Блог про жизнь в интернете и сео

Факторы исчерпания адресов

Хотя основной причиной исчерпания адресного пространства IPv4 является недостаточная проектная мощность инфраструктуры Интернета, в которую не закладывался столь быстрый рост, ряд дополнительных факторов усугубляет эту проблему. Каждый из них связан со спросом на IP-адреса, который не был предусмотрен авторами оригинальной инфраструктуры сети.

Мобильные устройства
IPv4 стал стандартом де-факто в цифровой связи, а стоимость вложения дополнительной вычислительной мощности в портативные устройства упала. Поэтому мобильные телефоны стали полноценными интернет-хостами. Новые спецификации устройств 4G требуют использования адресации IPv6.
Постоянные соединения
На протяжении 1990-х годов доминирующим способом интернет-соединения являлся коммутируемый удалённый доступ при помощи телефонного модема. Быстрый рост основанных на dial-up сетей увеличил количество используемых адресов и пул присваиваемых IP-адресов был распределён между большим числом пользователей. В 2007 году процент использования широкополосного интернет-доступа начал превышать 50 % на многих рынках. В отличие от коммутируемого доступа, широкополосные соединения чаще всего постоянно активны, и сетевые устройства (маршрутизаторы, широкополосные модемы) редко выключаются. Это приводит к тому, что количество задействованных IP-адресов увеличивается.
Расширение Интернета
Существуют сотни миллионов домашних хозяйств в развитых странах мира. В 1990 году интернет-подключение имело только незначительное количество домохозяйств. Всего 15 лет спустя почти половина из них имеет постоянное широкополосное соединение. Большое количество новых пользователей интернета проживает в густонаселённых Китае и Индии, что ещё больше ускоряет исчерпание адресного пространства.
Неэффективное использование адресов
Организации, которые получили IP-адреса в 1980-х годах, часто имеют большее количество IP-адресов, чем им реально требуется, поскольку используемый изначально метод классовой адресации предопределяет недостаточно эффективное использование адресного пространства. Например, крупным компаниям или университетам были присвоены адресные блоки класса A, содержащие более 16 миллионов IPv4-адресов, так как предыдущая по размеру единица, блок класса B с 65 536 адресами, являлся слишком малым для предполагаемого количества используемых адресов.
Многие организации продолжают использовать публичные IP-адреса для устройств, не доступных вне локальной сети. С точки зрения глобального распределения адресного пространства это неэффективно в большинстве случаев.
Виртуализация
С расширением технических возможностей, мощности процессоров серверов и улучшения оборудования стало возможным одновременное использование нескольких операционных систем на одном компьютере. Каждая из таких систем требует публичного IP-адреса.

IPv6 более безопасен, чем IPv4?

Нет, в теории они одинаково безопасны.


После запуска IPv6 появилась встроенная возможность шифровать интернет-трафик с помощью распространённого (но не настолько, как SSL) стандарта шифрования IPSec, который не даёт прочитать содержимое трафика при его перехвате. Однако шифрование и расшифровка данных требует оборудования, которое стоит денег. К тому же IPSec можно реализовать и на IPv4, что в теории означает, что IPv4 и IPv6 одинаково безопасны.

Huawei Honor Cup 2020

1 августа – 4 декабря, онлайн, беcплатно

tproger.ru

События и курсы на tproger.ru

Некоторые эксперты утверждают, что пока переход не завершён, пользователи шестой версии находятся в большей опасности, чем пользователи четвёртой. Провайдеры могут использовать IPv6-туннели для предоставления пользователям IPv4 доступа к IPv6-контенту. Злоумышленники могут использовать эти туннели для проведения своих атак.


Ещё одна потенциальная проблема связана с автоконфигурацией — новой функцией IPv6. Она позволяет устройствам самостоятельно назначать себе IP-адрес на основе MAC-адреса, что может быть использовано сторонними лицами для отслеживания определённых пользователей. Тем не менее на устройствах под управлением популярных операционных систем уже установлены расширения конфиденциальности, поэтому для большинства людей это не будет проблемой.

Технологии, уменьшившие скорость исчерпания

Ряд технологий уменьшает потребность в IP-адресах:

NAT, прокси-серверы и внутрисетевая адресация 
Технология NAT (Network address translation) позволяет нескольким компьютерам иметь один внешний IP-адрес. Находящиеся за NAT компьютеры могут подключаться друг к другу, используя внутрисетевые IP-адреса, но извне c такими компьютерами без специальной настройки соединиться невозможно.
Виртуальный хостинг веб-сайтов с доступом по доменному имени. 
Несколько сайтов имеют общий IP-адрес, сервер отличает один от другого по доменному имени (поле HTTP/1.1).
Тщательный контроль региональных интернет-регистраторов за присвоением IP-адресов локальным интернет-регистраторам.
Перераспределение адресного пространства 
В первые годы существования Интернета использовалась неэффективная система классовой адресации. Большие блоки IP-адресов, распределённые в те времена, возвращаются в оборот.

Исчерпание адресного пространства

С 1980-х годов, было очевидно, что пул свободных адресов IPv4 был истощается со скоростью, которая не предполагалась изначально в первоначальном проектировании системы сетевого адреса. Угроза истощения была мотивацией для восстановительных технологий, таких как: сети классовой адресации, методы бесклассовой адресации (CIDR), и преобразование сетевых адресов (NAT). В конечном счете, был создан IPv6, который имеет гораздо больше доступных адресов.

Некоторые рыночные силы ускорили истощение IPv4 адресов:

  • быстро растущее число Интернет-пользователей
  • ADSL модемы, кабельные модемы
  • мобильные устройства — ноутбуки, мобильные телефоны

Некоторые технологии смягчили истощение адресов IPv4:

  • Трансляция сетевых адресов (NAT — Network address translation) — это технология, которая позволяет частной сети использовать один публичный IP-адрес. Она разрешает частные адреса для частной сети.
  • Использование частных сетей
  • Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
  • Виртуальный хостинг веб-сайтов на основе имени
  • Более строгий контроль со стороны региональных интернет-реестров по распределению адресов по местным Интернет регистрам
  • Перенумерация сети для возвращения крупных блоков адресного пространства, выделенного в первые дни Интернета

Основной пул адресов Интернета, утвержденный IANA, был исчерпан 3 февраля 2011 года, когда последние 5 блоков были выделены 5 региональным интернет-реестрам. Asia-Pacific Network Information Centre (APNIC) был первым региональным интернет-реестром, исчерпавшим свой региональный пул 15 апреля 2011, кроме небольшого количества адресного пространства, зарезервированного для перехода к IPv6, которые будут выделены в рамках гораздо более жесткой политики.

Принятое и стандартное долгосрочное решение заключается в использовании Internet Protocol Version 6. Размер адреса был увеличен в IPv6 до 128 бит, что обеспечивает существенное увеличение объема адресного пространства, что также позволяет улучшить агрегацию маршрута через Интернет и предлагает большие распределения подсетей с минимум 264 хост-адресов для конечных пользователей. Однако хосты IPv4-only не могут напрямую общаться с хостами IPv6-only, поэтому IPv6 в одиночку не обеспечивает немедленное решение проблемы исчерпания IPv4. Переход на IPv6 в стадии разработки, но завершение, как ожидается, займет значительное время.

Назначения подсетей

Подсеть Назначение Маршрутизация
0.0.0.0/8 Адреса источников пакетов «этой» («своей») сети. запрещена
0.0.0.0/32 В сокетах с состоянием «listening» обозначает любые IP отправителя или любые сети получателя на текущем хосте. Может посылаться в сеть только в качестве адреса источника, если хосту ещё не назначен IP адрес (обычно по протоколу DHCP). Не может быть использован как адрес назначения в сети.

В маршрутизаторах Cisco при попытке отправить пакет на адрес 0.0.0.0 он будет отправлен на широковещательный адрес наименьшей подсоединённой подсети (connected в таблице маршрутизации).

запрещена
10.0.0.0/8 Для использования в частных сетях. только в частных сетях
100.64.0.0/10
127.0.0.0/8 Подсеть для коммуникаций внутри хоста (см. localhost). Используется сетевая подсистема, но в действительности такие пакеты не проходят через сетевую карту. Если пакет с таким адресом назначения был получен из сети, то должен быть отброшен. запрещена
169.254.0.0/16 Канальные адреса. Подсеть используется для автоматического назначения IP операционной системой в случае, если настроено получение адреса по DHCP, но ни один сервер не отвечает. только в частных сетях
172.16.0.0/12 Для использования в частных сетях. только в частных сетях
192.0.0.0/24 IETF Protocol Assignments
192.0.0.0/29
192.0.0.170/32
192.0.0.171/32 DNS64
192.0.2.0/24 Для примеров в документации. запрещена
192.88.99.0/24 глобально разрешена
192.88.99.1/32 Применяется в качестве ретранслятора при инкапсуляции IPv6 в IPv4 (6to4). Иными словами этот IP не уникален. Его анонсируют многие компании. Пакет на этот адрес пойдёт до ближайшего хоста с этим IP, который распакует пакет и отправит его дальше по IPv6 маршрутизации. глобально разрешена
192.168.0.0/16 Для использования в частных сетях. только в частных сетях
198.51.100.0/24 Для примеров в документации. запрещена
198.18.0.0/15 Для стендов тестирования производительности. только для тестов
203.0.113.0/24 Для примеров в документации. запрещена
224.0.0.0/4 глобально разрешена только для подсетей 233.0.0.0/8 и 234.0.0.0/8.
240.0.0.0/4 Зарезервировано для использования в будущем. Существует мнение, что эта подсеть больше никогда не будет использована, так как есть множество оборудования, не способного посылать пакеты в эту сеть. запрещена
255.255.255.255/32 Ограниченный широковещательный адрес. Чаще всего используется как адрес назначения при поиске DHCP серверов. запрещена
все остальные Распределяются региональными интернет-регистраторами. Могут быть провайдеро-независимыми (англ. Provider-independent address space). глобально разрешена

Технологии, уменьшившие скорость исчерпания

Ряд технологий уменьшает потребность в IP-адресах:

NAT, прокси-серверы и внутрисетевая адресация 
Технология NAT (Network address translation) позволяет нескольким компьютерам иметь один внешний IP-адрес. Находящиеся за NAT компьютеры могут подключаться друг к другу, используя внутрисетевые IP-адреса, но извне c такими компьютерами без специальной настройки соединиться невозможно.
Виртуальный хостинг веб-сайтов с доступом по доменному имени. 
Несколько сайтов имеют общий IP-адрес, сервер отличает один от другого по доменному имени (поле HTTP/1.1).
Тщательный контроль региональных интернет-регистраторов за присвоением IP-адресов локальным интернет-регистраторам.
Перераспределение адресного пространства 
В первые годы существования Интернета использовалась неэффективная система классовой адресации. Большие блоки IP-адресов, распределённые в те времена, возвращаются в оборот.

Получения автоматического IP и DNS адреса

Сейчас мы рассмотрим способы проверить такие настройки, изучим как активировать автоматическое определение IP и других параметров. В целом, подобные советы уже не раз рассматривались в предыдущих статьях, просто сейчас сделаем более подробный обзор, по данному случаю. Думаю, это будет намного удобнее для многих пользователей, особенно полезно начинающим. Ведь сегодня мы изучим настройку сразу для трех операционных систем: Windows XP, Windows 7 и Windows 8.

Неполадки при неверно указанных IP и DNS

У большинства компьютеров есть две основных возможности выполнить подключение к интернету: через локальную сеть и при помощи беспроводной сети. Если нет возможности использовать беспроводной интернет, то будет только один способ — подключиться к интернету через локальную сеть. В целом это не имеет особого значения

Важно лишь то, что для каждого способа должен быть задан IP и DNS, или установлен вариант с их автоматическим получением

Проблемы могут начаться когда на компьютере уже установлен неправильный IP, для того или иного подключения. Он может остаться от предыдущего провайдера, или вы сами ранее устанавливали другие параметры. Мы начинаем подключаться к интернету, с этим не правильным статическим IP, через сеть Wi-Fi и конечно же ничего не выходит. Потому что для роутера эти параметры являются не корректными и он пытается выдать свои. Но поскольку в настройках отключена возможность автоматически получать сетевые адреса, то естественно компьютер не будет принимать настройки роутера.

Вот так и возникает ошибка подключения к интернету. И данная проблема актуальна не только для беспроводных сетей. С ней можно столкнуться и при обычном кабельном соединении с сетью интернет и причины будут все те же. Здесь самым лучшим решением будет включение, выше упомянутого, автоматического способа получать настройки.

Если должны быть заданны статические настройки

Бывает и по другому. Роутер, или провайдер, автоматически не выдают адреса и их нужно указывать вручную. Вот только на компьютере активировано автоматическое получение параметров. Он ожидает когда провайдер отправит IP и DNS для работы, но не получает их. Из-за этого возникает ошибка подключения к сети.

Тут мы вручную указываем все параметры, которые необходимы для подключения к сети. Узнать их можно у своего провайдера.

Основные ошибки при неправильных сетевых настройках


Ошибки бывают разнообразными, в зависимости от операционной системы и особенностей подключения. Часто встречается ошибка «Без доступа к интернету». В «восьмерке» можно увидеть сообщение со статусом соединения «Ограничено» (но можно столкнуться и с другими причинами этой неполадки). Иногда компьютер начинает бесконечно получать один и тот же адрес IP, что так же вызывает ошибки и не дает подключиться к сети интернет. И столкнуться со всеми этими проблемами можно при любом типе соединения. Способ, которым Вы подключены к интернету тут особой роли не играет.

А еще, при неправильных DNS адресах, выскакивает ошибка 105, при просмотре некоторых сайтов. Эта проблема решается точно так же: ставим автоматическое определение сетевых адресов, либо указываем статические адреса.

Технологии, уменьшившие скорость исчерпания

Ряд технологий уменьшает потребность в IP-адресах:

NAT, прокси-серверы и внутрисетевая адресация 
Технология NAT (Network address translation) позволяет нескольким компьютерам иметь один внешний IP-адрес. Находящиеся за NAT компьютеры могут подключаться друг к другу, используя внутрисетевые IP-адреса, но извне c такими компьютерами без специальной настройки соединиться невозможно.
Виртуальный хостинг веб-сайтов с доступом по доменному имени. 
Несколько сайтов имеют общий IP-адрес, сервер отличает один от другого по доменному имени (поле HTTP/1.1).
Тщательный контроль региональных интернет-регистраторов за присвоением IP-адресов локальным интернет-регистраторам.
Перераспределение адресного пространства 
В первые годы существования Интернета использовалась неэффективная система классовой адресации. Большие блоки IP-адресов, распределённые в те времена, возвращаются в оборот.

Представление адреса

IPv4 использует 32-битные (четырёхбайтные) адреса, ограничивающие адресное пространство 4 294 967 296 (232) возможными уникальными адресами.

Традиционной формой записи IPv4 адреса является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками. Через дробь указывается длина маски подсети.

Форма записи Пример Преобразование из десятичной нотации с точками
Десятичная с точками (англ.) 192.0.2.235
Шестнадцатеричная с точками 0xC0.0x00.0x02.0xEB Каждый октет преобразуется в шестнадцатеричную форму
Восьмеричная с точками 0300.0000.0002.0353 Каждый октет преобразуется в восьмеричную форму
Шестнадцатеричная 0xC00002EB Конкатенация октетов из шестнадцатеричной нотации с точками
Десятичная 3221226219 32-битное число в десятичной форме
Восьмеричная 030000001353 32-битное число в восьмеричной форме

Как работать с ipv4 адресом

В первую очередь, стоит помнить, что применяются они в двух случаях:

  • Сразу в браузере. Такой способ удобен тем, что вам не нужно ничего отдельно настраивать, а некоторое ПО даже способно под каждую страницу выстраивать отдельный мост и создавать выделенный файл куки. Но есть у такого метода и свои недостатки. В первую очередь, далеко не все браузеры поддерживают прокси в принципе, хотя для ПО, написанного на Хромиум, и существует большое количество плагинов, исправляющих данный недочёт. Да, и если вы пользуетесь несколькими браузерами, один из которых не поддерживает данный функционал, то полной анонимности не добьетесь.
  • В отдельной программе. Это куда более продвинутый маневр, настроить прокси можно, например, через программу Proxifier.

Адресация IPv4

Каждому узлу IPv4-сети, например компьютеру, маршрутизатору или интернет-принтеру, присваивается IPv4-адрес, который используется для идентификации этого узла при взаимодействии с другими узлами в той же сети. В принципе, любой компьютер с публичным IPv4-адресом может отправлять данные любому другому компьютеру с IPv4-адресом. Однако IPv6 не имеет обратной совместимости с IPv4, поэтому отправить данные от компьютера только с IPv4 адресом к компьютеру с только IPv6-адресом можно, лишь используя специальные технологии. Стандартным решением является туннелирование. IPv4-адрес имеет длину 4 байта (32 бита), и поэтому протокол Интернета версии 4 позволяет использовать 232 (примерно 4,3 миллиарда) адресов. Однако некоторые большие блоки IPv4-адресов зарезервированы для специальных нужд и недоступны для публичного использования, например адрес «обратной петли» 127/8, «серые» сети 10/8, 172.16/12, 192.168/16 (это специально ).

Структура адреса IPv4 позволяет использовать публично доступные адреса в количестве, недостаточном для того, чтобы обеспечить адрес для каждого связанного с Интернетом устройства или услуги. Эта проблема была частично решена на некоторое время при помощи изменений в системе распределения адресов. Переход от классовой адресации к бесклассовой позволил существенно отсрочить исчерпание адресного пространства IPv4.

Также технология NAT (англ. Network Address Translation) позволяет интернет-провайдерам маскировать собственные частные сети за одним публично доступным IPv4-адресом маршрутизатора вместо того, чтобы выделять публичные адреса каждому устройству в сети.

Адресация IPv4

Каждому узлу IPv4-сети, например компьютеру, маршрутизатору или интернет-принтеру, присваивается IPv4-адрес, который используется для идентификации этого узла при взаимодействии с другими узлами в той же сети. В принципе, любой компьютер с публичным IPv4-адресом может отправлять данные любому другому компьютеру с IPv4-адресом. Однако IPv6 не имеет обратной совместимости с IPv4, поэтому отправить данные от компьютера только с IPv4 адресом к компьютеру с только IPv6-адресом можно, лишь используя специальные технологии. Стандартным решением является туннелирование. IPv4-адрес имеет длину 4 байта (32 бита), и поэтому протокол Интернета версии 4 позволяет использовать 232 (примерно 4,3 миллиарда) адресов. Однако некоторые большие блоки IPv4-адресов зарезервированы для специальных нужд и недоступны для публичного использования, например адрес «обратной петли» 127/8, «серые» сети 10/8, 172.16/12, 192.168/16 (это специально ).

Структура адреса IPv4 позволяет использовать публично доступные адреса в количестве, недостаточном для того, чтобы обеспечить адрес для каждого связанного с Интернетом устройства или услуги. Эта проблема была частично решена на некоторое время при помощи изменений в системе распределения адресов. Переход от классовой адресации к бесклассовой позволил существенно отсрочить исчерпание адресного пространства IPv4.

Также технология NAT (англ. Network Address Translation) позволяет интернет-провайдерам маскировать собственные частные сети за одним публично доступным IPv4-адресом маршрутизатора вместо того, чтобы выделять публичные адреса каждому устройству в сети.

Случаи настройки сети по заданным статическим параметрам

Однако случаются и другие ситуации. Например, в случае, когда маршрутизатор, или провайдер вашей сети, не в состоянии автоматически выдавать IP данные и есть необходимость ввода ручным способом. А, при подключении к интернету, компьютер запрограммирован на получение параметров в автоматическом режиме. По факту, он ждет, когда провайдер предоставит IP и DNS данные для соединения, однако это ожидание успехом не увенчается. Вот почему и возникает затруднение с подключением к сети. Решением вопроса в данном случае станет указывание параметров, нужных для подключения к сети, в ручном режиме. Узнать эту информацию вы можете у выбранного провайдера.

Так почему бы просто не перейти на IPv6?

Основная причина — стоимость. Для обновления всех серверов, маршрутизаторов и коммутаторов, которые всё это время зависели только от IPv4, требуется уйма денег и времени.

Кроме того, чтобы справиться с нехваткой адресов, провайдеры назначают пользователям динамический адрес, который может меняться при подключении к другой сети. После отключения от сети устройства освобождают свой адрес, делая его доступным для других устройств. По сути вы арендуете, но не владеете адресом. Это сильно замедляет переход с IPv4 на IPv6.


Но это не значит, что IPv6 не распространяется. Напротив, он используется параллельно с IPv4. Как сообщает Google, около 14% его пользователей используют IPv6. А по заявлениям провайдера Comcast, в Соединённых Штатах уже половина пользователей используют IPv6.

Факторы исчерпания адресов

Хотя основной причиной исчерпания адресного пространства IPv4 является недостаточная проектная мощность инфраструктуры Интернета, в которую не закладывался столь быстрый рост, ряд дополнительных факторов усугубляет эту проблему. Каждый из них связан со спросом на IP-адреса, который не был предусмотрен авторами оригинальной инфраструктуры сети.

Мобильные устройства
IPv4 стал стандартом де-факто в цифровой связи, а стоимость вложения дополнительной вычислительной мощности в портативные устройства упала. Поэтому мобильные телефоны стали полноценными интернет-хостами. Новые спецификации устройств 4G требуют использования адресации IPv6.
Постоянные соединения
На протяжении 1990-х годов доминирующим способом интернет-соединения являлся коммутируемый удалённый доступ при помощи телефонного модема. Быстрый рост основанных на dial-up сетей увеличил количество используемых адресов и пул присваиваемых IP-адресов был распределён между большим числом пользователей. В 2007 году процент использования широкополосного интернет-доступа начал превышать 50 % на многих рынках. В отличие от коммутируемого доступа, широкополосные соединения чаще всего постоянно активны, и сетевые устройства (маршрутизаторы, широкополосные модемы) редко выключаются. Это приводит к тому, что количество задействованных IP-адресов увеличивается.
Расширение Интернета
Существуют сотни миллионов домашних хозяйств в развитых странах мира. В 1990 году интернет-подключение имело только незначительное количество домохозяйств. Всего 15 лет спустя почти половина из них имеет постоянное широкополосное соединение. Большое количество новых пользователей интернета проживает в густонаселённых Китае и Индии, что ещё больше ускоряет исчерпание адресного пространства.
Неэффективное использование адресов
Организации, которые получили IP-адреса в 1980-х годах, часто имеют большее количество IP-адресов, чем им реально требуется, поскольку используемый изначально метод классовой адресации предопределяет недостаточно эффективное использование адресного пространства. Например, крупным компаниям или университетам были присвоены адресные блоки класса A, содержащие более 16 миллионов IPv4-адресов, так как предыдущая по размеру единица, блок класса B с 65 536 адресами, являлся слишком малым для предполагаемого количества используемых адресов.
Многие организации продолжают использовать публичные IP-адреса для устройств, не доступных вне локальной сети. С точки зрения глобального распределения адресного пространства это неэффективно в большинстве случаев.
Виртуализация
С расширением технических возможностей, мощности процессоров серверов и улучшения оборудования стало возможным одновременное использование нескольких операционных систем на одном компьютере. Каждая из таких систем требует публичного IP-адреса.

Особенности ipv4 адреса

Из предыдущего пункта можно сказать, что сетевые ipv4 адреса отличаются следующим:

Полная поддержка. На этом протоколе изначально выстраивался весь интернет, соответственно, каждый ресурс поддерживает его без исключения, чего нельзя сказать про другие разновидности. Именно данный тип применяется для так называемых прокси-серверов, позволяющих маскировать вашу деятельность в сети. Но как изменить ipv4 адрес? Достаточно взять даже базовый тариф «Индивидуальный ipv4», который предоставит для ваших нужд выделенные сервера, используемые только вами и в конкретных целях. Более того, можно выбрать их месторасположение, чтобы избежать главного недостатка прокси – высокого пинга.

  • Ipv4 в отличие от прокси IPv6 поддерживается тысячами различных сервисов и утилит, позволяющих создавать так называемые «мосты» из нескольких прокси, дополнительно усложняющих отслеживание ваших действий. Даже спец. службам не всегда удаётся распутать такую паутину, что уж говорить о любопытных провайдерах. Но, естественно, чтобы не терять в скорости, для цепочки потребуются качественные и выделенные сервера.
  • Скорость передачи. Если не вдаваться в технические нюансы, то данный протокол практически не ограничивает скорость подключения пользователя к интернету.

Вот мы разобрались с тем, какие особенности несет в себе данная разновидность интернет протокола и как с её помощью обезопасить себя. Но давайте подробнее рассмотрим работу с прокси-серверами и как обычному пользователю вообще воспользоваться набором чисел, неизвестного назначения.

Адресация IPv4

Каждому узлу IPv4-сети, например компьютеру, маршрутизатору или интернет-принтеру, присваивается IPv4-адрес, который используется для идентификации этого узла при взаимодействии с другими узлами в той же сети. В принципе, любой компьютер с публичным IPv4-адресом может отправлять данные любому другому компьютеру с IPv4-адресом. Однако IPv6 не имеет обратной совместимости с IPv4, поэтому отправить данные от компьютера только с IPv4 адресом к компьютеру с только IPv6-адресом можно, лишь используя специальные технологии. Стандартным решением является туннелирование. IPv4-адрес имеет длину 4 байта (32 бита), и поэтому протокол Интернета версии 4 позволяет использовать 232 (примерно 4,3 миллиарда) адресов. Однако некоторые большие блоки IPv4-адресов зарезервированы для специальных нужд и недоступны для публичного использования, например адрес «обратной петли» 127/8, «серые» сети 10/8, 172.16/12, 192.168/16 (это специально ).

Структура адреса IPv4 позволяет использовать публично доступные адреса в количестве, недостаточном для того, чтобы обеспечить адрес для каждого связанного с Интернетом устройства или услуги. Эта проблема была частично решена на некоторое время при помощи изменений в системе распределения адресов. Переход от классовой адресации к бесклассовой позволил существенно отсрочить исчерпание адресного пространства IPv4.

Также технология NAT (англ. Network Address Translation) позволяет интернет-провайдерам маскировать собственные частные сети за одним публично доступным IPv4-адресом маршрутизатора вместо того, чтобы выделять публичные адреса каждому устройству в сети.

Предназначение ipv4 адреса

Сам ipv4 адрес, автонастройка которого происходит при подключении вас к сети у нового провайдера, является четвертой разновидностью интернет протокола, именно она остаётся основой для обслуживания сети и называется иначе «Внешним адресом». Ведь выделенный ipv4 адрес позволяет лишь приблизительно понять, на какую машину совершать отправку информации. Но использовать его для того, чтобы вычислить местоположение в реальном мире невозможно, хотя многие неопытные пользователи всё ещё в это верят. На деле, в лучшем случае, вы сократите область поиска до нескольких кварталов, это всё, что может позволить сделать ipv4 адресация в этом случае.

Но это не только адрес машины, а именно протокол, который необходим для того, чтобы две машины, находящиеся на разных концах земли, понимали, в каком формате и по какому принципу обмениваться пакетами данных.

Естественно, рано или поздно, учитывая скорость прироста населения и развития технологий, этого количества не будет хватать, и уже сейчас принимаются шаги к переводу интернета на новые протоколы. Но большая часть ресурсов и по сей день работает исключительно с четвёртой версией, в том числе и различные социальные сети/

Адресация IPv4

Каждому узлу IPv4-сети, например компьютеру, маршрутизатору или интернет-принтеру, присваивается IPv4-адрес, который используется для идентификации этого узла при взаимодействии с другими узлами в той же сети. В принципе, любой компьютер с публичным IPv4-адресом может отправлять данные любому другому компьютеру с IPv4-адресом. Однако IPv6 не имеет обратной совместимости с IPv4, поэтому отправить данные от компьютера только с IPv4 адресом к компьютеру с только IPv6-адресом можно, лишь используя специальные технологии. Стандартным решением является туннелирование. IPv4-адрес имеет длину 4 байта (32 бита), и поэтому протокол Интернета версии 4 позволяет использовать 232 (примерно 4,3 миллиарда) адресов. Однако некоторые большие блоки IPv4-адресов зарезервированы для специальных нужд и недоступны для публичного использования, например адрес «обратной петли» 127/8, «серые» сети 10/8, 172.16/12, 192.168/16 (это специально ).

Структура адреса IPv4 позволяет использовать публично доступные адреса в количестве, недостаточном для того, чтобы обеспечить адрес для каждого связанного с Интернетом устройства или услуги. Эта проблема была частично решена на некоторое время при помощи изменений в системе распределения адресов. Переход от классовой адресации к бесклассовой позволил существенно отсрочить исчерпание адресного пространства IPv4.

Также технология NAT (англ. Network Address Translation) позволяет интернет-провайдерам маскировать собственные частные сети за одним публично доступным IPv4-адресом маршрутизатора вместо того, чтобы выделять публичные адреса каждому устройству в сети.

Факторы исчерпания адресов

Хотя основной причиной исчерпания адресного пространства IPv4 является недостаточная проектная мощность инфраструктуры Интернета, в которую не закладывался столь быстрый рост, ряд дополнительных факторов усугубляет эту проблему. Каждый из них связан со спросом на IP-адреса, который не был предусмотрен авторами оригинальной инфраструктуры сети.

Мобильные устройства
IPv4 стал стандартом де-факто в цифровой связи, а стоимость вложения дополнительной вычислительной мощности в портативные устройства упала. Поэтому мобильные телефоны стали полноценными интернет-хостами. Новые спецификации устройств 4G требуют использования адресации IPv6.
Постоянные соединения
На протяжении 1990-х годов доминирующим способом интернет-соединения являлся коммутируемый удалённый доступ при помощи телефонного модема. Быстрый рост основанных на dial-up сетей увеличил количество используемых адресов и пул присваиваемых IP-адресов был распределён между большим числом пользователей. В 2007 году процент использования широкополосного интернет-доступа начал превышать 50 % на многих рынках. В отличие от коммутируемого доступа, широкополосные соединения чаще всего постоянно активны, и сетевые устройства (маршрутизаторы, широкополосные модемы) редко выключаются. Это приводит к тому, что количество задействованных IP-адресов увеличивается.
Расширение Интернета
Существуют сотни миллионов домашних хозяйств в развитых странах мира. В 1990 году интернет-подключение имело только незначительное количество домохозяйств. Всего 15 лет спустя почти половина из них имеет постоянное широкополосное соединение. Большое количество новых пользователей интернета проживает в густонаселённых Китае и Индии, что ещё больше ускоряет исчерпание адресного пространства.
Неэффективное использование адресов
Организации, которые получили IP-адреса в 1980-х годах, часто имеют большее количество IP-адресов, чем им реально требуется, поскольку используемый изначально метод классовой адресации предопределяет недостаточно эффективное использование адресного пространства. Например, крупным компаниям или университетам были присвоены адресные блоки класса A, содержащие более 16 миллионов IPv4-адресов, так как предыдущая по размеру единица, блок класса B с 65 536 адресами, являлся слишком малым для предполагаемого количества используемых адресов.
Многие организации продолжают использовать публичные IP-адреса для устройств, не доступных вне локальной сети. С точки зрения глобального распределения адресного пространства это неэффективно в большинстве случаев.
Виртуализация
С расширением технических возможностей, мощности процессоров серверов и улучшения оборудования стало возможным одновременное использование нескольких операционных систем на одном компьютере. Каждая из таких систем требует публичного IP-адреса.

С этим читают