IPv4 har vært standard Internett-adresseringsskjema siden den første versjonen ble distribuert på ARPANET i 1983. IPv4s etterfølger, IPv6 ble standardisert i 2017, men står fortsatt overfor sakte opptak, til tross for at utkastversjoner har vært offentlige siden 1998. Overgangen til IPv6 blir sett på som presserende siden den tilgjengelige IPv4-adresseplassen er oppbrukt.
IPv4 design
IPv4 bruker et 32-bits adresserom som tillater totalt 2^32 IP-adresser, det vil si 4.294.967.296 mulige unike adresser.
IPv4-adresser vises vanligvis i dotted-quad-notasjonen som består av fire binære oktetter, i desimalformat, hver atskilt med et punktum. For eksempel er 172.67.69.195 10101100.01000011.01000101.11000011 i binær. På grunn av denne utformingen kan hver oktett bare være mellom 0 og 255.
IPv4-adresseutmattelse
Tidlig ble strukturen til nettverk i IPv4 delt inn i klasser, først og fremst A, B og C. Et klasse A-nettverk brukte den første oktetten til å definere nettverket, med alle andre biter som kan tildeles til verter, dette gir mulighet for 128 mulige nettverk, hver med mer enn 16 millioner verter. Et klasse B-nettverk brukte de to første oktettene som nettverksadresse og de to siste som vertsadresser, noe som tillot mer enn 16 tusen nettverk med mer enn 65 tusen verter. Til slutt brukte klasse C-nettverk de tre første oktettene for nettverksadressen, og den siste oktetten for vertsadresser, noe som tillater mer enn 2 millioner nettverk med opptil 256 verter.
Opprinnelig, hvis et selskap krevde IP-adresser, kunne de be om et klasse C-nettverk fra en regional leverandør, hvis de ikke trengte all den plassen, fikk de den fortsatt, hvis de trengte mer, fikk de en klasse B Nettverk. Noen få selskaper ble til og med tildelt klasse A-nettverk, inkludert Apple, Ford, US Postal Service, AT&T og Comcast. Det amerikanske forsvarsdepartementet er tildelt 13 klasse A-nettverk.
Over tid ble det fastslått at en slik tilnærming raskt ville føre til at adresseordningen gikk tom for adresser som skulle tildeles. En ny prosedyre kalt CIDR, eller Classless Inter-Domain Routing ble opprettet som tillot blokker med IP-adresser av vilkårlige størrelser å bli allokert. Dette avverget den eventuelle utmattelsen av adressebassenget.
Et annet verktøy for å redusere bruken av IP-adresser var å spesifisere private IP-adresseområder som kunne brukes internt, men som ikke kunne brukes på internett. Denne tilnærmingen gjorde det mulig for alle interne nettverk å bruke de samme adresseringsskjemaene med bare et lite offer for det brukbare adresserommet. Den vanligste rekkevidden for private nettverk er sannsynligvis den du har på hjemmenettverket. Den starter fra 192.168.0.0 og går til 192.168.255.255.
Denne teknikken betydde at internettgatewayen som hjemmeruteren din nå er den eneste enheten i nettverket ditt med en offentlig IP-adresse. Ruteren din oversetter all innkommende trafikk og finner ut hvilken vert den skal sendes til i nettverket ditt gjennom to prosesser kalt NAT og PAT. NAT er Network Address Translation, og PAT er Port Address Translation, kombinert de brukes av ruter for å la enhetene dine åpne tjenester til internett mens de ikke direkte har en offentlig IP adresse.
Til tross for alle mulige anstrengelser for å avverge IPv4-adresseutmattelse, har alle regionale registrarer nå brukt opp levering av ikke-allokerte IPv4-adresser, med den siste ikke-allokerte adressen tildelt 25. november 2019. Alle 4 294 967 296 IP-adresser er tildelt. Regionale registrarer kan bare omfordele IP-adresser som returneres til dem. Overgangen til IPv6 er nå avgjørende for å sikre at hver enhet som trenger en adresse kan få en. IPv6 bruker et mye lengre adresseringsskjema, som gir en i hovedsak uuttømmelig tilførsel av IP-adresser.