Skip to main content

Що таке IPv4?

Мережі та інтернетMiddle~2 хв читання
Запропонувати правку

IPv4 (Internet Protocol version 4) - це четверта версія інтернет-протоколу, яка забезпечує адресацію і маршрутизацію пакетів у мережах TCP/IP.

Коротке формулювання для співбесіди:

IPv4 - це протокол мережевого рівня, який задає унікальні 32-бітні IP-адреси для пристроїв і забезпечує доставку пакетів від відправника до отримувача.

IPv4 - фундамент інтернету і локальних мереж.

Структура IPv4-адреси

IPv4-адреса - це 32 біти, поділені на 4 октети.

Приклад:

192.168.10.25

У двійковому вигляді:

11000000.10101000.00001010.00011001

Діапазон кожного октету: 0-255.

Завдання IPv4

  1. Адресація пристроїв Кожен пристрій отримує унікальний IP у межах мережі.
  2. Маршрутизація Пакети проходять через маршрутизатори від мережі до мережі.
  3. Фрагментація і збирання пакетів Якщо MTU менший за розмір пакета, IPv4 уміє ділити його на частини.
  4. Інкапсуляція даних Дані від TCP/UDP упаковуються в заголовок IPv4.

Структура IPv4-пакета (заголовка)

Основні поля заголовка:

  • Version - версія протоколу (4)
  • Source IP - IP відправника
  • Destination IP - IP отримувача
  • TTL - обмеження кількості хопів
  • Protocol - який протокол усередині (TCP/UDP/ICMP)
  • Total Length - довжина пакета

Повний заголовок - 20-60 байт.

Типи IPv4-адрес

1. Public (зовнішні)

Використовуються в інтернеті. Унікальні у всьому світі.

2. Private (внутрішні)

Використовуються в локальних мережах (не маршрутизуються в інтернеті).

Діапазони:

  • 10.0.0.0/8
  • 172.16.0.0/12
  • 192.168.0.0/16

3. Loopback

127.0.0.0/8 Зазвичай: 127.0.0.1 - localhost.

4. APIPA (Link-local)

169.254.0.0/16 Видається автоматично, якщо DHCP недоступний.

5. Multicast

224.0.0.0 - 239.255.255.255

6. Broadcast

Широкомовна адреса: x.x.x.255 (у класичній масці)

IPv4 і маски підмережі

Для поділу мережі на підмережі використовується маска (subnet mask), наприклад:

255.255.255.0 → /24

Вона ділить адресу на:

  • network (мережу)
  • host (хостову частину)

Приклад мережі /24:

192.168.1.0/24 Хости: 192.168.1.1 - 192.168.1.254 Broadcast: 192.168.1.255

Проблема IPv4

1. Обмежена кількість адрес: 2³² = 4 294 967 296

Для всього світу цього виявилося мало → почали широко використовувати:

  • NAT
  • приватні мережі
  • CIDR
  • динамічний розподіл адрес

2. IPv4 офіційно вичерпаний

Регіональні інтернет-реєстри (RIPE, ARIN та інші) видали останні пули.

Тому розвивається IPv6.

IPv4 vs IPv6 (коротко)

IPv4IPv6
32 біти128 біт
4.3 млрд адрес~3.4×10³⁸
Запис: 192.168.1.1Запис: 2001:db8::1
Широко використовуєтьсяПоступово впроваджується
NAT обов'язковийАдрес вистачає - NAT не потрібен

Приклади використання IPv4 у реальності

  • домашній роутер видає адреси 192.168.x.x
  • веб-сервер має публічний IP 203.x.x.x
  • комп'ютер звертається до 8.8.8.8 (DNS Google)
  • маршрутизатор ділить мережу на підмережі /24, /30, /16

Готова відповідь для співбесіди

IPv4 - це протокол мережевого рівня, що забезпечує адресацію і доставку пакетів у мережі TCP/IP. Він використовує 32-бітні IP-адреси, які записуються як чотири числа через крапки. IPv4 визначає маршрутизацію, фрагментацію і формат пакета. Основна проблема IPv4 - обмежена кількість адрес, тому поступово впроваджується IPv6.

Шпаргалка (5 секунд перед співбесідою)

  • IPv4 = 32-бітний протокол IP.
  • Адреса: 4 октети (0-255).
  • Формат: A.B.C.D, приклад - 192.168.1.10.
  • Приватні діапазони: 10/8, 172.16/12, 192.168/16.
  • Пакети маршрутизуються за IP.
  • Проблема: мало адрес → знадобився IPv6.

Коротка відповідь

Для співбесіди
Premium

Коротка відповідь допоможе вам впевнено відповідати на цю тему під час співбесіди.

Запропонувати правку