Kas ir IPv4 adrese? — TechCult

IPv4 ir pirmā interneta protokola versija, ko ASV Aizsardzības departaments savā Advanced Research Projects Agency tīklā (ARPANET) ir ieviesis. Tas spēj radīt miljardiem IP adrešu, kas ir viena no IPv4 ievērojamākajām īpašībām. Kopš IPv4 tika palaists tālajā 1983. gadā, mēs esam uz IP adrešu izsmelšanas robežas, parādoties arvien vairāk IoT ierīču. Šajā rakstā, uzzinot, kas ir IPv4 adrese, jūs arī lasīsit par IPv4 priekšrocībām un trūkumiem.

Kas ir IPv4 adrese?

IPv4 ir pirmā interneta protokola versija. Tas izmanto a 32 bitu adrešu telpa, kas ir visbiežāk izmantotā IP adrese. Šī 32 bitu adrese ir rakstīta kā četri cipari, kas atdalīti ar decimāldaļu. Katru skaitļu kopu sauc par an oktets. Skaitļi katrā oktetā svārstās no 0-255. IPv4 spēj izveidot 4,3 miljardus unikālu IP adrešu. Piemērs tam, kas ir IPv4 adrese ir 234.123.42.65. Tālāk rakstā mēs arī redzēsim, kā pārveidot IPv4 adresi binārajā kodā, izmantojot IPv4 uz binārā pārveidotāja metodi.

IPv4 daļas

IP adrese sastāv no trim daļām:

• Tīkls: Šī IP adreses daļa identificē tīklu, kurā atrodas IP adrese. IP adreses kreiso pusi sauc par tīkla daļu.
• Saimniekdators: IP adreses resursdatora daļa parasti atšķiras viena no otras, lai unikāli identificētu ierīci internetā. Tomēr tīkla daļa ir līdzīga katram tīkla resursdatoram.

Piemēram, šīs IP adreses tīkla un resursdatora daļas (234.123.42.65) ir:

• Apakštīkla numurs: Tā ir neobligāta IP adreses daļa. Tā ir IP adreses sadalīšana daudzos mazākos segmentos. Tas palīdz savstarpēji savienot tīklus un samazina trafiku.

IPv4 adrešu konvertēšana uz bināro kodu

Kamēr mēs izmantojam IPv4 kā 32 bitu skaitlisko adresi, datori un tīkli darbojas ar bināro valodu. Sapratīsim, kā IP adrese tiek pārveidota binārajā valodā, izmantojot IPv4 uz bināro pārveidotāju metodi. Kā mēs iepriekš lasījām par to, kas ir oktets, biti katrā oktetā ir apzīmēti ar skaitli. Tagad mēs redzēsim, kā izmantot 8 bitu oktetu diagrammu. Tas sastāv no skaitļa, kas apzīmē katra bita vērtību.

128

64

32

16

8

4

2

1

Šī ir IP adrese: 234.123.42.65, kuru mēs pārveidosim par bināro valodu, izmantojot okteta diagrammu. Katrs bits oktetā ir attēlots kā 1 vai 0. Pirmais oktets sastāv no skaitļa 234. Tagad mums būs jānoskaidro, kādi skaitļi no okteta diagrammas sastāda 234. Skaitļi, kas kopā veido 234, ir 128+64+32+8+2. Tāpat visi skaitļi, kas summējas, ir attēloti ar 1, bet pārējie skaitļi ir attēloti ar 0.

Tātad binārais skaitlis 234 ir 11101010. Līdzīgi šis process tiek veikts ar visiem oktetiem.

Tāpēc binārā valoda IP adresei 234.123.42.65 ir 11101010.01111011.00101010.01000001.

Lasi arī:Fix servera IP adresi nevarēja atrast operētājsistēmā Windows 10

IPv4–OSI modelis

Starptautiskā standartu organizācija ir piešķīrusi OSI modeli sakaru sistēmām. OSI apzīmē Atveriet sistēmas starpsavienojumu. Šis modelis sastāv no slāņiem, kas izskaidro, kā sistēmai jāsazinās ar citu, izmantojot citu protokolu. Katram slānim ir izšķiroša loma komunikācijas sistēmā. OSI modelis sastāv no šādiem slāņiem:

• Lietojumprogramma (7. slānis): Lietojumprogrammu slānis ir vistuvāk lietotājam. Slāņa galvenā funkcija ir saņemt un parādīt datus no lietotājiem un tiem. Šis slānis palīdz izveidot saziņu zemākajos līmeņos ar lietojumprogrammu otrā pusē. Piemēram, TelNet un FTP.
• Prezentācija (6. slānis): Prezentācijas slānis ir paredzēts apstrādei. Apstrādes daļa ietver vai nu datu konvertēšanu no lietojumprogrammas formāta uz tīkla formātu vai no tīkla formāta uz lietojumprogrammas formātu. Piemēram, datu šifrēšana un atšifrēšana.
• Sesija (5. slānis): Sesijas slānis tiek izmantots, kad diviem datoriem ir jāsazinās. Šīs sesijas tiek izveidotas, ja lietotājam ir nepieciešama atbilde. Šis slānis ir atbildīgs par sesijas iestatīšanu, koordinēšanu un termiņa beigām. Piemēram, paroles pārbaude.
• Transports (4. slānis): Transporta slānis nodrošina visus datu pārsūtīšanas aspektus no viena tīkla uz otru, tostarp datu apjomu, ātrumu un galamērķi. Šajā slānī darbojas TCP/IP un UDP. Tas saņem datus no iepriekš minētajiem slāņiem, sadala tos mazākos gabalos, ko sauc segmentiem un tālāk piegādā to tīkla slānim.
• Tīkls (3. slānis): Tīkla slānis ir atbild par datu pakešu maršrutēšanu vai segmentus līdz galamērķim. Precīzāk sakot, šis slānis efektīvi izvēlas pareizo ceļu, lai sasniegtu pareizo vietu.
• Datu saite (2. slānis): Datu saites slānis ir atbildīgs par avota datu pārsūtīšanu no pirmā slāņa, kas ir fiziskais slānis, uz iepriekš minētajiem slāņiem. Šis slānis ir atbildīgs arī par pārsūtīšanas laikā radušos kļūdu labošana.
• Fiziskais (1. slānis): Fiziskais slānis ir pēdējais OSI modeļa slānis. Šis slānis ietver sakaru struktūra un aparatūras komponenti piemēram, kabeļa veids un garums, tapu izkārtojumi, spriegums utt.

IPv4 pakešu struktūra

IPv4 pakete sastāv no divām daļām: galvene un dati. Tas spēj nest 65 535 baiti. IP galvenes garums svārstās no 20 līdz 60 baitiem. Galvene ietver resursdatora un galamērķa adresi, kā arī citus informācijas laukus, kas palīdz datu paketei sasniegt galamērķi.

IPv4 paketes galvene

IPv4 paketes galvenē ir 13 obligātie lauki. Sapratīsim viņus un viņu lomas:

• Versija: Tas ir 4 bitu galvenes lauks. Tas sniedz informāciju par pašreizējo izmantoto IP versiju.
• Interneta galvenes garums (IHL): Tas ir visas IP galvenes garums.
• Pakalpojuma veids: Šis lauks sniedz informāciju par pakešu secību pārraidē.
• Kopējais garums: Šis lauks apzīmē IP galvenes kopējo garumu. Minimālais izmērs šim laukam ir 20 baiti, savukārt maksimālais izmērs ir līdz 65 535 baitiem.
• Identifikācija: Galvenes daļas identifikācijas lauks palīdz identificēt dažādas pakešu daļas, kas tiek atdalītas datu pārraides laikā.
• ECN: ECN apzīmē Explicit Congestion Notification. Šis lauks ir atbildīgs par pakešu pārpilnības pārbaudi pārraides maršrutā.
• Karogi: Šis ir 3 bitu lauks, kas norāda, vai IP pakete ir jāsadala atbilstoši tās datu lielumam.
• Fragmentu nobīde: Fragmentu nobīde ir 13 bitu lauks. Tas nodrošina fragmentēto datu secību un ievietošanu IP paketē.
• Laiks dzīvot (TTL): Tā ir vērtību kopa, kas tiek nosūtīta kopā ar katru datu paketi, lai izvairītos no datu paketes ielenkšanas. Katrai IP paketei pievienotā skaitļa vērtība samazinās par vienu pēc tam, kad saskaraties ar katru maršrutētāju tā maršrutā. Tiklīdz TTL vērtība sasniedz vienu, IP pakete tiek iznīcināta.
• Protokols: Protokols ir 8 bitu lauks, kas ir atbildīgs par tīkla slāņa informācijas nodošanu par to, kuram protokolam pieder IP pakete.
• Galvenes kontrolsumma: Šis lauks uzņemas atbildību par sakaru kļūdu konstatēšanu galvenēs un saņemtajās datu paketēs.
• Avota IP adrese: Šis ir 32 bitu lauks, kas sastāv no sūtītāja IPv4 adreses.
• Galamērķa IP adrese: Šis ir 32 bitu lauks, kas sastāv no uztvērēja IPv4 adreses.
• Iespējas: Opciju lauks tiek izmantots, ja IHL garums ir lielāks par 5.

Tagad uzzināsim par IPv4 protokola īpašībām un IPv4 priekšrocībām un trūkumiem.

Lasi arī:10 labākie publiskie DNS serveri 2022. gadā: salīdzinājums un pārskats

IPv4 raksturojums

Tālāk ir norādītas IPv4 īpašības:

• IPv4 izmanto 32 bitu IP adresi.
• Adresē norādītie cipari ir atdala ar decimāldaļu sauca periodā.
• Tas sastāv no vienraide, multiraide un pārraide adrešu veidi.
• IPv4 ir strukturēts ar divpadsmit galvenes lauki.
• Virtuālo apakštīkla masku (VLSM) atbalsta IPv4.
• Tas izmanto Post Address Resolution Protocol kartēšanai uz Mac adresi.
• Tīkli ir izstrādāti ar DHCP (Dynamic Host Configuration Program) vai izmantojot manuālais režīms.

IPv4 priekšrocības un trūkumi

Apskatīsim IPv4 priekšrocības un trūkumus:

IPv4 priekšrocības

• IPv4 tīkls piešķiršana un saderība ir slavējami.
• Tam ir a produktīvu maršrutēšanu apkalpošana.
• IPv4 adreses nodrošina ideāls kodējums.
• Tā var viegli pievienot vairākām ierīcēm pa tīklu.
• Tas ir īpašiem saziņas līdzekļiem, galvenokārt multiraides organizācijā.

IPv4 trūkumi

• IPv4 adreses atrodas uz izsīkuma robeža.
• IPv4 sistēmas pārvaldība ir darbs - intensīvs, sarežģīts un lēns.
• Tas nodrošina neefektīvi un nepietiekami Interneta maršrutēšana.
• Tās izvēles drošība funkciju.

Tādējādi šīs bija IPv4 protokola priekšrocības un trūkumi.

Ieteicams:

• Kas ir IPv6 adrese tīklā?
• Kā atrast kāda cilvēka precīzu atrašanās vietu, izmantojot IP adresi
• Novērsiet Windows 10 tīkla profila trūkuma problēmu
• Kas ir Microsoft tīkla adaptera multipleksora protokols?

Lai gan ir notikušas pārmaiņas uzlabotā IPv4 versija, kas ir IPv6. Neskatoties uz IPv4 adrešu izsīkumu, tas joprojām tiek izmantots tā saderības dēļ. Mēs ceram, ka mūsu doc ​​ir ļoti labi palīdzējis jums uzzināt par kas ir IPv4 adrese. Atstājiet savus jautājumus vai ieteikumus, ja tādi ir, tālāk esošajā komentāru sadaļā.

Elons Dekers

Īlons ir TechCult tehnoloģiju rakstnieks. Viņš raksta pamācības jau aptuveni 6 gadus un ir aptvēris daudzas tēmas. Viņam patīk apspriest tēmas, kas saistītas ar Windows, Android, kā arī jaunākos trikus un padomus.