IPv4 telah menjadi skema pengalamatan Internet standar sejak versi pertama digunakan pada ARPANET pada tahun 1983. Penerus IPv4, IPv6 distandarisasi pada tahun 2017 tetapi masih menghadapi penyerapan yang lambat, meskipun versi draf dipublikasikan sejak tahun 1998. Perpindahan ke IPv6 terlihat mendesak karena ruang alamat IPv4 yang tersedia telah habis.
desain IPv4
IPv4 menggunakan ruang alamat 32-bit yang memungkinkan total 2^32 alamat IP, yaitu 4.294.967.296 kemungkinan alamat unik.
Alamat IPv4 biasanya ditampilkan dalam notasi bertitik-quad yang terdiri dari empat oktet biner, dalam format desimal, masing-masing dipisahkan oleh titik. Misalnya, 172.67.69.195 adalah 10101100.01000011.01000101.11000011 dalam biner. Karena desain ini, setiap oktet hanya dapat berada di antara 0 dan 255.
Kehabisan alamat IPv4
Pada awalnya struktur jaringan di IPv4 dibagi menjadi beberapa kelas, terutama A, B, dan C. Sebuah jaringan kelas A menggunakan oktet pertama untuk mendefinisikan jaringan, dengan semua bit lain yang ditugaskan ke host, ini memungkinkan untuk 128 jaringan yang mungkin, masing-masing dengan lebih dari 16 juta host. Jaringan kelas B menggunakan dua oktet pertama sebagai alamat jaringan dan dua oktet terakhir sebagai alamat host, memungkinkan lebih dari 16 ribu jaringan dengan lebih dari 65 ribu host. Akhirnya, jaringan kelas C menggunakan tiga oktet pertama untuk alamat jaringan, dan oktet terakhir untuk alamat host, memungkinkan lebih dari 2 juta jaringan hingga 256 host.
Awalnya, jika sebuah perusahaan memerlukan alamat IP, mereka dapat meminta jaringan kelas C dari penyedia regional, jika mereka tidak membutuhkan semua ruang itu, mereka masih mendapatkannya, jika mereka membutuhkan lebih banyak, mereka diberi kelas B jaringan. Beberapa perusahaan bahkan diberi jaringan kelas A, termasuk Apple, Ford, US Postal Service, AT&T, dan Comcast. Departemen Pertahanan AS ditugaskan 13 jaringan kelas A.
Seiring waktu ditentukan bahwa pendekatan seperti itu akan dengan cepat menyebabkan skema alamat kehabisan alamat yang akan ditetapkan. Prosedur baru yang disebut CIDR, atau Perutean Antar-Domain Tanpa Kelas dibuat yang memungkinkan blok alamat IP dengan ukuran arbitrer dialokasikan. Ini mencegah kelelahan kumpulan alamat akhirnya.
Alat lain untuk mengurangi penggunaan alamat IP adalah dengan menentukan rentang alamat IP pribadi yang dapat digunakan secara internal tetapi tidak dapat digunakan di internet. Pendekatan ini memungkinkan semua jaringan internal untuk menggunakan skema pengalamatan yang sama dengan hanya sedikit pengorbanan untuk ruang alamat yang dapat digunakan. Rentang jaringan pribadi yang paling umum kemungkinan adalah yang Anda miliki di jaringan rumah Anda. Itu dimulai dari, 192.168.0.0 dan pergi ke 192.168.255.255.
Teknik ini berarti bahwa gateway internet seperti router rumah Anda sekarang adalah satu-satunya perangkat di jaringan Anda dengan alamat IP publik. Router Anda menerjemahkan semua lalu lintas masuk dan menentukan host mana yang harus dikirim ke jaringan Anda melalui dua proses yang disebut NAT dan PAT. NAT adalah Terjemahan Alamat Jaringan, dan PAT adalah Terjemahan Alamat Port, digabungkan mereka digunakan oleh router untuk memungkinkan perangkat Anda membuka layanan ke internet tanpa secara langsung memiliki IP publik alamat.
Terlepas dari semua upaya yang mungkin dilakukan untuk mencegah kehabisan alamat IPv4, semua registrar regional sekarang telah kehabisan pasokan alamat IPv4 yang tidak terisi, dengan alamat terakhir yang tidak terisi dialokasikan pada tanggal 25 November 2019. Semua 4.294.967.296 alamat IP telah ditetapkan. Pendaftar regional hanya dapat mengalokasikan kembali alamat IP yang dikembalikan kepada mereka. Perpindahan ke IPv6 sekarang penting untuk memastikan bahwa setiap perangkat yang membutuhkan alamat bisa mendapatkannya. IPv6 menggunakan skema pengalamatan yang lebih lama, yang pada dasarnya menyediakan pasokan alamat IP yang tidak ada habisnya.