IPv4 چیست؟
Internet Protocol version 4 یا همان IPv4 نسخه چهارم پروتکل اینترنت (IP) است. این یکی از پروتکل های اصلی روش های کار با اینترنت مبتنی بر استانداردها در اینترنت و سایر شبکه های دارای بسته است. IPv4 اولین نسخه برای تولید در ARPANET در سال 1983 بود. امروزه هنوز بیشتر ترافیک اینترنت را IPv4 هدایت می کند. این پروتکل با هدف ایجاد یک سیستم ارتباطی پایدار و مقیاس پذیر برای شبکه‌های کامپیوتری طراحی شد . در اوایل ، IPv4 به عنوان یک راه‌حل موقت در نظر گرفته می‌شد، اما به مرور زمان و با گسترش سریع اینترنت ، به پروتکل اصلی تبدیل شد.
مفهوم آدرس Ip ورژن 4 ( IPv4 )
IPv4 از ۴ قسمت تشکیل شده است که هر قسمت شامل یک عدد است که می تواند مقدار آن از ۰ تا ۲۵۵ متغیر باشد، به عبارت دیگر هر قسمت آن معرف یک Byte است و هر Byte هم از ۸ bit تشکیل شده است.همانطو که گفتیم هر قسمت IP شامل ۱ بایت می شود و هر بایت هم شامل ۸ بیت می شود. بیت ها تنها می تواند دو حالت صفر و یک داشته باشند. در نتیجه تمامی ۴ بایت IPv4 که شامل ۳۲ بیت است شامل اعداد صفر و یک است.اگر این ۳۲ بیت را در کنار یکدیگر بگذاریم و به هر کدام از آن ها یک وزن بدهیم و کل این بیت ها به اعداد Decimal تبدیل کنیم، هر قسمت می تواند یک عدد تشکیل دهد که از صفر تا ۲۵۵ می تواند متغیر باشد.
طرز کار IPV4 به صورت یک آدرس 32 بیتی است که شناسایی دستگاههای موجود در شبکه را ممکن میکند. IPV4 حجم بسیاری از ترافیک شبکه را به خود اختصاص میدهد (بالای 90 درصد) و با قابلیت ذخیره‌‌‌ی بیش از 4 میلیارد آدرس، به عنوان پروتکل اصلی اینترنت در این زمینه پیشتاز است.IPV4 به صورت یک رشته عدد و رقم است که با نقطه یا دات ( . ) از هم جدا میشوند. این اعداد در مبنای 10 هستند ولی برای یک کامپیوتر در مبنای 2 قابل فهم هستند.
مثلا اگر یک آدرس IP از نوع IPV4 به شکل زیر داشته باشیم :172.16.17.1برای یک کامپیوتر به شکل زیر دیده میشود :
00000001 . 00010001 . 00010000 . 10101100
در مبنای 10 هر قسمت از اعداد بالا بین صفر و 225 قرار میگیرد و در مبنای 2 هر بخش متشکل است از 8 بیت بین صفر و یک، و هر کدام از این قسمت‌‌‌ها 1 بایت هستند.از آن جایی که هر کدام از قسمت‌‌‌ها میتواند از عدد صفر تا 255 یعنی 256 عدد را شامل شود به طور دقیق IPV4 میتواند 4294967296 سیستم را پوشش دهد. البته به دلایل مختلفی مانند افزایش سرورها به صورت روزانه باعث محدودیت استفاده از این نوع IP شده است به همین دلیل IPV6 به وجود آمده است.
آموزش جامع IPv4 به همراه آموزش Subnetting به زبان فارسی
کلاس‌های آدرس IPv4
در IPv4 ، آی پی ها به پنج دسته A، B، C، D و E تقسیم میشوند و هر کلاس دارای رنج مختص به خود است. توسط کلاس های IPv4 ، تعداد دستگاههای موجود در یک شبکه تعیین می‌گردد. در درجه اول، کلاس‌های A، B و C قرار دارند که توسط اکثر دستگاههای موجود در اینترنت استفاده میشوند. علاوه بر این، کلاس‌های D و E برای موارد خاص کاربرد دارند.
رنج IP عمومی و خصوصی کلاس A
کلاس A مخصوص شبکه هایی با تعداد هاست بالا است. این کلاس با استفاده از octet اول برای network ID (شناسه شبکه)، میتواند 126 شبکه داشته باشد. بیت اول در این octet، همیشه صفر است و 7 بیت باقی مانده در آن، network ID را کامل می‌کنند. 24 بیت بعدی در سه octet باقی مانده، hosts ID (شناسه میزبان) خواهند بود. به عبارت دیگر، تقریبا 17 میلیون هاست به ازای هر شبکه وجود خواهد داشت.
مشخصات کلاس A به صورت زیر است:
- رنج آی پی عمومی: 1.0.0.0 تا 127.0.0.0
- محدوده مقدار octet اول: از 1 تا 127
- رنج آی پی خصوصی: 10.0.0.0 تا 10.255.255.255
- Subnet Mask (مشخص میکند میزبان در حال حاضر در کدام شبکه قرار دارد): 255.0.0.0 (8 بیت)
- تعداد شبکه ها: 126
- تعداد هاست در هر شبکه: 16,777,214
رنج IP عمومی و خصوصی کلاس B
کلاس B برای شبکه‌هایی با ابعاد متوسط رو به بالا، کاربردی‌تر است. این مورد از کلاس های IPv4 با استفاده از دو octet اول (16 بیت)، میتواند تعداد 16384 شبکه برای network ID فراهم کند. در octet اول، دو بیت ابتدایی، همیشه 0 1 در نظر گرفته میشوند. 6 بیت باقی مانده، همراه با 8 بیت دوم، network ID را کامل می‌کنند. 16 بیت مربوط به octet سوم و چهارم، نشان‌دهنده hosts ID هستند که تقریبا امکان ارائه 65000 میزبان به ازای هر شبکه را ممکن می‌سازند.
در لیست زیر می‌توانید مشخصات کلاس B را مشاهده نمایید:
- رنج آی پی عمومی: 128.0.0.0 تا 191.255.0.0
- محدوده مقدار octet اول: از 128 تا 191
- رنج آی پی خصوصی: 172.16.0.0 تا 172.31.255.255
- Subnet Mask: مقدار 255.255.0.0 (16 بیت)
- تعداد شبکه ها: 16,382
- تعداد هاست در هر شبکه: 65,534
رنج IP عمومی و خصوصی کلاس C
کلاس C در شبکه‌های محلی کوچک (LAN) استفاده میشود. این کلاس با استفاده از سه octet اول (24 بیت) برای network ID، تقریبا میتواند 2 میلیون شبکه داشته باشد.
در یک آدرس IP کلاس C، سه بیت اول از نخستین octet به صورت ثابت 0 1 1 است. 21 بیت باقی مانده از سه octet اول، network ID را کامل می‌کنند. 8 بیت آخر نشان دهنده Host ID است که میتواند در هر شبکه، 254 عدد HOST ارائه نماید.
در زیر مشخصات کلاس C را می‌توانید مشاهده نمایید:
- رنج آی پی عمومی: 192.0.0.0 تا 223.255.255.0
- محدوده مقدار octet اول: از 192 تا 223
- رنج آی پی خصوصی: 192.168.0.0 تا 192.168.255.255
- رنج آی پی ویژه: 127.0.0.1 تا 127.255.255.255
- Subnet Mask: مقدار 255.255.255.0 (24 بیت)
- تعداد شبکه ها: 2,097,150
- تعداد هاست در هر شبکه: 254
رنج آدرس IP کلاس D
آدرس‌های IP کلاس D، به هاست‌ها تعلق نمی‌گیرند و برای multicasting کاربرد دارند. Multicasting به هاست این امکان را میدهد تا به صورت همزمان مجموعه‌ای از داده‌ها را به هزاران هاست در سراسر اینترنت، ارسال کند. در اکثر مواقع برای پخش صدا و تصویر، مانند شبکه‌های تلویزیونی کابلی مبتنی بر IP استفاده میشود.
- رنج: 224.0.0.0 تا 239.255.255.255
- محدوده مقدار octet اول: از 224 تا 239
- تعداد شبکه ها: نامشخص
- تعداد هاست در هر شبکه: Multicasting
رنج آدرس IP کلاس E
آدرس‌های IP کلاس E نیز به هاست تعلق نمی‌گیرند و کاربرد عمومی ندارند. آنها صرفا برای اهداف تحقیقاتی رزرو شده اند.
- رنج: 240.0.0.0 تا 255.255.255.255
- محدوده مقدار octet اول: از 240 تا 255
- تعداد شبکه ها: نامشخص
- تعداد هاست در هر شبکه: برای اهداف تحقیقاتی و پژوهشی رزرو شده اند.
روش های پیدا کردن IPv4 در سیستم
- می‌توانید آدرس IPv4 خود را با تایپ “What’s my IP” در Google.com پیدا کرده و بدون نیاز به باز کردن هیچ صفحه‌ای، آن را مشاهده کنید.
- اگر از ویندوز استفاده می‌کنید، می‌توانید Cmd را باز کرده و “Ipconfig” را تایپ نمایید. سپس پیکربندی کامل IP را مشاهده خواهید کرد.
- در لینوکس، پس از باز کردن ترمینال، عبارت Ip addr را تایپ کنید. سپس با جستجوی عبارت inet، آدرس IP خود را مشاهده خواهید نمود. علاوه بر این، در لینوکس و macOS، می‌توانید IPv4 خود را با دستور Dig نیز به دست آورید.اپلیکیشن Terminal را باز کرده و دستور زیر را تایپ کنید:dig example.com به جای example.com نام دامنه موردنظرتان را جایگزین نموده و سپس آدرس IPv4 مربوط به آن را مشاهده نمایید.
- یکی دیگر از روش هایی که می توانید برای فهمیدن آی پی آدرس کامپیوتر مورد استفاده قرار دهید استفاده از بخش کنترل پنل و بخش Network connection می باشد. با استفاده از این بخش می توانید به تمام ویژگی های شبکه های متصل شده مانند نام شبکه، نوع اتصال، نوع DNS و … دسترسی داشته باشید. با توجه به کارکرد صحیح این روش، می توانید آن را در نسخه های مختلف ویندوز مورد استفاده قرار دهید و بدون هیچ مشکلی به IP خود دسترسی داشته باشید.
انواع مختلف آدرس‌های IP
ما در این مقاله به بررسی Ipv4 چیست پرداخته ایم در اینجا لازم است درمورد انواع مختلف آدرس های IP بیشتر بدانیم.آدرس‌های IP در انواع مختلفی وجود دارند که هر کدام کاربردهای خاصی دارند:
IP خصوصی
IP خصوصی امروزه نقش بسزایی در حفظ حریم خصوصی آنلاین افراد ایفا میکند. این نوع آدرس اینترنتی، جلوگیری از ردیابی و نظارت ناخواسته توسط شرکت‌ها یا هکرها را فراهم میکند. با استفاده از IP خصوصی، افراد می‌توانند به طور امن‌تر و حفظ حریم خصوصی، اطلاعات خود را در فضای مجازی به اشتراک بگذارند. این امکان باعث افزایش اعتماد و امنیت در تبادل اطلاعات شخصی میشود و نقش مهمی در حفظ امنیت آنلاین افراد ایفا میکند.
IP خصوصی برای شبکه‌های داخلی مانند شبکه‌های خانگی یا دفتری استفاده میشود. این آدرس‌ها در فضای بیرونی شبکه قابل دسترس نیستند و برای ایجاد یک شبکه امن و بسته کاربرد دارند.
IP عمومی
آدرس IP عمومی، شناسه‌ای یکتاست که به هر دستگاه در اینترنت اختصاص می‌یابد. این آدرس اجازه اتصال دستگاه به شبکه را میدهد و به عنوان شناسه خاصی در ارتباط با دیگر دستگاه‌ها عمل میکند. با این حال، مصرف آدرس IP عمومی ممکن است به دلیل کمبود منابع، مسائل امنیتی یا حفظ حریم خصوصی، به چالش کشیده شود و راه‌حل‌های متنوعی برای مدیریت بهتر استفاده از آن وجود دارد.
آدرس‌های IP عمومی برای دستگاه‌هایی که به شبکه بین‌المللی اینترنت متصل هستند، استفاده میشود. این آدرس‌ها در سراسر جهان یکتا هستند و امکان ارتباط بین شبکه‌های مختلف را فراهم می‌کنند.
IP پویا
آدرس IP پویا یک راه حل مدرن برای مدیریت نیازهای شبکه است. در این سیستم، دستگاه‌ها به طور خودکار آدرس IP دریافت می‌کنند، که به بهره‌وری و امنیت شبکه کمک میکند. این رویکرد از اختصاص آدرس‌های ثابت جلوگیری میکند و امکان اختصاص آدرس‌های متغیر به دستگاه‌ها را فراهم می‌سازد، که در بهینه‌سازی مدیریت شبکه و جلوگیری از تداخل‌های IP موثر است.
IP استاتیک
آدرس IP استاتیک یک شناسه ثابت است که به دستگاه‌ها در شبکه اختصاص می‌یابد و تغییر نمی‌کند. این نوع آدرس به ابزارهایی نظیر سرورها یا دستگاه‌هایی که به دسترسی ثابت نیاز دارند، اختصاص می‌یابد. استفاده از آدرس IP استاتیک مزایایی از قبیل مدیریت آسان شبکه و دسترسی ثابت را فراهم میکند. با این حال، ممکن است مشکلات امنیتی را به دنبال داشته باشد و نیاز به پیکربندی دقیق توسط مدیران داشته باشد.
آی پی اشتراکی
آی‌پی اشتراکی یک مدل است که چندین دستگاه به یک آدرس آی‌پی مشترک متصل میشوند. این رویکرد معمولاً در شبکه‌های کوچک یا مناطق عمومی به‌کار می‌رود. با اشتراک آدرس IP، مدیران می‌توانند منابع شبکه را بهینه کنند و هزینه مدیریت زیرساخت را کاهش دهند. اما باید به دقت به مسائل امنیتی و مدیریت تداخل دقت شود.
تهدیدهای امنیتی آدرس IP
در دنیای دیجیتال امروز، موضوع “تهدیدهای امنیتی آدرس IP” اهمیت ویژه‌ای دارد. آدرس IP، که به عنوان شناسه هر دستگاه در شبکه عمل میکند، میتواند در معرض انواع حملات در شبکه های کامپیوتری قرار گیرد. از جمله این تهدیدها می‌توان به حملات سایبری مانند دسترسی غیرمجاز، جاسوسی دیجیتال، و حملات DDoS اشاره کرد. این حملات می‌توانند به سرقت اطلاعات، اختلال در دسترسی به سرویس‌ها، و حتی خسارات مالی منجر شوند.
محافظت از آدرس IP با استفاده از تدابیر امنیتی مانند فایروال‌ها، سیستم‌های تشخیص نفوذ، و رمزگذاری اطلاعات، برای جلوگیری از این تهدیدها ضروری است. همچنین، استفاده از VPN برای مخفی کردن آدرس IP واقعی و افزایش حریم خصوصی توصیه میشود.
ویژگی های کلیدی IPv4
- IPv4 یک پروتکل بدون اتصال است.
- اجازه ایجاد یک لایه ارتباط مجازی ساده بر روی دستگاه های متنوع را میدهد.
- IPv4 به حافظه کمتری نیاز دارد و به راحتی آدرس ها را به خاطر می سپارد.
- پروتکل های این IP قبلاً توسط میلیون ها دستگاه پشتیبانی شده است.
- IPv4 کتابخانه های ویدیویی و کنفرانس ها را به راحتی ارائه می دهد.
ویژگی‌ها و مزایای IPv4
- IPv4 به دلیل طراحی ساده و قدمت طولانی ، به خوبی توسط اکثر دستگاه‌ها و شبکه ها پشتیبانی میشود . این سازگاری باعث شده تا پیاده سازی و استفاده از آن در شبکه‌های مختلف آسان باشد.
- استفاده از NAT یکی از مزایای ای پی وی فور ، امکان استفاده از ترجمه آدرس شبکه (NAT) است که به شبکه های محلی اجازه میدهد با استفاده از یک آدرس IP عمومی ، تعداد زیادی دستگاه را به اینترنت متصل کنند . این ویژگی به بهینه‌سازی مصرف آدرس های IPv4 کمک میکند.
- IPv4 با مجموعه‌ای از پروتکل‌ها و فناوری‌های مرتبط مانند DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) که برای تخصیص خودکار آدرس‌های IP استفاده میشود ، کار میکند. این پروتکل‌ها به مدیریت آسان تر شبکه ها کمک می‌کنند.
- یکی از مزایای IPv4 ایمن بودن و حفظ حریم خصوصی آن است. IPv4 را می توان رمزگذاری کرد و به آن اجازه می دهد تا با پیشرفت های امنیت IP و حفظ حریم خصوصی مطابقت داشته باشد.
- تخصیص شبکه ها در IPV4 قدرتمند است و حدود 85000 روتر کاربردی دارد.
- IPv4 خدمات ارتباطی با کیفیت و انتقال دانش اقتصادی را ارائه می دهد.
- آدرس های IPV4 امکان رمزگذاری مجدد را فراهم می کنند.
- IPv4 امکان آدرس دهی جمعی را فراهم می کند زیرا مسیریابی مقیاس پذیر و مقرون به صرفه است.
- IPv4 ارتباط داده های شبکه را در سازمان های چند پخشی امکان پذیر می کند.
محدودیت‌ها و مشکلات IPV4
- یکی از بزرگترین محدودیت‌ها ، تعداد محدود آدرس‌های IP است. با افزایش تعداد دستگاههای متصل به اینترنت، این محدودیت به یک چالش جدی تبدیل شده است. این مشکل منجر به پیدایش و توسعه IPv6 شده است.
- IPv4 به طور پیش‌فرض ویژگی‌های امنیتی قوی ندارد. امنیت شبکه‌های IPV4 نیازمند پیاده‌سازی و پیکربندی جداگانه است که میتواند پیچیدگی‌های اضافی ایجاد کند.
- با افزایش تعداد دستگاه‌ها و پیچیدگی شبکه‌ها، مدیریت آدرس‌هایIPv4 میتواند دشوار و زمان‌بر باشد. این مشکل به خصوص در شبکه‌های بزرگتر و پیچیده‌تر محسوس است.
- مسیریابی اینترنت در IPv4 بی اثر است.
- IPv4 کمی گران است زیرا هزینه مدیریت سیستم بالایی دارد.
- IPv4 پیچیده، کند و در برابر خطاها آسیب پذیر است.
- IPv4 کار فشرده است و ویژگی های امنیتی آن غیر اجباری است.
- وقتی صحبت از رشد خالص می شود، IPv4 مانع استفاده از سود خالص برای کاربران جدید می شود و رشد خالص آن را برای کاربران فعلی محدود می کند.
کاربردهای IPv4
IPv4 در طیف گسترده‌ای از کاربردهای شبکه ای مورد استفاده قرار میگیرد:
– شبکه‌های خانگی و اداری : اکثر شبکه‌های خانگی و اداری از IPv4 برای اتصال دستگاههای خود به اینترنت استفاده می‌کنند.
– سرورها و خدمات وب: بسیاری از سرورها و خدمات اینترنتی همچنان از آدرس‌های IPv4 استفاده می‌کنند.
– شبکه‌های اختصاصی و محلی: بسیاری از شبکه‌های محلی و خصوصی به دلیل سازگاری بالا و سادگی IPv4 از این پروتکل بهره می‌برند.
نتیجه‌گیری
IPv4 به عنوان یکی از اساسی‌ترین پروتکل‌های اینترنت ، نقش مهمی در توسعه و گسترش شبکه‌های کامپیوتری ایفا کرده است. با وجود محدودیت‌ها و چالش‌های آن، IPv4 همچنان به عنوان یک پروتکل قابل اعتماد و پرکاربرد باقی مانده است. اما با افزایش تقاضا برای آدرس‌های IP و نیاز به امنیت بیشتر، مهاجرت به IPv6 به عنوان یک راه‌حل پایدارتر و بلندمدت ضروری به نظر می‌رسد.
خدمات ما در مجموعه هیواشبکه شامل :
شرکت فنی و مهندسی هیوانوآوران داده گستر : مجری طراحی ، پیاده سازی ، پشتیبانی پروژه های شبکه و امنیت در استان گیلان – رشت و شهرها و استانهای همجوار
آموزشگاه تخصصی هیواشبکه : برگزار کننده دوره های تخصصی شبکه و امنیت ، پیکربندی سرور HP ، مجازی سازی ، MCSA 2016 ، نتورک و … به صورت حضوری با مجوز از سازمان فنی و حرفه ای و آموزش کارکنان دولت در رشت ، استان گیلان و به صورت مجازی در سراسر کشور
هیچ دیدگاهی نوشته نشده است.