Ce este adresa IPv4?

IPv4 este prima versiune a protocolului de internet lansat de Departamentul Apărării din Statele Unite în cadrul rețelei sale Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET). Este capabil să producă miliarde de adrese IP, care este una dintre caracteristicile proeminente ale IPv4. De când IPv4 a fost lansat în 1983, suntem pe punctul de a epuiza adresele IP odată cu apariția mai multor dispozitive IoT. În acest articol, împreună cu aflarea ce este adresa IPv4, veți citi și despre avantajele și dezavantajele IPv4.

Cuprins

IPv4 este prima versiune a protocolului Internet. Utilizează un spațiu de adrese de 32 de biți, care este cea mai frecvent utilizată adresă IP. Această adresă de 32 de biți este scrisă ca patru numere separate printr-o zecimală. Fiecare set de numere se numește octet. Numerele din fiecare octet variază de la 0 la 255. IPv4 este capabil să creeze 4,3 miliarde de adrese IP unice. Un exemplu a ceea ce este IPv4 adresa este 234.123.42.65. În continuare, în articol, vom vedea, de asemenea, cum să convertim adresa IPv4 în cod binar utilizând metoda de conversie IPv4 în binar.

Părți ale IPv4

O adresă IP constă din trei părți:

Rețea: Această parte a adresei IP identifică rețeaua de care aparține adresa IP. Partea din stânga a adresei IP se numește partea de rețea.
Gazdă: Partea gazdă a unei adrese IP diferă de obicei una de alta pentru a identifica în mod unic dispozitivul pe Internet. Cu toate acestea, partea de rețea este similară pentru fiecare gazdă din rețea.

De exemplu, părțile de rețea și gazdă ale acestei adrese IP (234.123.42.65) sunt:

234
123
42
65
Partea de rețea
Partea gazdă

Număr de subrețea: este o parte opțională a adresei IP. Este partiția unei adrese IP în multe segmente mai mici. Ajută la interconectarea rețelelor și reduce traficul.

Conversia adreselor IPv4 în cod binar

În timp ce folosim IPv4 ca adresă numerică pe 32 de biți, computerele și rețelele funcționează cu limbajul binar. Să înțelegem cum o adresă IP este convertită într-un limbaj binar utilizând metoda conversiei IPv4 în binar. După cum am citit mai devreme despre ce este un octet, biții din fiecare octet sunt notați printr-un număr. Vom vedea acum cum să folosim o diagramă octetă pe 8 biți. Este format dintr-un număr care reprezintă valoarea fiecărui bit.

Aceasta este adresa IP: 234.123.42.65, pe care o vom converti în limbaj binar utilizând diagrama octet. Fiecare bit din octet este reprezentat fie ca 1, fie ca 0. Primul octet constă din numărul 234. Acum va trebui să aflăm ce numere din diagrama octetului adună până la 234. Numerele care adună până la 234 sunt 128+ 64+32+8+2. La fel, toate numerele care se adună sunt reprezentate cu 1, în timp ce restul numerelor sunt reprezentate cu 0.

128
64
32
16
8
4
2
1
1
1
1
0
1
0
1
0

Deci, numărul binar pentru 234 iese a fi 11101010. În mod similar, acest proces este efectuat cu toți octeții.

128
64
32
16
8
4
2
1
123
0
1
1
1
1
0
1
1
42
0
0
1
0
1
0
1
0
65
0
1
0
0
0
0
0
1

Prin urmare, limbajul binar pentru adresa IP 234.123.42.65 este 11101010.01111011.00101010.01000001

Modelul IPv4–OSI

Organizația Internațională de Standardizare a oferit modelul OSI pentru sistemele de comunicații. OSI înseamnă Open System Interconnection. Acest model constă din straturi care explică modul în care un sistem ar trebui să comunice cu altul folosind un protocol diferit. Fiecare strat joacă un rol crucial în sistemul de comunicare. Modelul OSI este format din următoarele straturi:

Aplicație (Layer 7): Stratul Aplicație este cel mai apropiat de utilizator. Funcția principală a stratului este de a primi și afișa date de la și către utilizatori. Acest strat ajută la stabilirea comunicării prin nivelurile inferioare cu aplicația de cealaltă parte. De exemplu, TelNet și FTP.
Prezentare (Layer 6): Stratul de prezentare este destinat procesării. Partea de procesare include fie conversia datelor din formatul aplicației în formatul de rețea, fie din formatul rețelei în formatul aplicației. De exemplu, criptarea și decriptarea datelor.
Sesiune (Layer 5): Stratul de sesiune intră în joc atunci când două computere trebuie să comunice. Aceste sesiuni sunt create în cazul în care este necesar un răspuns din partea utilizatorului. Acest strat este responsabil pentru configurarea, coordonarea și expirarea sesiunii. De exemplu, verificarea parolei.
Transport (Layer 4): Stratul de transport asigură toate aspectele transmiterii datelor de la o rețea la alta, inclusiv cantitatea, viteza și destinația datelor. TCP/IP și UDP funcționează în acest nivel. Primește date de la straturile de mai sus, le descompune în bucăți mai mici numite segmente și le livrează în continuare la Stratul de rețea.
Rețea (Layer 3): Stratul de rețea este responsabil pentru rutarea pachetelor de date sau a segmentelor către destinația lor. Pentru a fi specific, acest strat alege eficient calea potrivită pentru a ajunge la locul potrivit.
Legătura de date (Layer 2): Stratul de legătură de date este responsabil de transferul datelor sursă de la primul strat, care este stratul fizic, la straturile menționate mai sus. Acest strat este, de asemenea, responsabil pentru remedierea erorilor care apar în timpul transferului.
Fizic (Layer 1): Stratul fizic este ultimul strat al modelului OSI. Acest strat include structura de comunicație și componente hardware, cum ar fi tipul și lungimea cablului, dispunerea pinilor, tensiunea etc.

Structura pachetelor IPv4

Un pachet IPv4 este format din două părți: antet și date. Este capabil să transporte 65.535 de octeți. Lungimea unui antet IP variază de la 20 la 60 de octeți. Antetul include gazda și adresa de destinație, precum și alte câmpuri de informații care ajută pachetul de date să ajungă la destinație.

Antet pachet IPv4

Un antet de pachet IPv4 are 13 câmpuri obligatorii. Să le înțelegem și rolul lor:

Versiune: este un câmp de antet pe 4 biți. Oferă informații despre versiunea curentă a IP-ului utilizat.
Lungimea antetului Internet (IHL): Aceasta este lungimea întregului antet IP.
Tip serviciu: Acest câmp oferă informații despre secvența pachetelor în transmisie.
Lungime totală: Acest câmp indică lungimea totală a antetului IP. Dimensiunea minimă pentru acest câmp este de 20 de octeți, în timp ce dimensiunea maximă ajunge la 65.535 de octeți.
Identificare: Câmpul Identificare al părții antet ajută la identificarea diferitelor părți ale pachetelor care sunt separate în timpul transmiterii datelor.
ECN: ECN înseamnă Notificare explicită de congestie. Acest câmp este responsabil pentru verificarea supraaglomerării pachetelor pe ruta de transmisie.
Indicatori: Acesta este un câmp de 3 biți care indică dacă un pachet IP este necesar să fie fragmentat sau nu în funcție de dimensiunea datelor sale.
Fragment Offset: Fragment Offset este un câmp de 13 biți. Permite secvența și poziționarea datelor fragmentate într-un pachet IP.
Time to Live (TTL): este un set de valori care sunt trimise împreună cu fiecare pachet de date, cu scopul de a evita încercuirea pachetului de date. Valoarea numărului atașat fiecărui pachet IP scade cu una după ce ați întâlnit fiecare router de pe ruta sa. De îndată ce valoarea TTL a atins unu, pachetul IP este casat.
Protocol: Protocolul este un câmp de 8 biți care este responsabil pentru transmiterea informațiilor din stratul de rețea despre protocolul căruia îi aparține un pachet IP.
Sumă de verificare antet: Acest câmp se ocupă de identificarea erorilor de comunicare în anteturi și pachetele de date primite.
Adresă IP sursă: Acesta este un câmp de 32 de biți, care constă din adresa IPv4 a expeditorului.
Destination IP Address: Acesta este un câmp de 32 de biți, care constă din adresa IPv4 a receptorului.
Opțiuni: câmpul Opțiuni intră în uz atunci când lungimea DIH este mai mare de 5.

Acum, să învățăm despre caracteristicile protocolului IPv4 și despre avantajele și dezavantajele IPv4.

Caracteristicile IPv4

Mai jos sunt enumerate caracteristicile IPv4:

IPv4 folosește o adresă IP pe 32 de biți.
Numerele din adresă sunt separate printr-o zecimală numită punct.
Este format din tipuri de adrese unicast, multicast și broadcast.
IPv4 este structurat cu douăsprezece câmpuri de antet.
Virtual Length Subnet Mask (VLSM) este acceptată de IPv4.
Utilizează protocolul de rezoluție post-adresă pentru maparea la adresa Mac.
Rețelele sunt proiectate cu DHCP (Dynamic Host Configuration Program) sau prin utilizarea modului manual.

Avantajele și dezavantajele IPv4

Să aruncăm o privire la avantajele și dezavantajele IPv4:

Avantajele IPv4

Alocarea și compatibilitatea rețelei IPv4 sunt lăudabile.
Are un serviciu de rutare productiv.
Adresele IPv4 oferă o codificare perfectă.
Se poate atașa cu ușurință la mai multe dispozitive printr-o rețea.
Este mijlocul specific de comunicare, mai ales în organizația multicast.

Dezavantajele IPv4

Adresele IPv4 sunt pe punctul de a se epuiza.
Gestionarea sistemului IPv4 este forță de muncă – intensivă, complicată și lent.
Oferă rutare Internet ineficientă și insuficientă.
Caracteristica sa de securitate opțională.

Prin urmare, acestea au fost avantajele și dezavantajele protocolului IPv4.

***

Deși, s-a întâmplat o schimbare la versiunea avansată a IPv4, care este IPv6. În ciuda epuizării adreselor IPv4, acesta continuă să fie utilizat datorită compatibilității sale. Sperăm că documentul nostru v-a ghidat extrem de bine în a afla ce este adresa IPv4. Lăsați întrebările sau sugestiile dvs., dacă există, în secțiunea de comentarii de mai jos.

Cum să găsești primul tău Tweet