Mikä on IPv4-osoite? — TechCult
Sekalaista / / April 06, 2023
IPv4 on ensimmäinen versio Internet-protokollasta, jonka Yhdysvaltain puolustusministeriö julkaisi Advanced Research Projects Agency Networkissa (ARPANET). Se pystyy tuottamaan miljardeja IP-osoitteita, mikä on yksi IPv4:n tärkeimmistä ominaisuuksista. Koska IPv4 lanseerattiin jo vuonna 1983, olemme IP-osoitteiden loppumisen partaalla, kun IoT-laitteita tulee lisää. Tässä artikkelissa opit IPv4-osoitteen lisäksi myös IPv4:n eduista ja haitoista.
![Mikä on IPv4-osoite?](/f/73b45c12400104a5abf53018945306b3.png)
Sisällysluettelo
- Mikä on IPv4-osoite?
- IPv4:n osat
- IPv4-osoitteiden muuntaminen binäärikoodiksi
- IPv4-OSI-malli
- IPv4-pakettirakenne
- IPv4:n ominaisuudet
- IPv4:n edut ja haitat
Mikä on IPv4-osoite?
IPv4 on Internet-protokollan ensimmäinen versio. Se käyttää a 32-bittinen osoiteavaruus, joka on yleisimmin käytetty IP-osoite. Tämä 32-bittinen osoite on kirjoitettu neljänä numerona, jotka erotetaan desimaaliluvulla. Jokaista numerosarjaa kutsutaan an oktetti. Kunkin oktetin numerot vaihtelevat 0-255. IPv4 pystyy luomaan 4,3 miljardia ainutlaatuista IP-osoitetta. Esimerkki siitä, mikä on
IPv4 osoite on 234.123.42.65. Lisäksi artikkelissa näemme myös kuinka muuntaa IPv4-osoite binäärikoodiksi käyttämällä IPv4-binäärimuunninmenetelmää.IPv4:n osat
IP-osoite koostuu kolmesta osasta:
- Verkko: Tämä IP-osoitteen osa tunnistaa verkon, johon IP-osoite kuuluu. IP-osoitteen vasenta puolta kutsutaan verkkoosuudeksi.
- Isäntä: IP-osoitteen isäntäosa vaihtelee yleensä toisistaan tunnistaakseen laitteen yksilöllisesti Internetissä. Verkko-osa on kuitenkin samanlainen jokaiselle verkon isännälle.
Esimerkiksi tämän IP-osoitteen verkko- ja isäntäosat (234.123.42.65) ovat:
234 | 123 | 42 | 65 |
Verkko-osa | Isäntäosa |
- Aliverkon numero: Se on valinnainen osa IP-osoitetta. Se on IP-osoitteen osio moniin pienempiin segmentteihin. Se auttaa yhdistämään verkkoja ja vähentämään liikennettä.
IPv4-osoitteiden muuntaminen binäärikoodiksi
Vaikka käytämme IPv4:ää 32-bittisenä numeerisena osoitteena, tietokoneet ja verkot toimivat binäärikielellä. Ymmärrämme kuinka IP-osoite muunnetaan binäärikieleksi käyttämällä IPv4-binäärimuunnosmenetelmää. Kuten luimme aiemmin oktettista, kunkin oktetin bitit on merkitty numerolla. Katsomme nyt, kuinka 8-bittistä oktettikaaviota käytetään. Se koostuu numerosta, joka edustaa kunkin bitin arvoa.
128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
Tämä on IP-osoite: 234.123.42.65, jonka muunnamme binäärikieleksi oktettikaavion avulla. Jokainen oktetin bitti on joko 1 tai 0. Ensimmäinen oktetti koostuu numerosta 234. Nyt meidän on selvitettävä, mitkä oktettikaavion luvut muodostavat 234. Numerot, joiden summa on 234, ovat 128+64+32+8+2. Samoin kaikki luvut, jotka lasketaan yhteen, esitetään luvulla 1, kun taas loput luvut esitetään 0:lla.
128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
Joten 234:n binääriluku on 11101010. Samalla tavalla tämä prosessi suoritetaan kaikilla okteteilla.
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 |
Siksi IP-osoitteen 234.123.42.65 binäärikieli on 11101010.01111011.00101010.01000001
Lue myös:Korjauspalvelimen IP-osoitetta ei löytynyt Windows 10:ssä
IPv4-OSI-malli
![OSI MALLI Kerros. Mitkä ovat ipv4:n edut ja haitat](/f/b3852230d2d9ee18ba88d36d212c747a.png)
Kansainvälinen standardointijärjestö on antanut OSI-mallin viestintäjärjestelmille. OSI tarkoittaa Avaa System Interconnection. Tämä malli koostuu kerroksista, jotka selittävät, kuinka järjestelmän tulisi kommunikoida toisen kanssa eri protokollalla. Jokaisella kerroksella on tärkeä rooli viestintäjärjestelmässä. OSI-malli koostuu seuraavista kerroksista:
- Sovellus (taso 7): Sovelluskerros on lähimpänä käyttäjää. Kerroksen ensisijainen tehtävä on vastaanottaa ja näyttää tietoja käyttäjiltä ja käyttäjille. Tämä kerros auttaa luomaan viestintää alempien tasojen kautta toisella puolella olevan sovelluksen kanssa. Esimerkiksi TelNet ja FTP.
- Esitys (taso 6): Esityskerros on tarkoitettu käsittelyyn. Käsittelyosaan kuuluu joko tietojen muuntaminen sovellusmuodosta verkkomuotoon tai verkkomuodosta sovellusmuotoon. Esimerkiksi tietojen salaus ja salauksen purku.
- Istunto (taso 5): Session Layer tulee käyttöön, kun kahden tietokoneen on oltava yhteydessä toisiinsa. Nämä istunnot luodaan, jos käyttäjältä vaaditaan vastaus. Tämä kerros on vastuussa istunnon asettamisesta, koordinoinnista ja päättymisestä. Esimerkiksi salasanan vahvistus.
- Kuljetus (taso 4): Transport Layer varmistaa kaikki tiedonsiirron osa-alueet verkosta toiseen, mukaan lukien tiedon määrä, nopeus ja kohde. TCP/IP ja UDP toimivat tässä kerroksessa. Se vastaanottaa tiedot yllä olevilta kerroksilta ja jakaa sen pienemmiksi paloiksi, joita kutsutaan segmenttejä ja toimittaa sen edelleen verkkokerrokseen.
- Verkko (taso 3): Verkkokerros on vastuussa datapakettien reitittämisestä tai segmenttejä määränpäähänsä. Tarkemmin sanottuna tämä kerros valitsee tehokkaasti oikean reitin oikeaan kohtaan.
- Tietolinkki (taso 2): Tietolinkkikerros vastaa lähdetietojen siirtämisestä ensimmäisestä kerroksesta, joka on fyysinen kerros, edellä mainituille kerroksille. Tämä kerros on myös vastuussa siirron aikana ilmenevien virheiden korjaaminen.
- Fyysinen (kerros 1): Fyysinen kerros on OSI-mallin viimeinen kerros. Tämä kerros sisältää viestintärakenne ja laitteistokomponentit kuten kaapelin tyyppi ja pituus, nastojen asettelut, jännite jne.
IPv4-pakettirakenne
IPv4-paketti koostuu kahdesta osasta: otsikko ja tiedot. Se pystyy kantamaan 65 535 tavua. IP-otsikon pituus vaihtelee välillä 20 - 60 tavua. Otsikko sisältää isäntä- ja kohdeosoitteen sekä muita tietokenttiä, jotka auttavat datapakettia pääsemään määränpäähän.
IPv4-paketin otsikko
IPv4-paketin otsikossa on 13 pakollista kenttää. Ymmärrämme heidät ja heidän roolinsa:
- Versio: Se on 4-bittinen otsikkokenttä. Se antaa tietoja käytössä olevan IP-osoitteen nykyisestä versiosta.
- Internet-otsikon pituus (IHL): Tämä on koko IP-otsikon pituus.
- Palvelutyyppi: Tämä kenttä antaa tietoa lähetettävien pakettien järjestyksestä.
- Kokonaispituus: Tämä kenttä ilmaisee IP-otsikon kokonaispituuden. Tämän kentän vähimmäiskoko on 20 tavua, kun taas enimmäiskoko on 65 535 tavua.
- Henkilöllisyystodistus: Otsikko-osan Identification-kenttä auttaa tunnistamaan pakettien eri osat, jotka eroavat datan siirron aikana.
- ECN: ECN on lyhenne sanoista Explicit Congestion Notification. Tämä kenttä vastaa pakettien ylikuormituksen tarkistamisesta lähetysreitillä.
- Liput: Tämä on 3-bittinen kenttä, joka ilmaisee, onko IP-paketti hajautettava vai ei sen datakoon mukaan.
- Fragmenttipoikkeama: Fragment Offset on 13-bittinen kenttä. Se mahdollistaa pirstoutuneiden tietojen järjestyksen ja sijoittamisen IP-pakettiin.
- Aika elää (TTL): Se on joukko arvoja, jotka lähetetään jokaisen datapaketin mukana, tarkoituksena välttää datapaketin ympäröiminen. Kuhunkin IP-pakettiin liitetty numeroarvo pienenee yhdellä, kun jokainen reititin törmää sen reitillä. Heti kun TTL-arvo saavuttaa yhden, IP-paketti romutetaan.
- Protokolla: Protokolla on 8-bittinen kenttä, joka vastaa verkkokerroksen tietojen välittämisestä siitä, mihin protokollaan IP-paketti kuuluu.
- Otsikon tarkistussumma: Tämä kenttä vastaa viestintävirheiden havaitsemisesta otsikoissa ja vastaanotetuissa datapaketeissa.
- Lähteen IP-osoite: Tämä on 32-bittinen kenttä, joka koostuu lähettäjän IPv4-osoitteesta.
- Kohteen IP-osoite: Tämä on 32-bittinen kenttä, joka koostuu vastaanottimen IPv4-osoitteesta.
- Vaihtoehdot: Asetukset-kenttä otetaan käyttöön, kun IHL: n pituus on yli 5.
Nyt opimme IPv4-protokollan ominaisuuksista ja IPv4:n eduista ja haitoista.
Lue myös:10 parasta julkista DNS-palvelinta vuonna 2022: vertailu ja arvostelu
IPv4:n ominaisuudet
Alla on listattu IPv4:n ominaisuudet:
- IPv4 käyttää 32-bittistä IP-osoitetta.
- Osoitteessa olevat numerot ovat desimaalilla erotettuna nimeltään ajanjaksoa.
- Se koostuu unicast, multicast ja lähettää osoitetyypit.
- IPv4 on strukturoitu kaksitoista otsikkoa kentät.
- IPv4 tukee Virtual Length Subnet Mask (VLSM) -salausta.
- Se käyttää Post Address Resolution Protocol kartoittaaksesi Mac-osoitteeseen.
- Verkot on suunniteltu DHCP (Dynamic Host Configuration Program) tai käyttämällä Manuaalitila.
![Internet-protokollan versio 4 TCP IPv4](/f/bf2e9fbb244eafa1cc13b0b2fed1e5c1.png)
IPv4:n edut ja haitat
Katsotaanpa IPv4:n etuja ja haittoja:
IPv4:n edut
- IPv4:n verkko jako ja yhteensopivuus ovat kiitettävää.
- Sillä on tuottava reititys palvelua.
- IPv4-osoitteet tarjoavat täydellinen koodaus.
- Se voi liittää helposti useisiin laitteisiin verkon kautta.
- Se on erityisiä viestintävälineitä, enimmäkseen multicast-organisaatiossa.
IPv4:n haitat
- IPv4-osoitteet ovat sivulla uupumuksen reuna.
- IPv4-järjestelmän hallinta on työvoima -intensiivistä, monimutkaista ja hidasta.
- Se tarjoaa tehotonta ja riittämätöntä Internet-reititys.
- Sen valinnainen suojaus ominaisuus.
Näin ollen nämä olivat IPv4-protokollan etuja ja haittoja.
Suositus:
- Mikä on IPv6-osoite verkossa?
- Kuinka löytää jonkun tarkka sijainti IP-osoitteella
- Korjaa Windows 10 -verkkoprofiilin puuttuva ongelma
- Mikä on Microsoft Network Adapter Multiplexor Protocol?
Tosin on tapahtunut muutos IPv4:n edistynyt versio, joka on IPv6. IPv4-osoitteiden loppumisesta huolimatta se on edelleen käytössä sen yhteensopivuuden vuoksi. Toivomme, että lääkärimme on opastanut sinua erittäin hyvin oppimisessa mikä on IPv4-osoite. Jätä kysymyksesi tai ehdotuksesi, jos sellaisia on, alla olevaan kommenttiosaan.
![Elon](/f/0bdb5d761d74bddfacb36aefb1b13e3b.jpg)
Elon Decker
Elon on TechCultin tekninen kirjoittaja. Hän on kirjoittanut oppaita noin 6 vuoden ajan ja käsitellyt monia aiheita. Hän käsittelee mielellään Windowsiin ja Androidiin liittyviä aiheita sekä uusimpia temppuja ja vinkkejä.