät viiveen, läpäisykyvyn, luotettavuuden ja kustannukset.
Kokonaispituus	Kokonaispituuskenttä määrittelee datagrammin kokonaispituuden, mukaan lukien otsikko. kokonaispituus voidaan laskea datan pituus + otsikon pituus tai datan pituus = kokonaispituus - otsikon pituus 16 bittiä
Tunnistus (fragmentin tunnus)	Koska IPv4 on datagrammipalvelu, nämä bitit auttavat tunnistamaan ainutlaatuisesti, kun pirstoutuminen on ohi datagrammipaketeissa.
Liput	Lippu osoittaa pirstoutumisen tunnistuskentän avulla, kertoo periaatteessa, voidaanko se pirstoutua vai onko nykyinen lopullinen.
Fragmentin siirto	Jokaisen fragmentin naapuripaikka mitataan alkuperäisen datan alusta 8 tavun yksiköillä.
Aika elää	Tämä auttaa vääristämään datagrammien tapahtumia. Se mittaa Internet-reitittimien datagrammin läpäisyn. Se tarkistaa alentamalla arvon arvoon 1, kunnes se saavuttaa arvon 0. Datagrammi hylätään, kun se saavuttaa nollan.
protokolla	IPv4 sisältää tietoja eri protokolloista. Tämä kenttä auttaa verkkokerrosta ymmärtämään, mikä data kuuluu mihin protokollaan.
Otsikon tarkistussumma	Tätä kenttää käytetään pakettien tai viestien virheiden havaitsemiseen.
Lähde-IP-osoite	Lähettävän isännän 32-bittinen osoite.
Kohde-IP-osoite	Vastaanottavan isännän 32-bittinen osoite.
vaihtoehdot	Jokainen datagrammi ei määritä valintakenttää. Se on luettelo eritelmistä, joka sisältää suojausrajoitukset, reitityksen jne.

IPv4: n rajoitukset

Osoitealueen puute: Osoitealue tyhjenee nopeasti, koska useita Internetiin kytkettyjä laitteita kasvaa nopeasti.
Heikko protokollan laajennettavuus: IPv4-otsikon koko on riittämätön, ei sisällä vaadittuja lisäosaparametreja.
Viestinnän turvallisuusrajoitusongelma: Tietoilla ei ole rajoitettua pääsyä verkkoon. Alun perin suunniteltu eristettyihin sotilasverkkoihin. Sitten mukautettu julkiseen koulutus- ja tutkimusverkkoon.
Laadukkaan palvelutuen puute: tiedon kaistanleveyden viive ja tietyt verkot eivät tue tästä syystä.
Maantieteelliset rajoitukset: Koska se on luotu Yhdysvalloissa, se sisältää IP-osoitteen jakelun ja lähes 50% on varattu Yhdysvalloille.

IPv4: n edut

1. Luotettava turvallisuus: Tässä osoitepaketissa on tietojen salaus yksityisyyden ja turvallisuuden ylläpitämiseksi julkisen viestinnän aikana.

2. Suuret reititystehtävät:

Suuri määrä toimivia reitittimiä tekee siitä Internet-runkoverkon ja siten sillä on elintärkeä verkon varaus.
Infrastruktuuri on riippuvainen sekä hierarkkisesta että tasaisesta reitityksestä.
Useiden laitteiden yhdistäminen suureen verkkoon on myös helppoa ilman NAT: ta.

3. Videokirjastot ja -konferenssit: Lisääntynyt Internet-käyttäjien määrä hidastaa tiedonsiirtoa verkossa. Tämä viestintämalli tarjoaa laadukkaan palvelun ja tehokkaan tiedonsiirron. TCP- ja UDP-palveluita käytetään useimmissa tapauksissa; rajoitetusta toiminnallisuudesta huolimatta IPv4-osoitteet määritetään uudelleen ja sallivat tietojen salauksen.

4. Joustavuus: IPv4-reititys on skaalautuvampi ja tehokkaampi, koska osoitteet yhdistetään. Erityisesti, toimii hyvin monilähetyksissä ja tietoliikenteessä organisaation verkkojen välillä.

IPv4: n käyttö

Osoitteiden allokointi määritetään 5 RIR: ssä sen IP-osoitteilla,

Afrikkalaisen verkoston tietokeskus (AFRINIC): Palvelee Afrikassa ja osissa Intian valtamerta.
Amerikan Internet-numeroiden rekisteröintirekisteri (ARIN): Palvelee Kanadassa, Karibian osissa ja Yhdysvalloissa, Pohjois-Atlantin saarilla.
Aasian ja Tyynenmeren verkon tietokeskus (APNIC): Palvelee suurimmassa osassa Aasiaa ja Oseaniaa.
Latinalaisen Amerikan ja Karibian verkon tietokeskus (LACNIC): Palvelee Latinalaista Amerikkaa ja Karibian osaa.
Reseaux IP Europeens -verkon koordinointikeskus (RIPE NCC): Palvelee Euroopassa, Keski-Aasiassa ja Lähi-idässä.

Nämä alueet vastaavat IP-osoitteiden allokoinnista kyseisen alueen operaattoreille ja Internetin käyttäjille.

RIR: t ovat tyhjentyneet no.of.IPv4: ssä IP-osoitteiden allokoinnin puutteen vuoksi. IPv6 luotiin torjumaan IP-osoitteiden puutetta ja laajentamalla osoitteiden käyttöä viestinnässä tehokkaan käytön mahdollistamiseksi. IPv4: n osoitteen tyhjenemisen vuoksi IPv6 luotiin parannetulla infrastruktuurisuunnittelulla ja kapasiteetilla käsitellä hyötykuormaa.

Suositellut artikkelit

Tämä on opas mitä IPv4 on? Tässä keskustellaan IPv4: n johdannosta ja datagrammin otsikosta sekä sen rajoituksista, eduista ja käytöstä. Voit myös katsoa seuraavia artikkeleita saadaksesi lisätietoja-