IPv4 (Internet Protocol version 4) — это базовый протокол сетевого уровня, обеспечивающий маршрутизацию пакетов в сетях TCP/IP. Протокол использует 32-битную адресную схему, что ограничивает адресное пространство числом 4 294 967 296 уникальных идентификаторов. Несмотря на появление IPv6, IPv4 остается основным стандартом для передачи трафика в интернете и локальных сетях.
Адрес IPv4 записывается в виде четырех десятичных октетов, разделенных точками, например 192.168.0.1. Протокол работает по принципу «best-effort delivery», что означает отсутствие гарантий доставки, дублирования или соблюдения последовательности пакетов на уровне самого IP — эти задачи решаются протоколами вышестоящего уровня, такими как TCP.
Механизмы работы
- Маршрутизация: определение пути пакета на основе таблицы маршрутизации и адреса назначения.
- Фрагментация: разделение пакетов на части, если их размер превышает MTU (Maximum Transmission Unit) канала связи.
- TTL (Time to Live): поле в заголовке, ограничивающее время жизни пакета для предотвращения бесконечных циклов в сети.
Для решения проблемы дефицита адресов в IPv4 применяются технологии NAT (Network Address Translation), позволяющие использовать один публичный адрес для целой локальной сети, и CIDR (бесклассовая адресация) для гибкого распределения адресных блоков.