Какво е IPv4?

Оригиналната версия на Интернет протокол за първи път е внедрена през 1983 г. в ARPANET, т.е. Internet Protocol версия 4 (IPv4). IPv4 е четвъртата версия на IP адреса с ограничение от 4 милиарда IP адреси. IPv4 адресът се изразява в 32-битова целочислена стойност и се записва в точка-десетична нотация, състояща се от четири групи октети от осем стойностен адрес, изразени независимо в десетични номера. и се раздели с точки. Диапазоните могат да бъдат от 0 до 255.

Пример: IP адрес 105.249.119.16 представлява 32-битовото десетично число, а в двоичния код е 01101001.11111001.01110111.00010000.

Използва се в мрежи за комутиране на пакети за непрекъсната работа в мрежа.
Той има стандартизиран формат за предаване на информация от едно устройство на друго, което е свързано чрез интернет.
Идентификацията се предоставя за всяко устройство, което е свързано между мрежите.
Има методи за конфигуриране за всяко устройство и също варира в зависимост от типовете мрежи.
IPv4 е дефиниран в 32-битови (4 байта) адреси и използва 3 класа: A, B, C.
Клас А се използва за по-големи мрежи. Той използва 8 бита за работа в мрежа и 24 бита за хостинг.
Клас В се използва за средни мрежи. Той използва 16 бита за работа в мрежа и 16 бита за хостинг.
Клас C се използва за по-малки мрежи. Той използва 24 бита за работа в мрежа и 8 бита за хостинг.
Освен това клас D се използва за мултикастинг, а клас E се използва за експериментални цели.

1. IP адреси: Адресът на интернет протокола (IP адрес) е цифров етикет, присвоен на устройство, свързано към мрежа, което използва интернет протокола за комуникация. Интернет слой предава IP адреса на следващия хоп адрес на мрежовия слой. Този адрес е ограничен до физически адрес и се формира нов кадър. Останалата част от първоначалния кадър се капсулира в нов кадър, преди да бъде изпратен по комуникационния канал. Мрежовият слой стои като основата на OSI модела и управлява най-добрия логически път за пренос на данни между възлите.

„Като цяло той е съставен от двоични стойности и задвижва маршрутизирането на всички данни по интернет“.

IP адресът има 2 основни функции,

Идентификация на хост / мрежов интерфейс
адресиране на местоположението

2. IANA: IANA (Internet Assigned Numbers Authority) и с 5 RIRs (Регионални интернет регистри) управляват IP адресното пространство. Те отговарят за определените територии за възлагане на местни интернет регистри като доставчици на интернет услуги и други крайни потребители. И такива назначения могат да бъдат статични или динамични в основата си в зависимост от мрежовите практики и софтуерните функции.

IPv4 Datagram Header

Следва схематично обяснение на заглавката на дейтаграмата:

Нека видим заглавката на ipv4 дейтаграмата в табличния формат по-долу:

версия	Това е 4-битово поле и то показва версията на IP, която използваме.
HLen	Той дава дължината на заглавката. Минималната дължина на заглавката трябва да бъде 20 байта, тъй като максималният размер на заглавката от 4 бита е 15. Ако използваме полето за опции, 60 байта (20 + 40) ще бъде максималната дължина на заглавката.
Вид услуга	Първите 3 бита казват предимството, а следващите 4 бита посочват типа услуга, а последните битове не се използват. Четирите бита услуги определят забавянето, пропускателната способност, надеждността и цената.
Обща дължина	Полето за обща дължина определя общата дължина на дейтаграмата, включително заглавката. общата дължина може да се изчисли като дължина на данните + дължина на заглавието или дължина на данните = обща дължина - дължина на заглавката от 16 бита
Идентификация (идентификатор на фрагмент)	Тъй като IPv4 е услуга от дейтаграми, тези битове помагат да се идентифицира еднозначно, когато фрагментирането приключи върху пакетите с дейтаграми.
Знамена	Флагът показва фрагментацията с помощта на полето за идентификация, основно казва дали може да бъде фрагментиран или текущият е окончателният.
Отместване на фрагмента	Позицията на съседите на всеки фрагмент се измерва от началото на оригиналните данни с единици от 8 байта.
Време е за живот	Това помага да се заблуждават транзакциите на дейтаграми. Той измерва no.of.routers, през който може да премине дейтаграмата. Той проверява чрез декрементиране на стойността до 1, докато достигне 0. Datagram се изхвърля, когато достигне нула.
протокол	IPv4 съдържа данни от различните протоколи. Това поле помага на мрежовия слой да разбере кои данни принадлежат към кой протокол.
Заглавна контролна сума	Това поле се използва за откриване на грешки в пакетите или съобщенията.
Източник IP адрес	32-битов адрес на изпращащия хост.
Дестинация Ip адрес	32-битов адрес на приемащия хост.
Настроики	Всяка дейтаграма не посочва полето за опции. Списъкът със спецификации съдържа ограничения за сигурност, маршрутизация и т.н.

Ограничения на IPv4

Липса на адресно пространство: Адресното пространство бързо се изчерпва, тъй като редица устройства, свързани с Интернет, бързо нарастват.
Слаба разширяемост на протокола: Недостатъчният размер на IPv4 заглавката, не побира необходимите допълнителни параметри no.of.
Проблем с ограничението на сигурността за комуникации: Информацията няма ограничен достъп, който се хоства в мрежата. Първоначално проектиран за изолирани военни мрежи. След това се адаптира за обществена образователна и изследователска мрежа.
Липса на качествена поддръжка в услуга: забавянето на честотната лента на информацията и някои мрежи не поддържа тази причина.
Географски ограничения: Тъй като е създаден в САЩ, той включва разпространение на IP адрес и почти 50% са запазени за САЩ.

Предимства на IPv4

1. Надеждна сигурност: Този адресен пакет има криптиране на данни за поддържане на поверителност и сигурност по време на комуникация на обществен носител.

2. Големи задачи за маршрутизиране:

Голямото количество функционални рутери прави това като основен интернет и по този начин има жизненоважно разпределение на мрежата.
Инфраструктурата зависи както от йерархична, така и от плоска маршрутизация.
Освен това става лесно да свържете няколко устройства в голяма мрежа без NAT.

3. Видео библиотеки и конференции: Увеличеният брой потребители на интернет забавят онлайн трансфера на данни. Този модел на комуникация осигурява качествено обслужване и ефективен трансфер на данни. TCP & UDP услугите се използват в повечето случаи; въпреки ограничената функционалност, IPv4 адресите се предефинират и позволяват криптиране на данни.

4. Гъвкавост: IPv4 маршрутизирането е по-мащабируемо и ефективно, тъй като адресирането е агрегирано. По-конкретно, работи добре за мултикастинг и комуникация с данни в мрежите в една организация.

Използване на IPv4

Разпределението на адреси е установено в 5 RIR с неговите IP адреси,

Африкански мрежов информационен център (AFRINIC): Служи в Африка и части от Индийския океан.
Американски регистър за интернет номера (ARIN): Обслужва в Канада, части от Карибите и в САЩ, северноатлантически острови също.
Азиатско-тихоокеанска мрежа за информация (APNIC): Обслужва в по-голямата част от Азия и Океания.
Информационен център за мрежите в Латинска Америка и Карибите (LACNIC): Служи в Латинска Америка и части от Карибите.
Reseaux IP Europeens Network координационен център (RIPE NCC): Служи в Европа, Централна Азия и Близкия изток.

Тези региони са отговорни за разпределението на IP адреса на операторите и интернет потребителите в този регион.

RIR са изчерпани в no.of.IPv4's, поради недостига на разпределение на IP адреси. За да се противопостави на недостига на IP адреси и да се разшири използването на адреси в комуникацията за ефективен достъп, беше създаден IPv6. Поради преодоляването на изтощението в IPv4, IPv6 беше създаден с увеличен дизайн на инфраструктурата и капацитет за обработка на полезния товар.

Препоръчителни статии

Това е ръководство за Какво е IPv4? Тук обсъждаме въвеждането в IPv4 и заглавката на дейтаграмата, заедно с нейните ограничения, ползи и използване. Можете също да разгледате следните статии, за да научите повече-