Что такое IPv4?

Первоначальная версия интернет-протокола была впервые развернута в 1983 году в ARPANET, то есть интернет-протокол версии 4 (IPv4). IPv4 - это четвертая версия IP-адреса с ограничением в 4 миллиарда IP-адресов. IPv4-адрес выражается в 32-битном целочисленном значении и записывается в десятичном формате, состоящем из четырех групп октетов из восьми значений адреса, независимо выраженных в десятичных числах. и расстались точками. Диапазоны могут быть от 0 до 255.

Пример: IP-адрес 105.249.119.16 представляет 32-разрядное десятичное число, а в двоичном виде это 01101001.11111001.01110111.00010000.

Он используется в сетях с коммутацией пакетов для бесперебойной работы.
Он имеет стандартизированный формат для доставки информации с одного устройства на другое, которое подключено через Интернет.
Идентификация предоставляется для каждого устройства, которое подключено между сетями.
Существуют способы настройки для каждого устройства, и это также зависит от типа сети.
IPv4 определен в 32-битных (4 байта) адресах и использует 3 класса: A, B, C.
Класс A используется для больших сетей. Он использует 8 бит для сети и 24 бит для хостинга.
Класс B используется для средних сетей. Он использует 16 бит для работы в сети и 16 бит для хостинга.
Класс C используется для небольших сетей. Он использует 24 бит для сети и 8 бит для хостинга.
Кроме того, класс D используется для многоадресной рассылки, а класс E используется для экспериментальных целей.

1. IP-адреса: адрес интернет-протокола (IP-адрес) - это цифровая метка, назначенная устройству, подключенному к сети, которое использует интернет-протокол для связи. Интернет-уровень передает IP-адрес адреса следующего перехода на сетевой уровень. Этот адрес привязан к физическому адресу, и формируется новый кадр. Остальная часть исходного кадра инкапсулируется в новый кадр перед отправкой по каналу связи. Сетевой уровень выступает в качестве основы модели OSI и управляет наилучшим логическим путем для передачи данных между узлами.

«Как правило, он состоит из двоичных значений и управляет маршрутизацией всех данных через Интернет».

IP-адрес имеет 2 основные функции,

Идентификация хоста / сетевого интерфейса
адресация

2. IANA: IANA (Управление по присвоению номеров в Интернете) и 5 RIR (региональных реестров Интернета) управляют пространством IP-адресов. Они несут ответственность за указанные территории для назначения местным интернет-реестрам, таким как интернет-провайдеры и другие конечные пользователи. И такие назначения могут быть статическими или динамическими в зависимости от практики сети и функций программного обеспечения.

Заголовок дейтаграммы IPv4

Ниже приведено схематическое объяснение заголовка дейтаграммы:

Давайте посмотрим на заголовок дейтаграммы ipv4 в табличном формате ниже:

Версия	Это 4-битное поле, и оно указывает версию IP, которую мы используем.
HLen	Это дает длину заголовка. Минимальная длина заголовка должна составлять 20 байтов, так как максимальный размер заголовка 4 бита равен 15. Если мы используем поле опций, 60 байтов (20 + 40) будет максимальной длиной заголовка.
Тип обслуживания	Первые 3 бита указывают приоритет, а следующие 4 бита указывают тип услуги, а последние биты не используются. 4 бита услуг определяют задержку, пропускную способность, надежность, стоимость.
Общая длина	Поле общей длины определяет общую длину дейтаграммы, включая заголовок. Общая длина может быть рассчитана как длина данных + длина заголовка или длина данных = общая длина - длина заголовка 16 бит
Идентификация (идентификатор фрагмента)	Поскольку IPv4 является службой дейтаграмм, эти биты помогают однозначно идентифицировать, когда заканчивается фрагментация пакетов дейтаграмм.
Флаги	Флаг указывает на фрагментацию с использованием поля идентификации, в основном указывает, может ли он быть фрагментирован или текущий является последним.
Смещение фрагмента	Положение соседа для каждого фрагмента измеряется с начала исходных данных единицами по 8 байт.
Время жить	Это помогает сбить с толку транзакции дейтаграмм. Он измеряет, что датаграмма no.of.routers может пройти. Он проверяет, уменьшая значение до 1, пока не достигнет 0. Датаграмма сбрасывается при достижении нуля.
протокол	IPv4 содержит данные из различных протоколов. Это поле помогает сетевому уровню понять, какие данные принадлежат какому протоколу.
Контрольная сумма заголовка	Это поле используется для обнаружения ошибок в пакетах или сообщениях.
IP-адрес источника	32-битный адрес отправляющего хоста.
IP-адрес получателя	32-битный адрес принимающего хоста.
Параметры	Каждая датаграмма не определяет поле параметра. Это список спецификаций, который содержит ограничения безопасности, маршрутизацию и т. Д.

Ограничения IPv4

Недостаток адресного пространства: адресное пространство быстро истощается, так как количество устройств, подключенных к Интернету, быстро растет.
Слабая расширяемость протокола: Недостаточный размер заголовка IPv4, не содержит обязательных дополнительных параметров.
Проблема ограничения безопасности при обмене данными. Информация не имеет ограничения доступа, размещенного в сети. Первоначально разработан для изолированных военных сетей. Затем адаптирована для общественного образования и исследовательской сети.
Отсутствие качественной поддержки в обслуживании: задержка в пропускной способности информации и некоторые сети не поддерживают по этой причине.
Географические ограничения: поскольку он был создан в США, он включает в себя распределение IP-адресов и почти 50% зарезервировано для Соединенных Штатов.

Преимущества IPv4

1. Надежная безопасность: этот пакет адресов имеет шифрование данных для обеспечения конфиденциальности и безопасности при общении в общедоступной среде.

2. Большие задачи маршрутизации:

Большое количество функциональных маршрутизаторов делает это магистралью Интернета и, таким образом, имеет жизненно важное распределение сети.
Инфраструктура зависит как от иерархической, так и от плоской маршрутизации.
Также становится легко подключать несколько устройств в большой сети без NAT.

3. Видеотеки и конференции. Увеличение числа интернет-пользователей замедляет онлайн-передачу данных. Эта модель связи обеспечивает качественный сервис и эффективную передачу данных. Сервисы TCP и UDP используются в большинстве случаев; несмотря на ограниченную функциональность, адреса IPv4 переопределяются и позволяют шифровать данные.

4. Гибкость: маршрутизация IPv4 более масштабируема и эффективна, так как адресация агрегируется. В частности, хорошо работает для многоадресной рассылки и передачи данных по сетям в организации.

Использование IPv4

Распределение адресов установлено в 5 RIR с его IP-адресами,

Африканский сетевой информационный центр (AFRINIC): обслуживает в Африке и некоторых частях Индийского океана.
Американский реестр интернет-номеров (ARIN): обслуживает Канаду, некоторые части Карибского бассейна, а также Соединенные Штаты, а также североатлантические острова.
Азиатско-Тихоокеанский сетевой информационный центр (APNIC): обслуживает большинство стран Азии и Океании.
Сетевой информационный центр Латинской Америки и Карибского бассейна (LACNIC): Служит в Латинской Америке и некоторых частях Карибского бассейна.
Reseaux IP Europeanens Network Координационный центр (RIPE NCC): Служит в Европе, Центральной Азии и на Ближнем Востоке.

Эти регионы отвечают за распределение IP-адресов операторам и пользователям Интернета в этом регионе.

Количество RIR истекло в № IPv4 из-за нехватки IP-адресов. Чтобы противодействовать нехватке IP-адресов и расширить использование адресов в коммуникации для эффективного доступа, был создан IPv6. Из-за исчерпания адресов в IPv4 IPv6 был создан с улучшенным дизайном инфраструктуры и способностью обрабатывать полезную нагрузку.

Что такое IPv4? - Заголовок датаграммы IPv4 (ограничения, преимущества, использование)

Содержание: