რა არის IPv4 მისამართი? - TechCult
Miscellanea / / April 06, 2023
IPv4 არის ინტერნეტ პროტოკოლის პირველი ვერსია, რომელიც გამოუშვა თავდაცვის დეპარტამენტმა შეერთებულ შტატებში მის Advanced Research Projects Agency Network-ზე (ARPANET). მას შეუძლია შექმნას მილიარდობით IP მისამართი, რაც IPv4-ის ერთ-ერთი გამორჩეული მახასიათებელია. მას შემდეგ, რაც IPv4 ამოქმედდა ჯერ კიდევ 1983 წელს, ჩვენ ვართ IP მისამართების ამოწურვის ზღვარზე მეტი IoT მოწყობილობების გაჩენით. ამ სტატიაში გარდა იმისა, თუ რა არის IPv4 მისამართი, თქვენ ასევე წაიკითხავთ IPv4-ის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს.
Სარჩევი
- რა არის IPv4 მისამართი?
- IPv4-ის ნაწილები
- IPv4 მისამართების ორობით კოდში გადაყვანა
- IPv4–OSI მოდელი
- IPv4 პაკეტის სტრუქტურა
- IPv4-ის მახასიათებლები
- IPv4-ის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები
რა არის IPv4 მისამართი?
IPv4 არის ინტერნეტ პროტოკოლის პირველი ვერსია. ის იყენებს ა 32-ბიტიანი მისამართების სივრცე, რომელიც არის ყველაზე ხშირად გამოყენებული IP მისამართი. ეს 32-ბიტიანი მისამართი იწერება ოთხი რიცხვის სახით, რომლებიც გამოყოფილია ათწილადით. რიცხვების თითოეულ კომპლექტს ეწოდება ან ოქტეტი. რიცხვები თითოეულ ოქტეტში მერყეობს
0-255. IPv4-ს შეუძლია შექმნას 4.3 მილიარდი უნიკალური IP მისამართი. მაგალითი იმისა, რაც არის IPv4 მისამართი არის 234.123.42.65. შემდგომ სტატიაში ჩვენ ასევე ვნახავთ, თუ როგორ გადავიტანოთ IPv4 მისამართი ბინარულ კოდზე IPv4-ის გამოყენებით ორობითი გადამყვანის მეთოდით.IPv4-ის ნაწილები
IP მისამართი შედგება სამი ნაწილისგან:
- ქსელი: IP მისამართის ეს ნაწილი განსაზღვრავს ქსელს, სადაც არის IP მისამართი. IP მისამართის მარცხენა მხარეს ქსელის ნაწილი ეწოდება.
- მასპინძელი: IP მისამართის მასპინძელი ნაწილი, როგორც წესი, განსხვავდება ერთმანეთისგან ინტერნეტში მოწყობილობის ცალსახად იდენტიფიცირებისთვის. თუმცა, ქსელის ნაწილი მსგავსია ქსელის თითოეული ჰოსტისთვის.
მაგალითად, ამ IP მისამართის ქსელი და ჰოსტის ნაწილები (234.123.42.65) არიან:
234 | 123 | 42 | 65 |
ქსელის ნაწილი | მასპინძელი ნაწილი |
- ქვექსელის ნომერი: ეს არის IP მისამართის არჩევითი ნაწილი. ეს არის IP მისამართის დაყოფა ბევრ მცირე სეგმენტად. ეს ხელს უწყობს ქსელების ურთიერთდაკავშირებას და ამცირებს ტრაფიკს.
IPv4 მისამართების ორობით კოდში გადაყვანა
მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ ვიყენებთ IPv4-ს, როგორც 32-ბიტიან ციფრულ მისამართს, კომპიუტერები და ქსელები მუშაობენ ბინარულ ენაზე. მოდით გავიგოთ, როგორ გარდაიქმნება IP მისამართი ბინარულ ენაში IPv4-ის გამოყენებით ორობითი გადამყვანის მეთოდით. როგორც ადრე წავიკითხეთ იმის შესახებ, თუ რა არის ოქტეტი, თითოეულ ოქტეტში ბიტები აღინიშნება რიცხვით. ჩვენ ახლა ვნახავთ, თუ როგორ გამოვიყენოთ 8-ბიტიანი ოქტეტური დიაგრამა. იგი შედგება რიცხვისგან, რომელიც წარმოადგენს თითოეული ბიტის მნიშვნელობას.
128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
ეს არის IP მისამართი: 234.123.42.65, რომელსაც ჩვენ გადავიყვანთ ორობით ენაზე ოქტეტის დიაგრამის გამოყენებით. ოქტეტის თითოეული ბიტი წარმოდგენილია როგორც 1 ან 0. პირველი ოქტეტი შედგება ნომრისგან 234. ახლა ჩვენ უნდა გავარკვიოთ, თუ რა რიცხვებს უმატებს ოქტეტის სქემა 234-ს. რიცხვები, რომლებიც ჯამდება 234-მდე არის 128+64+32+8+2. ანალოგიურად, ყველა რიცხვი, რომლებიც გროვდება, წარმოდგენილია 1-ით, ხოლო დანარჩენი რიცხვები წარმოდგენილია 0-ით.
128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
ამრიგად, 234-ის ორობითი რიცხვი გამოდის 11101010. ანალოგიურად, ეს პროცესი ხორციელდება ყველა ოქტეტით.
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 |
ამიტომ, ორობითი ენა IP მისამართისთვის 234.123.42.65 არის 11101010.01111011.00101010.01000001
ასევე წაიკითხეთ:შესწორების სერვერის IP მისამართი ვერ მოიძებნა Windows 10-ზე
IPv4–OSI მოდელი
საერთაშორისო სტანდარტების ორგანიზაციამ მისცა OSI მოდელი საკომუნიკაციო სისტემებისთვის. OSI ნიშნავს გახსენით სისტემის ურთიერთდაკავშირება. ეს მოდელი შედგება შრეებისგან, რომლებიც განმარტავენ, თუ როგორ უნდა დაუკავშირდეს სისტემა სხვას სხვა პროტოკოლის გამოყენებით. თითოეული ფენა გადამწყვეტ როლს ასრულებს საკომუნიკაციო სისტემაში. OSI მოდელი შედგება შემდეგი ფენებისგან:
- აპლიკაცია (ფენა 7): აპლიკაციის ფენა ყველაზე ახლოს არის მომხმარებელთან. ფენის ძირითადი ფუნქციაა მონაცემების მიღება და ჩვენება მომხმარებლებისგან და მათთვის. ეს ფენა ეხმარება კომუნიკაციის დამყარებას ქვედა დონეზე მეორე მხარეს მდებარე აპლიკაციასთან. მაგალითად, TelNet და FTP.
- პრეზენტაცია (ფენა 6): პრეზენტაციის ფენა განკუთვნილია დამუშავებისთვის. დამუშავების ნაწილი მოიცავს ან მონაცემების კონვერტაციას განაცხადის ფორმატიდან ქსელის ფორმატში ან ქსელის ფორმატიდან განაცხადის ფორმატში. მაგალითად, მონაცემთა დაშიფვრა და გაშიფვრა.
- სესია (ფენა 5): სესიის ფენა მოქმედებს მაშინ, როდესაც ორ კომპიუტერს სჭირდება კომუნიკაცია. ეს სესიები იქმნება იმ შემთხვევაში, თუ საჭიროა მომხმარებლისგან პასუხი. ეს ფენა პასუხისმგებელია სესიის დაყენებაზე, კოორდინაციაზე და ვადის ამოწურვაზე. მაგალითად, პაროლის დადასტურება.
- ტრანსპორტი (ფენა 4): სატრანსპორტო ფენა უზრუნველყოფს მონაცემთა გადაცემის ყველა ასპექტს ერთი ქსელიდან მეორეზე, მონაცემთა ოდენობის, სიჩქარისა და დანიშნულების ჩათვლით. TCP/IP და UDP მუშაობს ამ ფენაში. ის იღებს მონაცემებს ზემოაღნიშნული ფენებიდან, ანაწილებს მათ პატარა ნაწილებად, რომელსაც ეწოდება სეგმენტები და შემდგომ აწვდის მას ქსელის ფენას.
- ქსელი (ფენა 3): ქსელის ფენა არის პასუხისმგებელია მონაცემთა პაკეტების მარშრუტიზაციაზე ან სეგმენტები დანიშნულების ადგილამდე. კონკრეტულად რომ ვთქვათ, ეს ფენა ეფექტურად ირჩევს სწორ გზას სწორ ადგილზე მისასვლელად.
- მონაცემთა ბმული (ფენა 2): მონაცემთა ბმული ფენა პასუხისმგებელია წყაროს მონაცემების პირველი ფენიდან, რომელიც არის ფიზიკური ფენიდან, გადაიტანოს ზემოხსენებულ ფენებზე. ეს ფენა ასევე პასუხისმგებელია გადაცემის დროს წარმოქმნილი შეცდომების გამოსწორება.
- ფიზიკური (ფენა 1): ფიზიკური ფენა არის OSI მოდელის ბოლო ფენა. ეს ფენა მოიცავს საკომუნიკაციო სტრუქტურა და ტექნიკის კომპონენტები როგორიცაა კაბელის ტიპი და სიგრძე, ქინძისთავის განლაგება, ძაბვა და ა.შ.
IPv4 პაკეტის სტრუქტურა
IPv4 პაკეტი შედგება ორი ნაწილისგან: სათაური და მონაცემები. მას შეუძლია ტარება 65,535 ბაიტი. IP სათაურის სიგრძე 20-დან 60 ბაიტამდეა. სათაური მოიცავს ჰოსტს და დანიშნულების მისამართს, ასევე ინფორმაციის სხვა ველებს, რომლებიც ეხმარება მონაცემთა პაკეტს დანიშნულების ადგილამდე მისვლაში.
IPv4 პაკეტის სათაური
IPv4 პაკეტის სათაურს აქვს 13 სავალდებულო ველი. გავიგოთ ისინი და მათი როლები:
- ვერსია: ეს არის 4-ბიტიანი სათაურის ველი. ის გვაწვდის ინფორმაციას გამოყენებული IP-ის მიმდინარე ვერსიის შესახებ.
- ინტერნეტ სათაურის სიგრძე (IHL): ეს არის მთელი IP სათაურის სიგრძე.
- Სერვისის ტიპი: ეს ველი იძლევა ინფორმაციას გადაცემის პაკეტების თანმიმდევრობის შესახებ.
- Სრული სიგრძე: ეს ველი აღნიშნავს IP სათაურის მთლიან სიგრძეს. ამ ველის მინიმალური ზომაა 20 ბაიტი, ხოლო მაქსიმალური ზომა 65535 ბაიტამდეა.
- იდენტიფიკაცია: სათაურის ნაწილის იდენტიფიკაციის ველი ეხმარება პაკეტების სხვადასხვა ნაწილების იდენტიფიცირებას, რომლებიც გამოყოფილია მონაცემთა გადაცემის დროს.
- ECN: ECN ნიშნავს აშკარა შეშუპების შეტყობინებას. ეს ველი პასუხისმგებელია გადაცემის მარშრუტზე პაკეტების გადატვირთულობის შემოწმებაზე.
- დროშები: ეს არის 3-ბიტიანი ველი, რომელიც მიუთითებს, საჭიროა IP პაკეტის ფრაგმენტაცია თუ არა მისი მონაცემთა ზომის მიხედვით.
- ფრაგმენტის ოფსეტი: Fragment Offset არის 13-ბიტიანი ველი. ის იძლევა IP პაკეტში ფრაგმენტული მონაცემების თანმიმდევრობასა და განთავსებას.
- ცხოვრების დრო (TTL): ეს არის მნიშვნელობების ერთობლიობა, რომელიც იგზავნება თითოეულ მონაცემთა პაკეტთან ერთად, იმ მოტივით, რომ თავიდან იქნას აცილებული მონაცემთა პაკეტი. თითოეულ IP პაკეტზე მიმაგრებული ნომრის მნიშვნელობა მცირდება ერთით მას შემდეგ, რაც მის მარშრუტზე თითოეულ როუტერს შეხვდებით. როგორც კი TTL მნიშვნელობა ერთს მიაღწევს, IP პაკეტი იშლება.
- Ოქმი: პროტოკოლი არის 8-ბიტიანი ველი, რომელიც პასუხისმგებელია ქსელის ფენის ინფორმაციის გადაცემაზე იმის შესახებ, თუ რომელ პროტოკოლს ეკუთვნის IP პაკეტი.
- სათაურის შემოწმების ჯამი: ეს ველი პასუხისმგებელია სათაურებში და მიღებულ მონაცემთა პაკეტებში საკომუნიკაციო შეცდომების გამოვლენაზე.
- წყაროს IP მისამართი: ეს არის 32-ბიტიანი ველი, რომელიც შედგება გამგზავნის IPv4 მისამართისგან.
- დანიშნულების IP მისამართი: ეს არის 32-ბიტიანი ველი, რომელიც შედგება მიმღების IPv4 მისამართისგან.
- Პარამეტრები: ოფციების ველი გამოიყენება, როდესაც IHL-ის სიგრძე 5-ზე მეტია.
ახლა მოდით გავეცნოთ IPv4 პროტოკოლის მახასიათებლებს და IPv4-ის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს.
ასევე წაიკითხეთ:10 საუკეთესო საჯარო DNS სერვერი 2022 წელს: შედარება და მიმოხილვა
IPv4-ის მახასიათებლები
ქვემოთ ჩამოთვლილია IPv4-ის მახასიათებლები:
- IPv4 იყენებს 32-ბიტიან IP მისამართს.
- მისამართის ნომრებია გამოყოფილი ათწილადით დაურეკა პერიოდი.
- Ის შედგება unicast, multicast და გადაცემა მისამართის ტიპები.
- IPv4 სტრუქტურირებულია თორმეტი თავი ველები.
- ვირტუალური სიგრძის ქვექსელის ნიღაბი (VLSM) მხარდაჭერილია IPv4-ით.
- ის იყენებს გამოქვეყნების მისამართის რეზოლუციის პროტოკოლი Mac მისამართის რუკისთვის.
- ქსელები შექმნილია DHCP (დინამიური ჰოსტის კონფიგურაციის პროგრამა) ან გამოყენებით მექანიკური რეჟიმი.
IPv4-ის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები
მოდით გადავხედოთ IPv4-ის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს:
IPv4-ის უპირატესობები
- IPv4 ქსელი განაწილება და თავსებადობა შესაქები არიან.
- Მას აქვს პროდუქტიული მარშრუტი სერვისი.
- გთავაზობთ IPv4 მისამართებს სრულყოფილი კოდირება.
- Მას შეუძლია ადვილად მიამაგრეთ მრავალ მოწყობილობაზე ქსელის საშუალებით.
- ეს არის კომუნიკაციის კონკრეტული საშუალებები, ძირითადად მულტიკასტის ორგანიზაციაში.
IPv4-ის უარყოფითი მხარეები
- IPv4 მისამართები ჩართულია დაღლილობის ზღვარი.
- IPv4 სისტემის მართვა არის შრომა - ინტენსიური, რთული და ნელი.
- Ის უზრუნველყოფს არაეფექტური და არასაკმარისი ინტერნეტის მარშრუტიზაცია.
- მისი არჩევითი უსაფრთხოება თვისება.
აქედან გამომდინარე, ეს იყო IPv4 პროტოკოლის დადებითი და უარყოფითი მხარეები.
რეკომენდებულია:
- რა არის IPv6 მისამართი ქსელში?
- როგორ მოვძებნოთ ვინმეს ზუსტი ადგილმდებარეობა IP მისამართით
- Windows 10 ქსელის პროფილის გამოტოვების პრობლემის მოგვარება
- რა არის Microsoft Network Adapter Multiplexor Protocol?
თუმცა, მოხდა ცვლა IPv4-ის გაფართოებული ვერსია, რომელიც არის IPv6. მიუხედავად IPv4 მისამართების ამოწურვისა, ის კვლავ გამოიყენება მისი თავსებადობის გამო. ვიმედოვნებთ, რომ ჩვენმა დოქტორმა ძალიან კარგად გაგიწიათ სწავლა რა არის IPv4 მისამართი. დატოვეთ თქვენი შეკითხვები ან წინადადებები, ასეთის არსებობის შემთხვევაში, კომენტარების განყოფილებაში ქვემოთ.
ელონ დეკერი
ელონი არის ტექნიკური მწერალი TechCult-ში. ის დაახლოებით 6 წელია წერს სახელმძღვანელოებს და აშუქებს ბევრ თემას. მას უყვარს Windows, Android-თან დაკავშირებული თემების გაშუქება და უახლესი ხრიკები და რჩევები.