Internet protokoli (IP) har xil turdagi tarmoqlarda raqamli aloqalarni o'rnatish uchun juda muhimdir. Uning versiyalari orasida Internet Protocol Version 4 (IPv4) eng ko'p qabul qilingan va global internet ulanishining asosi bo'lib xizmat qiladi.
1980-yillarning boshlarida ishlab chiqilgan IPv4 son-sanoqsiz innovatsiyalarga yordam berdi va uning vorisi IPv6 ga o'sib borayotgan o'tishga qaramay, Internet arxitekturasining markaziy qismi bo'lib qolmoqda. Ushbu post IPv4 ning asosiy jihatlarini o'rganadi, uning ishlashi, ahamiyati va yanada rivojlangan protokolga bosqichma-bosqich o'tishni o'rganadi.
Keling, IPv4 nima ekanligini tushuntiramiz va o'rganamiz:
IPv4 nima?
Internet Protocol Version 4 yoki IPv4 Internet Protokolining to'rtinchi versiyasi bo'lib, ishlab chiqarish uchun o'rnatilgan birinchi versiya edi. 1983 yilda uning ARPANET tarmog'ida amalga oshirilishi raqamli aloqa texnologiyalarida sezilarli yutuqlarni ko'rsatdi. IPv4 manzillari 32-bitli raqamlar bo'lib, ular taxminan 4,3 milliard noyob manzillarga ruxsat beradi.
Ushbu manzillash qobiliyati tarmoqning dastlabki talablari uchun etarli edi, lekin bugungi kunda kengaygan va o'sib borayotgan internetdan foydalanish uchun etarli emas, bu esa IPv6 ning rivojlanishiga olib keladi.
IPv4 qanday ishlaydi
IPv4 manzili odatda nuqtalar bilan ajratilgan to'rtta oktetdan (yoki baytdan) iborat bo'lgan nuqta-o'nlik yozuvda taqdim etiladi. Har bir oktet 0 dan 255 gacha bo'lgan o'nlik sonni ifodalaydi. Masalan, IPv4 manzili 192.168.1.1 ikkilik ketma-ketlikka tarjima qiladi 11000000.10101000.00000001.00000001.
IP-manzilni taqsimlash misoli:
- 192 = 11000000
- 168 = 10101000
- 1 = 00000001
- 1 = 00000001
IPv4 ma'lumotlar paketlari manbadan manzilgacha bo'lgan tarmoq orqali eng samarali yo'lni aniqlash uchun marshrutlash deb ataladigan usuldan foydalanadi. Internet bo'ylab marshrutizatorlar har bir paketning IP manziliga qarab yo'naltirish qarorlarini qabul qilish uchun marshrutlash jadvallaridan foydalanadilar.
Oddiy marshrutni namoyish qilish:
Belgilangan manzilga ega ma'lumotlar paketini tasavvur qiling 192.168.1.1. Router paketni to'g'ridan-to'g'ri manzilga, agar u bir xil tarmoqda bo'lsa yoki boshqa yo'riqnomaga yuborishni tanlash uchun marshrutlash jadvalini tekshiradi.
IPv4 manzil sinflari
IPv4 manzillari turli o'lcham va talablarga ega bo'lgan tarmoqlarni joylashtirish uchun beshta sinfga bo'lingan:
- A sinf: 127 ta tarmoqning har birida 16 million xostlarni qo'llab-quvvatlaydi. (masalan,
10.0.0.1) - B sinf: 16 000 ta tarmoqning har birida 65 000 ta xostni qo‘llab-quvvatlaydi. (masalan,
172.16.0.1) - C sinf: 2 million tarmoqning har birida 254 ta xostni qo'llab-quvvatlaydi. (masalan,
192.168.1.1) - D sinf: Multicast guruhlari uchun ishlatiladi. (masalan,
224.0.0.1) - E sinf: Tajriba uchun ajratilgan; umumiy tarmoqlarda foydalanilmaydi. (masalan,
240.0.0.1)
IPv4 xususiyatlari
IPv4 samarali, ammo asosiy bo'lsa-da, internet funksiyalarini osonlashtiradigan bir nechta xususiyatlarni o'z ichiga oladi:
- Subnetting: Yagona jismoniy tarmoqni bir nechta kichikroq, mantiqiy kichik tarmoqlarga boʻlish imkonini beradi. Bu marshrutlash samaradorligini oshiradi va tarmoqni mantiqiy tartibga soladi.
- Manzilni aniqlash protokoli (ARP): IP-manzilni mahalliy tarmoqda tan olingan jismoniy mashina manziliga xaritaga tushiradi.
- Yetkazib berishning eng yaxshi modeli: IPv4 paketlarni yetkazib berishni kafolatlamaydi, paketlar ketma-ketligini boshqaradi yoki takroriy yetkazib berishdan qochadi, bu vazifalarni yuqori darajadagi protokollarga qoldirmaydi.
Cheklovlar va qiyinchiliklar
IPv4 ning asosiy cheklovi uning manzil maydonidir. Internet-qurilmalarning portlashi bilan 4,3 milliard manzil etarli emas, bu tanqislikni vaqtincha bartaraf etish uchun Network Address Translation (NAT) kabi usullarga olib keladi.
NAT xususiy tarmoqdagi bir nechta qurilmalarga bitta umumiy IP-manzilni almashish imkonini beradi, bu manzillar maydonini tejaydi, lekin ba'zi turdagi internet aloqalarini, masalan, tengdosh-to-peer tarmog'ini murakkablashtirishi mumkin.
IPv6 ga o'tish
IPv6 IPv4 o'rnini egallash va uning cheklovlarini hal qilish uchun mo'ljallangan. U 128 bitli manzillardan foydalanadi, bu esa deyarli cheksiz sonli noyob manzillarni olish imkonini beradi. IPv6 shuningdek, marshrutlash va tarmoq avtokonfiguratsiyasini yaxshilashni o'z ichiga oladi va IP paketlarini shifrlaydigan va autentifikatsiya qiluvchi xavfsizlik protokollari uchun o'rnatilgan yordamga ega.
IPv4 Bugun
IPv6 mavjudligiga qaramay, uni qo'llab-quvvatlaydigan keng infratuzilma tufayli IPv4 keng tarqalgan bo'lib qolmoqda. Ikkita stekli ilovalar kabi o'tish mexanizmlari qurilmalarga IPv4 va IPv6 ni qo'llab-quvvatlash imkonini beradi, bu esa darhol ta'mirdan ko'ra bosqichma-bosqich o'tishni osonlashtiradi.
Xulosa
IPv4 internetni rivojlantirish va kengaytirishda hal qiluvchi rol o'ynadi. Uning cheklovlari IPv6 ni ishlab chiqishni talab qilgan bo'lsa-da, uning asosiy dizaynlari va kontseptsiyalari bizning hozirgi raqamli aloqa ehtiyojlarimizni qo'llab-quvvatlashda davom etmoqda.
IPv6 ga o'tish davom etmoqda, ammo IPv4 yaqin kelajakda tarmoq aloqalarining muhim qismi bo'lib qoladi.