Mis on IPv4 aadress? — TechCult
Miscellanea / / April 06, 2023
IPv4 on esimene versioon Interneti-protokollist, mille Ameerika Ühendriikide kaitseministeerium käivitas oma Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) kaudu. See on võimeline tootma miljardeid IP-aadresse, mis on üks IPv4 silmapaistvamaid omadusi. Kuna IPv4 käivitati juba 1983. aastal, oleme IP-aadresside ammendumise äärel, kuna IoT-seadmeid tuleb juurde. Sellest artiklist koos õppimisega, mis on IPv4 aadress, saate lugeda ka IPv4 eelistest ja puudustest.
Sisukord
- Mis on IPv4 aadress?
- IPv4 osad
- IPv4-aadresside teisendamine kahendkoodiks
- IPv4-OSI mudel
- IPv4 paketi struktuur
- IPv4 omadused
- IPv4 eelised ja puudused
Mis on IPv4 aadress?
IPv4 on Interneti-protokolli esimene versioon. See kasutab a 32-bitine aadressiruum, mis on kõige sagedamini kasutatav IP-aadress. See 32-bitine aadress on kirjutatud nelja numbrina, mis on eraldatud kümnendkohaga. Iga numbrikomplekti nimetatakse an oktett. Igas oktetis olevad numbrid ulatuvad 0-255. IPv4 on võimeline looma 4,3 miljardit unikaalset IP-aadressi. Näide sellest, mis on
IPv4 aadress on 234.123.42.65. Artiklis näeme ka, kuidas teisendada IPv4-aadress binaarkoodiks, kasutades IPv4 binaarmuunduri meetodit.IPv4 osad
IP-aadress koosneb kolmest osast:
- Võrk: See IP-aadressi osa tuvastab võrgu, kuhu IP-aadress kuulub. IP-aadressi vasakut poolt nimetatakse võrguosaks.
- Host: IP-aadressi hostiosa on tavaliselt üksteisest erinev, et seadet Internetis unikaalselt tuvastada. Võrguosa on aga iga võrgu hosti jaoks sarnane.
Näiteks selle IP-aadressi võrgu ja hosti osad (234.123.42.65) on:
234 | 123 | 42 | 65 |
Võrgu osa | Host Part |
- Alamvõrgu number: See on IP-aadressi valikuline osa. See on IP-aadressi jagamine paljudeks väiksemateks segmentideks. See aitab võrke ühendada ja vähendab liiklust.
IPv4-aadresside teisendamine kahendkoodiks
Kuigi me kasutame IPv4 32-bitise numbrilise aadressina, töötavad arvutid ja võrgud kahendkeelega. Saame aru, kuidas IP-aadress teisendatakse binaarkeeleks, kasutades meetodit IPv4 binaarmuunduriks. Nagu varem oktetti kohta lugesime, on iga okteti bitid tähistatud numbriga. Nüüd näeme, kuidas kasutada 8-bitist oktetdiagrammi. See koosneb numbrist, mis tähistab iga biti väärtust.
128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
See on IP-aadress: 234.123.42.65, mille teisendame oktettdiagrammi abil binaarkeeleks. Iga bitt oktetis on kas 1 või 0. Esimene oktett koosneb arvust 234. Nüüd peame välja selgitama, millised oktettdiagrammi numbrid annavad kokku 234. Arvud, mis annavad kokku 234, on 128+64+32+8+2. Samamoodi on kõik summaarsed arvud tähistatud 1-ga, ülejäänud arvud aga 0-ga.
128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
Seega on 234 kahendarvuks 11101010. Samamoodi viiakse see protsess läbi kõigi oktettidega.
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 |
Seetõttu on IP-aadressi 234.123.42.65 binaarkeel 11101010.01111011.00101010.01000001
Loe ka:Windows 10-s ei leitud parandusserveri IP-aadressi
IPv4-OSI mudel
Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon on andnud sidesüsteemide OSI mudeli. OSI tähistab Avage süsteemi vastastikune ühendus. See mudel koosneb kihtidest, mis selgitavad, kuidas süsteem peaks teistsugust protokolli kasutades teisega suhtlema. Iga kiht mängib sidesüsteemis üliolulist rolli. OSI mudel koosneb järgmistest kihtidest:
- Rakendus (kiht 7): Rakenduskiht on kasutajale kõige lähemal. Kihi peamine ülesanne on andmete vastuvõtmine ja kuvamine kasutajatelt ja kasutajatele. See kiht aitab luua suhtlust madalamate tasandite kaudu teise poole rakendusega. Näiteks TelNet ja FTP.
- Esitlus (6. kiht): Esitluskiht on mõeldud töötlemiseks. Töötlemise osa hõlmab kas andmete teisendamist rakenduse vormingust võrguvormingusse või võrguvormingust rakenduse vormingusse. Näiteks andmete krüpteerimine ja dekrüpteerimine.
- Seanss (kiht 5): Seansikiht tuleb mängu siis, kui kaks arvutit peavad suhtlema. Need seansid luuakse juhuks, kui kasutajalt nõutakse vastust. See kiht vastutab seansi seadistamise, koordineerimise ja aegumise eest. Näiteks parooli kinnitamine.
- Transport (kiht 4): Transpordikiht tagab andmete ühest võrgust teise edastamise kõik aspektid, sealhulgas andmete koguse, kiiruse ja sihtkoha. Selles kihis töötavad TCP/IP ja UDP. See saab andmeid ülaltoodud kihtidest, jagab need väiksemateks tükkideks, mida nimetatakse segmendid ja edastab selle edasi võrgukihti.
- Võrk (kiht 3): Võrgukiht on vastutab andmepakettide marsruutimise eest või lõigud sihtkohta. Täpsemalt valib see kiht tõhusalt õige tee õigesse kohta jõudmiseks.
- Andmelink (2. kiht): Andmelingikiht vastutab lähteandmete edastamise eest esimesest kihist, mis on füüsiline kiht, ülalmainitud kihtidele. See kiht vastutab ka selle eest ülekande käigus ilmnenud vigade parandamine.
- Füüsiline (kiht 1): Füüsiline kiht on OSI mudeli viimane kiht. See kiht sisaldab side struktuur ja riistvarakomponendid näiteks kaabli tüüp ja pikkus, tihvtide paigutus, pinge jne.
IPv4 paketi struktuur
IPv4 pakett koosneb kahest osast: päis ja andmed. See on võimeline kandma 65 535 baiti. IP-päise pikkus on vahemikus 20 kuni 60 baiti. Päis sisaldab hosti ja sihtkoha aadressi ning muid teabevälju, mis aitavad andmepaketil sihtkohta jõuda.
IPv4 paketi päis
IPv4 paketipäises on 13 kohustuslikku välja. Mõistame neid ja nende rolle:
- Versioon: See on 4-bitine päiseväli. See annab teavet kasutatava IP praeguse versiooni kohta.
- Interneti-päise pikkus (IHL): See on kogu IP-päise pikkus.
- Teenuse tüüp: See väli annab teavet edastatavate pakettide järjestuse kohta.
- Kogupikkus: See väli tähistab IP-päise kogupikkust. Selle välja minimaalne suurus on 20 baiti, maksimaalne suurus aga kuni 65 535 baiti.
- Identifitseerimine: Päiseosa identifitseerimisväli aitab tuvastada pakettide erinevad osad, mis andmeedastuse käigus eraldatakse.
- ECN: ECN tähistab selgesõnalist ummikuteadet. See väli vastutab edastusmarsruudil olevate pakettide ülerahvastatuse kontrollimise eest.
- Lipud: See on 3-bitine väli, mis näitab, kas IP-paketti tuleb selle andmemahu järgi killustada või mitte.
- Fragmendi nihe: Fragment Offset on 13-bitine väli. See võimaldab fragmenteeritud andmete järjestust ja paigutamist IP-paketti.
- Aeg elada (TTL): See on väärtuste kogum, mis saadetakse koos iga andmepaketiga, eesmärgiga vältida andmepaketi ümbritsemist. Igale IP-paketile lisatud numbriväärtus väheneb ühe võrra pärast iga marsruudil oleva ruuteriga kokku puutumist. Niipea, kui TTL väärtus jõuab üheni, eemaldatakse IP-pakett.
- Protokoll: Protokoll on 8-bitine väli, mis vastutab võrgukihi teabe edastamise eest selle kohta, millisesse protokolli IP-pakett kuulub.
- Päise kontrollsumma: See väli vastutab sidevigade tuvastamise eest päistes ja vastuvõetud andmepakettides.
- Allika IP-aadress: See on 32-bitine väli, mis koosneb saatja IPv4-aadressist.
- Sihtkoha IP-aadress: See on 32-bitine väli, mis koosneb vastuvõtja IPv4-aadressist.
- Valikud: Välja Valikud hakatakse kasutama, kui IHLi pikkus on suurem kui 5.
Nüüd tutvume IPv4 protokolli omaduste ning IPv4 eeliste ja puudustega.
Loe ka:10 parimat avalikku DNS-serverit 2022. aastal: võrdlus ja ülevaade
IPv4 omadused
Allpool on loetletud IPv4 omadused:
- IPv4 kasutab 32-bitist IP-aadressi.
- Aadressil olevad numbrid on eraldatud kümnendkohaga helistas periood.
- See koosneb unicast, multicast ja saade aadressi tüübid.
- IPv4 on struktureeritud kaksteist päist väljad.
- Virtual Length Subnet Mask (VLSM) toetab IPv4.
- See kasutab Postitusaadressi lahutusprotokoll Maci aadressiga kaardistamiseks.
- Võrgud on kujundatud koos DHCP (Dynamic Host Configuration Program) või kasutades käsitsi režiim.
IPv4 eelised ja puudused
Vaatame IPv4 eeliseid ja puudusi:
IPv4 eelised
- IPv4 võrk jaotus ja ühilduvus on kiiduväärt.
- Sellel on produktiivne marsruutimine teenust.
- IPv4 aadressid pakuvad täiuslik kodeering.
- See võib lihtne ühendada mitme seadmega üle võrgu.
- See on konkreetsed sidevahendid, enamasti multisaadete organisatsioonis.
IPv4 puudused
- IPv4 aadressid on peal kurnatuse äär.
- IPv4 süsteemihaldus on töö - intensiivne, keeruline ja aeglane.
- See pakub ebaefektiivne ja ebapiisav Interneti-marsruutimine.
- Selle valikuline turvalisus tunnusjoon.
Seega olid need IPv4 protokolli eelised ja puudused.
Soovitatav:
- Mis on IPv6-aadress võrgunduses?
- Kuidas leida kellegi täpne asukoht IP-aadressi abil
- Parandage Windows 10 võrguprofiili puudumise probleem
- Mis on Microsofti võrguadapteri multipleksori protokoll?
Kuigi on toimunud nihe IPv4 täiustatud versioon, mis on IPv6. Vaatamata IPv4-aadresside ammendumisele on see ühilduvuse tõttu jätkuvalt kasutusel. Loodame, et meie dokk on teid selle õppimisel väga hästi juhendanud mis on IPv4 aadress. Jätke oma päringud või ettepanekud, kui neid on, allpool olevasse kommentaaride jaotisse.
Elon Decker
Elon on TechCulti tehnikakirjanik. Ta on kirjutanud juhendeid umbes 6 aastat ja käsitlenud paljusid teemasid. Talle meeldib käsitleda Windowsi, Androidiga seotud teemasid ning uusimaid nippe ja näpunäiteid.