O que é endereço IPv4? — TechCult

O IPv4 é a primeira versão do Protocolo de Internet lançada pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos em sua Rede de Agências de Projetos de Pesquisa Avançada (ARPANET). É capaz de produzir bilhões de endereços IP, que é uma das características proeminentes do IPv4. Desde que o IPv4 foi lançado em 1983, estamos à beira do esgotamento dos endereços IP com o surgimento de mais dispositivos IoT. Neste artigo, além de aprender o que é endereço IPv4, você também lerá sobre as vantagens e desvantagens do IPv4.

O que é endereço IPv4?

IPv4 é a primeira versão do protocolo da Internet. Ele usa um espaço de endereço de 32 bits, que é o endereço IP mais comumente usado. Este endereço de 32 bits é escrito como quatro números separados por um decimal. Cada conjunto de números é chamado de octeto. Os números em cada octeto variam de 

0-255. O IPv4 é capaz de criar 4,3 bilhões de endereços IP exclusivos. Um exemplo do que é IPv4 o endereço é 234.123.42.65. Mais adiante no artigo, também veremos como converter o endereço IPv4 em código binário usando o método conversor de IPv4 para binário.

Partes do IPv4

Um endereço IP consiste em três partes:

• Rede: Esta parte do endereço IP identifica a rede à qual o endereço IP pertence. O lado esquerdo do endereço IP é chamado de parte da rede.
• Hospedar: A parte Host de um endereço IP geralmente varia entre si para identificar exclusivamente o dispositivo na Internet. No entanto, a parte da rede é semelhante para cada host na rede.

Por exemplo, as partes Rede e Host deste endereço IP (234.123.42.65) são:

• Número da sub-rede: É uma parte opcional do endereço IP. É a partição de um endereço IP em muitos segmentos menores. Ajuda a interligar redes e reduz o tráfego.

Conversão de endereços IPv4 para código binário

Enquanto usamos o IPv4 como um endereço numérico de 32 bits, os computadores e as redes trabalham com a linguagem binária. Vamos entender como um endereço IP é convertido em linguagem binária usando o método conversor IPv4 para binário. Como lemos anteriormente sobre o que é um octeto, os bits em cada octeto são indicados por um número. Veremos agora como usar um gráfico de octetos de 8 bits. Consiste em um número que representa o valor de cada bit.

128

64

32

16

8

4

2

1

Este é o endereço IP: 234.123.42.65, que converteremos em linguagem binária usando o gráfico de octetos. Cada bit no octeto é representado como 1 ou 0. O primeiro octeto consiste no número 234. Agora teremos que descobrir quais números do gráfico de octetos somam 234. Os números que somam 234 são 128+64+32+8+2. Da mesma forma, todos os números que somam são representados com 1, enquanto os demais números são representados com 0.

Assim, o número binário para 234 é 11101010. Da mesma forma, esse processo é realizado com todos os octetos.

Portanto, o idioma binário para o endereço IP 234.123.42.65 é 11101010.01111011.00101010.01000001

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Modelo IPv4-OSI

A International Standards Organization forneceu o modelo OSI para sistemas de comunicação. OSI significa Interconexão de sistemas abertos. Este modelo consiste em camadas que explicam como um sistema deve se comunicar com outro usando um protocolo diferente. Cada camada desempenha um papel crucial no sistema de comunicação. O modelo OSI consiste nas seguintes camadas:

• Aplicação (Camada 7): A Camada de Aplicação é a mais próxima do usuário. A principal função da camada é receber e exibir dados de e para os usuários. Essa camada ajuda a estabelecer a comunicação por meio dos níveis inferiores com o aplicativo do outro lado. Por exemplo, TelNet e FTP.
• Apresentação (Camada 6): A Camada de Apresentação destina-se ao processamento. A parte de processamento inclui a conversão de dados do formato de aplicativo para o formato de rede ou do formato de rede para o formato de aplicativo. Por exemplo, criptografia e descriptografia de dados.
• Sessão (Camada 5): A Camada de Sessão entra em ação quando dois computadores precisam se comunicar. Essas sessões são criadas caso seja necessária uma resposta do usuário. Essa camada é responsável pela configuração, coordenação e expiração da sessão. Por exemplo, verificação de senha.
• Transporte (Camada 4): A Camada de Transporte garante todos os aspectos da transmissão de dados de uma rede para outra, incluindo a quantidade, velocidade e destino dos dados. TCP/IP e UDP trabalham nesta camada. Ele recebe dados das camadas acima, divide-os em pedaços menores chamados segmentos e ainda o entrega para a Camada de Rede.
• Rede (Camada 3): A camada de rede é responsável por rotear os pacotes de dados ou segmentos ao seu destino. Para ser específico, essa camada escolhe com eficiência o caminho certo para chegar ao ponto certo.
• Enlace de Dados (Camada 2): A camada de enlace de dados é responsável por transferir os dados de origem da primeira camada, que é a camada física, para as camadas acima mencionadas. Essa camada também é responsável por corrigindo os erros que ocorrem durante a transferência.
• Físico (Camada 1): A camada física é a última camada do modelo OSI. Esta camada inclui o estrutura de comunicação e componentes de hardware como o tipo e comprimento do cabo, layouts de pinos, voltagem, etc.

Estrutura do pacote IPv4

Um pacote IPv4 consiste em duas partes: cabeçalho e dados. É capaz de transportar 65.535 bytes. O comprimento de um cabeçalho IP varia de 20 a 60 bytes. O cabeçalho inclui o host e o endereço de destino, bem como outros campos de informações que ajudam o pacote de dados a chegar ao destino.

Cabeçalho do Pacote IPv4

Um cabeçalho de pacote IPv4 possui 13 campos obrigatórios. Vamos entendê-los e suas funções:

• Versão: É um campo de cabeçalho de 4 bits. Ele fornece informações sobre a versão atual do IP em uso.
• Comprimento do cabeçalho da Internet (IHL): Este é o comprimento de todo o cabeçalho IP.
• Tipo de serviço: Este campo fornece informações sobre a sequência de pacotes na transmissão.
• Comprimento total: Este campo denota o comprimento total do cabeçalho IP. O tamanho mínimo para este campo é de 20 bytes, enquanto o tamanho máximo vai até 65.535 bytes.
• Identificação: O campo Identificação da parte do cabeçalho ajuda a identificar as diferentes partes dos pacotes que se separam durante a transmissão de dados.
• ECN: ECN significa Notificação Explícita de Congestionamento. Este campo é responsável por verificar a superlotação de pacotes na rota de transmissão.
• Bandeiras: Este é um campo de 3 bits que indica se um pacote IP precisa ser fragmentado ou não de acordo com seu tamanho de dados.
• Deslocamento do fragmento: Fragment Offset é um campo de 13 bits. Permite a sequência e posicionamento dos dados fragmentados em um pacote IP.
• Tempo de Vida (TTL): É um conjunto de valores que são enviados junto com cada pacote de dados, com o objetivo de evitar que o pacote de dados fique circulando. O valor do número anexado a cada pacote IP diminui em um depois de passar por cada roteador em sua rota. Assim que o valor TTL atinge um, o pacote IP é descartado.
• Protocolo: Protocol é um campo de 8 bits responsável por transmitir à camada de rede informações sobre a qual protocolo um pacote IP pertence.
• Soma de verificação do cabeçalho: Este campo se encarrega de detectar erros de comunicação nos cabeçalhos e nos pacotes de dados recebidos.
• Endereço IP de origem: Este é um campo de 32 bits, que consiste no endereço IPv4 do remetente.
• Endereço IP de destino: Este é um campo de 32 bits, que consiste no endereço IPv4 do receptor.
• Opções: O campo Opções entra em uso quando o comprimento do IHL é maior que 5.

Agora, vamos aprender sobre as características do protocolo IPv4 e as vantagens e desvantagens do IPv4.

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Características do IPv4

Abaixo estão listadas as características do IPv4:

• O IPv4 usa um endereço IP de 32 bits.
• Os números do endereço são separados por um decimal chamado período.
• Isso consiste de unicast, multicast e transmissão tipos de endereço.
• IPv4 é estruturado com doze cabeçalho Campos.
• A máscara de sub-rede de comprimento virtual (VLSM) é compatível com IPv4.
• Ele usa o Protocolo de Resolução de Endereço Postal para mapear para o endereço Mac.
• As redes são projetadas com DHCP (Programa de Configuração de Host Dinâmico) ou usando modo manual.

Vantagens e Desvantagens do IPv4

Vamos dar uma olhada nas vantagens e desvantagens do IPv4:

Vantagens do IPv4

• rede do IPv4 atribuição e compatibilidade são louváveis.
• tem um roteamento produtivo serviço.
• Os endereços IPv4 fornecem codificação perfeita.
• Pode anexar facilmente a vários dispositivos através de uma rede.
• É o meio de comunicação específico, principalmente na organização multicast.

Desvantagens do IPv4

• Os endereços IPv4 estão no beira da exaustão.
• O gerenciamento do sistema IPv4 é trabalho de parto - Intensivo, complicado e lento.
• Ele fornece ineficiente e insuficiente Roteamento Internet.
• Isso é segurança opcional recurso.

Portanto, essas foram as vantagens e desvantagens do protocolo IPv4.

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Embora tenha ocorrido uma mudança no versão avançada do IPv4 que é IPv6. Apesar do esgotamento dos endereços IPv4, ele continua em uso devido à sua compatibilidade. Esperamos que nosso documento o tenha guiado extremamente bem no aprendizado sobre o que é endereço IPv4. Deixe suas dúvidas ou sugestões, se houver, na seção de comentários abaixo.

Elon Decker

Elon é redator de tecnologia da TechCult. Ele escreve guias de instruções há cerca de 6 anos e abordou muitos tópicos. Ele adora abordar tópicos relacionados ao Windows, Android e os truques e dicas mais recentes.