IPv4

Allikas: Vikipeedia
Mine navigeerimisribale Mine otsikasti

IPv4 ehk internetiprotokolli versioon 4 on neljas versioon internetiprotokollist (IP), mis defineerib IP-aadresside esitamise viisi. IPv4 oli protokolli versioon, mis lasti käiku koos ARPANETiga 1983. aastal. IPv4 marsruudib jätkuvalt suuremat osa internetist[1], hoolimata selle järeltulija, IPv6 kasutusele tulekust.

IPv4 kasutab 32-bitilist aadressiruumi, mistõttu on võimalike unikaalsete aadresside koguarv piiratud arvuga 232 ehk 4 294 967 296. Arv on tegelikkuses aga väiksem, sest osa võimalikest aadressidest on reserveeritud muudeks võrgustike funktsioonideks.

Aadresside ülesmärkimine[muuda | muuda lähteteksti]

Nelja punktiga kümnendsüsteemis kirjutatud IPv4 aadressi väljendamine kahendsüsteemis

IPv4 aadresse võib üles kirjutada ükskõik millisel viisil, mis väljendab 32-bitilise täisarvu väärtust. Tüüpiliselt kirutatakse need välja nelja punktiga kümnendsüsteemis, mis koosneb aadressi neljast oktetist, mis on eraldi välja kirjutatud kümnendsüsteemis ning eraldatud punktidega.

Näiteks, nelja punktiga IP aadress 192.0.2.235 väljendab 32-bitist kümnendsüsteemis numbrit 3221226219, mis kuueteistkümnendsüsteemis väljendub kui 0xC00002EB. Seda võib väljendada ka nelja punktiga kuueteistkümnendsüsteemis, mispuhul on aadress 0xC0.0x00.0x02.0xEB. Sama aadressi võib kirjutada ka kaheksandsüsteemis kui 0300.0000.0002.0353.

CIDR notatsioon võtab kompaktselt kokku aadressi selle marsruutimiseesliitega, kus aadressile jälgneb kaldkriips (/) ning arv järjestikuseid 1 bitte marsuutimiseesliites. Marsruutimiseesliited määravad ära aadressiploki alamvõrgu.[2]

Kuivõrd iga 8-bitise kahendnumbri (unsigned integer) väärtus jääb vahemikku 0..255, siis näiteks kirjutis 309.937.0.43 ei saaks olla IP-aadress. Kohtuasjade vältimiseks kasutab Hollywood sääraseid "võimatuid" aadresse sageli oma filmides.[3]

Allokatsioon[muuda | muuda lähteteksti]

Originaalses spetsifikatsioonis oli IPv4 aadress jagatud kaheks osaks: suurim aadressi oktett oli võrgu identifikaator ning ülejäänud osa aadressist oli hosti identifikaator. See struktuur võimaldas aga ainult 256 unikaalset võrgu identifikaatorit, mis muutus ruttu probleemiks.

Seetõttu defineeriti 1981. aastal suurim oktett ümber võrguklassiks. See süsteem määrab viis erinevat klassi: A-, B-, C-, D- ja E-klassi. A-, B- ja C-klassidel olid erinevad bittide pikkused võrgu identifikaatoriks ning ülejäänud aadressi kasutati nagu varem hosti identifikaatorina. D-klassi aadressid määrati multiedastuseks ning E-klassi aadressid reserveeriti tulevikuks.[4]

Klassidega defineeritud võrke hakati 1985. aastal eraldama alamvõrkudeks.[5] 1993. aastal loodi selle põhjal CIDR (Classless Inter-Domain Routing)[2][6][7], mis oli klassivaba süsteem ja suuremalt jaolt kaotas varasema klasside süsteemi. CIDR lubas mistahes aadressiruumi jaotamise väiksemateks või suuremateks aadresside plokkideks, mida sai siis kasutajatele määrata. CIDR-i loodud hierarhilist süsteemi haldab IANA (Internet Assigned Numbers Authority) ning regionaalsed internetiregistrid (RIR-id). Iga RIR haldab avalikku WHOIS andmebaasi, mis pakub informatsiooni IP-aadresside määramise kohta.

IANA ning IETF (Internet Engineering Task Force) on reserveerinud osa IP-aadressidest spetsiaalseteks kasutusteks ning ei luba neid seetõttu tavakasutusse. Nii on näiteks aadresside plokk 127.0.0.0/8, mis koosneb 16 777 216 aadressist, reserveeritud kohaliku hosti aadresside vahemikuks.

Aadressiruumi piirangud[muuda | muuda lähteteksti]

IPv4 aadresside hulk Eestis

Juba 1980. aastatel avastati, et vabade IPv4 aadresside arv kahanes kiiremini kui esialgu mõeldud oli.[8] Peamiselt oli selle taga kasvav arv interneti kasutajaid, kes kasutasid ka aina rohkem mobiilseid seadeid, näiteks sülearvuteid, pihuarvuteid ning nutitelefone. Aadressiruumi piirangud nõudsid mitmete parandusmeetmete kasutusele võtmist, näiteks CIDR meetodid, võrguaadresside teisendus ja ranged piirangud regionaalsetele internetiregistritele.

Tavalise interneti jaoks mõeldud aadresside arv täitus 3. veebruaril 2011, kui viimased viis aadresside plokki määrati viiele regionaalsele internetiregistrile.[9][10]

Pikaajaline lahendus kõigile IPv4 piirangutele on 1998. aastal loodud IPv6 spetsifikatsioon, mis suurendab aadressi suuruse 128 bitini, kaotades sellega põhimõtteliselt kõik piirangud, mis IPv4 spetsifikatsioonil on.[11] IPv4 ja IPv6 ei ole aga omavahel täielikult ühtivad, ainult IPv4 kasutavad hostid ei saa kommunikeerida ainult IPv6 kasutavate hostidega. IPv6 juurutamisega alustati 2006. aastal, kuid täielikult IPv6 peale üle minemine võtab eeldatavasi veel palju aega.[12]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. "BGP Analysis Reports". Vaadatud 5. jaanuar 2020. Inglise keeles.
  2. 2,0 2,1 "Understanding IP Addresses, Subnets, and CIDR Notation for Networking". Digital Ocean. Vaadatud 5. jaanuar 2020. Inglise keeles.
  3. "IP Addresses in Entertainment". networkingnerd.net. Vaadatud 5. jaanuar 2020. Inglise keeles.
  4. "IP address classes". vlsm-calc.net. Vaadatud 5. jaanuar 2020. Inglise keeles.
  5. "RFC 950 - Internet Standard Subnetting Procedure". 1985. aasta august. Vaadatud 5. jaanuar 2020. Inglise keeles.
  6. "RFC 1517 - Applicability Statement for the Implementation of Classless Inter-Domain Routing (CIDR)". 1993. aasta september. Vaadatud 5. jaanuar 2020. Inglise keeles.
  7. "Understanding IP Addressing: Everything You Ever Wanted To Know". 3Com. Vaadatud 5. jaanuar 2020. Inglise keeles.
  8. "World 'running out of Internet addresses'". Inquirer. Vaadatud 5. jaanuar 2020. Inglise keeles.
  9. "Free Pool of IPv4 Address Space Depleted". Number Resource Organization, 3. veebruar 2011. Vaadatud 5. jaanuar 2020. Inglise keeles.
  10. "Five /8s allocated to RIRs – no unallocated IPv4 unicast /8s remain". ICANN,nanog mailing list. Vaadatud 5. jaanuar 2020. Inglise keeles.
  11. "Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification". tools.ietf.org. Vaadatud 5. jaanuar 2020. Inglise keeles.
  12. (2016). 2016 IEEE International Conference on Emerging Technologies and Innovative Business Practices for the Transformation of Societies (EmergiTech). Piscataway, New Jersey: University of Technology, Mauritius,, Institute of Electrical and Electronics Engineers. ISBN 9781509007066. inglise keeles.