Kaj je naslov IPv4? — TechCult

IPv4 je prva različica internetnega protokola, ki jo je Ministrstvo za obrambo Združenih držav uvedlo v svojem omrežju agencije za napredne raziskovalne projekte (ARPANET). Sposoben je ustvariti milijarde naslovov IP, kar je ena od vidnih značilnosti IPv4. Ker je bil IPv4 uveden davnega leta 1983, smo s pojavom več naprav IoT na robu izčrpanja naslovov IP. V tem članku boste poleg tega, da boste izvedeli, kaj je naslov IPv4, prebrali tudi o prednostih in slabostih IPv4.

Kaj je naslov IPv4?

IPv4 je prva različica internetnega protokola. Uporablja a 32-bitni naslovni prostor, ki je najpogosteje uporabljen naslov IP. Ta 32-bitni naslov je zapisan kot štiri številke, ločene z decimalko. Vsak niz števil se imenuje an oktet. Številke v vsakem oktetu segajo od 0-255. IPv4 lahko ustvari 4,3 milijarde edinstvenih naslovov IP. Primer tega, kar je IPv4 naslov je 

234.123.42.65. V nadaljevanju članka bomo videli tudi, kako pretvoriti naslov IPv4 v binarno kodo z metodo pretvornika IPv4 v binarno kodo.

Deli IPv4

Naslov IP je sestavljen iz treh delov:

• Omrežje: Ta del naslova IP identificira omrežje, kamor naslov IP spada. Leva stran naslova IP se imenuje omrežni del.
• Gostitelj: Gostiteljski del naslova IP se običajno med seboj razlikuje, da enolično identificira napravo v internetu. Vendar je omrežni del podoben za vsakega gostitelja v omrežju.

Na primer, omrežni in gostiteljski del tega naslova IP (234.123.42.65) so:

• Številka podomrežja: Je izbirni del naslova IP. To je razdelitev naslova IP na številne manjše segmente. Pomaga pri povezovanju omrežij in zmanjša promet.

Pretvorba naslovov IPv4 v binarno kodo

Medtem ko IPv4 uporabljamo kot 32-bitni številski naslov, računalniki in omrežja delujejo z binarnim jezikom. Razumejmo, kako se naslov IP pretvori v binarni jezik z uporabo metode pretvornika IPv4 v binarni jezik. Kot smo že prebrali o tem, kaj je oktet, so biti v vsakem oktetu označeni s številko. Zdaj bomo videli, kako uporabljati 8-bitni oktetni grafikon. Sestavljen je iz števila, ki predstavlja vrednost vsakega bita.

128

64

32

16

8

4

2

1

To je naslov IP: 234.123.42.65, ki ga bomo pretvorili v binarni jezik z oktetnim grafikonom. Vsak bit v oktetu je predstavljen kot 1 ali 0. Prvi oktet je sestavljen iz števila 234. Sedaj bomo morali ugotoviti, katera števila iz tabele oktetov seštejejo 234. Števila, katerih seštevek je 234, so 128+64+32+8+2. Podobno so vsa števila, ki se seštejejo, predstavljena z 1, medtem ko so ostala števila predstavljena z 0.

Torej je binarno število za 234 11101010. Podobno se ta postopek izvaja z vsemi okteti.

Zato je binarni jezik za naslov IP 234.123.42.65 11101010.01111011.00101010.01000001

Preberite tudi:Popravek naslova IP strežnika ni bilo mogoče najti v sistemu Windows 10

Model IPv4–OSI

Mednarodna organizacija za standardizacijo je dala model OSI za komunikacijske sisteme. OSI pomeni Odprta sistemska medsebojna povezava. Ta model je sestavljen iz plasti, ki pojasnjujejo, kako naj sistem komunicira z drugim prek drugega protokola. Vsaka plast igra ključno vlogo v komunikacijskem sistemu. Model OSI je sestavljen iz naslednjih plasti:

• Aplikacija (plast 7): Aplikacijska plast je najbližja uporabniku. Primarna funkcija sloja je prejemanje in prikazovanje podatkov od in uporabnikom. Ta plast pomaga vzpostaviti komunikacijo prek nižjih ravni z aplikacijo na drugi strani. Na primer TelNet in FTP.
• Predstavitev (plast 6): Predstavitveni sloj je namenjen obdelavi. Obdelovalni del vključuje bodisi pretvorbo podatkov iz aplikacijskega formata v omrežni format ali iz omrežnega formata v aplikacijski format. Na primer šifriranje in dešifriranje podatkov.
• Seja (plast 5): Plast seje pride v poštev, ko morata dva računalnika komunicirati. Te seje so ustvarjene v primeru, da se od uporabnika zahteva odgovor. Ta plast je odgovorna za nastavitev, koordinacijo in potek seje. Na primer preverjanje gesla.
• Transport (plast 4): Transportna plast zagotavlja vse vidike prenosa podatkov iz enega omrežja v drugo, vključno s količino, hitrostjo in ciljem podatkov. TCP/IP in UDP delujeta v tem sloju. Podatke prejme iz zgornjih plasti in jih razdeli na manjše kose, imenovane segmenti in ga nato dostavi omrežnemu sloju.
• Omrežje (plast 3): Omrežna plast je odgovoren za usmerjanje podatkovnih paketov ali segmente do cilja. Natančneje, ta sloj učinkovito izbere pravo pot, da doseže pravo mesto.
• Podatkovna povezava (plast 2): Sloj podatkovne povezave je zadolžen za prenos izvornih podatkov iz prvega sloja, ki je fizični sloj, na zgoraj omenjene sloje. Ta plast je odgovorna tudi za odpravljanje napak, ki se pojavijo med prenosom.
• Fizično (plast 1): Fizična plast je zadnja plast modela OSI. Ta plast vključuje komunikacijsko strukturo in komponente strojne opreme kot so vrsta in dolžina kabla, razporeditev nožic, napetost itd.

Struktura paketa IPv4

Paket IPv4 je sestavljen iz dveh delov: glavo in podatke. Sposoben je nositi 65.535 bajtov. Dolžina glave IP je od 20 do 60 bajtov. Glava vključuje naslov gostitelja in cilja ter druga polja informacij, ki pomagajo podatkovnemu paketu doseči cilj.

Glava paketa IPv4

Glava paketa IPv4 ima 13 obveznih polj. Razumejmo jih in njihove vloge:

• Različica: To je 4-bitno polje glave. Poda informacije o trenutni različici IP-ja v uporabi.
• Dolžina internetne glave (IHL): To je dolžina celotne glave IP.
• Vrsta storitve: To polje daje informacije o zaporedju paketov v prenosu.
• Celotna dolžina: To polje označuje skupno dolžino glave IP. Najmanjša velikost tega polja je 20 bajtov, največja pa do 65.535 bajtov.
• Identifikacija: Identifikacijsko polje dela glave pomaga prepoznati različne dele paketov, ki se med prenosom podatkov ločijo.
• ECN: ECN pomeni eksplicitno obvestilo o zastoju. To polje je odgovorno za preverjanje prenatrpanosti paketov na poti prenosa.
• Zastavice: To je 3-bitno polje, ki označuje, ali mora biti paket IP glede na velikost podatkov fragmentiran ali ne.
• Odmik fragmenta: Odmik fragmenta je 13-bitno polje. Omogoča zaporedje in postavitev fragmentiranih podatkov v IP paket.
• Čas življenja (TTL): Je niz vrednosti, ki se pošljejo skupaj z vsakim podatkovnim paketom, z namenom, da se izognemo obkrožanju podatkovnega paketa. Številčna vrednost, priložena vsakemu paketu IP, se zmanjša za eno, ko naleti na vsak usmerjevalnik na svoji poti. Takoj, ko vrednost TTL doseže ena, se paket IP izloči.
• Protokol: Protokol je 8-bitno polje, ki je odgovorno za prenos informacij omrežne plasti o tem, kateremu protokolu pripada paket IP.
• Kontrolna vsota glave: To polje skrbi za odkrivanje komunikacijskih napak v glavah in prejetih podatkovnih paketih.
• Izvorni naslov IP: To je 32-bitno polje, ki je sestavljeno iz naslova IPv4 pošiljatelja.
• Ciljni IP naslov: To je 32-bitno polje, ki je sestavljeno iz naslova IPv4 prejemnika.
• Opcije: Polje Možnosti se začne uporabljati, ko je dolžina IHL večja od 5.

Zdaj pa spoznajmo značilnosti protokola IPv4 ter prednosti in slabosti IPv4.

Preberite tudi:10 najboljših javnih strežnikov DNS v letu 2022: primerjava in pregled

Značilnosti IPv4

Spodaj so navedene značilnosti IPv4:

• IPv4 uporablja 32-bitni naslov IP.
• Številke v naslovu so ločeno z decimalko klical obdobje.
• Sestavljen je iz unicast, multicast in oddaja vrste naslovov.
• IPv4 je strukturiran z dvanajst glavo polja.
• IPv4 podpira masko podomrežja navidezne dolžine (VLSM).
• Uporablja Protokol za razrešitev poštnih naslovov za preslikavo na naslov Mac.
• Omrežja so zasnovana z DHCP (Dynamic Host Configuration Program) ali z uporabo ročni način.

Prednosti in slabosti IPv4

Oglejmo si prednosti in slabosti IPv4:

Prednosti IPv4

• Omrežje IPv4 dodelitev in združljivost so hvalevredne.
• Ima a produktivno usmerjanje storitev.
• Naslovi IPv4 zagotavljajo popolno kodiranje.
• Lahko enostavno priključite na več naprav prek omrežja.
• Je posebna komunikacijska sredstva, večinoma v multicast organizaciji.

Slabosti IPv4

• Naslovi IPv4 so na rob izčrpanosti.
• Upravljanje sistema IPv4 je porod - intenziven, zapleten in počasen.
• Zagotavlja neučinkovito in nezadostno Internetno usmerjanje.
• Njegovo izbirna varnost funkcija.

To so bile torej prednosti in slabosti protokola IPv4.

Priporočeno:

• Kaj je naslov IPv6 v omrežju?
• Kako najti točno lokacijo nekoga z naslovom IP
• Odpravite težavo z manjkajočim omrežnim profilom Windows 10
• Kaj je protokol Multiplexor Microsoft Network Adapter?

Čeprav se je zgodil premik v napredno različico IPv4, ki je IPv6. Kljub izčrpanju naslovov IPv4 je zaradi svoje združljivosti še vedno v uporabi. Upamo, da vas je naš dokument zelo dobro vodil pri spoznavanju kaj je naslov IPv4. Pustite svoja vprašanja ali predloge, če obstajajo, v spodnjem razdelku za komentarje.

Elon Decker

Elon je tehnični pisec pri TechCultu. Vodnike z navodili piše že približno 6 let in je obravnaval številne teme. Rad pokriva teme, povezane z Windows, Android ter najnovejše trike in nasvete.