Что такое протокол IPV4 и как он работает?

Когда открываешь сайт, смотришь видео или отправляешь сообщение в Telegram, то происходит следующее.

Твой ПК или смартфон делает запрос к серверу с другой стороны. Тот принимает его, обрабатывает и шлет ответ. Будто один человек написал письмо, а другой его получил, прочитал, написал ответ и отправил обратно.

Только в обычной почте это занимает недели. А в интернете секунды или даже миллисекунды. Но принцип тот же: запрос — прием и обработка — ответ. Так же, как и с бумажной почтой, адресатам нужны…адреса. В цифровом мире это IP.

Без IP не установить подключение между устройствами. Сервер не поймет, куда отправить ответ. У каждого смартфона, ноутбука или сервера есть свой IP-адрес.

 

В этой статье расскажем про IP и про то, как он эволюционировал до современной версии IPv4.

IPV4

История разработки IPv4

До IPv4 было три версии.

IPv1 и IPv2 написали, чтобы сформулировать принципы: как компьютеры могут общаться, как описывать адрес, как передавать пакеты. Они так и остались лишь на бумаге.

IPv3 был первой версией, которую проверили в деле, в рамках локальной сети ARPANET. Сразу стало понятно, что систему надо дорабатывать, ведь не было:

  • четкой структуры адресов;
  • поддержки фрагментации пакетов;
  • универсального способа передавать данные через несколько сетей подряд.

Без всего этого создать большую сеть компьютеров невозможно. Вот IPv4 и создали так, чтобы решить все эти проблемы:

  • ввели понятную адресацию (четыре октета);
  • описали маршрутизацию;
  • задали структуру пакета;
  • ввели TT, контрольную сумму, фрагментацию — всё, что нужно для передачи данных на расстоянии.

С IPv4 стало возможно соединять локальные сети в единую систему. Как мы писали в прошлом разделе: следом после изобретения IPv4 постепенно появился глобальный интернет.

Что такое IPV4

Структура и принцип работы IPv4

Чтобы понять, как работает интернет, нужно разобраться, из чего состоит IP-адрес и как устройства находят друг друга. IPv4 построен вокруг простой, но мощной системы адресации.

Формат IP-адреса

IPv4-адрес выглядит просто: четыре числа, разделенные точками, — например, 192.168.0.1. Но за этой простотой скрыта стройная логика.

Каждое число — это октет, кусочек из восьми битов. Всего таких частей четыре, вместе они образуют 32-битный код.

Компьютеру это нужно, чтобы понять, кто ты в сети. Для нас — это просто набор цифр, а для системы — точный адрес, по которому тебя можно найти среди более чем четырех миллиардов адресатов.

Можно работать с IPv4 без проблем. Например, арендовать мобильные прокси и элитные прокси, где уже встроены безопасные IPv4-подключения.

Как данные передаются между устройствами

Когда открываешь сайт, компьютер создает пакет данных, где указан IP отправителя и получателя. Этот пакет путешествует по сети, переходя от одного узла к другому — как письмо, которое проходит через несколько почтовых отделений. Каждый маршрутизатор читает адрес назначения и решает, куда отправить данные дальше.

Как работает маршрутизация в IPv4

Когда открываешь сайт, компьютер отправляет пакет данных с адресом получателя и обратным адресом отправителя. Этот пакет не летит напрямую — он проходит через цепочку устройств, которые называются маршрутизаторы.

Каждый маршрутизатор смотрит на IP-адрес назначения и сверяется со своей таблицей маршрутов: в какой сети находится этот адрес, куда его нужно переадресовать дальше? Если адрес лежит "ближе" через одного провайдера — пакет пойдёт туда. Если нет — пойдёт другим путём.

Так пакет переходит от точки к точке, пока не доберется до адресата. Это работает в любом месте мира, потому что IPv4 задаёт одни и те же правила маршрутизации для всех. Именно это делает интернет единым.

протокол IPV4

Пример распределения IP-адресов

Если у тебя дома несколько устройств — ноутбук, телефон и телевизор, — все они могут иметь частные IP вроде 192.168.0.2, 192.168.0.3 и т. д. А роутер получает один публичный адрес от провайдера и уже через NAT связывает внутренние устройства с интернетом. Именно так большинство домашних и офисных сетей подключаются к сети без конфликта адресов.

прокси IPV4

FAQ: часто задаваемые вопросы об IPv4

IPv4 — это что простыми словами?

IPv4 — это способ «подписывать» устройства в интернете. У каждого есть свой уникальный адрес, как у дома на карте. Без него данные просто не нашли бы путь к нужному получателю.

Как узнать свой IPv4-адрес?

Самый простой способ — зайти на любой сайт, который показывает твой IP. Например 2ip.ru.

IPv4 и IP — это одно и то же?

Не совсем. IP — это общее название протокола, а IPv4 — его конкретная версия. Сейчас существует ещё и IPv6 — более новая и масштабная система адресации.

Можно ли обойтись без IPv4?

Теоретически да, если всё перевести на IPv6. Но интернет до сих пор работает в смешанном режиме. IPv4 нужен, чтобы поддерживать совместимость со старым оборудованием, сайтами и приложениями.