Šta je IPv4?

Internet protokol (IP) je ključan za uspostavljanje digitalne komunikacije kroz različite vrste mreža. Među njegovim verzijama, Internet Protocol Version 4 (IPv4) je najšire prihvaćen i služi kao okosnica globalne internet konekcije.

Razvijen ranih 1980-ih, IPv4 je omogućio bezbroj inovacija i ostaje centralno mjesto u arhitekturi interneta uprkos rastućoj tranziciji na svog nasljednika, IPv6. Ovaj post se bavi osnovama IPv4, istražujući njegov rad, važnost i postepeni pomak ka naprednijem protokolu.

Šta je IPv4?

Internet Protocol Version 4, ili IPv4, je četvrta revizija Internet protokola i bila je prva verzija koja je implementirana za proizvodnju. Njegova implementacija na ARPANET-u 1983. godine označila je značajan napredak u digitalnim komunikacijskim tehnologijama. IPv4 adrese su 32-bitni brojevi koji omogućavaju približno 4,3 milijarde jedinstvenih adresa.

Ova sposobnost adresiranja bila je adekvatna za rane mrežne zahtjeve, ali je nedovoljna za današnju ekspanzivnu i rastuću upotrebu interneta, što je dovelo do razvoja IPv6.

Kako IPv4 radi

IPv4 adresa se obično prikazuje u decimalnom zapisu, koji se sastoji od četiri okteta (ili bajta) odvojenih tačkama. Svaki oktet predstavlja decimalni broj u rasponu od 0 do 255. Na primjer, IPv4 adresa 192.168.1.1 prevodi u binarni niz 11000000.10101000.00000001.00000001.

Primjer raščlambe IP adrese:

• 192 = 11000000
• 168 = 10101000
• 1 = 00000001
• 1 = 00000001

IPv4 koristi metodu zvanu usmjeravanje da odredi najefikasniji put kroz mrežu koji paketi podataka moraju pratiti od izvora do odredišta. Ruteri širom interneta koriste tabele rutiranja da donose odluke o prosljeđivanju na osnovu odredišne IP adrese svakog paketa.

Jednostavna demonstracija rutiranja:

Zamislite paket podataka sa odredišnom adresom 192.168.1.1. Ruter provjerava svoju tabelu rutiranja kako bi odlučio da li će poslati paket direktno na odredište, ako je na istoj mreži, ili ga proslijediti drugom ruteru.

Klase IPv4 adresa

IPv4 adrese su podijeljene u pet klasa kako bi se prilagodile mrežama različitih veličina i zahtjeva:

• Klasa A: Podržava 16 miliona hostova na svakoj od 127 mreža. (npr. 10.0.0.1)
• Klasa B: Podržava 65.000 hostova na svakoj od 16.000 mreža. (npr. 172.16.0.1)
• Klasa C: Podržava 254 hosta na svakoj od 2 miliona mreža. (npr. 192.168.1.1)
• Klasa D: Koristi se za višestruke grupe. (npr. 224.0.0.1)
• Klasa E: Rezervirano za eksperimentalno; ne koristi se u javnim mrežama. (npr. 240.0.0.1)

Karakteristike IPv4

IPv4 uključuje nekoliko funkcija koje olakšavaju efikasnu, iako osnovnu, internet funkcionalnost:

• Podmreže: Omogućuje da se jedna fizička mreža podijeli na više manjih, logičkih podmreža. Ovo povećava efikasnost rutiranja i logički organizira mrežu.
• Address Resolution Protocol (ARP): Preslikava IP adresu na fizičku adresu mašine koja je prepoznata u lokalnoj mreži.
• Model isporuke najboljeg truda: IPv4 ne garantuje isporuku paketa, upravlja sekvencioniranjem paketa ili izbjegava duplu isporuku, prepuštajući ove zadatke protokolima višeg nivoa.

Ograničenja i izazovi

Osnovno ograničenje IPv4 je njegov adresni prostor. Sa eksplozijom internet uređaja, 4,3 milijarde adresa je nedovoljno, što dovodi do tehnika poput prevođenja mrežnih adresa (NAT) za privremeno ublažavanje nedostatka.

NAT dozvoljava više uređaja u privatnoj mreži da dijele jednu javnu IP adresu, što štedi adresni prostor, ali može zakomplicirati određene vrste internetskih komunikacija, poput peer-to-peer umrežavanja.

Prelazak na IPv6

IPv6 je dizajniran da zamijeni IPv4 i riješi njegova ograničenja. Koristi 128-bitne adrese, omogućavajući praktično neograničen broj jedinstvenih adresa. IPv6 također uključuje poboljšanja rutiranja i autokonfiguracije mreže i ima ugrađenu podršku za sigurnosne protokole koji šifriraju i autentifikuju IP pakete.

IPv4 danas

Uprkos dostupnosti IPv6, IPv4 i dalje preovlađuje zbog ogromne infrastrukture koja ga podržava. Mehanizmi tranzicije poput implementacije dual-stack-a omogućavaju uređajima da podržavaju IPv4 i IPv6, olakšavajući postepenu tranziciju, a ne trenutnu reviziju.

Zaključak

IPv4 je odigrao ključnu ulogu u razvoju i širenju interneta. Iako su njegova ograničenja zahtijevala razvoj IPv6, njegovi temeljni dizajni i koncepti nastavljaju podržavati naše trenutne potrebe digitalne komunikacije.

Prelazak na IPv6 je u toku, ali IPv4 će ostati kritičan dio mrežnih komunikacija u doglednoj budućnosti.