IPv4 buvo standartinė interneto adresavimo schema nuo tada, kai pirmoji versija buvo įdiegta ARPANET 1983 m. IPv4 įpėdinis IPv6 buvo standartizuotas 2017 m., tačiau vis dar susiduriama su lėtu įsisavinimu, nepaisant to, kad juodraščio versijos buvo viešos nuo 1998 m. Perėjimas prie IPv6 laikomas skubiu, nes išnaudota turima IPv4 adresų erdvė.
IPv4 dizainas
IPv4 naudoja 32 bitų adresų erdvę, kurioje iš viso galima naudoti 2^32 IP adresus, tai yra 4 294 967 296 galimi unikalūs adresai.
IPv4 adresai paprastai rodomi taškiniu keturkampiu žymėjimu, kurį sudaro keturi dvejetainiai oktetai dešimtainiu formatu, kiekvienas atskirtas tašku. Pavyzdžiui, 172.67.69.195 yra 10101100.01000011.01000101.11000011 dvejetainiu formatu. Dėl šios konstrukcijos kiekvienas oktetas gali būti tik nuo 0 iki 255.
IPv4 adreso išnaudojimas
Anksti IPv4 tinklų struktūra buvo suskirstyta į klases, pirmiausia A, B ir C. A klasės tinklas naudojo pirmąjį oktetą tinklui apibrėžti, o visi kiti bitai buvo priskirti pagrindiniams kompiuteriams, tai leidžia sukurti 128 galimus tinklus, kurių kiekviename yra daugiau nei 16 mln. B klasės tinklas pirmuosius du oktetus naudojo kaip tinklo adresą, o paskutinius du – kaip pagrindinio kompiuterio adresus, leidžiančius daugiau nei 16 tūkstančių tinklų, kuriuose yra daugiau nei 65 tūkst. Galiausiai, C klasės tinklai naudojo pirmuosius tris oktetus tinklo adresui ir paskutinį oktetą pagrindinio kompiuterio adresams, leidžiančius daugiau nei 2 milijonus tinklų iki 256 pagrindinio kompiuterio.
Iš pradžių, jei įmonei reikėjo IP adresų, ji galėjo prašyti C klasės tinklo iš regioninio teikėjo, jei jiems nereikėjo visos tos vietos, jie vis tiek gavo, jei reikėjo daugiau, jiems buvo suteikta B klasė tinklą. Kai kurioms įmonėms netgi buvo priskirti A klasės tinklai, įskaitant Apple, Ford, US Postal Service, AT&T ir Comcast. JAV gynybos departamentui priskirta 13 A klasės tinklų.
Laikui bėgant buvo nustatyta, kad taikant tokį metodą adresų schema greitai pritrūks priskirtinų adresų. Buvo sukurta nauja procedūra, vadinama CIDR arba beklasis tarpdomeninis maršrutas, leidžiantis paskirstyti savavališko dydžio IP adresų blokus. Tai atitolino galimą adresų fondo išnaudojimą.
Kitas įrankis, skirtas sumažinti IP adresų naudojimą, buvo nurodyti privačius IP adresų diapazonus, kurie gali būti naudojami viduje, bet negali būti naudojami internete. Šis metodas leido visiems vidiniams tinklams naudoti tas pačias adresavimo schemas, tik šiek tiek paaukojant naudojamą adresų erdvę. Labiausiai paplitęs privataus tinklo diapazonas yra tas, kurį turite savo namų tinkle. Jis prasideda nuo 192.168.0.0 ir eina iki 192.168.255.255.
Šis metodas reiškė, kad interneto šliuzai, tokie kaip jūsų namų maršrutizatorius, dabar yra vienintelis įrenginys jūsų tinkle, turintis viešą IP adresą. Jūsų maršruto parinktuvas verčia visą gaunamą srautą ir nustato, į kurį pagrindinį kompiuterį jis turėtų būti siunčiamas jūsų tinkle per du procesus, vadinamus NAT ir PAT. NAT yra tinklo adresų vertimas, o PAT yra prievado adresų vertimas, kartu juos naudoja maršrutizatorius, leidžiantis jūsų įrenginiams atidaryti paslaugas prie interneto, neturint tiesioginio viešojo IP adresu.
Nepaisant visų įmanomų pastangų, kad būtų išvengta IPv4 adresų išnaudojimo, visi regioniniai registratoriai jau išnaudojo savo galimybes nepaskirstytų IPv4 adresų tiekimas, o paskutinis nepaskirstytas adresas buvo paskirtas lapkričio 25 d. 2019. Visi 4 294 967 296 IP adresai buvo priskirti. Regioniniai registratoriai gali perskirstyti tik jiems grąžintus IP adresus. Perėjimas prie IPv6 dabar yra labai svarbus siekiant užtikrinti, kad kiekvienas įrenginys, kuriam reikalingas adresas, galėtų jį gauti. IPv6 naudoja daug ilgesnę adresavimo schemą, kuri suteikia iš esmės neišsenkamą IP adresų tiekimą.